Διερεύνηση παραμένουσας αξονικής ικανότητας υποστυλωμάτων Ο/Σ μεγάλου λόγου πλευρών περισφιγμένων με ινοπλισμένα πολυμερή μετά την έκθεσή τους σε πυρκαγιά

Thumbnail Image
Date
Authors
Γκότσης, Κωνσταντίνος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Τα τελευταία είκοσι περίπου χρόνια, η χρήση ινοπλισμένων πολυμερών (ΙΟΠ) τυγχάνει ευρείας εφα-ρμογής τόσο στον τομέα των επισκευών/ενισχύσεων όσο και στον τομέα αντισεισμικής αναβάθμισης υφιστάμενων κατασκευών από Ο/Σ. Παρόλο που σε περιπτώσεις όπου η πιθανότητα πυρκαγιάς είναι μικρή, η επιλογή των σύνθετων υλικών ως μεθόδου ενίσχυσης γίνεται πλέον σχεδόν τυφλά από τους περισσότερους Μηχανικούς, σε περίπτωση όπου η πυρκαγιά αποτελεί βασική απαίτηση του γενικό-τερου σχεδιασμού, η χρήση τους περιορίζεται, εξαιτίας της ελάχιστης διαθέσιμης γνώσης όσον αφορά τη συμπεριφορά τους υπό υψηλές θερμοκρασίες. Δικαιολογημένα λοιπόν, γεννώνται προβληματισμοί για το εάν μια ξαφνική απώλεια του μανδύα υπό συνθήκες πυρκαγιάς ενδέχεται να θέσει σε κίνδυνο τη δομική ακεραιότητα της κατασκευής. Για αυτό το λόγο, επιβάλλεται περαιτέρω μελέτη της συμπεριφοράς των ΙΟΠ υπό υψηλές θερμοκρασίες προτού να πιστοποιηθεί η ασφαλής χρήση τους σε κατασκευές/οικίες όπου η πιθανότητα πυρκαγιάς είναι αυξημένη. Σε μία προσπάθεια εμπλουτισμού της διαθέσιμης γνώσης, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα δοκιμής πυρός σε πέντε υποστυλώματα Ο/Σ μεγάλου λόγου πλευρών. Τέσσερα από τα υποστυλώματα είχαν λόγο πλευρών 3 και ενισχύθηκαν με μανδύα αποτελούμενο από δύο στρώσεις εμποτισμένου υφάσματος ινών άνθρακα (CFRP). Μετά την ενίσχυση, ακολούθησε η εφαρμογή ενός διαφορετικού συστήματος πυροπροστασίας σε τρία από αυτά ενώ ένα υποστύλωμα υποβλήθηκε στη δοκιμή δίχως κανένα είδος πυροπροστασίας. Το πέμπτο υποστύλωμα ήταν ένα μη ενισχυμένο υποστύλωμα Ο/Σ με λόγο πλευρών 4 και δεν έλαβε κανένα είδος πυροπροστασίας. Όλα τα υποστυλώματα υποβλήθηκαν σε δοκιμή πυρός διάρκειας 60 λεπτών σύμφωνα με το πρότυπο ISO 834 και εν συνεχεία σε δοκιμή κεντρικής μονοαξονικής θλίψης. Αντικειμενικός στόχος των δοκιμών ήταν να διερευνηθεί η παραμένουσα αξονική ικανότητα των υποστυλωμάτων. Το πειραματικό πρόγραμμα περιελάμβανε επίσης δοκιμές εφελκυσμού σε κουπόνια ΙΟΠ που είχαν εμφυτευθεί εσωτερικά του κάθε συστήματος πυροπροστασίας. Στόχος ήταν να αξιολογηθεί ο βαθμός προστασίας που παρείχε το κάθε σύστημα ως προς τη διατήρηση της εφελκυστικής αντοχής του μανδύα. Στις σελίδες της παρούσας διατριβής παρουσιάζεται και ένα νέο προσομοίωμα περίσφιγξης το οποίο είναι έγκυρο για εφαρμογή σε υποστυλώματα με κυκλική, τετράγωνη και ορθογωνική διατομή πού έχουν περισφιχθεί με δύο στρώσεις μανδύα από CFRP. Στο τέλος της διατριβής, παρουσιάζεται μία αναλυτική προσέγγιση για την εκτίμηση της παραμένουσας αξονικής ικανότητας ενισχυμένων υποστυλωμάτων Ο/Σ μετά την έκθεση τους σε πυρκαγιά. Οι αναλυτικές προβλέψεις παρουσιάζουν πολύ καλή σύγκλιση με τις αντίστοιχες πειραματικές μετρήσεις.
Description
Keywords
Σύνθετα υλικά, Ινοπλισμένα πολυμερή, Περίσφιγξη, Οπλισμένο σκυρόδεμα, Υποστυλώματα, Πυρκαγιά
Citation