Analiza reakcji dynamicznej budynków murowych poddanych wstrząsom górniczym z uwzględnieniem wpływu nieregularności położenia elementów nośnych

• Autorzy: Pachla F. , Tatara T.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the dynamic response of masonry buildings with irregularities in the location of bearing elements due to mining shocks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca dotyczy analizy wpływu nieregularności układu konstrukcyjnego budynków murowych na ich charakterystyki dynamiczne oraz reakcję dynamiczną na zadane wymuszenie kinematyczne. Analizie poddano kilka modeli budynków uznanych za reprezentatywne dla tej klasy obiektów na terenach objętych wpływami wstrząsów górniczych. Na obszarach Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego (LGOM) i Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) najliczniejszymi są budynki murowe o wysokości od 1 - 5 kondygnacji. Pierwsza część pracy dotyczy przyjęcia przestrzennych modeli dynamicznych budynków o zróżnicowanym układzie ścian konstrukcyjnych. Były to budynki o nieregularnym, symetrycznym i bisymetrycznym układzie ścian nośnych. W drugiej części pracy wyznaczono charakterystyki dynamiczne modeli i oceniono wpływ nieregularności układu ścian nośnych na podstawowe częstotliwości drgań własnych. Następnie, stosując metodę spektrum odpowiedzi i przyjmując rożne wzorcowe spektra odpowiedzi, wyznaczono reakcję dynamiczną modeli budynków. Oceniono poziom dynamicznych naprężeń głównych i stycznych w zależności od przyjętej krzywej opisującej wzorcowe spektrum odpowiedzi oraz nieregularności położenia ścian konstrukcyjnych. Wyniki analiz numerycznych wskazały istotny wpływ nieregularności układu konstrukcyjnego na częstotliwości drgań własnych analizowanych modeli budynków. Wykazano także wpływ przyjętej krzywej wzorcowego spektrum odpowiedzi w obszarze LGOM na poziom obliczanych naprężeń.

EN

The study concerns the analysis of the impact of structural irregularities in the masonry buildings on their dynamic characteristics and dynamic response to kinematic loads. We analyzed several models of buildings deemed to be representative of this class of structures in areas under the influence of mining tremors. In the areas of Legnica-Głogow Copperfield (LGC) and the Upper Silesian Coal Basin (USCB) there are the most numerous masonry buildings with the height of 1-5 storeys. The first part of the study refers to the adoption of 3-D dynamic models of buildings of different structural wall system. These were buildings with irregular, symmetrical and bisymmetrical system load-bearing walls. The second part concerns the dynamic characteristics of the building models and the assessment of the impact of the irregularities in the load-bearing walls on the natural frequencies. Then, using the response spectrum method and assuming different standard response spectra, dynamic responses of building models were determined. The level of dynamic principal and tangent stresses which depend on the adopted standard curve, describing the response spectrum and irregularities in the structural walls was also evaluated. The results of the numerical analyzes showed a significant influence of the structural irregularities on the natural frequencies of the analyzed models of buildings. It also showed the impact of the adopted standard response spectrum curve in the LGC on the level of the calculated stresses.

Słowa kluczowe

PL

wstrząs górniczy; budynki murowe; nieregularność układu konstrukcyjnego; częstotliwość drgań własnych; wzorcowe spektra odpowiedzi

EN

mining shock; masonry buildings; irregularities in structural elements; frequency of free vibrations; standard response spectra

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 70, nr 6
• Strony: 54--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Pachla F.

• Politechnika Krakowska, Kraków

autor

Tatara T.

• Politechnika Krakowska, Kraków

Bibliografia

• 1. Ciesielski R., Kowalski W., Maciąg E., Tatara Т.: Spektra odpowiedzi od trzęsień ziemi i wstrząsów górniczych oraz ich zastosowanie. XLII Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, Krynica 1996, s. 29-36.
• 2. Czerwionka L, Tatara Т.: Wzorcowe spektra odpowiedzi z wybranych obszarów GZW, „Czasopismo Techniczne - seria Budownictwo", 2007, z. 2-B, s. 11-18.
• 3. Drobiec Ł, Piekarczyk A., Kubica J.: Wpływ kształtu elementu badawczego oraz kierunku obciążenia na wartość współczynnika Poissona murów z cegły, XLVI Konf. Nauk. KILiW PAN i KN PZITB, Wrocław-Krynica 2000.
• 4. Kowalski W., Maciąg E., Tatara Т.: Wpływ wstrząsów górniczych na budynki i ludzi w nich przebywających. W: Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych. Wydawnictwo Głównego Instytutu Górnictwa, Katowice 1997, s. 583-628.
• 5. Kubica J., Drobiec Ł., Jasiński R.: Badania siecznego modułu sprężystości murów z cegły, XLV Konf. Nauk. KILiW PAN i KN PZITB, Wrocław - Krynica 1999.
• 6. Kuźniar K., Maciąg E., Tatara Т.: Acceleration response spectra from mining tremors, First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology (a joint event of the 13th ECEE & 30th General Assembly of the ESC), Geneva, Switzerland, 3-8 September 2006, Paper Number:665
• 7. Kuźniar К., Maciąg E., Tatara Т.: Prognozowanie spektrów odpowiedzi drgań fundamentów budynków od wstrząsów górniczych z zastosowaniem sieci neuronowych. Prace Naukowe GIG, „Górnictwo i Środowisko" 2010, nr 4/4, s. 50-64.
• 8. Lipiński J.: Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny, Arkady, Warszawa 1985.
• 9. Sawinow O.A.: Sowriemiennyje konstrukcii fundamientow pod masziny i ich rascziot, Strojizdat, Moskwa 1964.
• 10. Tatara Т.: Działanie drgań powierzchniowych wywołanych wstrząsami górniczymi na niską tradycyjną zabudowę mieszkalną, Zeszyty Naukowe Politechniki Krakowskiej, seria „Inżynieria Lądowa" 2002 nr 74.
• 11. Tatara Т.: Odporność dynamiczna obiektów budowlanych w warunkach wstrząsów górniczych, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2012, s. 258.
• 12. Zembaty Z.: Adaptacja Eurokodu 8 do obliczeń budowli na wpływy wstrząsów górniczych, „Inżynieria i Budownictwo" 2011. nr 3, s. 161-164.
• 13. Zembaty Z:. Prędkościowa koncepcja oceny intensywności wstrząsów górniczych dla celów projektowania budowli narażonych na wstrząsy górnicze. W: Zagrożenia i technologie. Praca zbiorowa pod red. J. Kabiesz, Katowice 2012, s. 405-411.
• 14. Eurocode 8: Earthquake resistant design of structures - draft No 6 January 2003, Ref. No: prEN 1998-1:200X.
• 15. PN-85/B-02170, Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki.
• 16. PN-80/B-03040. Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny.
• 17. PN-B-03002:1999. Konstrukcje murowe niezbrojone – projektowanie i obliczanie.
• 18. PN-B-03264:2002. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie.
• 19. Wytyczne do projektowania obiektów kubaturowych na terenie Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego na wpływy dynamiczne od wstrząsów górniczych, Materiały Seminarium pt. Wytyczne do projektowania obiektów kubaturowych na terenie Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego na wpływy dynamiczne od wstrząsów górniczych, KGHM Polska Miedź S.A. i KGHM CUPRUM sp. z o.o. - CBR, Lubin.8 marca 2013.