Θωμάς ΣΑΛΟΝΙΚΙΟΣ 1, Τριαντάφυλλος ΜΑΚΑΡΙΟΣ 2, Μίλτων ΔΗΜΟΣΘΕΝΟΥΣ 3

Transcript

1 3 o Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας 5 7 Νοεμβρίου, 2008 Άρθρο 1982 Μεθοδολογία Αποτίμησης Αιτίων Πρόκλησης Βλαβών σε Οικισμούς. Εφαρμογή στον Δήμο Αετού Φλώρινας Methodology for the Evaluation of Causes of Damage in Municipalities. Application to Municipality of Aetos in Florina Θωμάς ΣΑΛΟΝΙΚΙΟΣ 1, Τριαντάφυλλος ΜΑΚΑΡΙΟΣ 2, Μίλτων ΔΗΜΟΣΘΕΝΟΥΣ 3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε στο ΙΤΣΑΚ για τον ταχύ οπτικό έλεγχο κτιρίων, προκειμένου να διερευνούνται τα αίτια πρόκλησης βλαβών σε κτίρια οικιστικών συνόλων. Αυτή η ανάγκη προέκυψε από το γεγονός ότι σε πολλά οικιστικά σύνολα η δόμηση πραγματοποιήθηκε σε διάφορες περιόδους και σε πολλές περιπτώσεις χωρίς την εφαρμογή κανονισμού δόμησης και με εμπειρικές μεθόδους. Η εμφάνιση ρωγμών σε αρκετά τέτοια κτίρια δημιουργεί αίσθημα κινδύνου στους ενοίκους των κτιρίων αυτών και συχνά ζητείται ο προσδιορισμός των αιτίων πρόκλησης βλαβών. Στο ΙΤΣΑΚ αναπτύχθηκε σχετική μεθοδολογία για την διερεύνηση των παραπάνω περιπτώσεων. Η μέθοδος αξιοποιεί το σημερινό επίπεδο γνώσεων για τα αίτια πρόκλησης βλαβών στις παραπάνω περιπτώσεις. Εκτός από την παρουσίαση της μεθόδου παρουσιάζεται αναλυτικά μία κύρια εφαρμογή στον οικισμό Αναργύρων του Δήμου Αετού Φλώρινας. Επίσης παρουσιάζονται τα βασικότερα συμπεράσματα από παρόμοια εργασία στον Οικισμό Στρατονίκης του Δήμου Σταγείρων Ακάνθου του Νομού Χαλκιδικής. Προκύπτουν χρήσιμα συμπεράσματα για την βαθμονόμηση της μεθόδου από τις δύο εφαρμογές για τις οποίες δίνονται αποτελέσματα. ABSTRACT : In the present work a methodology is presented for the rapid visual inspection of buildings, in order to evaluate the causes of damage of buildings at residential areas. This need resulted from the fact that many buildings in these areas were constructed in different periods and in many cases empirically without the use of any code. In such buildings, cracks are formed usually in the masonry and rarely in the Reinforced Concrete load bearing system. In this cases, occupants ask for the evaluation of the causes of damage. According the proposed methodology, that was developed at ITSAK, the available methodologies for the explanation of the appearance of such damages are utilized. Additionally to the presentation of the method two case studies are also presented. The first case study, in Florina Prefecture, is presented in details while from the second case, in Chalkidiki Prefecture, comparative conclusions for the configuration of the proposed method are proposed. 1 Κύριος Ερευνητής, Ινστ. Τεχνικής Σεισμολογίας & Αντισεισμικών Κατασκευών, salonikios@itsak.gr 2 Εντεταλμένος Ερευνητής, Ινστ. Τεχνικής Σεισμολογίας & Αντισεισμικών Κατασκευών, makarios@itsak.gr 3 Κύριος Ερευνητής, Ινστ. Τεχνικής Σεισμολογίας & Αντισεισμικών Κατασκευών, demilton@itsak.gr

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Σε πολλούς οικισμούς της χώρας μας έχουν οικοδομηθεί κτίρια χωρίς την εκπόνηση στατικής μελέτης και σύμφωνα με εμπειρικές κατασκευαστικές μεθόδους. Σε πολλές από αυτές τις περιπτώσεις η οικοδόμηση γινόταν με άδεια του προέδρου της κοινότητας. Στα κτίρια αυτά γίνονταν πολλές επεμβάσεις με το πέρασμα των χρόνων. Οι επεμβάσεις αυτές αφορούν στην κατασκευή κατ επέκταση ή καθ ύψος προσθηκών, στην αλλαγή εσωτερικής διαρρύθμισης και σε επισκευές ή αντικαταστάσεις της στέγης. Επίσης η θεμελίωση των κατασκευών αυτών γινόταν μετά από στοιχειώδη επεξεργασία του εδάφους θεμελίωσης μέσω της δημιουργίας αναβαθμών ή/και λιθοδομών οριζοντίωσης (κατασκευή λιθοδομών στο έδαφος για την δημιουργία οριζόντιου επιπέδου). Στις κατασκευές αυτές είναι συχνή η εμφάνιση ρωγμών στα φέροντα δομικά στοιχεία και στα δομικά στοιχεία πλήρωσης. Όλες οι παραπάνω επεμβάσεις κατά την διάρκεια ζωής των κτιρίων καθώς και οι μηχανικές ιδιότητες των υλικών δόμησης που χρησιμοποιούνταν (ψαθυρές λιθοδομές) δημιουργούσαν συνθήκες κατάλληλες για την ανάπτυξη βλαβών και ρωγμών. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την δημιουργία αισθήματος ανησυχίας για τους ενοίκους των κτιρίων αυτών. Επιπροσθέτως, υπάρχει η τάση, οι ένοικοι των κτιρίων αυτών να αποδίδουν τις βλάβες αυτές σε μεγάλης έκτασης επεμβάσεις που ενδεχομένως να συμβαίνουν στην κοντινή περιοχή των οικισμών. Πράγματι υπάρχει θεωρητική και πρακτική επιστημονική τεκμηρίωση ότι επεμβάσεις όπως σημαντικός υποβιβασμός του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα, υπόγειες εκσκαφές (σήραγγες μετρό, μεταλλεία), ανοικτές εκσκαφές κ.ά επηρεάζουν σαφώς την κατανομή των τάσεων και των παραμορφώσεων στην επιφάνεια του γειτονικού εδάφους και ενδεχομένως να αποτελούν αίτια πρόκλησης βλαβών σε κτίρια του οικισμού. Σε δύο περιπτώσεις κλήθηκαν ερευνητές από το ΙΤΣΑΚ να διερευνήσουν τα αίτια πρόκλησης βλαβών σε κτίρια του οικισμού Στρατονίκης του Δήμου Σταγείρων Ακάνθου του Νομού Χαλκιδικής (Σαλονικιός & Δημοσθένους 2006) και σε κτίρια του οικισμού Αναργύρων του Δήμου Αετού του Νομού Φλώρινας. Στην πρώτη περίπτωση έπρεπε να διερευνηθεί κατά πόσο παρατηρούμενες ρωγμές σε τοίχους και οροφές οφείλονται στην λειτουργία γειτονικού μεταλλείου (Κλήμης και συνεργάτες 2003) και στην δεύτερη περίπτωση έπρεπε να διερευνηθεί αν παρόμοιου τύπου βλάβες σχετίζονται με την λειτουργία ορυχείων λιγνίτη ο οποίος εξορύσσονταν με ευρείας έκτασης επιφανειακές εκσκαφές σε δύο μέτωπα (Σαλονικιός & Μακάριος 2006). Στην παρούσα εργασία γίνεται παρουσίαση της μεθοδολογίας ταχέως οπτικού ελέγχου που διαμορφώθηκε από ερευνητές του ΙΤΣΑΚ. Επίσης παρουσιάζονται στοιχεία από την αποδελτίωση των εντύπων που συμπληρώθηκαν για κάθε περίπτωση κτιρίου που ελέγχθηκε στο ΔΔ Αναργύρων. Ειδικότερα γίνεται συνοπτική περιγραφή του φέροντος συστήματος, της παθολογίας του και εκτίμηση των αιτίων πρόκλησης της παθολογίας αυτής. Ορισμένα από τα παραπάνω στοιχεία παρουσιάζονται σε συγκριτικά διαγράμματα. Για λόγους βαθμονόμησης της μεθοδολογίας χρησιμοποιούνται στοιχεία και από αντίστοιχο έλεγχο που έγινε στο ΔΔ Στρατονίκης. Επίσης παρουσιάζεται το έντυπο που χρησιμοποιήθηκε στις παραπάνω δύο περιπτώσεις για ελεύθερη χρήση σε αντίστοιχες περιπτώσεις, για ενδεχόμενες τροποποιήσεις συμπληρώσεις και βελτιώσεις. Από τα αποτελέσματα που αποδελτιώνονται και παρουσιάζονται προκύπτουν χρήσιμα συμπεράσματα για την δομική κατάσταση των κτιρίων του δείγματος και για τα πιθανότερα αίτια πρόκλησης των βλαβών. Τονίζεται στο σημείο αυτό ότι ολόκληρη η μεθοδολογία βασίζεται στην αρχή της εις άτοπον απαγωγής και για αυτό διερευνάται κατά πόσο συντρέχουν άλλοι λόγοι για την ανάπτυξη των βλαβών. 2

3 Επίσης σημαντική παράμετρος για την διατύπωση του τελικού πορίσματος αποτελεί η κατανομή των βλαβών σε σχέση με την περιοχή εκτεταμένων επεμβάσεων στο έδαφος. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗΣ ΑΙΤΙΩΝ ΒΛΑΒΩΝ Θεωρητικό υπόβαθρο και Παραδοχές Για την ακριβή και τεκμηριωμένη ερμηνεία της εμφάνισης συγκεκριμένων μορφών βλάβης σε μια κατασκευή απαιτείται να είναι γνωστά τα παρακάτω στοιχεία: α) Γεωμετρία και αντοχές (R) των διαφόρων δομικών στοιχείων που συνθέτουν την κατασκευή. β) Το είδος και το μέγεθος των φορτίων και καταναγκασμών που δρουν ή έδρασαν στα στοιχεία της υφιστάμενης κατασκευής, με συνεπακόλουθο την πρόκληση εσωτερικής έντασης (S). Η εμφάνιση οποιασδήποτε μορφής βλάβης σε μια θέση της κατασκευής, οφείλεται στην ανάπτυξη εσωτερικών εντάσεων, λόγω δράσεων S, μεγαλύτερων από την αντοχή της κατασκευής R, στη συγκεκριμένη θέση, και ως εκ τούτου θα πρέπει να πληρούται η παρακάτω συνθήκη: S > R Θα πρέπει επίσης να τονιστεί ότι το συνολικό μέγεθος των δράσεων (S) δεν οφείλεται αποκλειστικά σε ένα αίτιο φόρτισης αλλά συνήθως προκύπτει από συνδυασμό δράσης διαφορετικών αιτίων και κατ αυτό τον τρόπο είναι ακόμα πιο δύσκολος ο προσδιορισμός του αιτίου ή των αιτίων στα οποία αποδίδεται μια βλάβη. Στην περίπτωση του οικισμού Αναργύρων αυτές οι βλάβες καταγράφονται για κάθε κτίριο με «ταχύ οπτικό έλεγχο». Η καταγραφή αυτών των βλαβών γινόταν σε ειδικό έντυπο που διαμόρφωσε η ομάδα του ΙΤΣΑΚ, κατάλληλα προσαρμοσμένο στη φύση του προβλήματος. Στο έντυπο αυτό καταχωρείται μια ομάδα από στοιχεία για τα οποία είναι διεθνώς αποδεκτό ότι υποβοηθούν την ανάπτυξη ρηγματώσεων. Αυτά τα στοιχεία είναι: Τα υλικά κατασκευής (φέρουσες λιθοδομές και τοιχοποιίες) έχουν πολύ μικρή έως αμελητέα αντοχή σε εφελκυσμό. Ο τύπος της επικάλυψης (πλάκες από οπλισμένο σκυρόδεμα δένουν καλύτερα τους φέροντες τοίχους σε αντίθεση με τις ξύλινες στέγες) Η έδραση σε ένα επίπεδο ή σε αναβαθμούς και σε έδαφος με κλίση Μεταβολή των τάσεων θεμελίωσης κάτω από το υφιστάμενο κτίσμα με την προσθήκη καθ ύψος ή κατά πλάτος Μεταβολή των τάσεων στους φέροντες τοίχους με την αλλαγή στέγης ή λόγω εσωτερικής διαρρύθμισης Σεισμική διέγερση Η συμπλήρωση των εντύπων έγινε επιτόπου κατά τη διάρκεια του ταχέως οπτικού ελέγχου. Η συσχέτιση των βλαβών με συγκεκριμένα αίτια, έγινε στο γραφείο, κατά το στάδιο αξιολόγησης του συνόλου των δεδομένων που είχαν συγκεντρωθεί από την ομάδα μελέτης. Κρίνεται σκόπιμο, πριν από την παράθεση των επιμέρους αποτελεσμάτων της παρούσας 3

4 εργασίας για κάθε κτίριο, να δοθούν ορισμένα χαρακτηριστικά στοιχεία για τους βασικούς τύπους των δομικών συστημάτων των κτιρίων που εξετάστηκαν καθώς και τους βασικότερους τύπους των φορτίων και καταναγκασμών που εντοπίστηκαν ότι υφίστανται ή πιθανώς να είχαν δράσει κατά το παρελθόν. Σχήμα 1. Δείγμα εντύπου ταχέως οπτικού ελέγχου 4

5 Περιγραφή αντιπροσωπευτικών δομικών συστημάτων Κτίρια από φέρουσα τοιχοποιία: Τα παλαιότερα κτίρια του οικισμού είναι από φέρουσα τοιχοποιία και τα περισσότερα εξ αυτών κτίστηκαν μετά το δεύτερο μισό του 20 ου αιώνα. Πρόκειται για μονώροφα κτίρια, ορθογωνικής κάτοψης με διαστάσεις περίπου 8 έως 15m. Οι τοιχοποιίες είναι δομημένες με πέτρες ή τούβλα ή τσιμεντόλιθους ή με συνδυασμό αυτών. Οι φέρουσες τοιχοποιίες εδράζονται απευθείας στο έδαφος. Η στάθμη του δαπέδου ισογείου είναι υπερυψωμένη και εδράζεται σε επίχωμα το οποίο όπως διαπιστώθηκε στις περισσότερες περιπτώσεις έχει ύψος από τριάντα εκατοστά έως ένα μέτρο. Οι οροφές είναι κατασκευασμένες με ξύλινα δομικά στοιχεία οι οποίες διαμορφώνουν το κάτω μέρος της οροφής και την εξωτερική κεραμοσκεπή στέγη. Όπως παρατηρήθηκε οι φέρουσες τοιχοποιίες είχαν μικρό πάχος ενώ τα ανοίγματα ήταν γενικώς μικρά. Κτίρια από οπλισμένο σκυρόδεμα: Ένα από τα κτίρια που εξετάστηκαν είναι κατασκευασμένα με φέροντα οργανισμό από οπλισμένο σκυρόδεμα ενώ η οροφές ισογείου και ορόφου είναι κατασκευασμένες από ξυλοδοκούς (κατά δήλωση του ιδιοκτήτη). Το κτίριο αυτό είναι διώροφο και οι τοιχοποιίες πλήρωσης είναι κατασκευασμένες από τούβλα. Κτίρια με μικτό σύστημα: Ένα από τα κτίρια που εξετάσθηκαν είναι μονώροφο με φέροντα οργανισμό από τοιχοποιία. Η οροφή είναι κατασκευασμένη μερικώς με πλάκα Οπλισμένου Σκυροδέματος και στο υπόλοιπο τμήμα από ξυλοδοκούς. Πάνω από αυτή τη στάθμη υπάρχει διαμορφωμένη ξύλινη στέγη. Περιπτώσεις φόρτισης (φορτία και καταναγκασμοί) Στο πλαίσιο αυτής της εργασίας εξετάστηκε η ύπαρξη ή όχι των παρακάτω περιπτώσεων φόρτισης των κατασκευών (φορτία και καταναγκασμοί). Ίδιο βάρος κτιρίου & κατακόρυφα φορτία: Ως ίδιο βάρος και κατακόρυφα φορτία κάθε κτιρίου θεωρούνται τα μόνιμα και κινητά φορτία. Επισημάνθηκε ότι σε αρκετές περιπτώσεις λόγω προσθηκών προκαλείται επαύξηση αυτών των φορτίων και πιθανότατα επαύξηση της εσωτερικής έντασης. Επίσης, στις περισσότερες περιπτώσεις διαπιστώθηκε ότι γίνεται προσθήκη σοβά στο κάτω μέρος του ξύλινου ταβανιού με στόχο την επισκευή ρωγμών και ομαλοποίηση καμπύλων παραμορφώσεων. Διαφορική καθίζηση του εδάφους στο επίπεδο της θεμελίωσης: Λόγω της γεωμορφολογίας του εδάφους, ορισμένα κτίρια είναι δομημένα μερικώς σε όρυγμα και μερικώς σε επίχωμα. Οι συνθήκες αυτές ευνοούν την ανάπτυξη διαφορικών καθιζήσεων στο επίπεδο της θεμελίωσης λόγω διαφορετικού βαθμού συμπιεστότητας του εδάφους στο επίπεδο της θεμελίωσης. Επίσης πρέπει να τονιστεί ότι ήταν πολλές οι περιπτώσεις κατασκευής προσθηκών κατ επέκταση. Στην περίπτωση αυτή, εκτός από τις τάσεις που δημιουργούνται κάτω από το έδαφος στο οποίο εδράζεται η προσθήκη, αυξάνουν οι τάσεις κάτω από την θεμελίωση του υφισταμένου κτιρίου με αποτέλεσμα να δημιουργούνται περαιτέρω καθιζήσεις στη θεμελίωση του υφισταμένου κτιρίου και άρα να εκδηλώνονται ρηγματώσεις. Σεισμική φόρτιση: Ο οικισμός των Αναργύρων βρίσκεται σε μια περιοχή με σημαντικά περιορισμένη σεισμική δραστηριότητα. Ειδικότερα τα τελευταία σαράντα χρόνια, 5

6 περίοδο κατά την οποία κτίστηκαν τα περισσότερα κτίρια του οικισμού, δεν έχει παρατηρηθεί σημαντικό σεισμικό συμβάν. Φόρτιση και παραμορφώσεις - μόνιμες μετακινήσεις του εδάφους θεμελίωσης λόγω των επιφανειακών εκσκαφών στα γειτονικά ορυχεία λιγνίτη: Το κλιμάκιο του ΙΤΣΑΚ κατέβαλε προσπάθειες εντοπισμού εκτεταμένων μόνιμων παραμορφώσεων και μετακινήσεων εντός του οικισμού ή πλησίον αυτού με οπτική παρατήρηση. Κατά τον έλεγχο των κτιρίων εντός του οικισμού, που διενεργήθηκε δεν εντοπίσθηκαν τέτοιες περιπτώσεις. Θερμοκρασιακές συστολοδιαστολές και συστολή ξήρανσης: Κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, παρατηρείται σημαντική διακύμανση της θερμοκρασίας εντός του εικοσιτετραώρου (υψηλές θερμοκρασίες την μέρα και χαμηλές κατά τη νύκτα). Οι συνθήκες αυτές μπορούν να προκαλέσουν έντονες συστολοδιαστολές στις εξωτερικές επιφάνειες των κτιρίων με συνεπακόλουθο την πρόκληση ρωγμών. Επιπλέον, μπορούν να ευνοήσουν την επαύξηση ρωγμών που δημιουργήθηκαν κατά το παρελθόν λόγω συστολής ξήρανσης σε επιφάνειες σκυροδέματος στα σενάζ των κτιρίων, όπου αυτά κατασκευάσθηκαν. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΒΛΑΒΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΤΟΥΣ ΜΕ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ Λεπτομερής αναφορά για τη μορφή των βλαβών σε κάθε κτίριο δίνεται στα έντυπα που έχουν συμπληρωθεί από το κλιμάκιο του ΙΤΣΑΚ κατά τον «ταχύ οπτικό έλεγχο» (παράρτημα Γ, Τεχνικής Έκθεσης). Επίσης, σε κάθε έντυπο δίνονται: Αριθμός εντύπου: Αριθμός κτιρίου: Ιδιοκτήτης: υποδηλώνει τη σειρά με την οποία έγινε ο έλεγχος. υποδηλώνει τον αριθμό του κτιρίου όπως είναι καταχωρημένος σε έκθεση αυτοψίας της Επιθεώρησης Μεταλλείων Βόρειας Ελλάδας. αναφέρεται ο ιδιοκτήτης του κτιρίου. Στο κείμενο που ακολουθεί γίνεται συνοπτική περιγραφή των στοιχείων που αποδελτιώθηκαν από κάθε έντυπο για κάθε περίπτωση κτιρίου που ελέγχθηκε. Στα στοιχεία που περιγράφονται δεν δίνεται το όνομα του ιδιοκτήτη. Αριθμός εντύπου: 1 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με ξύλινη στέγη στο οποίο έγιναν δύο προσθήκες κατ επέκταση. Οι προσθήκες αυτές κατά δήλωση του ιδιοκτήτη έγιναν με τσιμεντόλιθους. Εντοπίστηκαν διάσπαρτες ρωγμές σε τοίχους και στο γκρο μπετόν του δαπέδου. Οι ρωγμές αποδίδονται στην κατασκευή των προσθηκών λόγω της ανάπτυξης τάσεων κάτω από αυτές και μικρότερων τάσεων στα υφιστάμενα τμήματα των κτιρίων. Επίσης έχει γίνει αλλαγή στέγης και ενδεχομένως να έγινε ανακατανομή της έντασης στις φέρουσες τοιχοποιίες. Αριθμός εντύπου: 2 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με επικάλυψη πλάκας από οπλισμένο σκυρόδεμα. Εντοπίστηκαν ρωγμές σε εξώστη κατά την διεύθυνση του πλάτους του, οριζόντιες ρωγμές στη θέση συμβολής τοιχοποιίας και κάτω πέλματος δοκών οροφής. Επίσης εντοπίστηκαν λοξές ρωγμές σε κατακόρυφους τοίχους. Οι οριζόντιες ρωγμές οφείλονται στις διαφορετικές ιδιότητες των υλικών της τοιχοποιίας και του σκυροδέματος. Οι 6

7 διαγώνιες ρωγμές βρίσκονται στην πλευρά του κτιρίου στην οποία υπάρχει απορροφητικός βόθρος και πιθανά αποδίδονται στην ύπαρξή του. Οι ρωγμές στον εξώστη ενδεχομένως να οφείλονται σε ανεπαρκή οπλισμό διανομής. Αριθμός εντύπου: 3 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία στο οποίο έγινε προσθήκη κατ επέκταση. Η επικάλυψη του κτιρίου είναι ξύλινη στέγη. Εντοπίστηκε οριζόντια ρωγμή στο μέσο πεσσού η οποία αποδίδεται στην ανάπτυξη τάσεων στο έδαφος λόγω της προσθήκης και άρα στην ανάπτυξη τοπικών διαφορικών καθιζήσεων. Αριθμός εντύπου: 4 Πρόκειται μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με ξύλινη στέγη. Το κτίριο έχει κατακόρυφες και διαγώνιες ρωγμές σε τοίχους. Επίσης παρατηρούνται ρωγμές στο γκρο μπετόν του δαπέδου. Από την παρατήρηση του δομικού συστήματος διαπιστώθηκε απουσία διαζωμάτων στο μέσον της τοιχοποιίας ενώ οι τοιχοποιίες είναι κατασκευασμένες με διάτρητα τούβλα και είναι μικρού πάχους. Οι ρηγματώσεις αποδίδονται σε αστοχία υλικού και τοπικές διαφορικές καθιζήσεις λόγω χαμηλής ποιότητας κατασκευής. Αριθμός εντύπου: 5 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με ξύλινη στέγη. Έχει γίνει προσθήκη κατά πλάτος. Παρατηρήθηκαν ρωγμές στο άνω μέρος των τοίχων στην πλευρά κατασκευής της προσθήκης. Η ανάπτυξη των ρωγμών αποδίδεται στην ανάπτυξη τάσεων στο έδαφος λόγω της προσθήκης και άρα στην ανάπτυξη τοπικών διαφορικών καθιζήσεων. Αριθμός εντύπου: 6 Πρόκειται για μονώροφο κτίσμα από φέρουσα τοιχοποιία με επικάλυψη ξύλινη στέγη. Παρατηρήθηκαν ρωγμές στο άνω μέρος των τοίχων, προς την οροφή. Αριθμός εντύπου: 7 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με ξύλινη στέγη. Έχει γίνει προσθήκη κατ επέκταση ενός δωματίου ενώ στο εμπρός τμήμα του κτιρίου (προς τον δρόμο) προστέθηκε εξώστης στην στάθμη του ισογείου. Έχουν γίνει εκτεταμένες επεμβάσεις και διαρρυθμίσεις στο εσωτερικό του κτιρίου. Οι επεμβάσεις αυτές αφορούν στην αφαίρεση τμημάτων φερόντων τοίχων και την κατασκευή στη θέση αυτή δοκών οι οποίες εδράζονται στα εναπομείναντα τμήματα των τοίχων. Παρατηρούνται έντονες ρηγματώσεις στους τοίχους και των δύο διευθύνσεων καθώς και στο δάπεδο του υπογείου. Οι ρωγμές αποδίδονται στην αύξηση των τάσεων στο έδαφος λόγω της κατασκευής του εξώστη και της προσθήκης δωματίου στο εμπρός τμήμα του κτιρίου. Επίσης η ανάπτυξη των ρηγματώσεων εν μέρει αποδίδεται στην ανακατανομή των τάσεων στο εδάφους θεμελίωσης λόγω της αφαίρεσης τμημάτων από τους φέροντες τοίχους και την κατασκευή δοκών οπλισμένου σκυροδέματος. Αριθμός εντύπου: 8 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με ξύλινη στέγη. Εμφανίζει τρεις οριζόντιες ρωγμές σε φέροντες τοίχους και οριζόντια ρωγμή στη βάση μπαζωμένου εξώστη. Στο γκρο μπετόν της αυλής (εκτός κτιρίου) παρατηρείται ρωγμή η οποία οφείλεται σε τοπική καθίζηση του εδάφους. Υπάρχουν αποθήκες στο πίσω μέρος του οικοπέδου με σημαντικές ρωγμές οι οποίες αποδίδονται στην χαμηλή ποιότητα κατασκευής. 7

8 Έντυπο 4 Έντυπο 4 Έντυπο 7 Έντυπο 7 Έντυπο 8 Έντυπο 8 Σχήμα 2. Εικόνες βλαβών από κτίρια του δείγματος 8

9 Αριθμός εντύπου: 9 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με ξύλινη στέγη. Έχει γίνει κατ επέκταση προσθήκη και εσωτερικές διαρρυθμίσεις (αφαίρεση τμημάτων φερόντων τοίχων). Παρατηρούνται ρωγμές σε φέροντες τοίχους και των δύο διευθύνσεων. Οι ρωγμές βρίσκονται κυρίως κοντά στην προσθήκη και αποδίδονται στην κατασκευή της προσθήκης (και την ανάπτυξη τοπικών διαφορικών καθιζήσεων), στις εσωτερικές διαρρυθμίσεις και στην χαμηλή ποιότητα κατασκευής. Αριθμός εντύπου: 10 Πρόκειται για διώροφο κτίριο με φέροντα οργανισμό από οπλισμένο σκυρόδεμα. Κατά δήλωση του ιδιοκτήτη η οροφή ισογείου και ορόφου είναι κατασκευασμένες με ξύλινα δομικά στοιχεία. Έχει γίνει κατ επέκταση προσθήκη αποθήκης, στο πίσω μέρος του κτιρίου. Παρατηρούνται μικρές ρωγμές στο άνω μέρος των τοίχων, προς την πλευρά της προσθήκης. Η δημιουργία των ρωγμών αποδίδεται στην κατασκευή της προσθήκης. Αριθμός εντύπου: 11 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία. Η οροφή ισογείου είναι κατασκευασμένη μερικώς από ξύλινα δομικά στοιχεία και μερικώς από πλάκα οπλισμένου σκυροδέματος. Παρατηρήθηκε ρωγμή στο δάπεδο του ισογείου και στο άνω μέρος των τοίχων (οριζόντιες και διαγώνιες ρωγμές). Το δάπεδο του ισογείου είναι υπερυψωμένο και στο εμπρός τμήμα υπάρχει τοίχος αντιστήριξης, ύψους περίπου ένα με ενάμισι μέτρο. Οι ρηγματώσεις αποδίδονται στην ενδοσιμότητα της θεμελίωσης του κτιρίου λόγω της ύπαρξης του τοίχου αντιστήριξης. Αριθμός εντύπου: 12 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με ξύλινη στέγη. Έχει γίνει προσθήκη κατ επέκταση στην δεξιά πλευρά του τοίχου της όψης, εσωτερικές διαρρυθμίσεις με επεμβάσεις στους φέροντες τοίχους και αλλαγή στέγης. Παρατηρούνται σημαντικές ρηγματώσεις στους τοίχους και των δύο διευθύνσεων. Οι ρηγματώσεις αναπτύσσονται στους τοίχους που είναι εγκάρσιοι στον τοίχο της όψης και στον τοίχο της όψης. Σε επαφή με τον τοίχο της όψης (εξωτερικά) υπάρχει λωρίδα εδάφους όπου καλλιεργούνται φυτά και δένδρα. Οι ρηγματώσεις οφείλονται σε τοπική διαφορική καθίζηση του τοίχου της όψης. Η καθίζηση αυτή αποδίδεται στην κατασκευή της προσθήκης και στην ενδοσιμότητα της θεμελίωσης του τοίχου. Επίσης σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των ρηγματώσεων έχουν οι εσωτερικές διαρρυθμίσεις και η αντικατάσταση της στέγης λόγω της ανακατανομής της έντασης στις φέρουσες τοιχοποιίες. Αριθμός εντύπου: 13 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο με φέροντα οργανισμό από φέρουσα τοιχοποιία και οπλισμένο σκυρόδεμα. Η επικάλυψη του κτιρίου είναι από ξύλινα δομικά στοιχεία και πλάκα από οπλισμένο σκυρόδεμα. Πάνω από την επικάλυψη υπάρχει ξύλινη στέγη. Δεν παρατηρήθηκαν ρηγματώσεις επειδή, κατά δήλωση του ιδιοκτήτη, έχουν επισκευασθεί. Αριθμός εντύπου: 14 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με ξύλινη στέγη. Παρουσιάζει ρηγματώσεις σε τοίχους διάσπαρτες. Οι ρηγματώσεις βρίσκονται στο μέσον και στο άνω μέρος των τοίχων. Υπάρχει οριζόντια ρωγμή στην βάση τοίχου μιας όψης η οποία είναι εξωτερική (στο επίχρισμα) και δεν επηρεάζει την φέρουσα ικανότητα του τοίχου. Οι ρηγματώσεις αποδίδονται σε χαμηλή ποιότητα κατασκευής. 9

10 Αριθμός εντύπου: 15 Πρόκειται για μονώροφο κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία με ξύλινη στέγη. Έχει γίνει κατ επέκταση προσθήκη και εσωτερικές διαρρυθμίσεις. Οι εσωτερικές διαρρυθμίσεις αφορούν στην αφαίρεση τμημάτων φέρουσας τοιχοποιίας και στην κατασκευή δοκών από οπλισμένο σκυρόδεμα οι οποίες εδράζονται στα εναπομείναντα τμήματα των τοίχων. Παρατηρήθηκαν ρηγματώσεις στο άνω μέρος των τοίχων και στο δάπεδο του ισογείου κοντά στην προσθήκη. Οι ρηγματώσεις αποδίδονται στην κατασκευή της κατ επέκταση προσθήκης και στις εσωτερικές διαρρυθμίσεις. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Αντικείμενο της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνήσει κατά πόσον οι βλάβες σε κτίρια του οικισμού Αναργύρων του Δήμου Αετού στο Νομό Φλώρινας οφείλονται στις γειτονικές ανοικτές εκσκαφές της ΔΕΗ για την εξόρυξη λιγνίτη ή σε άλλα αίτια. Για το σκοπό αυτό συγκροτήθηκε διμελής ομάδα μελέτης του θέματος από ερευνητές του ΙΤΣΑΚ. Το κλιμάκιο επιθεώρησε 15 κτίρια (7 αναφέρονται σε σχετικό έγγραφο της Επιθεώρησης Μεταλλείων Βόρειας Ελλάδας και 8 υποδείχθηκαν από υπάλληλο του Δήμου Αετού). Σύμφωνα με τη μεθοδολογία του «ταχέως οπτικού ελέγχου» για κάθε κτίριο συμπληρώνεται σχετικό έντυπο στο οποίο καταχωρούνται σχετικές πληροφορίες για το κτίριο και σημειώνονται οι παρατηρηθείσες βλάβες. Ακολούθως, οι πληροφορίες από την καταγραφή των βλαβών υποβάλλονται σε σχετική αξιολόγηση ώστε να διαπιστωθεί κατά πόσον οι βλάβες αυτές οφείλονται στη λειτουργία των ορυχείων λιγνίτη ή σε άλλα αίτια. Τα στοιχεία που συγκεντρώθηκαν συνεκτιμήθηκαν με τα στοιχεία των εκθέσεων επικίνδυνης οικοδομής που συνέταξαν μηχανικοί της Νομαρχίας Φλώρινας. Συγκεκριμένα εξετάστηκαν τα παρακάτω αίτια φόρτισης (φορτία ή καταναγκασμοί) σε σχέση με τις υφιστάμενες ρωγματώσεις στα εξετασθέντα κτίσματα: Ίδιο βάρος κάθε κτιρίου (μόνιμα και κινητά φορτία). Διαφορική καθίζηση του εδάφους στο επίπεδο της θεμελίωσης. Σεισμική φόρτιση. Θερμοκρασιακές συστολοδιαστολές και συστολή ξήρανσης. Φόρτιση και παραμορφώσεις μόνιμες μετακινήσεις του εδάφους θεμελίωσης λόγω των ανοικτών εκσκαφών στα γειτονικά ορυχεία λιγνίτη. Το τελευταίο αίτιο είναι το μοναδικό που μπορεί να συσχετισθεί με τη λειτουργία των ορυχείων. Οι εκτιμήσεις που προκύπτουν από την αξιολόγηση των αιτίων φόρτισης και τη συσχέτισή τους με τις υπάρχουσες βλάβες στα 15 κτίρια που εξετάστηκαν είναι: Α) Σε 3 από τα 15 κτίρια οι βλάβες αποδίδονται στην κατασκευή κατ επέκταση προσθηκών. Σε τέτοιες περιπτώσεις απαιτείται η λήψη κατασκευαστικών μέτρων υψηλής στάθμης, όπως προφόρτιση ή συμπύκνωση του εδάφους, κατασκευαστικοί αρμοί, θεμελιολωρίδες (λόγω της ύπαρξης των φερόντων τοίχων) κ.ά. Τέτοια μέτρα δεν λήφθηκαν σε καμία από τις τρεις περιπτώσεις ενώ διαπιστώθηκε απουσία κατασκευαστικών αρμών. Επίσης είναι επιστημονικά αποδεκτό, παρά την λήψη των παραπάνω μέτρων, να εμφανιστούν ρηγματώσεις σε φέροντες τοίχους, κυρίως λόγω των ψαθυρών μηχανικών χαρακτηριστικών 10

11 τέτοιων υλικών. Αυτού του τύπου η ρηγμάτωση παύει να διευρύνεται με την πάροδο των ετών. Αριθμός εντύπου 3, 5, 10. Σε 5 από τα 15 κτίρια οι βλάβες αποδίδονται στην συνδυασμένη δράση επεμβάσεων όπως κατασκευή προσθηκών, αφαίρεση τμημάτων φερόντων τοίχων (αντικατάσταση με στηρίζουσα δοκό οπλισμένου σκυροδέματος) και χαμηλή ποιότητα κατασκευής. Ο όρος χαμηλή ποιότητα κατασκευής χρησιμοποιείται για να τονιστεί το γεγονός ότι εκτός από τα μέτρα που έπρεπε να ληφθούν για τις προσθήκες και περιγράφηκαν στην προηγούμενη παράγραφο, υπάρχει μια ομάδα μέτρων που πρέπει να λαμβάνονται κατά την καθαίρεση φερόντων τοίχων και την κατασκευή δοκών οπλισμένου σκυροδέματος όπως ανάληψη της διατμητικής ροής μεταξύ των δύο οριζόντιων στοιχείων (σκυροδέματος και τοιχοποιίας) με κατάλληλη διάταξη, περιορισμός των παραμορφώσεων στην φάση κατασκευής με ικριώματα βαρέως τύπου, τοπικές ενισχύσεις στις θεμελιώσεις των εναπομεινάντων φερόντων τοίχων λόγω ανακατανομής της έντασης κ.ά. Τονίζεται επίσης ότι είναι επιστημονικά αποδεκτό, παρά την λήψη των παραπάνω μέτρων, να εμφανιστούν ρηγματώσεις σε φέροντες τοίχους, κυρίως λόγω των ψαθυρών μηχανικών χαρακτηριστικών τέτοιων υλικών. Αριθμός εντύπου 1, 7, 9, 12, 15. Β) Σε 4 από τα 15 κτίρια οι βλάβες αποδίδονται στην χαμηλή ποιότητα κατασκευής. Στις περιπτώσεις αυτές οι βλάβες βρίσκονται κυρίως στο μέσο και στο άνω μέρος των τοίχων, οπότε η πιθανότητα αυτές να έχουν δημιουργηθεί από αίτιο το οποίο να σχετίζεται με το έδαφος είναι σημαντικά περιορισμένη. Πιθανά αίτια για την δημιουργία τέτοιων ρηγματώσεων είναι η ενδοσιμότητα της ξύλινης στέγης σε μεγάλες φορτίσεις από χιόνι, ή έλλειψη επαρκών σενάζ οπλισμένου σκυροδέματος καθ ύψος των τοιχοποιιών, εσωτερική και εξωτερική υγρασία, συστολοδιαστολές κ.ά. Αριθμός εντύπου 4, 6, 8, 14. Γ) Σε 2 από τα 15 κτίρια οι βλάβες αποδίδονται στη χρήση διαφορετικών υλικών. Πράγματι σε αυτές τις περιπτώσεις διαπιστώθηκε η χρήση τοιχοποιιών, οπλισμένου σκυροδέματος και ξύλινων δομικών στοιχείων. Τα υλικά αυτά έχουν σημαντικά διαφορετικά μηχανικά χαρακτηριστικά και μετά την χρήση τους ενδέχεται να παρουσιάζονται βλάβες στους αρμούς τους. Ειδικότερα στο κτίριο του εντύπου 2 κατασκευάσθηκε απορροφητικός βόθρος, κοντά σε τοίχο του κτιρίου, στην ύπαρξη του οποίου αποδίδονται κάποιες ρηγματώσεις. Αριθμός εντύπου 2, 13. Δ) Σε 1 από τα 15 κτίρια οι ρηγματώσεις αποδίδονται στην ενδοσιμότητα της θεμελίωσης λόγω του γεγονότος ότι το κτίριο στην μία όψη ήταν υπερυψωμένο κατά ένα με ενάμισι μέτρο και είχε κατασκευασθεί τοίχος αντιστήριξης. Αριθμός εντύπου 11. Σχετικά με το ερώτημα εάν η λειτουργία των γειτονικών ορυχείων λιγνίτη, είναι δυνατόν να απετέλεσε το γενεσιουργό αίτιο των ρωγμών, σύμφωνα με τα αποτελέσματα, από την αποδελτίωση των εντύπων του «ταχέως οπτικού ελέγχου», κάτι τέτοιο δεν φαίνεται πιθανόν. Επίσης η κατανομή των κτιρίων με βλάβες, που ελέγχθηκαν, εντός του οικισμού δείχνει ότι δεν υπάρχουν σημαντικές παραμορφώσεις του εδάφους προς την πλευρά των εκσκαφών. 11

12 Στα κτίρια των εντύπων 7 και 12 τονίζεται ότι οι βλάβες είναι εκτεταμένες και πρέπει να γίνουν εργασίες υποστύλωσης και εάν είναι δυνατό αναίρεση των αιτίων παραμόρφωσης των φερόντων τοίχων και των πατωμάτων και επισκευή ή αν απαιτηθεί ενίσχυση μετά από μελέτη εξειδικευμένου Πολιτικού Μηχανικού. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Παρουσιάσθηκε μία μέθοδος ταχέως οπτικού ελέγχου οικισμών σύμφωνα με την οποία διερευνάται κατά πόσο οι εμφανιζόμενες βλάβες, σε κτίρια οικισμών, οφείλονται σε συγκεκριμένο αίτιο και κατά πόσο αυτό το αίτιο επηρεάζει συστηματικά αυτές τις βλάβες. Στο πλαίσιο αυτής της μεθοδολογίας διερευνάται κατά πόσο υφίστανται άλλα αίτια στα οποία να είναι δυνατό να αποδοθούν οι βλάβες. Σε δύο περιπτώσεις οικισμών που έγινε εφαρμογή της μεθόδου (Στρατονίκη και Ανάργυροι) βρέθηκε ότι υπήρχαν διάφορα τοπικού χαρακτήρα αίτια στα οποία μπορούσαν να αποδοθούν οι βλάβες και το κύριο εξωτερικό αίτιο, για το οποίο έγινε ή έρευνα, δεν βρέθηκε να έχει συμμετοχή στην δημιουργία των βλαβών. Επίσης από το δείγμα των κτιρίων των δύο περιπτώσεων που διερευνήθηκαν βρέθηκε ότι περίπου το 85% των κτιρίων με βλάβες ήταν δομημένα με φέρουσες τοιχοποιίες (Σχήμα 3α). Αυτό δείχνει την μεγάλη ευαισθησία των κτιρίων αυτών στην εμφάνιση ρηγματώσεων από τοπικά εσωτερικά αίτια. Φ.Τ. 13 Ο.Σ. 1 ΜΕΙΚΤΟ 1 (α) ΠΛΗΘΟΣ ΚΤΙΡΙΩΝ ΠΡΟΣΘΗΚΗ 4 ΜΕΙΚΤΑ ΔΟΜΙΚΑ ΑΙΤΙΑ (β) 2 ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 1 ΘΕΜΕΛΙΩΣΗ Σχήμα 3. α) Τύποι δομικών συστημάτων κτιρίων του δείγματος για το Δ.Δ. Αναργύρων (Φ.Τ. Φέρουσα Τοιχοποιία, Ο.Σ. Οπλισμένο Σκυρόδεμα), β)αίτια στα οποία αποδίδονται οι βλάβες στα κτίρια του δείγματος για το Δ.Δ. Αναργύρων. Επίσης για τις δύο περιπτώσεις οικισμών στις οποίες έχει εφαρμοσθεί η παρούσα μεθοδολογία προκύπτει το συμπέρασμα ότι οι ρηγματώσεις που εμφανίζονται οφείλονται κυρίως σε κατασκευή προσθηκών (Σχήμα 3β). Ένας κρίσιμος δείκτης για την λήψη γρήγορης απόφασης, επίδρασης του εξωτερικού αιτίου στην εμφάνιση των βλαβών, αποτελεί το 12

13 ποσοστό των κτιρίων από Οπλισμένο Σκυρόδεμα που εμφάνισαν βλάβες στο σύνολο των κτιρίων με βλάβες. Η μέθοδος περιγράφεται και παρουσιάζεται με την λεπτομέρεια που επιτρέπει το κείμενο μιας εργασίας συνεδρίου με κύριο στόχο να καταστεί αυτή διαθέσιμη στην επιστημονική και επαγγελματική κοινότητα των μηχανικών για χρήση, τροποποίηση, επέκταση και βελτίωση. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Κλήμης, Ν., Δημοσθένους, Μ., Σαλονικιός, Θ., Σαββαϊδης, Α., (2003), Αποτίμηση Αιτίων Πρόκλησης Βλαβών σε Κτίρια του Δημοτικού Διαμερίσματος Στρατονίκης, Τεχνική Έκθεση & Παραρτήματα προς Ειρηνοδικείο Αρναίας, Νοέμβριος Σαλονικιός, Θ., Δημοσθένους, Μ., (2006), Αίτια Βλαβών σε Κτίρια του Οικισμού Στρατονίκης Χαλκιδικής, 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, Ξάνθη, 31 Μαϊου 2 Ιουνίου, 2006, Τόμος 2ος, σελ Σαλονικιός, Θ., Μακάριος, Τ., (2006), Αποτίμηση Αιτίων Πρόκλησης Βλαβών σε Κτίρια του Δημοτικού Διαμερίσματος Αναργύρων, Τεχνική Έκθεση & Παραρτήματα προς Επιθεώρηση Μεταλλείων Βόρειας Ελλάδας, Αύγουστος