Eksperimentalne in numerične preiskave za določitev kontroliranega odziva večslojne kamnite zidovine

Meta Kržan (2015) Eksperimentalne in numerične preiskave za določitev kontroliranega odziva večslojne kamnite zidovine. Doktorska disertacija.

Predogled

PDF Prenos (15Mb)

Povzetek

V sklopu naloge je bilo študirano obnašanje troslojnih kamnitih zidov, in sicer obnašanje pri tlačnih obremenitvah in pri strižnih obremenitvah v ravnini zidov. Izvedene so bile obsežne eksperimentalne preiskave; tlačni in strižni testi skupaj 18 zidov ter spremljajoče preiskave konstituentov (malte in kamna). Preskušani kamniti zidovi so značilni predvsem za reprezentativne starejše objekte, ki pogosto predstavljajo pomemben del naše kulturne dediščine. Za testiran tip zidov je bil sistematično analiziran vpliv morfologije zidov (sestave po prerezu), različnih nivojev pred-obremenitev ter robnih pogojev vpetja na različne karakteristike obnašanja zidov. Poleg nosilnosti je bil poudarek na analizi pomikov ter poškodovanosti zidov v karakterističnih stanjih obnašanja. V odvisnosti od robnih pogojev je pri strižnih testih prišlo do različnih porušnih mehanizmov zidov; upogibnega, mešanega in diagonalnega strižnega, pri čemer v nasprotju s pričakovanji izven-ravninski mehanizem ni bil merodajen. Do slednjega je prišlo bolj opazno pri višjih pred-obremenitvah zidov v fazi mehčanja zidov. Za testirani tip zidov povezovalni kamni preko prereza zidu niso prispevali ne k večji nosilnosti ne k večjim mejnim pomikom. Eksperimentalni rezultati nosilnosti in mejnih zasukov so bili primerjani z analitičnimi modeli. Strižno nosilnost se zadovoljivo oceni z obstoječimi modeli za porušitve, do katerih je pri testih dejansko prišlo. Doseženi mejni pomiki zidov so bili pri testih veliko večji, kot so dovoljeni mejni pomiki v standardih (EN 1998-3 in FEMA 306). Ker je pri objektih kulturne dediščine poleg same konstrukcije pogosto v interesu ščititi tudi različne poslikave, je bil na zidove nanesen apneni omet, ki je služil študiju obnašanja umetnostih elementov zidov. Določene so bile vrednosti mejnih zasukov zidov za 4 stanja poškodb ometov, ki so uporabne za oceno potresne odpornosti objektov s stališča poškodovanosti ometov. Drugi del naloge obravnava utrjevanje poškodovanih troslojnih kamnitih zidov. Ker je navadno pri utrjevanju historične zidove zahtevana uporaba kompatibilnih materialov, reverzibilnost ukrepov, itd., je bil v sklopu naloge razvit nov sistem utrjevanja. Poškodovani zidovi so bili injektirani s cementno-apneno injekcijsko mešanico in dodatno utrjeni s stekleno vrvico, s podaljšano apneno malto vgrajeno v horizontalne maltne spojnice, ter z vrvico tudi prečno povezani. Skupaj je bilo z različnimi kombinacijami ukrepov utrjenih in dodatno testiranih 10 zidov. Injektiranje se je izkazalo kot primeren sanacijski ukrep, vrvice v spojnicah pa so povečale duktilnost zidov ter v določenem primeru tudi nosilnost. Rezultati testov neutrjenih zidov so bili aplicirani na dejanski objekt. Na primeru Vile Vipolže je bil numerično analiziran vpliv predpostavke mejnih pomikov zidov na potresno obnašanje objekta, računano z nelinearno statično analizo konstrukcije na modelu z ekvivalentnimi okvirji. Glede na rezultate (nezanemarljivo povečanje odpornosti v primeru povečanja pomikov) bi bilo za bolj duktilno zidovino, kot je navadno zgodovinska, smiselno dodatno preučiti smotrnost povečanja mejnih vrednosti zasukov v predpisih.

Akcije (potrebna je prijava)