1. TEHNIČKI OPISPredmet Projekta je armiranobetonska konstrukcija višespratne stambene zgrade.

1.1. Lokacija objekta i opis konstrukcije Objekat je lociran u Bečićima, Crna Gora. Lokacijom su određeni uslovi seizmičnosti (IX zona seizmičnosti), kategorija tla (usvojeno – II kategorija tla) i osnovna brzina vetra od 19m/s.

Konstrukcija zgrade je u celini armiranobetonska, a formiraju je horizonzalni elementi – međuspratne konstrukcije i vertikalni elementi – zidovi i stubovi.

Po visini, objekat ima ukupno osam etaža, i to: jedan suterenski nivo (Garaža), Prizemlje i šest spratova (Sprat I do Sprat VI). Ovim, uz krovnu tavanicu (ravan krov) postoji još sedam međuspratnih nivoa i temeljni nivo – nivo temeljne ploče. Suterenska etaža je u funkciji obezbeđenja garažnih, odnosno parking, mesta za vozila.

U osnovi, objekat je nepravilnog oblika i rasprostire se, ne računajući najnižu etažu, unutar pravougaonih gabarita dimenzija cca. 43x19m. Najniža etaža (Garaža) je većih gabarita (pravougaoni gabarit cca. 52x29m) i obuhvata i saobraćajnicu parking prostora.

Vertikalnu komunikaciju obezbeđuju dva liftovsko-stepenišna jezgra identične forme: trokrako armiranobetonsko stepenište formirano oko liftovskog AB jezgra.

Svi spratni nivoi, uključujući i prizemlje, su oblikovani na isti način: u delu objekta prema vrhu brda fasada je ravna, dok je u ostatku obima, u osnovi gledano, fasada formirana od poteza kružnih lukova, koji formiraju nepravilnu liniju. Kompletnim obimom krivolinijskog dela fasade i jednim, srednjim, delom pravolinijskog, projektovani su konzolni ispusti – terase, koje, takođe, nemaju pravilnu formu, a promenljivom širinom „prate“ samu fasadu.

1.2. Konstruktivni sistem Konstruktivni sistem je osmišljen u obliku prostorne konstrukcije, koju formiraju obodni zidovi zatvorene konture u osnovi (cevasta struktura ošupljena nizom pravougaonih otvora – otvori za izlaz na terase) temeljeni na temeljnoj ploči relativno velike debljine, sistem unutrašnjih zidova koji su, takođe, temeljeni na ploči, a kojima se formiraju rasponi u unutrašnjim delovima objekta i pune armiranobetonske međuspratne ploče. Na ovaj način, i pored relativno male površine zidova u osnovi, formirana je, zahvaljujući prostornom rasporedu, korišćenju oboda gabarita i formiranjem cevaste strukture, kruta konstrukcija, koja se karakteriše malom deformabilnošću.

Međuspratne konstrukcije čine pune armiranobetonske ploče debljine 20cm, bez greda. Ploče su konstantne debljine i u unutrašnjem delu objekta i na konzolno prepuštenim delovima – terasama. Debljina ploče je proizašla iz uslova zadovoljenja napona probijanja, s obzirom da se oslanja na relativno kratke zidove, umesto na grede.

Unutrašnji armiranobetonski zidovi su ravnomerno raspoređeni u osnovi objekta i pružaju se u dva ortogonalna pravca. U suterenskoj etaži svi unutrašnji zidovi su projektovani debljine 40cm, zbog potrebe zadovoljenja dopuštenih napona u vertikalnim elementima. Od prizemlja naviše, ovi zidovi su konstantne debljine od 30cm. Izuzetak predstavljaju zidovi liftovskog jezgra, koji su celom visinom objekta projektovani debljine 15cm, i zidovi po obodu stepenišnog prostora, koji su u donjoj etaži debljine 40cm, a od prizemlja do vrha su debljine 20cm.

Fasadni zidovi se pružaju celim obimom fasade i, osim tavanicama, povezani su i nadvratnim gredama, iznad svakog otvora. Na ovaj način formiraju jedinstvenu armiranobetonsku zatvorenu prostornu celinu. Opet je u donjoj etaži usvojena debljina od 40cm, čime su svi zidovi ove etaže iste debljine, dok je od prizemlja naviše njihova debljina redukovana na 25cm.

Između osa 1 i 2 projektovan je jedini stub, koji se pruža celom visinom objekta. Stub je kružnog poprečnog preseka, prečnika 40cm na svim etažama izuzev u Suterenu, gde je prečnika 50cm.

Stepenišna konstrukcija je projektovana kao trokraka, sa dva među-podesta. Ploče među-podesta su monolitno spojene, duž dve svoje stranice, sa obodnim AB zidovima, a raspon između podesta savladavaju kose stepenišne pune armiranobetonske ploče, koje opterećenje prenose u jednom pravcu (nisu spojene sa zidovima, kako bi se izbegla potreba kosog prekida njihovog betoniranja). Sve stepenišne ploče, i kraci i podesti, su projektovane debljine 15cm. Podest u nivou međuspratne konstrukcije je njen sastavni deo, te je debljine 20cm.

Armiranobetonska konstrukcija se fundira na temeljnoj ploči debljine 50cm, koja svojim oblikom i površinom prati najnižu etažu i na pojedinim delovima obima je konzolno prepuštena na spoljašnju stranu za 100cm osovinski u cilju redukcije ivičnih vrednosti kontaktnih naprezanja.

Zbog nepovoljne konfiguracije terana, oko objekta, većim delom, projektovani su potporni zidovi, koji se pružaju granicom parcele. Potporni zid je promenljive visine, u skladu sa profilom terena, maksimalne visine od 12m iznad nivoa temeljne ploče sa kojom, u jednom delu, čini konstruktivnu celinu. U ostatku dužine, potporni zidovi se fundiraju na zasebnim trakama u nivou prizemlja zgrade. Zbog velike visine, na unutrašnjoj strani objekta, potporni zid je konstruktivno povezan sa zgradom u nivou prizemlja i I sprata. Debljine potpornih zidova su 40cm i 50cm.

Svi konstruktivni armiranobetonski elementi su projektovani u betonu marke MB30.

1.3. Dejstva na konstrukciju Konstrukcija je proračunata na dejstvo svih relevantnih opterećenja, i to:

Stalna opterećenja od sopstvene težine konstruktivnih (ploče, zidovi, grede, stubovi) i nekonstruktivnih elemenata (težine podova i plafona, te pregradnih i fasadnih zidova). Jednostavnosti radi, sva stalna opterećenja koja nisu softverski generisana su analizirana kao površinski raspodeljena.

Korisna opterećenja su analizirana u skladu sa Standardom JUS U.C7.121/1988 i aplicirana na tavaničnim nivoima kao površinski raspodeljena.

Opterećenje snegom je uzeto kao ekvivalentno površinsko opterećenje intenziteta 0.35kN/m2, u skladu sa Privremenim tehničkim propisima za opterećenje zgrada.

Opterećenje pritiskom tla na potporne zidove.

Opterećenje vetrom je analizirano saglasno Standardima JUS U.C7.110-112. Upoređeno sa seizmičkim opterećenjem, opterećenje vetrom je mnogo manjeg intenziteta, zbog čega, posle činjenice da se ova dva opterećenja međusobno ne kombinuju prilikom dimenzionisanja, nije merodavno u daljoj analizi.

Seizmičko opterećenje je analizirano u skladu sa Pravilnikom o tehničkim normativima za izgradnju objekata visokogradnje u seizmičkim područjima i u skladu sa Pravilnikom o tehničkim normativima za projektovanje i proračun inženjerskih objekata u seizmičkim područjima, korišćenjem metode statički ekvivalentnog opterećenja, te apliciranjem inercijalnog seizmičkog pritiska tla.

Prilikom kontrole naprezanja, pomeranja i prilikom dimenzionisanja elemenata, razmatrane su sve relevantne kombinacije eksploatacionih i graničnih opterećenja.

1.4. Proračun konstruktivnih elemenata Strukturalna analiza je sprovedena korišćenjem trodimenzionalnog modela konstrukcije i specijalizovanog softvera – Radimpex Tower. Svi zidovi i tavanice su modelirani površinskim elementima, a samo stub kao linijski element. Svim elementima su pridružene mehaničke i geometrijske karakteristike koje maksimalno blisko opisuju realne. Sastavni deo modela su i potporni zidovi.

U cilju realnijeg modeliranja stvarnog ponašanja konstrukcije, a i zbog potrebe sagledavanja uticaja interakcije konstrukcija-temelj-tlo, u vertikalnom pravcu konstrukcija je oslonjena na elastičnu podlogu – tlo predstavljeno jednoparametarskim Winkler-ovim modelom. Za parametar tla, modul reakcije, usvojena je vrednost od 20000kN/m2/m. Horizontalno, model je nepomerljivo oslonjen u temeljnom nivou.

Na bazi kreiranog modela konstrukcije, definisanih konturnih uslova, te apliciranih opterećenja, primenom softvera za strukturalnu analizu određeni su uticaji u svim elementima konstrukcije. Sa poznatim uticajima sprovedeni su sledeći proračuni i kontrole:

Sprovedena je modalna analiza modela, koja rezultira parametrima (periodi i svojstveni oblici oscilovanja) koji definišu dinamičke karakteristike konstrukcije. Iskorišćena je softverska mogućnost generisanja masa od apliciranih opterećenja. Rezultujući najviši periodi oscilovanja ukazuju na visok stepen postignute krutosti konstrukcije.

Kontrolisani su maksimalni eksploatacioni naponi u zidovima i stubovima konstrukcije i konstatovano je da ne prelaze dopuštene napone određene seizmičkim kriterijumima.

Kontrolisana su maksimalna naprezanja u kontaktnoj površi između temelja i tla. Konstatovano je da su maksimalni naponi za ne-seizmičke kombinacije opterećenja u granicama do 200kPa, što je procenjena nosivost tla predmetne lokacije. Seizmičke eksploatacione kombinacije rezultuju, na ivicama ploče, nešto većim naprezanjima, ali ostaju unutar dopuštenih prekoračenja za seizmičke kombinacije.

Kontrolisana su maksimalna elastična sleganja u nivou kontaktne površine i konstatovano je da su višestruko manja od dopuštenih.

Tavanične ploče su, u zonama u okolini zidova, kontrolisane na probijanje. Ova kontrola je pokazala da, u nekoliko preseka, oslonačka armatura ploče (armatura u gornjoj zoni iznad zidova) mora biti neznatno uvećana u odnosu na količinu kojom rezultiraproračun ploče na savijanje, a zbog potrebe obezbeđenja dovoljne smičuće nosivosti u smislu probijanja. U ostali presecima, naponi probijanja mogu biti primljeni bez dodatka oslonačke armature.

Kontrolisana su maksimalna horizontalna pomeranja vrha zgrade za najnepovoljnije kombinacije eksploatacionih opterećenja i, očekivano s obzirom na ostvarenu krutost, konstatovana je sigurna ispunjenost uslova maksimalno dopuštenih horizontalnih pomeranja.

Armiranobetonske tavanice su dimenzionisane na najnepovoljnije granične uticaje momenata savijanja i aksijalnih sila sa ciljem određivanja potrebnih količina armature u dva ortogonalna pravca, posebno u donjoj, a posebno u gornjoj zoni. Rezultujući procenti armiranja su u domenu uobičajenih i povoljnih.

Armiranobetonski zidovi su kontrolisani na savijanje kao seizmički zidovi, u najnepovoljnijim presecima, a za najnepovoljnije kombinacije graničnih opterećenja. Kod svih zidova se pokazala dovoljnost minimalne armature za ovakve elemente. Gredni nadvratni elementi koji povezuju fazadne zidove su dimenzionisani kao kao gredni (iako modelirani kao površinski).

Armiranobetonski elementi potpornih zidova su dimenzionisani na najnepovoljnije granične uticaje momenata savijanja i aksijalnih sila sa ciljem određivanja potrebnih količina armature u dva ortogonalna pravca.

Sva dimenzionisanja su sprovedena uz pretpostavku armiranja rebrastom armaturom RA400/500. Za sve sprovedene kontrole i proračune data je odgovarajuća tekstualna i grafička dokaznica.