Κατασκευές Unit 8 από φέρουσα τοιχοποιία. Λυμένα παραδείγματα. Μαραγκός Ν. Δρ. Πολιτικός Μηχανικός, MSc. Παράδειγμα 3:

Transcript

1 Παράδειγμα 3: Εξετάζεται η κατασκευή διώροφης (ισόγειο και όροφος) κατοικίας με δάπεδα από οπλισμένο σκυρόδεμα και πεσσούς από οπτοπλινθοδομή (βλ. Σχ. επόμενης διαφάνειας). Το ύψος των ορόφων είναι 3 m. Η κάλυψη του 1 ου ορόφου είναι ξύλινη στέγη η οποία εδράζεται στην πλάκα οροφής από οπλισμένο σκυρόδεμα. Ζητείται ο σχεδιασμός των δομικών στοιχείων από φέρουσα τοιχοποιία. Θα χρησιμοποιήσουμε διάτρητους αργιλικούς οπτόπλινθους με ποσοστό κενών 50% διαστάσεων ομάδας 2 με fb=4,675 MPa και κονίαμα γενικής εφαρμογής κατηγορίας Μ5 Κατηγορίες ελέγχου: Κατηγορία ελέγχου παρασκευής υλικών II, κατηγορία ποιοτικού ελέγχου κατασκευής 2

2 1) Να γίνει προεκλογή του πάχους των τοίχων 2) Να εξεταστεί η ισχύς των κριτηρίων σχεδιασμού έναντι σεισμικών δράσεων 3) Να υπολογιστούν οι χαρακτηριστικές αντοχές της τοιχοποιίας 4) Να υπολογιστούν οι αντοχές σχεδιασμού της τοιχοποιίας 5) Να υπολογιστούν οι δράσεις σχεδιασμού 6) Να υπολογιστούν οι κατακόρυφες δράσεις του πεσσού 1 στην οροφή του 1ου ορόφου

3 Κάτοψη

4 1. Προεκλογή πάχους τοίχων 1.1. Ελάχιστο πάχος φερόντων τοίχων Λόγω της απαίτησης σχεδιασμού για σεισμικές δράσεις λαμβάνονται τα ελάχιστα πάχη βάσει EC8 για δομήματα σε σεισμικές περιοχές και για τοίχους από τεχνητά στοιχεία τοιχοποιίας. To ελάχιστο απαιτούμενο πάχος λαμβάνεται μέσω του πίνακα:

5 1.1. Ελάχιστο πάχος φέροντων τοίχων t ef,min =240mm για άοπλη τοιχοποιία h ef /t ef 12 όπου h ef =ρ h *h και την περίπτωσή μας (πλάκες Ο/Σ) ρ h =ρ 2 =0.75 (σχέση 5.2) Προκύπει t ef h ef /12=0.75*3.0m/12=0.1875m Από τις παραπάνω δύο τιμές λαμβάνεται η μεγαλύτερη t ef =240mm=0.24m Επιπλέον, θεωρείται ότι ρ t =1.0 οπότε η σχέση 5.10 δίνει t ef =t Γίνεται στρογγυλοποίηση ανά 5cm. Οπότε τελικά t=250mm=0.25m

6 2. Κριτήρια σχεδιασμού έναντι σεισμικών δράσεων 2.1 Κριτήριο εμβαδών τοίχων Για 2ώροφα κτίρια από άοπλη τοιχοποιία, θεωρώντας ότι a g S 0.15k*g όπου k=1,0 καθώς το 70% των κτιρίων δεν είναι μεγαλύτερο από 2,0m σε καμία διεύθυνση, προκύπτει ότι η ελάχιστη επιφάνεια των τοίχων ανά διεύθυνση είναι p A,min,x = p A,min,y = 5% (σελ. 148)

7 2. Κριτήρια σχεδιασμού έναντι σεισμικών δράσεων 2.1 Κριτήριο εμβαδών τοίχων Απαίτηση εμβαδών τοίχων ανά διεύθυνση τουλάχιστο 5% του εμβαδού κάτοψης (Πίν. σελ.150) Α κατ =(5,30+6,40) (3,90+2,90)= 79,56 m 2 ΣL w,x =3 1,5+2,0+1,8+1,0+2,8+2 2,2+ 2 1,5+1,2+2,5+1,0 = 24,2 m A wx =24,2 0,25= 6,05 m 2 A wx /A κατ =6,05/79,56=0,076>0,05 Ικανοποιείται ο έλεγχος ΣL w,y =1,2+2 1,8+0,8+2,5+1,7+1,2+2,6+ 1,0 = 14,6 m A wy =14,6 0,30= 3,65 m 2 A wy /A κατ =4,38/79,56=0,046<0,05 Δεν ικανοποιείται ο έλεγχος

8 2.2 Κριτήριο εμβαδών εσοχών και λόγου πλευρών Απαίτηση εμβαδών εσοχών <15% του εμβαδού κάτοψης Δεν υπάρχουν εσοχές Πρέπει L min /L max >0,25 L min /L max =6,80/11,70=0,58 >0,25 ισχύει

9 2.3 Κριτήριο τοίχων μεγάλου μήκους 1 Απαίτηση 2 παράλληλων τοίχων μήκους 30%Lκατ ο καθένας και τοποθετημένων σε απόσταση 75% της εγκάρσιας διάστασης της κάτοψης. Κατά x L απαιτ =0,30 11,70=3,51m L x,max =2,80 άρα δεν πληρείται αφού δεν υπάρχει κανένας τοίχος που να ικανοποιεί το κριτήριο Κατά y L απαιτ =0,30 6,80=2,04m, Οι τοίχοι 19 και 22 έχουν μήκος >2,04m Η απόσταση όμως μεταξύ τους είναι μικρότερη από 0,75*Lx=0,75*11,70=8,775m. Άρα δεν ικανοποιείται ο έλεγχος κατά y

10 2.4 Κριτήριο τοιχωμάτων μεγάλου μήκους 2 Απαίτηση τοιχωμάτων μήκους >2m τουλάχιστον 70% των τοιχωμάτων σε κάθε διεύθυνση. Κατά x Σ Lwx>2m = 11,70 m Σ Lwx = 24,20 m 0,70 24,20=16,94 > 11,70 άρα δεν πληρείται Κατά y Σ Lwy >2m = 5,1 m Σ Lwy = 14,60 m 0,70 14,60=10,22 > 5,1 άρα δεν πληρείται

11 2.5 Κριτήριο απαιτούμενου μέσου μήκους Κατά x lαν=24,2/14 = 1,73 m Πρέπει lαν>2,27 m για έδαφος κατηγορίας Α lαν>3,12 m για έδαφος κατηγορίας Β lαν>2,91 m για έδαφος κατηγορίας C άρα δεν πληρείται Κατά y lαν=14,6/9 = 1,62 m Πρέπει lαν>2,27 m για έδαφος κατηγορίας Α lαν>3,12 m για έδαφος κατηγορίας Β lαν>2,91 m για έδαφος κατηγορίας C άρα δεν πληρείται

12 2.6 Κριτήριο εγκάρσιας αντιστήριξης Στα κτίρια από άοπλη τοιχοποιία, οι τοίχοι µιας διεύθυνσης θα πρέπει να είναι συνδεδεµένοι µε τοίχους στην εγκάρσια διεύθυνση ανά µέγιστη απόσταση 7m Πληρείται