Αποτίμηση συμπεριφοράς και ενίσχυση 3-όροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος. Πειραματική και αριθμητική διερεύνηση

Thumbnail Image
Date
Authors
Αρβανίτης, Κωνσταντίνος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Σε χώρες έντονα σεισμογενείς, όπως η Ελλάδα, η ύπαρξη κατασκευών που δεν διαθέτουν ασφάλεια έναντι σεισμικών φαινομένων σύμφωνα με τους σύγχρονους κανονισμούς, αποτελεί σημαντικό πρόβλημα για την ασφάλεια των πολιτών. Επ΄αυτού τα τελευταία χρόνια έχει δοθεί ιδιαίτερη σημασία στο συγκεκριμένο ζήτημα, με αποτέλεσμα την σύσταση και υιοθέτηση κανονιστικών πλαισίων όπως ο Ευρωκώδικας 8-Μέρος 3 και ο Κανονισμός Επεμβάσεων (ΚΑΝ.ΕΠΕ). Όμως παρά την εκτεταμένη έρευνα επί της συμπεριφοράς των υφιστάμενων κατασκευών, υπάρχουν περιπτώσεις που χρήζουν μικρού βαθμού έρευνας και μελέτης. Συγκεκριμένα η περίπτωση στοιχείων Ο/Σ με λείες ράβδους χάλυβα αποτελεί μία εξ’ αυτών. Στην Ελλάδα, όπως και σε Ευρωπαϊκές χώρες παρατηρείται έντονα ως συνήθης πρακτική, έως τα τέλη της δεκαετίας του 70’, η εφαρμογή λείου χάλυβα τόσο στην περίπτωση διαμήκων ράβδων όσο και συνδετήρων. Παράλληλα με την συγκεκριμένη λεπτομέρεια όπλισης, κατασκευές πριν την υιοθέτηση σύγχρονων αντισεισμικών διατάξεων είναι σχεδιασμένες να παραλαμβάνουν είτε μικρές σεισμικές δράσεις είτε μόνο φορτία βαρύτητας, ενώ αντίστοιχα δεν υιοθετούνταν λεπτομέρειες όπλισης που στοχεύουν στην καλύτερη αντισεισμική συμπεριφορά των κατασκευών. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και διερεύνηση, τόσο σε επίπεδο κατασκευής όσο και επίπεδο μέλους, της συμπεριφοράς πλαισιακού τύπου πολυώροφων κτιρίων Ο/Σ με υποστυλώματα κατασκευασμένα με λείες ράβδους και απευθείας παράθεση αυτών στη βάση των ορόφων. Πέραν αυτού, με γνώμονα την ορθότερη αποτίμηση κατασκευών μέσω αριθμητικών μεθόδων και εφαρμογή των ισχύων κανονισμών μελετάται και συγκρίνεται η μέθοδος προσομοίωσης στην περίπτωση πραγματικού κτηρίου. Στα πρώτα κεφάλαια της διπλωματικής εργασίας γίνεται εκτεταμένη παρουσίαση της περίπτωσης υποστυλωμάτων με λείες ράβδους μέσω κανονιστικών διατάξεων και βιβλιογραφικής ανασκόπησης, κυρίως πειραματικού χαρακτήρα. Επίσης παρουσιάζεται η πειραματική διαδικασία και διερεύνηση της συμπεριφοράς 3-όροφου κτηρίου Ο/Σ κλίμακας 2:3 με υποστυλώματα οπλισμένα με λείες ράβδους (συνεχείς ή με απευθείας παράθεση). Η συγκεκριμένη πειραματική διαδικασία έλαβε χώρα στο Εργαστήριο Κατασκευών του Πανεπιστημίου Πατρών στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος Arista project μέσω του οργανισμού SERA (Seismology & Earthquake Engineering Research Infrastructure Alliance for Europe). Ακόμα γίνεται εκτεταμένη αναφορά στην ενίσχυση υποστυλωμάτων με μανδύα από ινοπλισμένα πολυμερή, ώστε να διερευνηθεί η συμπεριφορά των ενισχυμένων υποστυλωμάτων του δοκιμίου κατά την δεύτερη φάση της πειραματική διαδικασίας (Retrofitted Test). Πέραν της διερεύνησης της συμπεριφοράς των υποστυλωμάτων υπο οριζόντια διέγερση, με αφορμή της βλάβες που αποτυπώθηκαν κατά την πειραματική διαδικασία διερευνάται περαιτέρω η συμπεριφορά των δοκών Ο/Σ υπό στρέψη και των κόμβων δοκών-υποστυλωμάτων. Τέλος γίνεται αριθμητική προσομοίωση του υπό μελέτη κτηρίου/δοκιμίου. Υλοποιούνται μη γραμμικές στατικές αναλύσεις (Pushover) και γίνεται άμεση σύγκριση με τα αποτελέσματα του πειράματος τόσο σε επίπεδο μέλους όσο και σε επίπεδο κατασκευής. Στα πλαίσια της διερεύνησης, δίνεται περεταίρω έμφαση στην συμπεριφορά της κατασκευής στα πρώτα στάδια οριζόντιας διέγερσης και διερευνάται η επιρροή της δυσκαμψίας μέσω διαφορετικών θεωρήσεων (M-phi stiffness, Secant stiffness, gross stiffness και συνδυασμό αυτών σύμφωνα με το μέρος των Ευρωκωδίκων που αφορά των σχεδιασμό γεφυρών).
Description
Keywords
Λείος οπλισμός, Μη γραμμική ανάλυση, Μάτιση οπλισμού, Ινοπλισμένα πολυμερή, Οπλισμένο σκυρόδεμα
Citation