Πειραματική μελέτη σεισμικής ενίσχυσης διόροφου ασσύμετρου κτιρίου οπλισμένου σκυροδέματος-διερεύνηση επιρροής ολίσθησης οπλισμού

TitleΠειραματική μελέτη σεισμικής ενίσχυσης διόροφου ασσύμετρου κτιρίου οπλισμένου σκυροδέματος-διερεύνηση επιρροής ολίσθησης οπλισμού
Publication TypeThesis
Year of Publication2006
Mauridis K
CityCivil Engineering Department, University of Patras, Greece
Thesis TypeMSc
Abstract

Η παρούσα διατριβή διπλώματος ειδίκευσης την πειραματική μέλετη της συμπεριφοράς και σεισμικής ενίσχυσης κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος. Το πρόβλημα της ενίσχυσης υφιστάμενων κατασκευών στην Ελλάδα είναι ένα πολύ σημαντικό ζήτημα, που ήδη απασχολεί έντονα τον τεχνικό κόσμο. Το πρόβλημα πηγάζει από το ότι ένα μεγάλο ποσοστό αυτών, δεν έχει κατασκευασθεί με σύγχρονες αντισεισμικές διατάξεις. Επιπλέον μέχρι σήμερα δεν υπάρχει αποδεκτό κανονιστικό πλαίσιο για τη σεισμική αποτίμηση και επισκευή – ενίσχυση των υφιστάμενων κτιρίων και η επιβολή των ενισχύσεων βασίζεται σε εμπειρικούς κανόνες. Αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η παραγωγή πειραματικών δεδομένων για κατασκευές, οι οποίες χρήζουν ενίσχυσης. Η εργασία χωρίζεται σε δύο βασικά μέρη. Στο πρώτο μελετάται η συμπεριφορά και η επισκευή – ενίσχυση υποστυλωμάτων σε μοντέλο κατασκευής, που κατασκευάσθηκε στο Εργαστήριο Κατασκευών του Πανεπιστημίου Πατρών. Πιο συγκεκριμένα εξετάζεται η απόδοση της ενίσχυσης των υποστυλωμάτων της κατασκευής με μανδύες οπλισμένου σκυροδέματος. Στο δεύτερο μέρος γίνεται διερεύνηση της επιρροής της ολίσθησης των διαμήκων οπλισμών στη βάση των υποστυλωμάτων. Η μελέτη του φαινομένου αυτού είναι πολύ σημαντική για την κατανόηση της συμπεριφοράς των υποστυλωμάτων, καθώς είναι πολύ δύσκολο να περιγραφεί αναλυτικά και λαμβάνεται υπ ‘όψιν μόνο μέσω εμπειρικών τύπων. Η εργασία χωρίζεται σε πέντε Κεφάλαια. Στο πρώτο Κεφάλαιο αρχικά γίνεται μια σύντομη αναφορά στο εξεταζόμενο πρόβλημα και στις προεκτάσεις του. Κατόπιν γίνεται αναφορά σε άλλες πειραματικές δοκιμές από τη διεθνή βιβλιογραφία, από την οποία προκύπτει ότι δεν καλύπτουν πλήρως την έκταση του προβλήματος. 2ίνουν βέβαια κάποιες κατευθύνσεις για το που πρέπει να εστιασθούν οι έρευνες, αλλά υπάρχουν και αρκετά κενά, όπως το ζήτημα της ολίσθησης των οπλισμών, που χρήζουν περαιτέρω μελέτης. Στο δεύτερο Κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη περιγραφή του μοντέλου που κατασκευάσθηκε για την εκτέλεση των πειραματικών δοκιμών. Πρόκειται για διώροφο κτίριο ενός ανοίγματος κατασκευασμένο σε κλίμακα 1:0,7. Κύριο χαρακτηριστικό του ήταν η μεγάλη εκκεντρότητα της αντοχής και της δυσκαμψίας iii σε κάτοψη, ενώ ο τρόπος κατασκευής και όπλισης ήταν αυτός των προ του 1984 κτιρίων. Το κτίριο υποβλήθηκε σε ψευδοδυναμική δοκιμή, η οποία περιγράφεται στη συνέχεια του κεφαλαίου, με χρήση πραγματικού επιταχυνσιογραφήματος. Τέλος στο Κεφάλαιο αυτό περιγράφεται η πειραματική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση της δοκιμής και την καταγραφή των πειραματικών μετρήσεων. Στο τρίτο Κεφάλαιο περιγράφονται οι δοκιμές του κτιρίου και σχολιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα για κάθε μια απ’ αυτές. Στην πρώτη δοκιμή το κτίριο υποβλήθηκε σε σεισμική διέγερση με μέγιστη εδαφική επιτάχυνση 0,25g. Ακολούθησε μία ισχυρότερη δοκιμή στα 0,30g χωρίς να ενισχυθεί το αρχικό κτίριο, η οποία όμως διακόπηκε λόγω των μεγάλων σε έκταση βλαβών που παρουσίασε, οι οποίες μπορούσαν να επιφέρουν την ολική κατάρρευση του. Πριν την τελευταία δοκιμή, το κτίριο ενισχύθηκε με την επιβολή μανδυών οπλισμένου σκυροδέματος στη μία πλευρά του κτιρίου (ώστε να αρθεί η εκκεντρότητα). Έτσι λοιπόν προκύπτουν πολλά συμπεράσματα για την συμπεριφορά υφιστάμενων κατασκευών πριν και μετά την ενίσχυσή τους. Στο τέταρτο Κεφάλαιο γίνεται η διερεύνηση της επιρροής της ολίσθησης των διαμήκων οπλισμών στη βάση των υποστυλωμάτων στη σεισμική συμπεριφορά τους. Για το σκοπό αυτό, εκτός από τα αποτελέσματα των υποστυλωμάτων του κτιρίου, χρησιμοποιήθηκε σειρά πειραματικών δοκιμών μεμονωμένων υποστυλωμάτων που είχαν πραγματοποιηθεί παλαιότερα στο Εργαστήριο Κατασκευών του Πανεπιστημίου Πατρών. Προκύπτουν έτσι συμπεράσματα για την απόδοση διάφορων μορφών ενίσχυσης υποστυλωμάτων όσον αφορά πάντα την ολίσθηση των οπλισμών. Επίσης με την βοήθεια εξισώσεων υπολογισμού του μήκους ολίσθησης ( Lslip ) και της στροφής λόγω ολίσθησης ( slip θ ), που αναπτύχθηκαν, γίνεται μια προσπάθεια ελέγχου της ακρίβειας των εμπειρικών σχέσεων που χρησιμοποιούνται στη βιβλιογραφία για την μελέτη του φαινομένου. Στο πέμπτο Κεφάλαιο συνοψίζονται όλα τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τις πειραματικές δοκιμές, τόσο για την αποτελεσματικότητα της ενίσχυσης κτιρίων με μανδύες οπλισμένου σκυροδέματος, όσο και για την αποδοτικότητα διαφόρων μορφών ενίσχυσης σε σχέση με την ολίσθηση των διαμήκων οπλισμών. Τέλος αναδεικνύεται η σεισμική τρωτότητα υφιστάμενων κατασκευών, που έχουν iv κατασκευασθεί με κανονισμούς προ του 1984, και η αναγκαιότητα επισκευής – ενίσχυσης τους.

Full Text

 

AttachmentSize
Mauridis_MSc_Thesis.pdf10.62 MB