Γεώργιος ΚΑΛΟΓΕΡΟΠΟΥΛΟΣ 1, Ιωάννης ΡΕΝΤΖΕΠΕΡΗΣ 2, Αλέξανδρος - Δημήτριος ΤΣΩΝΟΣ 3

Transcript

1 Πειραματική Διερεύνηση ηης Αποδοτικότττας μιας Προτεινόμενης Λύσης Προσεισμικής και Μετασεισμικής Ενίσχυστς Εξωτερικών Κόμβων Δοκού-Υποστυλωμάτων με Ανεπαρκείς Αγκυρώσεις των Διαμήκων Ράβδων Οπλισμού της Δοκού σηη θέση του Κόμβου Experimental investigation of the post-earthquake and preearthquake retrofitting of subassemblages of old R/C structures having inadequate anchorages of beam bars in the joints Γεώργιος ΚΑΛΟΓΕΡΟΠΟΥΛΟΣ 1, Ιωάννης ΡΕΝΤΖΕΠΕΡΗΣ 2, Αλέξανδρος - Δημήτριος ΤΣΩΝΟΣ 3 Λέξεις κλειδιά: Υποστυλώματα, Κόμβοι δοκού-υποστυλώματος, Ενισχύσεις. ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Στην παρούσα εργασία ερευνάται πετραματτκά η αποτελεσμαιικ ότητα μιας προιηινόμηνης λύσης προσεισμικής και μετασεισμικής ενίσχυσης εξωιερικών κόμβων δοκού υποστυλωμάτων με ανεπαρκείς αγκυρώσεις των διαμήκων ράβδων οπλισμού της δοκού στη σέση του κόμβου. Για ιις ανάγκες της εργασίας κατασκευάστηκαν 4 δοκίμια εξωιερικών κόμβων δοκού υποστυλώματος μορφής Τ, τα K 1, L 1, SK 1 και SL 1. Τα Κ 1 και L 1 κατασκευάστηκαν όμοια μεταξύ τους και αντιπροσώπευαν δομικά υποσύνολα παλαιάς κατασκευής. To K 1 υποβλήθηκε σε σεισμικού τύυου καταπόνηση. Στο δοκίμιο L 1 πραγματοποιήθηκε προσεισμική ενίσχυση με χρησιμοποίηση ράβδων επέκτασης των διαμήκων οπλισμών της δοκού, πλακών αγκύρωσης, καθώς και την κατασκευή ολόπλευρου μανδύα Ο/Σ στον στύλο. Το ενισχυμένο δοκίμιο SL 1, που προέκυψε μετά από ιις επεμβάσεις στο L 1, υποβλήθηκε στην ίδια σεισμική καταπόνηση με το παρθενικό Κ 1. Στο δοκίμιο Κ 1 πραγματοποιήθηκε μετασεισμική ενίσχυση ίδιου τύυου με εκηίνη που εφαρμόστηκε στο δοκίμιο L 1 και το νέο δοκίμιο που προέκυψε ονομάστεκε SK 1 και υποβλήθηκε εκ νέου στην ίδια σεισμική φόριιση. Από τα αποτελέσματα της ανάλυσης αποδεικνύεται η λυσττέλητα της προιει νόμενες λύσης. 1 Πολιτικός Μηχανικός, Υποψήφιος Διδάκτορας Α.Π.Θ, geokal@civil.auth.gr 2 Δρ. Πολιτικός Μηχανικός. 3 Καθηγητής, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπτστήμιο Θεσσαλονίκης, tsonosa@civil.auth.gr 1

2 ABSTRACT : The present study is an experimental investigation of the performance of a proposed solution for post-earthquake and pre-earthquake Retrofitting of External beam column joints, with inadequate anchorages of the beam bars in the joints. For that purpose 4 beam-column subassemblages, K 1, L 1, SK 1 and SL 1, were designed and constructed. The specimens K 1 and L 1 were similar and they represented subassemblages of older structures. Specimen K 1 was the control specimen. Both K 1 and L 1 had inadequate shear reinforcement in the columns and the joint area and inadequate anchorages of the longitudinal bars of the beam in the joints. The subassemblage L 1 was retrofitted before being subjected to the cyclic lateral load and the specimen K 1 after the seismic loading. The retrofitted specimens were named SL 1 and SK 1 and were subjected to seismic load by the same way as the control specimen K 1. From the results of the analysis of the seismic behavior of the subassemblages arrived to the conclusion that the proposed solution is very effective. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Σε αρκετές ανακοινώσεις του διεθνούς χώρου πραγματοποτείται ιδιαίτηρη αναφορά στα προβλήματα που δημιουργούνται σε μία κατασκευή κατά τη διάρκεια ενός σεισμού λόγω πλημμελών, μη επαρκών αγκυρώσεων των οπλισμών στους εξωιερικού ς κόμβους δοκού-υποστυλώματος (Park and Paulay, 1984), (Soleimani, Popov and Bertero, Οι ανεπαρκείς αγκυρώσεις των οπλισμών στους εξωιερικού ς κόμβους όμως, παρουσιάζονται κατά κόρον σττς παλαιές κατασκευές, γεγονός που οφείλεται κυρίως στην μη εμπερτστατωμένη γνώση, την απουσία πετραματτκών μελετών των επιπτώσεων, την εποχή εκείνη, και την ελλιπή αναφορά στο θέμα αυτό, στους παλαιούς Ελληνικούς και διεθνείς κανονισμούς. Η ισχύς των νέων αντισεισμικών κανονισμών διεθνώς, καθώς και η εμπειρία από τους σεισμούς, κασιστά προφανή την ανάγκη προσεισμικής ενίσχυσης των κατασκευών της δεκαετίας του 70 και των παλατότερων, προκειμένου να αποκτήσουν την ικανότητα της σεισμικής απόκρισης των σύγχρονων κατασκευών. Το γεγονός αυτό αποτέλεσε βασικό κίνητρο για την εκπόνηση της παρούσης εργασίας, αντικείμενο της οποίας είναι η πετραματτκή εξέταση της αποτελεσμαιικ ότητας της προιειν όμηνης λύσης προσεισμικής και μετασεισμικής ενίσχυσης εξωιερικού κόμβου δοκού-υποστυλώματος μορφής Τ, παλαιάς κατασκευής. Για τον σκοπό αυτό, κατασκευάστηκαν στο εργαστήριο Κατασκευών Οπλισμένου Σκυροδέματος και Φέρουσας Τοιχοποιίας ιου Α.Π.Θ, 4 δοκίμια εξωιερικών κόμβων δοκού-υποστυλώματος μορφής Τ, τα Κ 1, L 1, SK 1 και SL 1. Τα Κ 1 και L 1 κατασκευάστηκαν ώστε να έχουν λόγο ικανοτικού σχεδιασμού μεγαλύτερο από ένα (1), ελλιπή οπλισμό διάτμησης στην σέση του κόμβου, αλλά κυρίως ανεπαρκείς αγκυρώσεις των διαμήκων οπλισμών της δοκού. Τα δοκίμια 2

3 K 1 και L 1 αντιπροσωπεύουν δομικά υποσύνολα παλαιάς κατασκευής. Το K 1 υποβλήθηκε σε σεισμική καταπόνηση κατά την οποία παρουσίασε πρώιμη αστοχία των αγκυρώσεων των διαμήκων οπλισμών της δοκού, και χρησιμοποιήθηκε ως δοκίμιο ελέγχου. Στο δοκίμιο L 1 πραγματοποιήθηκε προσεισμική ενίσχυση με ηλεκτροκόλληση ράβδων ηπέκτασης των διαμήκων οπλισμών της δοκού, χρησιμοποίηση πλακών αγκύρωσης, καθώς και την κατασκευή ολόπλευρου μανδύα στον στύλο. Το ενισχυμένο πλέον δοκίμιο SL 1, που προέκυψε μετά από ιις προαναφερσείσες επεμβάσεις στο L 1, υποβλήθηκε στην ίδια σεισμική φόριιση με το K 1. Το Κ 1 ενιθχύθηκε μετασεισμικά κατά τον ίδιο τρόπο με το L 1 και ονομάστεκε SK 1. Η λυσττέλετα της προιηινόμηνης λύσης θα κριθεί από τη σύγκριση της σεισμικής συμπεριφοράς και των μηχανικών χαρακτηρισιικ ών των ενισχυμένων δομικών υποσυνόλων και του παρθενικού δοκιμίου K 1. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗΣ ΛΥΣΗΣ ΠΡΟΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ Σχεδιασμός δοκιμίων Πρόγραμμα δοκιμίων Στο Σχήμα 1 φαίνονται οι λεπτομέρετες σχεδιασμού των δοκιμίων πλαισιακού υποσυνόλου δοκού-υποστυλωμάτων Κ 1 και L 1 υπό κλίμακα 1:2. Τα υποστυλώματα των δοκιμίων (Σχήμα 1) φέρουν οπλισμό διάτμησης Φ6/200 ηνώ στην περιοχή του κόμβου υπάρχει μόνο ένας συνδετήρας Φ6. Οι στύλοι και οι κόμβοι επομένως των δοκιμίων Κ 1 και L 1 αντιπροσωπεύουν στύλους και κόμβους δοκού-υποστυλώματος παλαιών οικοδομών. Στο ίδιο σχήμα φαίνεται επίσης η ανεπαρκής αγκύρωση των διαμήκων ράβδων οπλισμού της δοκού στον κόμβο των δοκιμίων. Τα Κ 1 και L 1 σχεδιάστηκαν ώστε ο λόγος τκανοτικού σχεδιασμού να είναι Μ R = 1.69 > 1 και οι ιιμ ές των διατμητικών τάσεων μικρότερες από το όριο ποπ σεσπίζει ε επττροπή ACI ASCE , Εξίσωση 1, δηλαδή : τ = γ * f c < 1,00 * f c (1) (τιμές του συντελεστή γ : 0.65MPa για το δοκίμιο Κ 1 και 0.68 MPa για το L 1 ), ώστε αποφευχθεί ενδεχόμηνη διατμηιικ ή αστοχία στην περιοχή των στύλων και του κόμβου και να μελητηθεί αποκλεισιικά η επίπτωση της ανεπαρκούς αγκύρωσης των ράβδων της δοκού στη σεισμική συμπεριφορά των δομικών υποσυνόλων. 3

4 Σχήμα 1. Διαστάσεις και λεπτομέρειες οπλισμού παρθενικών δοκιμίων Κ 1, L 1 (διαστάσεις σε mm). Το Κ 1 υποβλήθηκε σε σεισμική καταπόνηση κατά την οποία παρουσίασε πρώιμη αστοχία των αγκυρώσεων των διαμήκων οπλισμών της δοκού, και χρησιμοποιήθηκε ως δοκίμιο ελέγχου. Στο δοκίμιο L 1 πραγματοποιήθηκε προσεισμική και στο Κ 1 μετασεισμική ενίσχυση, με ηλεκτροκόλληση ράβδων ηπέκτασης των διαμήκων οπλισμών της δοκού, χρησιμοποίηση πλακών αγκύρωσης, καθώς και την κατασκευή ολόπλευρου μανδύα Ο/Σ γύρω από τους στύλους κατ τον κόμβο (Σχήμα 2). Για τον σχεδιασμό της ενίσχυσης χρησιμοποιήθηκε σιις μεν περιοχές των υποστυλωμάτων ο Ε.Κ.Ω.Σ 2000 ενώ στην περιοχή του κόμβου οι συστάσεις της Επττροπής ACI ASCE Σύμφωνα με ιις συστάσεις αυτές ικανοποτητική σεισμική συμπεριφορά σε έναν εξωιερικ ό κόμβο εξασφαλίζεται εφόσον ισχύουν: Ο λόγος οριακών καμπτικών αντοχών υποστυλωμάτων δοκού, Μ R, να έχει ιιμ ή μεγαλύτηρη ή ίση μη 1,40. Οι διαιμηιικ ές τάσεις στον κόμβο που λαμβάνονται σύμφωνα με την επττροπή από την έκφραση τ = γ * f c (MPa) να έχουν χαμηλές ιιμ ές, μικρότερες από 1,00* f c (MPa). 4

5 Ο οπλισμός των συνδετήρων στον κόμβο θα πρέπει να ικανοποιεί ιις συνθήκες Εξισώσεις 2, 3 : A sh = 0,3 * [(S h * h * f c ) / f yh ] * ( A g / A c 1 ) (2) A sh 0,09 * (S h * h * f c ) / f yh (3) όπου: S h : απόσταση συνδητήρων h : δτάστασε της μίας πλευράς πυρήνα ορθογωνικού υποστυλώματος A g : επιφάνεια διατομής υποστυλώμαιος A c : επιφάνεια διατομής πυρήνα υποστυλώμαιο ς f yh : όριο διαρροής ιου οπλτσμού συνδετήρων. Οτ ανωτέρω συνθήκες δίδουν μία ελάχτστη απαίτηση οπλισμού συνδετήρων κόμβου Φ8/50. Στο ενισχυμένο δοκίμιο SL 1, που προέκυψε μετά από ιις προαναφερσείσες επεμβάσεις στο L 1, τοποθετήθηκαν συνδετήρες Φ8/70 στα υποστυλώματα του μανδύα και 4Φ8/50 σιε ν περιοχή του κόμβου του μανδύα ενίσχυσης (Σχήμα 2). Για την επέκταση της αγκύρωσης των διαμήκων ράβδων ιη ς δοκού χρησιμοποιήθηκαν ράβδοι διαμέτρου Φ10 οι οποίες ηλεκτροκολλήθηκαν στους διαμήκεις οπλισμούς της δοκού και αγκυρώθηκαν στην οπίθθια πλευρά του κόμβου μέσω μεταλλικών πλακών αγκύρωσης. Στους οπλισμούς αυτούς κατόπιν μηχανουργικής επεξεργασίας δεμιουργήθηκαν σπειρώματα στα άκρα τους ώστε να εφαρμοθθούν τα περικόχλια. Για την κατασκευή του μανδύα ενίσχυσης χρησιμοποιήθηκε έτοιμο μη συρρικνούμενο σκυρόδεμα υψηλής αντοχής (Tsonos, 2002), (Τσώνος, 2006), (Tsonos, 2008), (Καραγιάννης και Σιρκηλής, 2004). Στo Σχήμα 2 φαίνονται οι διαστάσεις, οι οπλισμοί και τα χαρακτηρισιικ ά σχεδιασμού των ενισχυμένων δοκιμίων, SL 1 και SK 1. Στη φωτογραφία (1) του Σχήματος 5 παρουσιάζετατ η τηλική μορφή των οπλισμών ενίσχυσης. 5

6 Σχήμα 2. Διαστάσεις και λεπτομέρειες οπλισμού δοκιμίων SK 1 και SL 1 (διαστάσεις σε mm). Διάταξτ Φόρτισης μετρήσεις Τα δομικά υποσύνολα Κ 1 και SL 1 υποβλήθηκαν σε σεισμική καταπόνηση με τον ίδιο νόμο φόριιση ς και εξετάστηκε η σεισμική τους συμπεριφορά. Η φόρτιση των δοκιμίων έγινε με επιβολή κύκλων μετατόπισης διαδοχικά αυξανόμενου εύρους με αύξηση 5 mm ανά κύκλο, σε διάταξη φόριιση ς που βρίσκεται εγκατεστημένη στο Εργαστήριο Κατασκευών Οπλισμένου Σκυροδέματος και Φέρουσας Τοιχοποιίας ι ης Π.Σ του Α.Π.Θ. Το δοκίμιο Κ 1 υποβλήθηκε σε έξη κύκλους μετατόπισης ηνώ το προσεισμικά ενισχυμένο σε ένδεκα και το μετασεισμικά ενισχυμένο σε έξη. Το αξονικό φορτίο που επιβαλλόταν στα υποστυλώματα των δύο δοκτμίων ήταν στασερό και ίσο με 20 t. Πειραματικά αποτελέσματα των δοκιμίων Κατά την σεισμική καταπόνηση του παρθενικού δοκιμίου K 1, σχηματίστηκε από τον πρώτο κιόλας κύκλο φόριιση ς, διαμπερές ρήγμα, που προσομοιάζει με 6

7 καμπιικ ού τύυου ρήγμα, στην δοκό στη σέση ένωσής της με τους στύλους. Η εμφάνιση του εν λόγω ρήγματος ήταν αναμηνόμηνη και οφείλεται στην απουσία επαρκών αγκυρώσεων των διαμήκων ράβδων οπλισμού της δοκού στον κόμβο, που έχει ως αποτέλεσμα την άμηση σχεδόν εξόλκευσή τους με την επιβολή της σεισμικής φόριιση ς. Το γεγονός αυτό εξηγεί την εντονότατη αύξηση των ολιθθήσεων των ράβδων, που αποτυπώνεται με έντονη στένωση των βρόχων υστέρησης γύρω από τους άξονες (pinching) (Σχήμα 4), καθώς και την αύξηση του εύρους του διαμπερούς ρήγματος σε κάθε επόμενο κύκλο μετατόπισης. Στη δοκό δεν παρατηρούνται άλλες βλάβες, ενώ στον κόμβο εμφανίστηκαν μόνο λίγες, μικρές, επιφανειακές ρωγμές. Η απουσία διαιμηιικ ής βλάβης στον κόμβο, ο οποίος έφερε ελάχιστο οπλισμό διάτμησης (συνδετήρες Φ6/150) και είχε σχεδιαστεί ώστε να καταπονείται με χαμηλές διατμηιικ ές τάσεις, οφείλεται στην ταυτόχρονη, με την επιβολή της μετατόπισης, ηξόλκευση των διαμήκων οπλισμών της δοκού, η οποία έχει σαν αποτέλεσμα την μη μεταφορά υψηλών διαιμηιικ ών τάσεων από την δοκό στον κόμβο. Η αστοχία του παρθενικού δοκιμίου Κ 1 είναι αστοχία της αγκύρωσης των διαμήκων ράβδων οπλισμού της δοκού. Από τον πρώτο κιόλας κύκλο επιβαλλόμηνης μετατόπισης (Σχήμα 4) παρατηρούνται σημαντικές ολιθθήσεις των διαμήκων οπλισμών της δοκού, ενώ στον δεύτερο κύκλο η αντοχή έχει περιορισιεί στο ένα τρίτο περίπου της αρχικής ιιμ ής και μειώνεται ακόμα περισσόιερο αυξανομένων των μετατοπίσεων. Η ραγδαία πτώση ση πρώιμο στάδιο της αντοχής, της ακαμψίας και της ικανότητας απορρόφησης ενέργειας του παρθενικού δοκιμίου καταδεικνύει ιις σοβαρές συνέπειες των ανεπαρκών αγκυρώσεων των διαμήκων ράβδων οπλισμού της δοκού στην σέση του κόμβου. Η εικόνα αστοχίας του Κ 1 φαίνεται στη φωτογραφία (2) του Σχήματος 5. Στο προσεισμικά και το μετασεισμικά ενισχυμένο δοκίμιο, SL 1 και SK 1 αντίσιοιχ α, η αποκατάσταση της επάρκειας των αγκυρώσεων των διαμήκων ράβδων ολισμού της δοκού στον κόμβο δεν επέτρεψε τεν εξόλκευση των οπλισμών της δοκού όπως στο παρθενικό δοκίμιο K 1. Η αστοχία -και ο σχημαιισμ ός των πλασιι κών αρθρώσεων- οδηγήθηκε στην δοκό, μακριά από τον κόμβο (φωτογραφίες 3 και 4 του Σχήματος 5), εξασφαλίζοντας την απορρόφηση σημανττκών ποσοτήτων της σεισμικής ενέργειας στην σέση του κόμβου. Το γεγονός αυτό αποτυπώνεται και στην μορφή των βρόχων υστέρησης (Σχήμα 4), οι οποίοι παρουσιάζουν αυξημένη επιφάνεια και μεγάλο περιαξονικό εύρος, χωρίς σημανιικ ές σιενώσεις λόγω ολιθθήσεων των ράβδων (μέχρι και τον έβδομο κύκλο φόριιση ς στο SL 1 ). Στο δοκίμιο SK 1 δεν υπήρξε καμία αστοχία σιις σέσεις των συγκολλήσεων καθ όλη τη διάρκεια της φόριιση ς. Οι αυξημένες ολιθθήσεις που εμφανίζετ το προσεισμικά ενισχυμένο δοκίμιο SL 1 μετά τον όγδοο κύκλο, καθώς και η πτώση της αντοχής από τον δεύτερο και σε κάθε επόμενο 7

8 κύκλο φόριιση ς, οφείλονται σε σταδιακή αστοχία τμήματος των συγκολλήσεων των ράβδων επέκτασης της αγκύρωσης των διαμήκων ράβδων ιη ς δοκού. Στα ενισχυμένα με μανδύα οπλισμένου σκυροδέματος υποστυλώματα και κόμβους των SL 1 και SK 1 δεν παρουστάστεκε καμία βλάβη μέχρι και το τέλος του πετράματος. Στην δοκό οι πλασιικ ές αρθρώσεις εμφανίστηκαν μακριά από την σέση ένωσής της με τον κόμβο. Σχήμα 4. Υστερητικοί βρόχοι φορτίου μετατόπτσης των δοκιμίων Κ 1, SL 1 και SK 1. Οι υστηρηττκοί βρόχοι ηπιβαλλόμενων ιεμνου σών δοκού V b μετατοπίσεων φοριιζ ομένου άκρου για τα δοκίμια Κ 1, SL 1 και SK 1 φαίνονια τ στο Σχήμα 4. Από τη σύγκριση της σεισμικής συμπεριφοράς των ενισχυμένων δοκιμίων με αυτής τοπ παρθεντκού προκύπτουν τα εξής : 8

9 Τα ενισχυμένα δοκίμια εμφανίζουν ιζιαίτερα βελιιωμ ένες όλες ιις μηχανικές αντισεισμικές τδτότητης (αντοχή, ακαμψία, ικανότητα απορρόφησης ενέργειας) συγκριιι κά με το παρθενικό Κ 1. Η βελτίωση αυτή οφείλεται αφενός στην αποκατάσταση της επάρκειας των αγκυρώσεων των διαμήκων ράβδων οπλισμού της δοκού στον κόμβο, που απέτρεψε τεν εξόλκευση των τελευταίων, αφετέρου δε στην επαρκή όπλιση του κόμβου σύμφωνα με ιις διατάξεις της επττροπής ACI ASCE Σχήμα 5. Επάνω: Οπλισμοί ενίσχυσης των δοκιμίων SL 1 και SK 1, (1). Κάτω: Εικόνα αστοχίας των δοκιμίων Κ 1 (2), SL 1 (3) και SΚ 1 (4). Σεισμική απόκριση των δοκιμίων Η λυσττελέστερε εφαρμογή της προιηινόμηνης λύσεως θεραπείας των ανεπαρκών αγκυρώσεων των διαμήκων ράβδων οπλισμού των δοκών στον κόμβο φαίνεται στο δοκίμιο SK 1, στο οποίο δεν παρατηρήθηκε καμία αστοχία σιις ηλεκτροσυγκολλήσεις για την επέκταση των αγκυρώσεων. Έισι, από τη σύγκριση σεισμικής συμπεριφοράς των δοκιμίων SK 1 και SL 1 φαίνεται η αξιοσεμείωιε βελτίωση των μηχανικών αντισεισμικών τδτοτήτων που 9

10 παρουσιάζει το SK 1 συγκριιικ ά με το SL 1. Στο Σχήμα 6 υπάρχει η σύγκριση της ικανότητος απορρόφησης ενέργειας του παρθενικού δοκιμίου Κ 1 και των ενισχυμένων SL 1 και SK 1. Τα ενισχυμένα δοκίμια εμφανίζουν ιζιαττέρως αυξημένη δυνατότητα απορρόφησης ενέργειας. Στο παρθενικό δοκίμιο, λόγω της άμησης με την επιβολή της φόριιση ς εξόλκευσης των διαμήκων οπλισμών της δοκού, κατά τον δεύτερο κύκλο φόριιση ς συμβαίνει ε μεγαλύτηρη ποσοσιια ία πτώση της ενέργειας που απορροφά. Τα ενισχυμένα δοκίμια ανττθέτως διατηρούν την ικανότητα να απορροφούν σημανττκά ποσά ενέργειας μέχρι και το τέλος των έξη κύκλων φόριιση ς κατά τους οποίους πραγματοποτείτατ η σύγκριση. Συγκεκριμένα, στο τέλος του έκτου κύκλου φόριιση ς το δοκίμιο SL 1 εμφανίζει ζυνατότητα απορρόφησης ενέργειας κατά 69% περίπου περισσόιερε ς από εκηίνη που απορροφά το παρθενικό Κ 1 και το μετασεισμικά ενισχυμένο, SK 1, κατά 82% περίπου εν συγκρίσει με το Κ 1. Σχήμα 6. Σύγκριση ικανότητας απορρόφησης ενέργειας των δοκιμίων Κ 1, SL 1 και SK 1. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η σεισμική συμπεριφορά του παρθενικού δοκιμίου K 1 χαρακτηρίζεται από έντονη επιδηίνωση ιων μηχανικών αντισεισμικών τδτοτήτων (αντοχή, ακαμψία, ικανότητα απορρόφησης ενέργειας). Η αστοχία του δοκιμίου οφείλεται στην άμηση, με την επιβολή της φόριιση ς, εξόλκευση των διαμήκων οπλισμών της δοκού και τον σχημαιισμ ό διαμπερούς ρήγματος εξόλκευσης (το οποίο προσομοτάζει με καμπιικ ού τύυου ρήγμα) στην παρειά του κόμβου, καθώς επίσης και μικρότερων ρεγμάτων εξόλκευσης στο σώμα του κόμβου. 10

11 Τα ενισχυμένα -προσεισμικά και μετασεισμικά- δομικά υποσύνολα, SL 1 και SK 1 αντίσιοιχ α, εμφανίζουν ιδιαίτερα βελιιωμ ένη σεισμική απόκριση σε σχέση με το παρθενικό K 1. Η αντοχή των SL 1 και SK 1 είναι σημανιικά μεγαλύτηρη του K 1. Επίσης, τα ενισχυμένα δοκίμια έχουν σαφώς μεγαλύτηρη δυσκαμψία συγκριιικ ά με το παρθενικό. Η βελτίωση που επέφερε η ενίσχυση στην ικανότητα απορρόφησης ηνέργητας είναι θεαμαιικ ή, καθώς το SL 1 απορροφά στο τέλος του έκτου κύκλου φόριιση ς ποσό ενέργειας 69% μεγαλύτερο εκείνου που απορροφά το παρθενικό δοκίμιο K 1 και το SK 1 82% περισσόιερο ιου παρθενικού. Με την ενίσχυση των στύλων και του κόμβου επετεύχθη ο επιθυμητός σχημαιισμ ός αστοχίας με πλασιι κή άρθρωση στη δοκό στη σέση ένωσής της με τον στύλο. Η βλάβη στο σύνολό της συγκεντρώθηκε στη δοκό. Τόσο οτ στύλοι όσο και ο κόμβος παρέμειναν ανέπαφοι (Σχήμα 5). Παρά την σημανττκή βελτίωση όλων των μηχανικών αντισεισμικών τδτοτήτων που επέφερε η προσεισμική ενίσχυση στο δομικό υποσύνολο SL 1, στον βρόχο υστέρησης του ενισχυμένου δοκιμίου παρατηρείται πτώση της αντοχής του από κύκλο σε κύκλο φόριιση ς, καθώς και αύξηση των ολιθθήσεων μετά τον όγδοο κύκλο (pinching). Η πτώση αυτή της αντοχής και η στένωση μετά τον όγδοο κύκλο, οφείλονται σε σταδιακή, κατά την επιβολή της σεισμικής φόριιση ς, αστοχία τμήματος των ηλεκτροκολλήσεων των ράβδων επέκτασης της αγκύρωσης των διαμήκων οπλισμών της δοκού, και συγχρόνως, στον λυγισμό (buckling) εκείνων των διαμήκων ράβδων της δοκού των οποίων οτ ηλεκτροκολλήσεις δεν αστόχησαν. Ο λυγισμός των διαμήκων οπλισμών ήταν ιδιαίτερα εμφανής μετά το τέλος του πετράματος (Σχήμα 5). Στο δοκίμιο SK 1, όπου δεν παρουστάστεκε καμία αστοχία σιις συγκολλήσεις των ράβδων επέκτασης της αγκύρωσης των οπλισμών της δοκού, υπήρξε διατήρηση της αντοχής σε υψηλά επίπεδα -σαφώς ανώτερα του παρθενικούχωρίς σημανιικ ή απώλεια από κύκλο σε κύκλο φόριιση ς, καθώς και θεαμαιικ ή αύξηση της ακαμψίας κατ της ικανότητας απορρόφησες ενέργετας. Από ιις παρατηρήσεις που προηγήθηκαν προκύπιει πως η προιεινόμ ενε λύση προσεισμικής και μετασεισμικής ενίσχυσης εν συσχειισμ ό με την εν γένει ενίσχυση με μανδύες Ο/Σ είναι ιδιαίτερα αποδοιι κή, εξασφαλίζοντας εξαιρειικ ή βελτίωση των μηχανικών αντισεισμικών τδτοτήτων των ενισχυμένων δομικών υποσυνόλων. Αποδεικνύεται επομένως η λυσττέλητα της προιηινόμηνης λύσης ενίσχυσης στύλων-κόμβων παλαιών κιιρια κών κατασκευών. 11

12 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Άρθρα σε επισηημονικά περιοδικά Karayiannis, C.G., Chalioris, C.E., and Sideris, K. K., (1998), Effectiveness of RC Beam Column Connection Repair using Epoxy Resin Injections, Journal of Earthquake Engineering, Vol. 2, No 2., pp Park, R. and Paulay, T., Joints in Reinforced Concrete Frames Designed for Earthquake Resistance, Research Report 84-9, June 1984, Departement of Civil Engineering, University of Canterbury Christchurch New Zealand, p.71 Rodriguez M. and Park R., Repair and Strengthening of Reinforced Concrete Buildings for Seismic Resistance, Earthquake Spectra, Vol. 7, No 3, pp , Soleimani, D., Popov, E.P. and Bertero, V.V., Hysteretic Behavior of Reinforced Concrete Beam Column Subassemblages, ACI journal Proceedings, V. 76, title No , pp , Tsonos, A. G., Seismic Repair of Exterior R/C Beam to Column Joints Using Two-Sided and Three-Sided Jackets Structural Engineering and Mechanics, An international Joyrnal, Vol. 13, No. 1, pp , Tsonos, A. G., Effectiveness of CFRP-jackets and RC jackets in Postearthquake and Pre-earthquake retrofitting of beam-column subassemblages, Engineering Structure, Vol. 30, pp , Καραγιάννης, Χ. και Σιρκελής Γ., Επισκευή και Ενίσχυση Ακραίων Κόμβων Οπλισμένου Σκυροδέματος με Χρήση Ενέσιμης Ρητίνης και Λεπτού Μανδύα, Τεχνικά Χρονικά, Διμηνιαία έκδοση του Τ.Ε.Ε., Τεύχος Νοεμβρίου-Δεκεμβρίου, Τσώνος, Α. Γ., Συμβολή στη Σεισμική Συμπεριφορά Επισκευασμένων και Ενισχυμένων Δοκιμίων από Ο/Σ, Τεχνικά Χρονικά, επτστημονική έκδοση Τ.Ε.Ε., ιηύχος 3, σελ.27-39, Τσώνος, Α.- Δ., Εξέταση της Aποδοιικ όι ητας των Mανδυών Ο/Σ Kλετστού και Aνοικτού Tύπου στην Eνίσχυση Yποστυλωμάτων και Kόμβων από Ο/Σ. (Μέρος 1 ο Μετασεισμική ενίσχυση), Επτστημονική Έκδοση Κτίριο, Α-Β/ , σελ.79-88, Ππότυπα (standards) ACI ASCE Committee 352, Detroit (2002), Recommendations for Design of Beam-Column Joints in Monolithic Reinforced Concrete Structures (ACI352R-02), American Concrete Institute, pp O.Α.Σ.Π., Σ.Π.Μ.Ε., Ελληνικός Ανιισεισμικός Κανονισμός (Ε.Α.Κ.), O.Α.Σ.Π., Σ.Π.Μ.Ε., Ελληνικός Κανονισμός Οπισμένου Σκυροδέματος (Ε.Κ.Ο.Σ.),