+ ΚΑΝ.ΕΠΕ. Συµπληρωµατικές Μη αντικρουόµενες διατάξεις (σελ.335)

Transcript

1 ΕΝΗΜΕΡΩΤΙΚΗ ΗΜΕΡΙΔΑ: ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ Η Εφαρµογή του ΚΑΝ.ΕΠΕ. και των Ευρωκωδίκων στις Επεµβάσεις σε Κτίρια από Οπλισµένο Σκυρόδεµα καθ. Στέφανος Η. Δρίτσος Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών Μέρος Α: ΚΑΝ.ΕΠΕ. και Ευρωκώδικες Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ 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 1997 Ευρωκώδικας 7: Γεωτεχνικός Σχεδιασµός EN 1993 Ευρωκώδικας 3: Σχεδιασµός Φορέων από Χάλυβα EN 1994 Ευρωκώδικας 4: Σχεδιασµός Συµµείκτων Φορέων από Χάλυβα και Σκυρόδεµα EN 1995 Ευρωκώδικας 5: Σχεδιασµός Ξύλινων Φορέων EN 1996 Ευρωκώδικας 6: Σχεδιασµός Φορέων από Τοιχοποιία Αίγιο, 04/06/ EN 1998 Ευρωκώδικας 8: Αντισεισµικός Σχεδιασµός Φορέων EN 1999 Ευρωκώδικας 9: Σχεδιασµός Φορέων από Αλουµίνιο 2 EN 1998 Ευρωκώδικας 8: Αντισεισµικός Σχεδιασµός Φορέων ΕΚ8-Μέρος 3 Assessment and Retrofitting of Existing Structures Αποτίµηση της Φέρουσας Ικανότητας Κτιρίων και Επεµβάσεις 1: ΕΝ Γενικοί Κανόνες, Σεισµικές Δράσεις, Κανονικά Κτίρια ΚΑΝΟΝΙΣΤΙΚΟ (σελ.33) + ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ (σελ.54) 2: ΕΝ : ΕΝ Γέφυρες Αποτίµηση & Ενίσχυση Κτιρίων + Ο.Σ. (σελ. 20) ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ (σελ. 9) ΣΙΔΗΡΕΣ (σελ. 25) 4: ΕΝ : ΕΝ : ΕΝ Σιλό, Δεξαµενές, Αγωγοί Θεµελιώσεις, Αντιστηρίξεις, Γεωτεχνικά Θέµατα Πύργοι, Ιστοί, Καπνοδόχοι 3 Εθνικό Προσάρτηµα ΣΕΠ ΕΛΟΤ :2009 (σελ.5) + ΚΑΝ.ΕΠΕ. Συµπληρωµατικές Μη αντικρουόµενες διατάξεις (σελ.335) ΦΕΚ 42/Β/ ΦΕΚ 2187/Β/ Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

2 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) (γ) Διαστασιολόγηση µε διαδικασίες που σήµερα έχουν αναθεωρηθεί (δ) Μόρφωση φορέα χωρίς τις σύγχρονες αντισεισµικές αντιλήψεις (πλαστιµότητα, ικανοτικός σχεδιασµός, κατασκευαστικές διατάξεις) (ε) Συχνά σχεδιασµός για σεισµικές δράσεις µικρότερες των αντιστοίχων για νέα κτίρια Παλαιά κτίρια: 1,75xε π.χ.1,75x0,08=0.14g Νέα κτίρια (µετά 1995): αx2.5/q π.χ 0.24x2.5/3.5=0.17g Δυνητική Δυσµένεια της τάξεως του 1:3 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ Αποτίµηση και Ανασχεδιασµός Υφισταµένων Κτιρίων Θέµα Δυσκολότερο από τον Σχεδιασµό Νέων Κτιρίων Γνώσεις λίγες και όχι επαρκώς τεκµηριωµένες Απουσία κανονισµού Νέος κανονισµός Νέες έννοιες Μόρφωση του φορέα πιθανόν απαράδεκτη, αλλά υπαρκτή Αβέβαιες εκτιµήσεις βασικών δεδοµένων στην αρχική φάση τεκµηρίωσης Χαµηλή ποιότητα υλικών, φθορές ή βλάβες, κρυµµένες ατέλειες Ανάγκη Αποτίµησης Σεισµικής Επάρκειας, Ανασχεδιασµού και Επεµβάσεων Πώς; 5 6 Γιατί χρειαζόµαστε έναν Εδικό Κανονισµό για Αποτίµηση και Επεµβάσεις; Η µελέτη για επέµβαση είναι αρκετά διαφορετική από τη µελέτη σχεδιασµού ενός νέου κτιρίου Διαφορετική η διαδικασία προσέγγισης Άλλα πράγµατα χρειάζονται 1 ο Στάδιο: Τεκµηρίωση υφιστάµενης κατάστασης- Αξιοπιστία Δεδοµένων 2 ο Στάδιο: Αποτίµηση επάρκειας κατασκευής 3 ο Στάδιο: Λήψη απόφασης επέµβασης - Επιλογή λύσης 4 ο Στάδιο: Διαδικασία 7 Αρχικός σχεδιασµός της λύσης επέµβασης 5ο Στάδιο: Κατασκευή του Έργου 8 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

3 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ Τεκµηρίωση υφιστάµενου φορέα Στάθµες Αξιοπιστίας Δεδοµένων (ΣΑΔ) Γεωµετρία (Φέροντος οργανισµού + τοιχοπληρώσεις) Λεπτοµέρειες (Οπλισµοί, συνδέσεις µεταλλικών στοιχείων, συνδέσεις τοίχων, συνδέσεις πατωµάτων µε τοίχους) Υλικά Φορτία (Μηχανικά χαρακτηριστικά) (ΚΑΝ.ΕΠΕ.) Στάθµες αξιοπιστίας δεδοµένων (ΣΑΔ) Knowledge Levels (KL) Συντελεστές αξιοπιστίας (Άλλοι συντελεστές ασφάλειας για τα υφιστάµενα) Υψηλή (Full Knowledge) KL3 Ικανοποιητική (Normal Knowledge) KL2 Ανεκτή (Limited Knowledge) KL1 Ανεπαρκής: επιτρέπεται (κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ.), µόνο για δευτερεύοντα στοιχεία Νέοι συντελεστές ασφάλειας για τα νέα υλικά 9 10 Στάθµες Αξιοπιστίας Δεδοµένων (ΣΑΔ) Μέθοδοι εκτίµησης f c : Απαιτούµενο πλήθος δοκιµών: Επιπλέον µέθοδοι (υπερηχοσκόπιση ή κρουσιµέτρηση ή εξόλκευση ήλου για f c <15 MPa ): Σκυρόδεµα Συνδυασµός έµµεσων µεθόδων, βαθµονόµηση µε λίγους πυρήνες. Προσοχή στις καµπύλες αναγωγής και συσχέτισης. - Όχι συλλήβδην, δηλ. για όλους τους ορόφους και όλα τα δοµικά στοιχεία. - Τουλάχιστον 3 πυρήνες ανά οµοειδή δοµικά στοιχεία ανά δύο ορόφους, οπωσδήποτε στον κρίσιµο όροφο. - Υψηλή ΣΑΔ/όροφο:45% κατ.στοιχ./25% ορ. στοιχ. - Ικανοποιητική ΣΑΔ/όροφο:30% κατ.στοιχ./25% ορ. στοιχ. - Ανεκτή ΣΑΔ/όροφο:15% κατ.στοιχ./7,5% ορ. στοιχ. Χάλυβας Επιτρέπεται µακροσκοπική αναγνώριση και κατάταξη, οπότε η ΣΑΔ θεωρείται ικανοποιητική 11 Πρόταση για την Αντοχή Σκυροδέµατος Όταν από την κατασκευή του Φ.Ο. του κτιρίου διατίθενται αποτελέσµατα δοκιµών θλίψης του σκυροδέµατος αυτά επιτρέπεται να χρησιµοποιηθούν για την τεκµηρίωση της αντοχής του υλικού Κατώτατες default τιµές (υπό προϋποθέσεις) 12 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

4 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ Στάθµες Αξιοπιστίας Δεδοµένων Στάθµες Αξιοπιστίας Δεδοµένων Δεδοµένα: Προέλευση Δεδοµένου: 1. Δεδοµένο που προέρχεται από σχέδιο της αρχικής µελέτης η οποία έχει αποδεδειγµένα εφαρµοστεί 2. Δεδοµένο που προέρχεται από σχέδιο της αρχικής µελέτης η οποία έχει εφαρµοστεί, µε λίγες τροποποιήσεις που εντοπίσθηκαν κατά τη διερεύνηση 3. Δεδοµένο που προέρχεται από αναφορά, σε µορφή κειµένου υποµνήµατος, σε σχέδιο της αρχικής µελέτης. 4. Δεδοµένο που έχει διαπιστωθεί ή/και µετρηθεί ή/και αποτυπωθεί αξιόπιστα 5. Δεδοµένο που έχει προσδιοριστεί µε έµµεσο τρόπο 6. Δεδοµένο που έχει ευλόγως θεωρηθεί κατά κρίση Μηχανικού 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. Στις περισσότερες περιπτώσεις οι προϋποθέσεις αυτές δεν πληρούνται στα παλιά κτήρια. Αλλά και αν τύχει να πληρούνται, τι τιµή θα έχει ο συντελεστής συµπεριφοράς q; Ανάγκη προχωρηµένων µεθόδων ανάλυσης Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

5 Ποια η τιµή του συντελεστή συµπεριφοράς q; Χονδρική Εκτίµηση Δείκτη Συµπεριφοράς q για Στάθµη Επιτελεστικότητας Β Εφαρµοσθέντες Κανονισµοί µελέτης (και κατασκευής) Ευµενής παρουσία τοιχοπληρώσεων (στο σύνολο του κτιρίου) υσµενής παρουσία ή απουσία τοιχοπληρώσεων 1995 < 3,00 2, < < ,30 1,80 <1985 1,80 1,30 Στην περίπτωση ανασχεδιασµού µε χρήση ισχυρών νέων φορέων υπό προϋποθέσεις µπορεί να ισχύει: VR 0.75 τότε q= qνέ ων κανονισµ ών V Ποια η εναλλακτική διαδικασία; S VR < 0.75 τότε q= q V 5 S qloc = m νέων κανονισµ ών 17 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ Τι είναι αστοχία; Αντοχή < Ένταση Έστω M = 150 KNm< M = 200 KNm Rd sd Σε µία µελέτη νέου κτιρίου φροντίζουµε αυτό να µην ισχύει Σε ένα υφιστάµενο η ανισότητα µπορεί να ισχύει Ερωτήµατα: Τι επίπεδα βλάβης θα υπάρξουν; Ποιες οι συνέπειες; Θα τις δεχθούµε; Ανάγκη Ορισµού επιπέδων βλάβης Πρωτεύοντα Δευτερεύοντα στοιχεία Διάκριση στοιχείων σε «σεισµικώς πρωτεύοντα» και «σεισµικώς δευτερεύοντα» Σεισµικώς δευτερεύοντα: Αποδεκτές µεγαλύτερες βλάβες 18 Επίπεδα Βλάβης Στάθµες Επιτελεστικότητας ή Οριακές Καταστάσεις (LS) LS of Damage Limitation (DL) (ΚΑΝ.ΕΠΕ) Στάθµη Α «Περιορισµένες Βλάβες», Μηδαµινές βλάβες, τα στοιχεία δεν έχουν ουσιωδώς ξεπεράσει την διαρροή τους LS of Significant Damage (SD) (ΚΑΝ.ΕΠΕ) Στάθµη Β «Σηµαντικές Βλάβες» κτίριο µε αποδεκτές σοβαρές βλάβες όπως ο σχεδιασµός νέων κτιρίων LS of Near Collapse (NC) (ΚΑΝ.ΕΠΕ) Στάθµη Γ «Οιονεί Κατάρρευση», βαριές και εκτεταµένες βλάβες, κτίριο πολύ κοντά στην κατάρρευση 19 Φd V T 1 T 2 = ΑΡΧΕΣ ΣΤΑΤΙΚΗΣ ΑΝΕΛΑΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Καµπύλη Απαίτησης α Φ d δ=β Φ δ W n Φ δ α 1 T 0,90 0,80 = Τ 2 4π β 1 2 1,20 1,35 Φ d g Φd V T 1 Καµπύλη Απαίτησης T 2 Καµπύλες Απαίτησης Ελαστικό Φάσµα Ανελαστικά Φάσµατα 20 Φ δ δ Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

6 Στάθµες Επιτελεστικότητας Οριακές Καταστάσεις Στατική Οριζόντια Φόρτιση Βαθµιαία Αυξανόµενη µέχρι τέρµα V 3 V 2 V 1 δ 1 δ 2 δ PUSH-OVER Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ Για ποιά Οριακή Κατάσταση (Στάθµη Επιτελεστικότητας) θα γίνει ο Σχεδιασµός; EC8 Πιθανότητα Υπέρβασης σεισµικής δράσης σε 50 χρόνια Για ποιό Σεισµό Σχεδιασµού; Εθνικό προσάρτηµα (πρέπει να ορίσει) Στάθµη Α Στάθµη Β Στάθµη Γ % Α 2% Β 2% Γ 2% V (Τέµνουσα Βάσης) Καµπύλη Ικανότητας V 3 V 2 V 1 (µετατόπιση κορυφής) δ 1 δ 2 δ 3 δ V A B Ελαφριές Σηµαντικές Βαριές C δ Βλάβες 21 EC8 ΚΑΝ.ΕΠΕ. 10% Α 10% Β 10% Γ 10% 30% Α 30% Β 30% Γ 30% 50% Α 50% Β 50% Γ 50% 70% Α 70% Β 70% Γ 70% Ο κύριος του έργου επιλέγει ύστερα από εισήγηση και συµφωνία µε τον µελετητή Η Δηµόσια Αρχή µπορεί να ορίσει ελάχιστο στόχο κατά περίπτωση Ο κύριος του έργου επιλέγει 22 Στόχοι Επιτελεστικότητας κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ. (Ζεύγος στάθµης επιτελεστικότητας και σεισµού σχεδιασµού) Πιθανότητα Υπέρβασης Σεισµικής ράσης εντός του Συµβατικού Χρόνου Ζωής των 50 ετών 10% (Σεισµικές ράσεις Κανονισµού Νέων Κτιρίων) 50% (Σεισµικές ράσεις = 0,6 x του προηγούµενου) ΣΤΑΘΜΗ Α ΣΤΑΘΜΗ Β ΣΤΑΘΜΗ Γ Α1 Β1 Γ1 Α2 Β2 Γ2 Υπάρχουν Ισοδύναµοι Στόχοι; 23 Στάθµες Επιτελεστικότητας κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ. Πιθανότητα Υπέρβασης Σεισµικής ράσης εντός του Συµβατικού Χρόνου Ζωής των 50 ετών 10% (Σεισµικές ράσεις κατά ΕΚ8-1) 50% (Σεισµικές ράσεις = 0,6 x ΕΚ8-1) Σπουδαιότητα Ι Μηδαµινές Βλάβες (Άµεση Χρήση) Σπουδαιότητα ΙΙ Σπουδαιότητα ΙΙΙ και IV Σοβαρές Βλάβες (Ασφάλεια Ζωής) Οιονεί Κατάρρευση Α1 Β1 Γ1 Α2 Β2 Γ2 Η Δηµόσια αρχή ορίζει πότε δεν επιτρέπεται πιθανότητα 50% 24 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

7 Μέχρι τώρα τις αγνοούµε. Γιατί; Τοιχοπληρώσεις Έλλειψη προδιαγραφών ποιότητας και τρόπου κατασκευής (διαφορές αντοχών, σφηνώµατα) Αβέβαιοι τρόποι προσοµοίωσης (άνοιγµατα) 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) Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ Ποια είναι η αντοχή (ή καλλίτερα η ικανότητα) δοµικών µελών που δεν πληρούν προϋποθέσεις έντεχνης κατασκευής; π.χ. - περιοχές µε κοντές αναµονές - έλλειψη αγκίστρων στα τσέρκια - ανεπαρκείς αγκυρώσεις Μάτιση Ράβδων µε νευρώσεις σε ευθύγραµµο µήκος l o Σε µάτιση θλιβοµένων ράβδων µετρούν και οι δύο στο θλιβόµενο οπλισµό Πως γίνεται ο έλεγχος των παραµορφώσεων; (παρουσία εγκιβωτισµού ή περίσφιξης) Για M y, φ y, θ y : f y x l o /l oy,min, αν (1/2)l oy,min <l o < l oy,min =(0.3 f y / f c ) d b Μ θ u pl π.χ. Για Φ20, C16, S400: l oy,min =30 d b Για τη στροφή χορδής στην αστοχία: θ pl um x l o /l ou,min, θ θ d αν l o <l ou,min =d b f y /[( α rs ω sx ) f c ] που προκύπτει αναλόγου µήκους µε τα ισχύοντα για νέες κατασκευές Μάτιση λείων Ράβδων µε άγκυστρα & ευθύγραµµο µήκος παράθεσης l o >15d b Σε µάτιση θλιβοµένων ράβδων µετρούν και οι δύο στο θλιβόµενο οπλισµό Για M y, φ y, θ y : πλήρες f y εφελκυοµένων ράβδων Για τη στροφή χορδής στην αστοχία: θ um x λ θ όπου λ 27 θ =0,016x(10+l o / d b ), αν l o < 40d b και λ θ =0, 8, αν l o 40d 28 b θ y θ d d m= θ θ y θ u M y L Κ=ΕΙ ef = 3θ θ y s Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

8 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ ΜΕΛΩΝ Ικανότητα στροφής χορδής κατά τη διαρροή: Οριακή ικανότητα στροφής χορδής: Πλαστικό τµήµα ικανότητας στροφής χορδής: Δοκοί και Υποστυλώµατα Τοιχεία ορθογωνικής, Τ- και Ι- Διατοµής 29 Στάθµη Επιτελεστικότητας: -Άµεση Χρήση (DL): θ d = θ y -Ασφάλεια Ζωής (SD): Πρωτεύοντα: Δευτερεύοντα ή Τοιχοπληρώσεις: 1 θ y +θu θ d = θu θ γ Rd 2 d = γ 3 Όπου: γ Rd = 1,5 (θ d = θ κατά ΕΚ8-3) u 4 γ Rd = 1,3 -Οιονεί Κατάρρευση (NC) θu Όπου: γ θ = Rd = 1,5 γιαπρωτεύοντα γ d Rd ΕΛΕΓΧΟΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ Rd γιαπρωτεύονταήδευτερεύοντα γιατοιχποληρώσεις γ Rd = 1,0 γιαδευτερεύονταήτοιχποληρώσεις εν απαιτείται έλεγχος οριζοντίων δευτερευόντων 30 Όπου: ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΣΕ ΤΕΜΝΟΥΣΑ Δοκοί και Υποστυλώµατα Για ορθογωνικές διατοµές Για κυκλικές διατοµές Τοιχώµατα ΕΡΩΤΗΣΗ 1 Συχνές Ερωτήσεις Η αποτίµηση σεισµικής ικανότητας (έλεγχος αντοχής) υφισταµένου κτιρίου από Ο.Σ. γίνεται υποχρεωτικά µε τον ΚΑΝ.ΕΠΕ. ή µπορεί και µε άλλο καθεστώς ανάλογα µε τον κανονισµό που ίσχυε όταν µελετήθηκε; Εφόσον το αντικείµενο µελέτης αφορά αποτίµηση φέρουσας ικανότητας υπάρχοντος κτιρίου από Ο.Σ. εφαρµόζεται ο ΚΑΝ.ΕΠΕ. ανεξάρτητα από το κανονιστικό καθεστώς αρχικής µελέτης του ή την περίοδο κατασκευής του. Κοντά Υποστυλώµατα (LV/h) Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

9 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ ΕΡΩΤΗΣΗ 2 Η αποτίµηση σεισµικής ικανότητας (έλεγχος αντοχής) υφισταµένων κτιρίων µε φέροντα οργανισµό από τοιχοποιία ή χάλυβα γίνεται µε βάση τον ΚΑΝ.ΕΠΕ.; ΕΡΩΤΗΣΗ 3 Μπορεί ο ΚΑΝ.ΕΠΕ. να εφαρµοστεί για κτίρια που περιλαµβάνουν προεντεταµένα στοιχεία; Ο ΚΑΝ.ΕΠΕ. δεν καλύπτει θέµατα αποτίµησης και ενίσχυσης υφισταµένων κτιρίων µε Φ.Ο. από τοιχοποιία ή χάλυβα. Τα σχετικά θέµατα πάντως περιλαµβάνονται στον Ευρωκώδικα 8 Μέρος 3 (ΙΕΝ /2005). Ο ΚΑΝ.ΕΠΕ. δεν περιλαµβάνει διατάξεις ελέγχου ασφαλείας για κτίρια που έχουν προεντεταµένα δοµικά στοιχεία. Περιλαµβάνει πάντως διατάξεις για θέµατα διαπίστωσής τους και τεκµηρίωσης ΕΡΩΤΗΣΗ 4 Ο ΚΑΝ.ΕΠΕ. σε ορισµένες διατάξεις του παραπέµπει στον Ευρωκώδικα 8. Μπορεί να εφαρµοστεί δεδοµένου ότι ο EC8 δεν έχει τεθεί σε ισχύ; ΕΡΩΤΗΣΗ 5 Για µελέτη προσθήκης ορόφου επί υπάρχοντος κτιρίου εφαρµόζονται οι διατάξεις του ΚΑΝ.ΕΠΕ. ή το Παράρτηµα Ε του ΕΑΚ; Το κείµενο του ΚΑΝ.ΕΠΕ. είναι εναρµονισµένο µε τους Ευρωκώδικες. Όπου γίνονται παραποµπές σε συγκεκριµένες διατάξεις των Ευρωκωδίκων αυτές οι διατάξεις ισχύουν υποχρεωτικά και όχι κατ ανάγκη το σύνολο των διατάξεων των Ευρωκωδίκων Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

10 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ ΕΙΣΗΓΗΣΗ ΓΙΑ ΑΠΟΦΑΣΗ ΔΗΜΟΣΙΑΣ ΑΡΧΗΣ ΕΙΣΗΓΗΣΗ ΓΙΑ ΑΠΟΦΑΣΗ ΔΗΜΟΣΙΑΣ ΑΡΧΗΣ Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

11 ΕΙΣΗΓΗΣΗ ΓΙΑ ΑΠΟΦΑΣΗ ΔΗΜΟΣΙΑΣ ΑΡΧΗΣ Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ ΕΙΣΗΓΗΣΗ ΓΙΑ ΑΠΟΦΑΣΗ ΔΗΜΟΣΙΑΣ ΑΡΧΗΣ Πώς θα µελετηθούν (θα σχεδιαστούν) οι απαιτούµενες επεµβάσεις;. Κεφάλαιο 8 ΚΑΝ.ΕΠΕ.. Παραρτήµατα Α Ευρωκώδικας 8 Μέρος 3 43 Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ ΟΣ

12 ΕΝΗΜΕΡΩΤΙΚΗ ΗΜΕΡΙΔΑ: ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ Η Εφαρµογή του ΚΑΝ.ΕΠΕ. και των Ευρωκωδίκων στις Επεµβάσεις σε Κτίρια από Οπλισµένο Σκυρόδεµα καθ. Στέφανος Η. Δρίτσος Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών 1 ο Στάδιο: Τεκµηρίωση υφιστάµενης κατάστασης- Αξιοπιστία Δεδοµένων 2 ο Στάδιο: Αποτίµηση επάρκειας κατασκευής 3 ο Στάδιο: Διαδικασία Λήψη απόφασης επέµβασης - Επιλογή λύσης Μέρος B: Επισκευές και Ενσχύσεις 4 ο Στάδιο: Αρχικός σχεδιασµός της λύσης επέµβασης 5ο Στάδιο: Αίγιο, 04/06/ Κατασκευή του Έργου 2 ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΩΣ ΣΥΝΟΛΟΥ V (β) Αύξηση αντοχής Α Α Α Β Β Ανεπαρκές Επαρκές για την στάθµη DL (A) Επαρκές για την στάθµη SD (Β) Επαρκές για την στάθµη NC (Γ) Γ Τέµνουσα Βάσης (δ) Αύξηση αντοχής & πλαστιµότητας Ασφαλής Σχεδιασµός (α) Χωρίς ενίσχυση (γ) Αναίρεση τοπικών αδυναµιών & αύξηση πλαστιµότητας (s) Απαιτούµενη σεισµική ικανότητα Ανασφαλής σχεδιασµός Μετακινήσεις δ Στρατηγικές Ενίσχυσης 3 4

13 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 Προσθήκη Τοιχωµάτων (α) Εµφατνούµενα (προτιµότερη επιλογή) (β) Εξωτερικά εν επαφή µε τα πλαίσια του φορέα (προσοχή!) Αντοχή & Πλαστιµότητα Δικτυωτά Συστήµατα Επεµβάσεις σε Κόµβους Πλαισίων Ανεπάρκεια λόγω διαγώνιας θλίψης κόµβου Ανεπάρκεια οπλισµού κόµβου Πλαστιµότητα 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 ΜΑΝΔΥΕΣ Ο.Σ. Εκτράχυνση µε Αµµοβολή Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 7 8

14 Προετοιµασία Επιφάνειας µε Αεροµατσάκονο 9 10 Τοποθέτηση ενδιάµεσων συνδετήρων σε επιµήκεις διατοµές 11 12

15 Τοποθέτηση ενδιάµεσων συνδετήρων σε τετραγωνικές διατοµές OXI NAI γωνία 45ο Άνοιγµα Συνδετήρων Εκτράχυνση και Χρήση Χαλύβδινων Βλήτρων Ηλεκτροσυγκόλληση Άκρων Συνδετήρων Μανδύα 15 16

16 Οπλισµένες Διεπιφάνειες V Μηχανισµός Δράσης Βλήτρου Βλάβες σε οκίµιο µε Έγχυτο Σκυρόδεµα, Σκυρόδεµα, Λεία ιεπιφάνεια χωρίς ιατµητικούς Συνδέσµους Οπλισµένες Διεπιφάνειες Χαλύβδινοι Ηλεκτροσυγκολληµένοι Σύνδεσµοι (Αναρτήρες) 19 20

17 Αποκατάσταση Ίσης Διατοµής

18 25 26 Καµπτική Ενίσχυση Building Klinkerstr, Amsterdam Teng et al, 2002 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 27 Σ. Αναλαµβανόµενη Η. ΡΙΤΣΟΣ δύναµη επικολλητών φύλλων συναρτήσει του µήκους αγκύρωσης 28

19 Teng et al, 2002 Απόσχιση επικάλυψης σκυροδέµατος στο πέρας του σύνθετου υλικού Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 29 Χρήση στοιχείων αγκύρωσης στα άκρα 30 Καµπτική Ενίσχυση µε Οπλισµούς εντός Αυλακιών (Δεν καλύπτεται από τον ΚΑΝ.ΕΠΕ.) ιατµητική Ενίσχυση σκυρόδεµα rip Οπλισµός σκυρόδεµα Λάµες -Ρητίνη Λάµες -Ρητίνη bonding agent Πλευρικός µανδύας Ανοικτός µανδύας Κλειστός µανδύας σκυρόδεµα Εγκιβωτισµένη ράβδος οπλισµού Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 31 Λάµες -Ρητίνη 32

20 Ανεπάρκεια Οπλισµού Διάτµησης Με πρόσθετες στρώσεις σκυροδέµατος Με εξωτερικά στοιχεία από χάλυβα ή ΙΟΠ (Vsd>VRd3) Περίσφιγξη µε ΙΟΠ (α) (β) (γ) (δ) (ε) (στ) (ζ) (η) Ενδεικτικοί τρόποι ενίσχυσης σε διάτµηση έναντι ανεπάρκειας οπλισµού διάτµησης: (α), (β) κλειστή ενίσχυση, (γ), (δ),(ε),(στ) ανοικτή ενίσχυση µε αγκυρωµένα άκρα & (ζ) ανοικτή ενίσχυση αποδεκτή κατά παρέκκλιση 33 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 34 Γιατί Περίσφιγξη; Αύξηση της πλαστιµότητας του υποστυλώµατος Αύξηση της θλιπτικής αντοχής του υποστυλώµατος Αποφυγή αστοχίας συνάφειας των κατακόρυφων ράβδων του υποστυλώµατος, στην περιοχή της υπερκάλυψής τους Αύξηση της διατµητικής αντοχής του υποστυλώµατος Ικανοποίηση απαιτήσεων ικανοτικού σχεδιασµού 35 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 36

21 σc περισφιγµένο µε FRP f*c, FRP περισφιγµένο µε στοιχεία χάλυβα f*c, s απερίσφικτο fc 0,85fc 0 ε co ε cu ε*cu, FRP ε*co ε*cus Χαλύβδινη περίσφιγξη ε*cu = 0, ,1αωw Περίσφιγξη ΙΟΠ µε ίνες άνθρακος ε*cu = 0, 0035 (f c* :f c ) 2 Περίσφιγξη ΙΟΠ µε ίνες γυαλιού ε*cu = 0, 007 (f c* :f c ) 2 όπου ε f c* = (1, , 25αω w ) f c 37 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 38 Περίσφιγξη µε Μεταλλικό Κλωβό 200 µανδύες από Ο.Σ. 150 ύναµη (kn) φ ύλλα 50 2 φύλλα µανδύες από σύνθετο υλικό Ο ρ ιζ ό ν τ ια µ ε τ α κ ίν η σ η ( m m ) ιαγράµµατα φορτίου-οριζόντιας µετακίνησης υποστυλωµάτων ενισχυµένων µε µανδύες από σύνθετα υλικά και Ο.Σ

22 Απαιτούµενος Οπλισµός Περίσφιξης Αύξηση Πλαστιµότητας (Αρχικά υπολογισµός για το πιο εύτρωτο πρωτεύον µέλος: maxλ) ΚΟΜΒΩΝ Προσθήκη χιαστί κολλάρων από χαλύβδινα στοιχεία 2 τ τ τ τ τ τ μ q Απαίτηση Στοχευόµενου q: Υπολογίζεται ο απαιτούµενος δείκτης συµπεριφοράς qµ = q/qo (qo παράγοντας υπεραντοχής δοµήµατος κατά EC8) Υπολογίζεται ο απαιτούµενος δείκτης πλαστιµότητας σε όρους µετακινήσεων: ό µd = ό Υπολογίζεται η απαιτούµενη τιµή του δείκτη πλαστιµότητας σε όρους καµπυλότητας : (µd 1):(µ1/r 1) = 3 ΕΝΙΣΧΥΣΗ 2 τ τ τ τ τ τ ) 1 μ q ( 2 τ τ + 1 Υπολογίζεται η απαιτούµενη µέγιστη θλιπτική παραµόρφωση σκυροδέµατος: ε*cu = 2,2 μ1/r εsy ν Ογκοµετρικό µηχανικό ποσοστό περίσφιξης ωw : * Χαλύβδινη Περίσφιξη: ε cu = 0, ,1 α ω w * Περίσφιξη µε CFRP: ε cu = 0,0035 ( fc* : fc ) Περίσφιξη µε GFRP: ε = 0,007 ( f : fc ) * cu * c ΕΝΙΣΧΥΣΗ 2 2 µε fc* = (1, ,25 a ω w )fc ΚΟΜΒΩΝ Ενίσχυση κόµβων µε ΙΟΠ Προσθήκη επικολλητών ελασµάτων από χάλυβα CEA, Sacley 43 44

23 Βλάβες Τοιχοπληρώσεων CEA, Sacley Επισκευή Τοιχοπληρώσεων Εµφάτνωση Πλαισίων (α) (β) (γ) (α) και (β) µε λωρίδες υαλοπλέγµατος ή γαλβανισµένο πλέγµα και κονίαµα επικάλυψης (γ) πιθανότατα ανακατασκευή 47 Σηµαντική Αύξηση της Δυσκαµψίας και της Σεισµικής αντίστασης του φορέα Μορφές: Προσθήκη Απλού Γεµίσµατος Τοιχωµατοποίηση Πλαισίου Ενίσχυση Υφισταµένων Τοίχων Πληρώσεως 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 48

24 Ενίσχυση Υφισταµένων Τοίχων Πληρώσεως Με αµφίπλευρες οπλισµένες στρώσεις εκτοξευόµενου σκυροδέµατος χωρίς υποχρεωτική αγκύρωση στο περιβάλλον πλαισίωµα. Ελάχιστο πάχος στρώσης 50 mm Min ρv= ρh=0,005 Εξασφάλιση της από κοινού λειτουργίας υφιστάµενης τοιχοποιίας µε τις δύο στρώσεις ενίσχυσης µέσω διαµπερών κοχλωτών συνδέσµων: Αντίσταση ενισχυµένου τοίχου = Αντίσταση λοξού θλιπτήρα Προσθήκη Απλού Γεµίσµατος Τοιχώµατα από: α) Άοπλο ή οπλισµένο σκυρόδεµα (επί τόπου κατασκευαζόµενα ή προκατασκευασµένα) β) Άοπλη ή οπλισµένη τοιχοποιία Δεν λαµβάνονται ειδικά µέτρα σύνδεσης του γεµίσµατος µε το πλαίσιο Προσοµοίωση του γεµίσµατος µέσω διαγώνιου θλιπτήρα Χαµηλή πλαστιµότητα. Συνιστάται m 1,5 Προσοχή Πρόσθετες Τέµνουσες σε Δοκούς και Υποστυλώµατα New wall Existing column New wall Existing column Jacket Infilling new shear walls Existing column New wing wall Existing column New wing wall 1. υφιστάμενα υποστυλώματα, 2. υφιστάμενα θεμέλια, 3. νέο τοίχωμα, 4. νέο οπλισμένο σκυρόδεμα, 5. πρόσθετοι οπλισμοί, 6. πρόσθετα στοιχεία για την αγκύρωση των νέων οπλισμών. Jacket Addition of new wing walls Παράδειγµα θεµελίωσης νέου τοιχώµατος εντός υφισταµένου πλαισίου 51 52

25 Existing vertical element configuration (PLAN) Strengthening proposal Τοιχωµατοποίηση Πλαισίου Εµφατνώσεις πάχους µικρότερου ή ίσου µε το πλάτος της δοκού νέο υποστύλωμα νέο υποστύλωμα παλαιό υποστύλωμα νέο τοίχωμα παλαιό υποστύλωμα νέο τοίχωμα Εµφατνώσεις πάχους µεγαλύτερου του πλάτους της δοκού 55 56

26 57 Addition of a bracing system 58 ΚΡΥΜMΕΝΕΣ ΚΑΚΟΤΕΧΝΙΕΣ

27 Warning: Supervision does not end with last concrete pour Water drainage pipe in column Damage by electrician as no specific path for cables was allowed 61 Note the electric cable pipes are inside the reinforcement!! Not allowed by codes 62 ΚΩΔΙΚΟΣ 14-x-xx ΠΕΤΕΠ ΕΤΕΠ ΦΕΚ 2221/

28 65 66 ΕΤΕΠ: ΓΕΝΙΚΑ: 67

29 ΕΝΗΜΕΡΩΤΙΚΗ ΗΜΕΡΙΔΑ: ΗΜΕΡΙΔΑ: ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ Η Εφαρµογή του ΚΑΝ.ΕΠΕ. και των Ευρωκωδίκων στις Επεµβάσεις σε Κτίρια από Οπλισµένο Σκυρόδεµα καθ. Στέφανος Η. Δρίτσος Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών Μέρος Γ: Ο Σεισµός της Κεφαλονιάς 0.1 Αίγιο, 04/06/

30 1 ος και 2 ος ΣΕΙΣΜΟΣ 5 EPPO-ITSAK, Report on the Mw:6.0 Cephalonia earthquake of 3rd Feb Earthquake Planning and Protection Organisation-Institute of Engineering Seismology and Earthquake Engineering. (downloaded 10/03/14). 6 EPPO-ITSAK, Report on the Mw:6.0 Cephalonia earthquake of 3rd Feb Earthquake Planning and Protection Organisation-Institute of Engineering Seismology EPPO-ITSAK, Report on the Mw:6.0 Cephalonia earthquake of 3rd Feb Earthquake Planning and Protection Organisation-Institute of Engineering Seismology and Earthquake Engineering. and Earthquake Engineering. (downloaded 10/03/14). (downloaded /03/14).

31 EPPO-ITSAK, Report on the Mw:6.0 Cephalonia earthquake of 3rd Feb Earthquake Planning and Protection Organisation-Institute of Engineering Seismology and Earthquake Engineering (downloaded 10/03/14). Photograph S. E. Dritsos 9 EPPO-ITSAK, Report on the Mw:6.0 Cephalonia earthquake of 3rd Feb Earthquake Planning and Protection Organisation-Institute of Engineering Seismology and Earthquake Engineering (downloaded 10/03/14). Livieratos, S., building 300 years and 3 earthquakes. 20th Students Conference Repair and Strengthening of Structures 2014, University of 12 Patras (in Greek).

32 IAS, Presentation of 2014 Kefalonia earthquakes damage assessment and statistics. Department of Earthquake Recovery, Argostoli, 6th March, 2014 IAS, Presentation of 2014 Kefalonia earthquakes damage assessment and statistics. Department of Earthquake Recovery, Argostoli, 6th March,

33

34

35

36

37

38 37 38