Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ. + ΚΑΝ.ΕΠΕ. Ως πρότυπο για κατασκευές Ο.Σ. ΕΛΟΤ περιλαµβάνον Συµπληρωµατικές Μη αντικρουόµενες διατάξεις (σελ.

Transcript

1 ΣΕΜΙΝΑΡΙΟ: «Ο Νέος Κανονισµός Επεµβάσεων (ΚΑΝ.ΕΠΕ.) (ΦΕΚ 42/Β/ » Ο ΚΑΝ.ΕΠΕ στο πλαίσιο των Ευρωκωδίκων Βασικές Αρχές ΕΥΡΩΚΩΔΙΚΕΣ Ευρωπαϊκά Πρότυπα (ΕΝ) για τον Σχεδιασµό EN 1990 Ευρωκώδικας 0: Βάσεις Σχεδιασµού EN 1991 Ευρωκώδικας 1: Δράσεις EN 1992 Ευρωκώδικας 2: Σχεδιασµός Φορέων από Σκυρόδεµα EN 1993 Ευρωκώδικας 3: Σχεδιασµός Φορέων από Χάλυβα EN 1994 Ευρωκώδικας 4: Σχεδιασµός Συµµείκτων Φορέων από Χάλυβα και Σκυρόδεµα Στέφανος Δρίτσος EN 1995 Ευρωκώδικας 5: Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών Σχεδιασµός Ξύλινων Φορέων EN 1996 Ευρωκώδικας 6: Σχεδιασµός Φορέων από Τοιχοποιία EN 1997 Ευρωκώδικας 7: Γεωτεχνικός Σχεδιασµός Σπάρτη, 3/11/ EN 1998 Ευρωκώδικας 8: Αντισεισµικός Σχεδιασµός Φορέων EN 1999 Ευρωκώδικας 9: Σχεδιασµός Φορέων από Αλουµίνιο EN 1998 Ευρωκώδικας 8: Αντισεισµικός Σχεδιασµός Φορέων ΕΚ8-Μέρος 3 Aement and Retroitting o Exiting Structure Αποτίµηση της Φέρουσας Ικανότητας Κτιρίων και Επεµβάσεις 1: ΕΝ Γενικοί Κανόνες, Σεισµικές Δράσεις, ΚΑΝΟΝΙΣΤΙΚΟ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ + Σ. Η. Κανονικά Κτίρια Δ Ρ Ι Τ (σελ.33) Σ Ο Σ(σελ.54) 2: ΕΝ Γέφυρες + Ο.Σ. ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ (σελ. 20) (σελ. 9) 3: ΕΝ Αποτίµηση & Ενίσχυση Κτιρίων 4: ΕΝ Σιλό, Δεξαµενές, Αγωγοί Εθνικό Προσάρτηµα ΣΕΠ ΕΛΟΤ :2009 (σελ.5) 5: ΕΝ : ΕΝ Θεµελιώσεις, Αντιστηρίξεις, Γεωτεχνικά Θέµατα Πύργοι, Ιστοί, Καπνοδόχοι + ΚΑΝ.ΕΠΕ. Ως πρότυπο για κατασκευές Ο.Σ. ΕΛΟΤ περιλαµβάνον Συµπληρωµατικές Μη αντικρουόµενες διατάξεις (σελ.335) ΣΙΔΗΡΕΣ (σελ. 25) ΦΕΚ 42/Β/

2 Ιστορικό ΚΑΝ.ΕΠΕ. Ορισµός 17-µελούς Οµάδας Εργασίας από ΟΑΣΠ 1 η Έκδοση Κανονισµού (Σχέδιο) Κρίση από 24-µελή Επιτροπή Συµβούλων Δυσµένεια Παλαιών Κτιρίων (a) Μόρφωση Φ.Ο. µε αρχιτεκτονικές υπερβολές (Έλλειψη κανονικότητας: γεωµετρίας ή αντοχής σε επίπεδο ορόφου ή κτιρίου) (β) Προσδιορισµός των εντατικών µεγεθών µε απλοποιητικές παραδοχές (Έλλειψη υπολογιστικών µέσων: απουσία χωρικής ανάλυσης & δισδιάστατης πλαισιακής λειτουργίας) 2 η Έκδοση Κανονισµού (Σχέδιο) (γ) Διαστασιολόγηση µε διαδικασίες που σήµερα έχουν αναθεωρηθεί Σ. Έλεγχος Εφαρµοσιµότητας Η. Κανονισµού από Δ 9 Μελετητικά Γραφεία Ρ Ι (δ) Μόρφωση Τ φορέα χωρίς Σ τις σύγχρονες Ο αντισεισµικές αντιλήψεις Σ (πλαστιµότητα, ικανοτικός σχεδιασµός, κατασκευαστικές διατάξεις) 3 η Έκδοση Κανονισµού (Σχέδιο) (ε) Συχνά σχεδιασµός για σεισµικές δράσεις µικρότερες των αντιστοίχων για νέα Δηµόσιος Διάλογος κτίρια Παλαιά κτίρια: 1,75xε π.χ.1,75x0,08=0.14g 4 η Νέα κτίρια (µετά 1995): αx2.5/q π.χ 0.24x2.5/3.5=0.17g Έκδοση Κανονισµού Δυνητική Δυσµένεια της τάξεως του 1:3 5 η Έκδοση Κανονισµού, Εναρµονισµένου µε τους Ευρωκώδικες ΦΕΚ 42/Β/ Ανάγκη Αποτίµησης Σεισµικής Επάρκειας, Ανασχεδιασµού και Επεµβάσεων Πώς; 6 Ανασχεδιασµός Θέµα Δυσκολότερο από τον Σχεδιασµό Νέων Κτιρίων Γιατί χρειαζόµαστε έναν Κανονισµό για Επεµβάσεις; Η µελέτη για επέµβαση είναι αρκετά διαφορετική από τη µελέτη Γνώσεις λίγες Σ. και όχι επαρκώς Η. τεκµηριωµένες Δ Ρ Ι σχεδιασµού Τ ενός νέου Σ κτιρίου Ο Σ Απουσία κανονισµού Διαφορετική η διαδικασία προσέγγισης Μόρφωση του φορέα πιθανόν απαράδεκτη, αλλά υπαρκτή Άλλα πράγµατα χρειάζονται Αβέβαιες εκτιµήσεις βασικών δεδοµένων στην αρχική φάση τεκµηρίωσης Χαµηλή ποιότητα σκυροδέµατος, Διαβρωµένοι οπλισµοί, Κρυµµένες ατέλειες 7 8

3 1 ο Στάδιο: Τεκµηρίωση υφιστάµενης κατάστασης- Αξιοπιστία Δεδοµένων 2 ο Στάδιο: Αποτίµηση επάρκειας κατασκευής Στις περισσότερες περιπτώσεις οι προϋποθέσεις αυτές δεν 3 ο Στάδιο: πληρούνται στα παλιά κτήρια. Λήψη απόφασης επέµβασης - Επιλογή λύσης Αλλά και αν τύχει να πληρούνται, τι τιµή θα έχει ο συντελεστής συµπεριφοράς q; 4 ο Στάδιο: Αρχικός σχεδιασµός της λύσης επέµβασης 5ο Στάδιο: Κατασκευή του Έργου Διαδικασία 9 Άλλες µέθοδοι ανάλυσης απαιτούνται Οι ελαστικές µέθοδοι ανάλυσης που σήµερα χρησιµοποιούνται (για νέα κτίρια) έχουν αξιοπιστία υπό συγκεκριµένες προϋποθέσεις που στα νέα κτίρια φροντίζουµε να πληρούνται. Ανάγκη προχωρηµένων µεθόδων ανάλυσης 10 Τι είναι αστοχία; Αντοχή < Ένταση Έστω M Rd = 150 KNm< M d = 200 KNm Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ Σε µία µελέτη νέου κτιρίου φροντίζουµε αυτό να µην ισχύει Σε ένα υφιστάµενο η ανισότητα µπορεί να ισχύει Ερωτήµατα: Τι επίπεδα βλάβης θα υπάρξουν; (Τέµνουσα Βάσης) Ποιες οι συνέπειες; V Θα τις δεχθούµε; Καµπύλη Ικανότητας A B V 3 V Ανάγκη Ορισµού επιπέδων βλάβης 11 Στάθµες Επιτελεστικότητας Οριακές Καταστάσεις V 2 V 1 δ 1 δ 2 δ 3 Στατική Οριζόντια Φόρτιση Βαθµιαία Αυξανόµενη µέχρι τέρµα V 3 V 2 V 1 δ 1 δ 2 δ (µετατόπιση κορυφής) 1 δ PUSH-OVER Ελαφριές Σηµαντικές Βαριές C δ Βλάβες 12

4 Για ποιά οριακή κατάσταση θα γίνει ο σχεδιασµός; Εθνικό προσάρτηµα (πρέπει να ορίσει) Στάθµες Επιτελεστικότητας κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ. Μηδαµινές Βλάβες Σοβαρές βλάβες ή Οιονεί Κατάρρευση ή Άµεση Χρήση Ασφάλεια ζωής Σ. Η. DL 2% SD 2% Δ NC 2% Ρ Ι Τ 10% Σ Ο Σ (Σεισµικές ράσεις Α1 Β1 Γ1 κατά ΕΚ8-1) DL 10% SD 10% NC 10% 50% (Σεισµικές ράσεις = Α2 Β2 Γ2 20% DL 20% SD 20% NC 20% 0,6 x ΕΚ8-1) Πιθανότητα Υπέρβασης σεισµικής δράσης σε 50 χρόνια 2% Περιοδ. Επανάλ χρόνια 10% Περιοδ. Επανάλ. 475 χρόνια Περ. Επανάλ. 225 χρόνια 50% Περ. Επανάλ. 70 χρόνια Για ποιό σεισµό σχεδιασµού; Εθνικό προσάρτηµα (πρέπει να ορίσει) DL 50% SD 50% NC 50% KAN.EΠΕ Δηµόσια αρχή Ελάχιστος στόχος κατά περίπτωση Ο κύριος του έργου επιλέγει 13 Πιθανότητα Υπέρβασης Σεισµικής ράσης εντός του Συµβατικού Χρόνου Ζωής των 50 ετών Μηδαµινές Βλάβες (Άµεση Χρήση) Σοβαρές Βλάβες (Ασφάλεια Ζωής) Οιονεί Κατάρρευση Η Δηµόσια αρχή ορίζει πότε δεν επιτρέπεται πιθανότητα 50% 14 Μέχρι τώρα τις αγνοούµε. Γιατί; Τοιχοπληρώσεις π.χ. - περιοχές µε κοντές αναµονές Έλλειψη προδιαγραφών ποιότητας και τρόπου κατασκευής (διαφορές αντοχών, Σ. σφηνώµατα) Η. Δ Ρ Ι Τ - έλλειψη Σ αγκίστρων Ο στα τσέρκια Σ Αβέβαιοι τρόποι προσοµοίωσης (άνοιγµατα) - ανεπαρκείς αγκυρώσεις Δεν κοστίζει πολύ να αγνοηθεί η συνεισφορά τους στις νέες κατασκευές Παράδειγµα Συµµετοχή στην συνολική αντοχή της κατασκευής Φέρων οργανισµός Τοιχοπληρώσεις Σύνολο Νέες κατασκευές Παλαιές κατασκευές Στις παλαιές κατασκευές ο ρόλος τους σηµαντικός Αν αγνοηθούν στην αποτίµηση των παλαιών κατασκευών Ανάγκη σοβαρών ενισχύσεων (συχνά ανέφικτων) Ποια είναι η αντοχή (ή καλλίτερα η ικανότητα) δοµικών µελών που δεν πληρούν προϋποθέσεις έντεχνης κατασκευής; Πώς θα µελετηθούν (θα σχεδιαστούν) οι απαιτούµενες επεµβάσεις; 15 16

5 Ο Νέος Κανονισµός Επεµβάσεων (ΚΑΝ.ΕΠΕ.) ΦΕΚ 42/Β/ Μετά το ΦΕΚ Εισάγεται ένα ολοκληρωµένο πλαίσιο για την σεισµική αποτίµηση και τον ανασχεδιασµό των υφιστάµενων κατασκευών υιοθετώντας τις πλέον σύγχρονες αντιλήψεις Βάζει τάξη στην ακατάστατη περιπτωσιολογία και στο θολό σχετικό γνωστικό περιβάλλον Πρωτοποριακό Κανονιστικό Κείµενο διεθνώς. Έχει ήδη χαρακτηριστεί ως η µελλοντική έκδοση του σχετικού ευρωκώδικα Επιτροπή υποστήριξης (και µελλοντικής αναθεώρησης) ΚΑΝ.ΕΠ.Ε GCI (Greek Code or Intervention) ΚΑΔΕΤ Δίνει εφόδια στον µελετητή για να στηρίξει τις επιλογές του Σ. Η. Δ Ρ Ι (Κανονισµός Τ Αποτίµησης Σ και Δοµητικών Ο Επεµβάσεων Σ για Τοιχοποιίες) Συνεισφέρει στην οικονοµία της χώρας Προκαλεί, επιδεικτικά τα Πανεπιστήµια, να τρέξουν να αναθεωρήσουν τα Ηµερίδες - Σεµινάρια προγράµµατα σπουδών τους και να διδάξουν την πλέον σύγχρονη γνώση,. γιατί χρειάζεται πλέον στην καθ ηµέρα πράξη. ΕΚΠΠΣ Διεθνής Οµάδα Εργασίας - Διεθνές Workhop... Σ. Ανάρτηση Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ epikeve.civil.upatra.gr 19

6 ΣΕΜΙΝΑΡΙΟ: «Ο Νέος Κανονισµός Επεµβάσεων (ΚΑΝ.ΕΠΕ.) (ΦΕΚ 42/Β/ » Διαστασιολόγηση Επεµβάσεων 1 ο Στάδιο: Τεκµηρίωση υφιστάµενης κατάστασης- Αξιοπιστία Δεδοµένων 2 ο Στάδιο: Διαδικασία Αποτίµηση επάρκειας κατασκευής 3 ο Στάδιο: Στέφανος Δρίτσος Λήψη απόφασης επέµβασης - Επιλογή λύσης Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών 4 ο Στάδιο: Αρχικός σχεδιασµός της λύσης επέµβασης 5ο Στάδιο: Σπάρτη, 3/11/ Κατασκευή του Έργου 2 ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΩΣ ΣΥΝΟΛΟΥ V Σ. Α Η. Επαρκές για Δ την στάθµη DL Ρ (A) Ι Τ Σ Ο Σ (δ) Αύξηση αντοχής & πλαστιµότητας Επαρκές για την στάθµη SD (Β) Β Ασφαλής (γ) Αναίρεση τοπικών αδυναµιών Σχεδιασµός & αύξηση πλαστιµότητας Α Επαρκές για την στάθµη NC (Γ) Γ Β Ανασφαλής Α (α) Χωρίς ενίσχυση σχεδιασµός Ανεπαρκές Μετακινήσεις δ Τέµνουσα Βάσης (β) Αύξηση αντοχής Στρατηγικές Ενίσχυσης () Απαιτούµενη σεισµική ικανότητα 3 4

7 ΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Σκυρόδεµα Χάλυβας Σύνθετα Γενικές Απαιτήσεις Έλεγχος διεπιφανειών Επεµβάσεις σε Κρίσιµες Περιοχές Ραβδόµορφων οµικών Στοιχείων Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της ικανότητας έναντι µεγεθών ορθής έντασης Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της φέρουσας ικανότητας έναντι τέµνουσας Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της τοπικής πλαστιµότητας Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της δυσκαµψίας Αντοχή Αντοχή & Πλαστιµότητα Επεµβάσεις σε Κόµβους Πλαισίων Ανεπάρκεια λόγω διαγώνιας θλίψης κόµβου Ανεπάρκεια οπλισµού κόµβου Πλαστιµότητα Προσθήκη Τοιχωµάτων (α) Εµφατνούµενα (προτιµότερη επιλογή) (β) Εξωτερικά εν επαφή µε τα πλαίσια του φορέα (προσοχή!) Δικτυωτά Συστήµατα Επεµβάσεις σε Τοιχώµατα Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση ικανότητας έναντι µεγεθών ορθής έντασης Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της φέρουσας ικανότητας τέµνουσας Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της τοπικής πλαστιµότητας Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της δυσκαµψίας Μανδύες Προσθήκη Πτερυγίων (α) από Ο.Σ. σε Υποστυλώµατα (β) από µεταλλικά στοιχεία (γ) από σύνθετα υλικά Εµφάτνωση Πλαισίων Προσθήκη απλού γεµίσµατος Τοιχωµατοποίηση πλαισίων Ενίσχυση υφιστάµενων τοίχων πληρώσεως Προσθήκη ράβδων δικτύωσης, µετατροπή πλαισίων σε κατακόρυφα δικτυώµατα Προσθήκη Νέων Παράπλευρων Τοιχωµάτων και ικτυωµάτων Αντοχή & Δυσκαµψία 5 Σύνδεσµοι Θεµελίωση νέων τοιχωµάτων ιαφράγµατα 6 Επεµβάσεις σε Στοιχεία Θεµελίωσης Βλάβες σε οκίµιο µε Εκτοξευόµενο Σκυρόδεµα και Βλήτρα 7 8

8 Βλάβες σε οκίµιο µε Έγχυτο Σκυρόδεµα, Σκυρόδεµα, Λεία ιεπιφάνεια χωρίς ιατµητικούς Συνδέσµους 9 10 Έλεγχος Συνεργασίας στη Διεπιφάνεια Ανίσωση Ασφαλείας Rid > Sid Αντίσταση Διεπιφάνειας (σε θλίψη, σε εφελκυσµό, διατµητική) (βλ. Κεφ.6) Εντατικά Μεγέθη που δρουν στη διεπιφάνεια Ελάχιστα και Μέγιστα Απώλεια Σύνδεσης στη Διεπιφάνεια 11 12

9 Έλεγχος Διεπιφανειών παλαιό σκυρόδεµα Δ Β Α ι FΓ - FΓΔ Α F = V Γ FAB ΕΤΕΠ Δ j νέο σκυρόδεµα a ή Γ Β, π ε ι j δi διεπ. Vi-j Β Μ z Μ +Δ Μ ΦΕΚ 2221Β/ Viδιεπ j = M ' a = V' z' z' V V διεπ. Μ ',V' =Ροπή, Τέµνουσα λόγω δράσεων µετά την επέµβαση Vi-j. π ε ι V. π ε ι j δi d Vδ R a Ελάχιστο Ποσοστό Βλήτρων ρδ = Αd 0,18 ctm 13 yk Acδ ina 14 Εκτράχυνση µε Αµµοβολή Προετοιµασία Επιφάνειας µε Αεροµατσάκονο 15 16

10 ΜΑΝΔΥΕΣ Ο.Σ. Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ Τοποθέτηση ενδιάµεσων συνδετήρων σε επιµήκεις διατοµές 19 20

11 Τοποθέτηση ενδιάµεσων συνδετήρων σε τετραγωνικές διατοµές OXI NAI γωνία 45ο Άνοιγµα Συνδετήρων 21 Διατµητική Αντίσταση Διεπιφάνειας: 22 VRdδιεπιφ. Μηχανισµοί Ηλεκτροσυγκόλληση Άκρων Συνδετήρων Μανδύα 23 Τριβή και Συνοχή Δράση Βλήτρου Δράση Σφικτήρα Ηλεκτροσυγκολλήσεις 24

12 τ (N/mm 2 ) ΑΟΠΛΕΣ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ Πρόσθετη Τριβή ΟΠΛΙΣΜΕΝΕΣ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ Όταν µια Χαλύβδινη Ράβδος διαπερνά µια ιεπιφάνεια, µπορεί να προκύψει δράση σφικτήρα, εάν: 4 τ/τ ud τ Τραχεία διεπιφάνεια µε συνοχή 0, 5 = 1, 14 3( / ) Η επιφάνεια του υφιστάµενου σκυροδέµατος έχει εκτραχυνθεί u u τ ud 3 Η χαλύβδινη ράβδος είναι επαρκώς αγκυρωµένη τ ud (1) Όταν εφαρµόζεται Διατµητική Τάση (Taio and Vintzeleou, 1987) 2 Τραχεία διεπιφάνεια χωρίς συνοχή τ > 0, 5 = 0, 81+ 0, 19 u τ ud (2) Προκαλείται Ολίσθηση u Λεία διεπιφάνεια µε συνοχή 1 (3) Ανοίγει η Επιφάνεια Επαφής(επειδή εξαιτίας της τραχύτητας η µια επιφάνεια κινείται πάνω στην 0 άλλη) u u (4) Ενεργοποιείται Εφελκυστική Δύναµη (mm) (CEB Bul. No. 162, 1983) (ΚΑΝ.ΕΠΕ., 2012) στη χαλύβδινη ράβδο τ = c 0.25 ct 0.75 ct 1.00 ct για λείες διεπιφάνειες τ = 0.4( σ ) 2 1/3 u c c (5) Ασκείται Θλιπτική Τάση (σ c ) στη διεπιφάνεια για εκτραχυµένες διεπιφάνειες (6) Πρόσθετη Τριβή Πρόσθετη ιατµητικήαντίσταση Δράση Σφικτήρα για εκτοξευόµενο ή µε χρήση ρητίνης Οπλισµένες Διεπιφάνειες Αντίσταση Τριβής Οπλισµένες Διεπιφάνειες τ/τ τ Σ. ud 0, 5 = 1, 14 3( / u ) u τ ud τ ud Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ τ > 0, 5 = 0, 81+ 0, 19 u τ ud u V u u (ΚΑΝ.ΕΠΕ., 2012) τ = 0.4( ( σ +ρ )) 2 1/ 3 ud cd cd d yd 27 Μηχανισµός Δράσης Βλήτρου 28

13 Διατµητική Αντίσταση Δράσης Βλήτρου V V V d = 0,1d u + 1,80d u d 0,5 d Vud Vud 4 Αλληλεπίδραση Μηχανισµού Ανάληψης Διατµητικού Φορτίου V+c V V+c,u V i 3 Vud Vd 5db 3db db S,u 2 mm S S [mm] S [mm] α) ράση συνοχής και τριβής β) ράση τριβής λόγω εγκάρσιου οπλισµού 6db 0,5Vud Vtot Vd Vtot,u Vd,u 0.1d 0,1d=0.005d u 0.1 uu b d =0,1d b duduu=0,05d b Ελάχιστη απαιτούµενη επικάλυψη οπλισµού για πλήρη ενεργοποίηση της Δράσης Βλήτρου Sd,u Fud = 1,30db2 γ Rd cd yd A yd 3 γ Rd = Εκτράχυνση και Χρήση Χαλύβδινων Βλήτρων Stot,u S [mm] γ) ράση βλήτρου S [mm] δ) ράση όλων των µηχανισµών Vtot = β D Vd + β V 30 Οπλισµένες Διεπιφάνειες 31 Χαλύβδινοι Ηλεκτροσυγκολληµένοι Σύνδεσµοι (Αναρτήρες) 32

14 Fcm=4uoμc+10nbA+nDFuDΚFF=FyΚδy=δδyyΚκΚ=ΚμεΚδu=δuuΘλίβουσα ύναµη Μανδύα Και btmπλήρης Αλληλεπίδραση Τριβή Αναρτήρες Βλήτρα (πάπιες) Συνδετήρες Μανδύα hελάχιστοι Μερική Αλληλεπίδραση Aw t α 0.8 yw d 2 ctm d, δηλ. w h αw ywd ctm t Διαχωρισµός { ΕΚΩΣ 2000 { { Προσεγγιστική Μέθοδος Μονολιθικής Συµπεριφοράς k k = 0,80 k r = 0,90 k θy = 1,25 k θu = 0,80 P 34 Πιθανή Κατανοµή Παραµορφώσεων και Τάσεων Εντατικού Μεγέθους Παραµόρφωσης µε Επισκευασµένα Στοιχεία F F µονολιθικό y,µ F y,ε επισκευασµένο F re,µ Κ F re,ε Κ µ δ y,µ δ y,ε δ u,ε δ u,µ δ εy,ε,ε,εδκαµπύλες,μ,μ,μπόσο θα ήταν το λάθος αν θεωρούσαµε µονολιθική συµπεριφορά; 35 36

15 k k Συντελεστές Μονολιθικότητας υσκαµψία πραγµατικού σύνθετου στοιχείου = υσκαµψία µονολιθικούστοιχείου Εκτίµηση ικανότητας Προσθήκη Νέας Στρώσης Σκυροδέµατος k µ kδ u k r Αντοχή πραγµατικού σύνθετου στοιχείου = Αντοχή µονολιθικούστοιχείου k k k r 1,0 Για πλάκες: Πλαστιµ ότητα πραγµατικού σύνθετου στοιχείου = Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Πλαστιµ ότητα µονολιθικούστοιχείου k k = 0,85 Σ k r = 0,95 Ο k θy = 1,15 Σ k θu = 0,85 Οριακήπαραµ όρφωση πραγµατικού σύνθετου στοιχείου = Για λοιπά στοιχεία: Οριακή παραµ όρφωση µονολιθικούστοιχείου k k = 0,80 k r = 0,85 k θy = 1,25 k θu = 0,75 R = Κ R i, ενισχ. i i, µονολ. Με συνεκτίµηση της ολίσθησης Προσεγγιστικά µε χρήση συντελεστών µονολιθικότητας Αποκατάσταση Ικανότητας Περιοχής µε Μειωµένα Μήκη Ματισµένων Ράβδων σ j t j σ j t j σ j t j Καµπτική Ενίσχυση ρ Building Klinkertr, Amterdam σ l j t σ Σ. j h Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ T απ = (1 λ) A (1 λ) A T=µ ρ σ σ = b µ ρ l ρ β= b l h h, απ. σ t =σ j j h B ό που: B (1- λ ) A A / j = b απαιτ. β μ l σ j 3 2 Aj 12 y d = ( a 2 N ) w (. d : u ) u c a απ Nl 3 Για µανδύες t j = A / j απαιτ y S c c d d ( Α j / ) απ. = 1.3 k 1( ) l d k E c S 2 j ctm 39 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 40

16 Teng et al, 2002 Σ. Η. Δ Teng et al, 2002 Ρ Ι Τ Σ Ο Σ Σ. Αναλαµβανόµενη Η. ΡΙΤΣΟΣ δύναµη επικολλητών φύλλων συναρτήσει του µήκους αγκύρωσης 41 Απόσχιση επικάλυψης σκυροδέµατος στο πέρας του σύνθετου υλικού Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 42 Διάγραµµα Φορτίου-Βύθισης για Δοκούς Ενισχυµένες µε Επικολλητά Ελάσµατα Teng et al, 2002 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 43 44

17 Έλεγχος Αποκόλλησης P Pmax Le = P/2 Έλεγχος Απόσχισης Άκρου Ej tj Vd,απολ. Vcd,απολ 2 ctm Md,απολ MRd,απολ Pmax = k ctm b j L e P/2 Lb σ jd = E σcrit P = max 1,15 j ctm 2tj γ R = 1, 2 1, 2 b j t j Le Lb Ας θεωρηθεί η περίπτωση µίας δοκού από σκυρόδεµα C16/20 που ενισχύεται στο εφελκυόµενο πέλµα µε ένα έλασµα ΙΟΠ-Άνθρακα, πάχους tj=1mm και πλάτους bj=1/2bw. Εξετάζοντας την 2η µορφή αστοχίας λαµβάνεται: 2/3 ctm 0.3 ck = /3 = 1.92 MPa και σ j,crit = x 1.92 x 103 = 504 MPa 2 Rotay, 1997 Χρήσιµη τεχνική για ενισχύσεις γύρω από νέα ανοίγµατα σε πλάκες, τοιχώµατα t j σ j,crit Vdj = 45 A j σ jd A o ydo + A jσ jd Vd,απ όλ. 46 Καµπτική Ενίσχυση µε Οπλισµούς εντός Αυλακιών (Δεν καλύπτεται από τον ΚΑΝ.ΕΠΕ.) σκυρόδεµα σκυρόδεµα CFRP tripοπλισµός Λάµες - Ρητίνη Λάµες -Ρητίνη bonding agent σκυρόδεµα Εγκιβωτισµένη ράβδος οπλισµού Μιτολίδης, ιδακτορική ιατριβή 2009, ΑΠΘ Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ Λάµες - Ρητίνη 48

18 VR1dRdRMΑύξηση Φέρουσας Ικανότητας Έναντι Τέµνουσας Ανεπάρκεια Έναντι Λοξής Θλίψης (Vd>VRd2) Με περίσφιγξη = 1,125+ 1,25aω )γ( ck,c w ck Με προσθήκη νέων στρώσεων σκυροδέµατος κλειστός µανδύας (συνιστάται) τρίπλευρη ενίσχυση Ανεπάρκεια Οπλισµού Διάτµησης Με πρόσθετες στρώσεις σκυροδέµατος Με εξωτερικά στοιχεία από χάλυβα ή ΙΟΠ (α) (β) (Vd>VRd3) d (γ) (δ) (ε) (α) (β) (γ) Ενδεικτικοί τρόποι ενίσχυσης σε διάτµηση έναντι ανεπάρκειας σε λοξή θλίψη: (α), (β) Κλειστές ενισχύσεις, (γ) Ανοικτές ενισχύσεις (στ) (ζ) (η) Ενδεικτικοί τρόποι ενίσχυσης σε διάτµηση έναντι ανεπάρκειας οπλισµού διάτµησης:,r (α), (β) κλειστή ενίσχυση, (γ), (δ),(ε),(στ) ανοικτή ενίσχυση µε αγκυρωµένα άκρα & 49 (ζ) ανοικτή ενίσχυση αποδεκτή κατά παρέκκλιση 50 V+VΔιατµητική Ενίσχυση µε ΙΟΠ Περίσφιγξη µε Μεταλλικό Κλωβό (a) (β) Η τάση στις ίνες εξαρτάται από το εύρος της ρωγµής που γεφυρώνουν. Δεν υπάρχει ανακατανοµή της έντασης Αστοχούν οι ίνες στη θέση (α) πριν καλά-καλά ενεργοποιηθούν οι ίνες στην θέση (β) Μέση τιµή αντοχής ½ max Αντοχής k v = 0,

19 Περίσφιγξη µε ΙΟΠ Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ σc περισφιγµένο µε FRP *c, FRP *c, περισφιγµένο µε στοιχεία χάλυβα απερίσφικτο c 0,85c 0 ε co ε cu ε*cu, FRP ε*co Χαλύβδινη περίσφιγξη ε*cu = 0, ,1αωw Περίσφιγξη ΙΟΠ µε ίνες άνθρακος ε*cu = 0, 0035 ( c* : c ) 2 Περίσφιγξη ΙΟΠ µε ίνες γυαλιού ε*cu = 0, 007 ( c* : c ) 2 όπου Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 55 ε*cu ε c* = (1, , 25αω w ) c 56

20 1q+τ(ττττqμ-1)ττό22τττττ2εucΑπαιτούµενος Οπλισµός Περίσφιξης Αύξηση Πλαστιµότητας Απαιτούµενος Οπλισµός Περίσφιξης Αύξηση Πλαστιµότητας Απαίτηση Στοχευόµενου q: Υπολογίζεται ο απαιτούµενος δείκτης συµπεριφοράς q µ = q/q o (q o παράγοντας υπεραντοχής δοµήµατος κατά EC8) Υπολογίζεται ο απαιτούµενος δείκτης πλαστιµότητας σε όρους µετακινήσεων: ( ) cu c c Απαίτηση Στοχευόµενου m: Οµοίως µε δείκτη συµπεριφοράς q, µόνο που το µ d αντικαθιστάται µε m απ. Απαίτηση Επιθυµητής Ικανότητας Γωνίας Στροφής Χορδής θ u : Υπολογίζεται η µ 1/r µέσω αξιόπιστων συσχετισµών µε τη µ θ µ d = θ =µ θ u, απ. θ, απ. y τότ Υπολογίζεται η απαιτούµενη τιµή του δείκτη πλαστιµότητας σε όρους Όπου η θ y : καµπυλότητας : Για δοκούς ή υποστυλώµατα Για τοιχώµατα (µ d 1):(µ 1/r 1) = 3 ( 1/ r) d L + a z ( ) L a z V h V L 1/ r d y b y + y b y θ = Υπολογίζεται η απαιτούµενη µέγιστη θλιπτική παραµόρφωση σκυροδέµατος: ( ) ( 1/ r) + 0, ,125 y θ = 1/ r + 0, ,5 + y y y 3 h + 3 L 8 c 8 c * ε = 2,2 μ ε ν cu 1/r y Ογκοµετρικό µηχανικό ποσοστό περίσφιξης ω w : * Χαλύβδινη Περίσφιξη: ε = 0, ,1 α ω cu w * * 2 Περίσφιξη µε CFRP: ε = 0,0035 cu ( : c c) * µε = (1,125+ 1,25 a ω ) 2 c w c * * Περίσφιξη µε GFRP:μ Η συσχέτιση των µ θ και µ d γίνεται µέσω των σχέσεων: µ =µ µη σχηµατισµός πλαστικού µηχανισµού ορόφων θ d Htot µ =µ θ d πιθανός σχηµατισµός πλαστικού µηχανισµού σε όροφο Hορ. *ε = 0,007 : 57 µ = 3µ / r, απ. d, απ.,τπωw,απ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΟΜΒΩΝ Προσθήκη χιαστί κολλάρων από χαλύβδινα στοιχεία Επισκευή µε ρητινενέσεις 59 CEA, Sacley 60

21 ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΟΜΒΩΝ Προσθήκη επικολλητών ελασµάτων από χάλυβα Ενίσχυση κόµβων µε ΙΟΠ 61 CEA, Sacley 62 Ενίσχυση Τοιχωµάτων Αποκατάσταση Ανεπαρκών Αναµονών Όπως και στα υποστυλώµατα Αύξηση Φέρουσας Ικανότητας Έναντι Κάµψης Προσθήκη υποστυλωµάτων στα άκρα Μονόπλευρη ενίσχυση και προσθήκη υποστυλωµάτων Ολόπλευρος κλειστός µανδύας (συνιστάται) CEA, Sacley 63 64

22 Ενίσχυση Τοιχωµάτων Εµφάτνωση Πλαισίων Αύξηση Φέρουσας Ικανότητας Έναντι Τέµνουσας Ανεπάρκεια λόγω λοξής θλίψης κορµού Μορφές: Προσθήκη νέων στρώσεων σκυροδέµατος ή µανδύα Ανεπάρκεια οπλισµού διάτµησης Προσθήκη Απλού Γεµίσµατος Προσθήκη Εξωτερικών στοιχείων χάλυβα ή ΙΟΠ ή µανδύας Τοιχωµατοποίηση Πλαισίου Ολίσθηση Τοιχώµατος Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Προσθήκη κατακόρυφων µεταλλικών στοιχείων εκατέρωθεν του αρµού Ενίσχυση Σ Υφισταµένων Ο Τοίχων Πληρώσεως Σ Τοπικός µανδύας Αύξηση Πλαστιµότητας (Δεν προσφέρονται οι µέθοδοι περίσφιγξης) Αύξηση διατοµής θλιβόµενου πέλµατος µε προσθήκη εγκάρσιου τοιχώµατος µε τοπική διεύρυνση του άκρου Τοποθέτηση εγκαρσίων διαµπερών σφικτήρων 65 Σηµαντική Αύξηση της Δυσκαµψίας και της Σεισµικής αντίστασης του φορέα Κρίσιµα σηµεία της µελέτης Έλεγχος επάρκειας µεταφοράς τέµνουσας στις στάθµες των ορόφων Μικρή Αξονική Μειωµένη Ενεργός υσκαµψία, Μεγάλη Στροφή στο Θεµέλιο Κατασκευαστικά θέµατα υσκολία σκυροδέτισης (ανεπαρκής πρόσβαση στην κορυφή) Αντιµετώπιση συστολής ξήρανσης 66 Προσθήκη Απλού Γεµίσµατος Τοιχοµατοποίηση Πλαισίου Εµφατνώσεις πάχους µικρότερου ή ίσου µε το πλάτος της δοκού Τοιχώµατα από: α) Άοπλο ή οπλισµένο σκυρόδεµα νέο νέο (επί τόπου κατασκευαζόµενα ή προκατασκευασµένα) υποστύλ ωμα υποστύλ ωμα β) Άοπλη ή οπλισµένη τοιχοποιία Δεν λαµβάνονται ειδικά µέτρα σύνδεσης του γεµίσµατος µε το νέο νέο παλαιό παλαιό τοίχωμα τοίχωμα υποστύλωμ υποστύλωμ πλαίσιο α α Προσοµοίωση του γεµίσµατος µέσω διαγώνιου θλιπτήρα Χαµηλή πλαστιµότητα. Συνιστάται m 1,5 Εµφατνώσεις πάχους µεγαλύτερου του πλάτους της δοκού Προσοχή Πρόσθετες Τέµνουσες σε Δοκούς και Υποστυλώµατα 67 68

23 Τοιχωµατοποίηση Πλαισίου Ενίσχυση Υφισταµένων Τοίχων Πληρώσεως Προσοµοίωµα Ελέγχου Επάρκειας P F h F l Ασκούµενη Τοίχωµα: L N Τέµνουσα στο Ελάχιστο πάχος στρώσης 50 mm h N Με αµφίπλευρες οπλισµένες στρώσεις εκτοξευόµενου σκυροδέµατος χωρίς υποχρεωτική αγκύρωση στο περιβάλλον πλαισίωµα. F 2V F = V Rc γ d P ℓ Min ρv= ρh=0,005 Εξασφάλιση της από κοινού λειτουργίας υφιστάµενης τοιχοποιίας µε τις δύο στρώσεις ενίσχυσης µέσω διαµπερών κοχλωτών συνδέσµων: Έλεγχος Αντίστασης Φατνώµατος: Θλίψη ιαγώνιου Θλιπτήρα: L N = F l NR = λ t w bw ' c c' = 0, 6 c bw = ενεργό πλάτος διαγώνιου θλιπτήρα λ 0,4, συντελεστής αποµένουσας απόκρισης του διαγώνιου θλιπτήρα µετά την υπέρβαση της κρίσιµης παραµόρφωσής του Αντίσταση ενισχυµένου τοίχου = Αντίσταση λοξού θλιπτήρα ιάτµηση κατά Μήκος των ιεπιφανειών: Fβλ., οριζ. = F 1 l N R > n δ Du L 2 h 1 Fβλ., κατ. = Fβλ.,οριζ. > n v D u l 2 Ελάχιστη ποσότητα βλήτρων 3Φ16 ανά µέτρο της περιµέτρου και ρmin ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΝΕΩΝ ΠΑΡΑΠΛΕΥΡΩΝ ΤΟΙΧΩΜΑΤΩΝ Η ΧΑΛΥΒ ΙΝΩΝ ΙΚΤΥΩΜΑΤΩΝ (Λύση που απαιτεί ιδιαίτερα υψηλή µελετητική και κατασκευαστική εµπειρία) Λεπτοµέρεια Α 70 ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΙΚΤΥΩΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Λεπτοµέρεια Α- Κάτοψη Συνιστώµενη θέση τοιχωµάτων Ενδεικτική διάταξη συνδέσµων Συνίσταται: (α) Ο συνδυασµός της θεµελίωσης των νέων τοιχωµάτων µε τις υφιστάµενες θεµελιώσεις (β) Η κατά το δυνατόν αύξηση της αξονικής δύναµης που θα αναλάβουν τα νέα τοιχώµατα 71 κατά τον σεισµό 72

24 ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ Ανεπάρκεια επιφάνειας έδρασης Ανεπαρκές ύψος Αύξηση διαστάσεων Συνδυασµός µε ενίσχυση κατακόρυφων µελών Ανάρτηση Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ A Pn tanα w ywd epikeve.civil Σ Ο Σ civil.upatra.gr Ενδεικτικήενίσχυσηπεδίλωνµετηντεχνικήτωνµανδυών, 73 όταν η επέµβαση περιλαµβάνει και ενίσχυση του φέροντος κατακόρυφου στοιχείου 74