Πολιτικός Μηχανικός, Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας ρ. Πολιτικός Μηχανικός, Επίκ. Καθηγητής, Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Transcript

1 υναµική Αλληλεπίδραση Εδάφους - Κατασκευής Dynamic Soil - Structure Interaction ΚΑΛΥΒΑΣ, Γ. ΝΤΑΚΟΥΛΑΣ, Π. Πολιτικός Μηχανικός, Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας ρ. Πολιτικός Μηχανικός, Επίκ. Καθηγητής, Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Παρουσιάζεται η απόκριση των τυπικών διατοµών πέντε ζωνών της Λάρισας σε δέκα σεισµικές διεγέρσεις και εξετάζεται η συµπεριφορά ενός τυπικού 7-όροφου κτιρίου. Οι µέσες κορυφαίες τιµές των εδαφικών επιταχύνσεων στην επιφάνεια του εδάφους των πέντε ζωνών κυµαίνονται από.3g ως.5g. Το κτίριο που αναλύεται έχει σχεδιασθεί µε βάση τον Αντισεισµικό Κανονισµό του Η δυναµική ανάλυση αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής λαµβάνει υπόψη τις δυναµικές ιδιότητες του εδάφους και την ελαστοπλαστική συµπεριφορά των στοιχείων της κατασκευής. Τα αποτελέσµατα 5 αναλύσεων καταδεικνύουν ότι, για την τυπική διατοµή, η κατασκευή υφίσταται πλαστικοποίηση σε αρκετά στοιχεία αλλά οι µόνιµες µετατοπίσεις παραµένουν εντός αποδεκτών ορίων. ABSTRACT: The seismic response of five zones in the center of the City of Larissa to ten earthquake motions and the seismic behavior of a typical 7-storey building are examined. The mean peak ground accelerations for the five zones range between.3g and.5g. The typical building has been designed according to the outdated seismic code of 1985 that led to low ductility design. The dynamic soil-structure interaction analysis considers the dynamic properties of soil and the elastoplastic behavior of the building columns and beams. The results of 5 seismic analyses demonstrate that during ground shaking a large number of structural elements yield, but the permanent drift of the structure remains within acceptable limits. 1. EIΣΑΓΩΓΗ Η σεισµική συµπεριφορά παλαιότερων κτιρίων, που έχουν σχεδιασθεί µε βάση τον ελλιπή (για τα σηµερινά δεδοµένα) Ελληνικό Αντισεισµικό Κανονισµό του 1985, έχει σηµαντικό πρακτικό ενδιαφέρον, καθώς επηρεάζει ένα µεγάλο αριθµό κτιρίων σε πολλές περιοχές της Ελλάδας. Η εργασία αυτή επικεντρώνεται στην λεπτοµερή ανάλυση της µη-γραµµικής σεισµικής συµπεριφοράς ενός πραγµατικού 7-ορόφου τυπικού κτιρίου στο ευρύτερο κέντρο της Λάρισας, το οποίο σχεδιάσθηκε µε βάση τον Αντισεισµικό Κανονισµό του Στόχος είναι ο προσδιορισµός των αναµενόµενων µονίµων παρα- µορφώσεων και της συνολικής σεισµικής συµπεριφοράς του κτιρίου, λαµβάνοντας υπόψη την δυναµική αλληλεπίδραση εδάφους και κατασκευής. Η εργασία αυτή αποτελεί το πρώτο µέρος µίας ευρύτερης µελέτης, η οποία στο δεύτερο µέρος διερευνά την σεισµική συµπεριφορά εδαφικών σχηµατισµών µε ρευστοποιήσιµες εδαφικές στρώσεις, οι οποίες δηµιουργήθηκαν από αλλουβιακές αποθέσεις του Πηνειού σε ένα τµήµα της Λάρισας, και την επίδραση τους στην απόκριση της κατασκευής. 2. ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΚΑ Ε ΟΜΕΝΑ Σύµφωνα µε την µελέτη σεισµικής επικινδυνότητας του Α.Π.Θ., εξετάζονται δύο σεισµικά σενάρια, τα χαρακτηριστικά των οποίων δίδονται στον Πίνακα 1 (Πιτιλάκης και Τσότσος 1995). Η µέγιστη επιτάχυνση που 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 1

2 δίδεται στον Πίνακα 1, αντιστοιχεί στο βραχώδες υπόβαθρο. Στην παρούσα µελέτη, το σενάριο Α, περιλαµβάνει πέντε σεισµικές καταγραφές «µακρινού πεδίου» (Πίνακας 2) και το σενάριο Β, περιλαµβάνει πέντε σεισµικές καταγραφές «κοντινού πεδίου» (Πίνακας 3). Σηµειώνεται ότι, κατά τον ισχύοντα Αντισεισµικό Κανονισµό, για την περιοχή της Λάρισας η µέγιστη ενεργός επιτάχυνση είναι.24g, µε πιθανότητα υπέρβασης 1% σε µία διάρκεια ζωής της κατασκευής 5 ετών. αργιλικό στρώµα (1 m), ένα στρώµα ιλυώδους άµµου ιλύος (1 m), και ένα στρώµα αργίλου µεγάλου πάχους. Στο Σχήµα 3 δίδεται η κατανοµή της ταχύτητας διατµητικών κυµάτων V s µε το βάθος. Το βάθος του «οιονεί» βράχου εκτιµήθηκε στα -1 m. Η ταχύτητα των διατµητικών κυµάτων σε βάθη όπου δεν υπήρχαν δοκιµές cross-hole ή SPT θεωρείται ότι αυξάνει σταδιακά µέχρι το βραχώδες υπόβαθρο, όπου λαµβάνεται ίση προς 8 m/s. Πίνακας 1. Σεισµικά Σενάρια Α και Β. Table 1. Seismic Scenarios A and B Χαρακτηριστικά Σεισµικών Σεναρίων Σενάριο Α Β Μέγεθος Σεισµού Ms = 7 Ms = 6.3 Εστιακή Απόσταση R= 8 km R= 6-1 km Εδαφική Επιτάχυνση A =.2g A =.335g Πίνακας 2. Σεισµοί Μακρινού Πεδίου. Table 2. Far Field Earthquakes Πίνακας σεισµών Σεναρίου Α Α/Α Περιοχή Χρονιά 1 Αλµυρός Έδεσσα (1) Έδεσσα (2) Κιλκίς 199 Πίνακας 3. Σεισµοί Κοντινού Πεδίου. Table 3. Near Field Earthquakes Πίνακας σεισµών Σεναρίου Β Α/Α Περιοχή Χρονιά 1 Αίγιο El-Centro Ιερισσός Καλαµάτα Ουρανούπολη Ε ΑΦΙΚΕΣ ΤΟΜΕΣ Η Μικροζωνική Μελέτη της Λάρισας χώρισε την πόλη σε 18 σεισµικές ζώνες (Πιτιλάκης και Τσότσος 1995). Οι περιοχές που εξετάζονται εδώ είναι οι τυπικές ζώνες 5Α, 5Β, 6,7 και 8 (Σχήµα 1). Έµφαση δίδεται στη ζώνη 6, η οποία περιλαµβάνει το κέντρο της πόλης. Στο Σχήµα 2 παρουσιάζεται η τυπική εδαφική τοµή της ζώνης 6. Ο εδαφικός σχηµατισµός αποτελείται από επιχωµατώσεις (1 m), ένα αργιλικό στρώµα (3 m), ένα στρώµα ιλυώδους άµµου ιλύος (4 m), ένα Σχήµα 1. Γεωσεισµικές Ζώνες της Λάρισας. Figure 1. Seismic Zones of Larissa 4. ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ Ε ΑΦΩΝ Αρχικά γίνεται η µελέτη της σεισµικής απόκρισης των εδαφικών σχηµατισµών µε ισοδύναµη γραµµική ανάλυση (SHAKE), θεωρώντας κατακόρυφη διάδοση κυµάτων SH από το βραχώδες υπόβαθρο προς την επιφάνεια. Η µεταβολή του µέτρου διάτµησης και του λόγου κρίσιµης απόσβεσης ως προς την διατµητική παραµόρφωση λαµβάνονται από εργαστηριακές δοκιµές του εργαστηρίου του Α.Π.Θ. (Πιτιλάκης και Τσότσος 1995). Στόχος της ισοδύναµης γραµµικής ανάλυσης είναι να ευρεθούν πειραµατικά οι τιµές του µέτρου διάτµησης και του λόγου κρίσιµης απόσβεσης που είναι συµβατές µε το πλάτος της διατµητικής παραµόρφωσης κάθε εδαφικής στρώσης. Οι τιµές αυτές χρησι- µοποιούνται εν συνεχεία για την ανάλυση της δυναµικής αλληλεπίδρασης του συστήµατος εδάφους κατασκευής, όπου το έδαφος προσοµοιώνεται ισοδύναµα ελαστικά και η κατασκευή προσοµοιώνεται ανελαστικά. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 2

3 Βάθος (m), m επιχωµατώσεις Επιχωµατώσεις Άργιλος ιλυώδης Ιλυώδης άµµος - ιλύς - ιλύς άργιλος Άργιλος άργιλος Άργιλος ιλυώδης Ιλυώδης άµµος - ιλύς - ιλύς άργιλος Άργιλος Σχήµα 2. Τυπική Εδαφική Τοµή της Ζώνης 6. Figure 2. Typical Soil Profile in Zone 6 V s, m/s 5 1 Βάθος, m άργιλος Η αρχική και η µέγιστη ιδιοπερίοδος των εδαφικών σχηµατισµών κατά την διάρκεια της σεισµικής δόνησης για κάθε ζώνη δίδονται στον Πίνακα 4. Επίσης, στον Πίνακα 5 συνοψίζονται οι τιµές της µέγιστης επιτάχυνσης στην επιφάνεια του εδάφους. Πίνακας 4. Ιδιοπερίοδος Ζωνών 5, 6, 7 και 8. Table 4. Natural Period for Zones 5, 6, 7, 8. Ιδιοπερίοδος, s Ζώνη 5A 5B Αρχική Μέγιστη (α) Βάθος, m Σχήµα 3. Ταχύτητα ιατµητικών Κυµάτων ως προς το Bάθος στην Ζώνη 6. Figure 3. Shear Wave Velocity versus Depth in Zone 6. Στο Σχήµα 4 παρουσιάζονται οι µέγιστες διατµητικές παραµορφώσεις και επιταχύνσεις ως προς το βάθος για την Ζώνη 6. Αντίστοιχα, στο Σχήµα 5 συγκρίνονται τα φάσµατα ελαστικής απόκρισης του ΕΑΚ2 (για εδάφη Β και Γ) και της Μικροζωνικής Μελέτης (Πιτιλάκης και Τσότσος 1995). Σηµειώνεται ότι τα φάσµατα της ανάλυσης είναι υψηλότερα από εκείνα του ΕΑΚ2 (µεγέθυνση 2.5) και της Μικροζωνικής Μελέτης (µεγέθυνση 2.75). Αποτελέσµατα για τις λοιπές ζώνες δεν παρουσιάζονται λόγω ελλείψεως χώρου. (β) Βάθος, m ιατµητική Παραµόρφωση, % Επιτάχυνση, g Σχήµα 4. (α) ιατµητική Παραµόρφωση και (β) Επιτάχυνση ως προς το Βάθος στη Ζώνη 6. Figure 4. (a) Shear Strain and (b) Acceleration versus Depth in Zone 6. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 3

4 Επιτάχυνση, g Σενάριο Β Μικροζωνική Μελέτη Έδαφος Β Γ Περίοδος, s Σχήµα 5. Φάσµατα Ελαστικής Απόκρισης Figure 5. Acceleration Response Spectra κτίριο έχουν τοποθετηθεί δοκοί διαστάσεων 3 cm x 7 cm µε οπλισµό 3Φ18 άνω και 5Φ18 κάτω. Τα στοιχεία του κτιρίου προσοµοιώνονται µε ελαστική τέλεια πλαστική συµπεριφορά. Στο Σχήµα 8 δίδονται τα τυπικά διαγράµµατα αλληλεπίδρασης της αξονικής δύναµης και της ροπής των υποστυλωµάτων K2 και Κ4 κάθε ορόφου. Οι σχέσεις αξονικής δύναµης ροπής υπολογίσθηκαν µε τον κώδικα Fagus- 4 (Cubus 1997). Στην παρούσα ανάλυση αγνοείται η µείωση της αντοχής λόγω ρηγµατώσεων του σκυροδέµατος. Τέλος, σηµειώνεται ότι το µοντέλο του κτιρίου δεν µπορεί να προσοµοιώσει διατµητικές αστοχίες ή αστοχίες κεντρικής θλίψης. Πίνακας 5. Μέγιστες Εδαφικές Επιταχύνσεις. Table 5. Peak Ground Acceleration Μέγιστες Εδαφικές Επιταχύνσεις, g Σενάριο Τυπική Ζώνη 5A 5B µ+σ Α µ µ-σ µ+σ Β µ µ-σ m 5.ΑΛΛΗΛΕΠΙ ΡΑΣΗ Ε ΑΦΟΥΣ-ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Εν συνεχεία αναλύεται το σύστηµα εδάφους κατασκευής κάνοντας χρήση της διακριτοποίησης στο Σχήµα 6 και του κώδικα FLAC (Itasca 2). ηµιουργούνται 18 στρώσεις εδάφους, οι οποίες διαιρούνται σε υποστρώσεις. Τα µέγιστα πάχη των στοιχείων λαµβάνονται µικρότερα του 1/8 του ελάχιστου µήκους κύµατος (συχνότητα f max = 12.5 Hz). Το κτίριο αποτελείται από ένα υπόγειο (βάθους 4 m), το ισόγειο (ύψους 6 m) και έξι ορόφους (ύψους 3 m έκαστος). Η ποιότητα του σκυροδέµατος είναι Β3 (C18.8/23.5) και του χάλυβα StIII (S4). Λόγω του επιµήκους σχήµατος της κάτοψης, η ανάλυση του κτιρίου γίνεται προσεγγιστικά µε την θεώρηση µίας δισδιάστατης ισοδύναµης τυπικής διατοµής. Στο Σχήµα 7 παρουσιάζεται µία κάτοψη του αντιπροσωπευτικού πλαισίου, το οποίο αποτελείται από 5 υποστυλώµατα. Σε όλο το 1 m Σχήµα 6. ιακριτοποίηση εδάφους και κτιρίου Figure 6. Discretization of Soil and Structure Κ1 Κ2 Κ3 Κ4 Κ5 Σχήµα 7. Τυπικό πλαίσιο του κτιρίου Figure 7. Typical Building Frame 11 m 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 4

5 Η θεµελίωση αποτελείται από γενική κοιτόστρωση πάχους 5 cm µε συνδετήριους πεδιλοδοκούς διαστάσεων 5 cm x 14 cm και οπλισµό 7Φ22 άνω και κάτω, και ενδιάµεσα 6Φ12. Η θεµελίωση του κτιρίου στη βάση και στις δύο κατακόρυφες επιφάνειες της εκσκαφής γίνεται µε την χρήση στοιχείων διεπιφανειών. Στον Πίνακα 6 δίδονται οι τιµές των φορτίων του κτιρίου, που περιλαµβάνουν το ίδιο βάρος του πλαισίου (Gιβ), το φορτίο της µόνιµης επικάλυψης (Gε), και τα κινητά φορτία των πλακών (Q). Ο συνδυασµός φόρτισης είναι Sd = 1. (Gιβ + Gε) +.3 Q. Αρχικά γίνεται µία στατική επίλυση για τον προσδιορισµό των τάσεων µετά την εκσκαφή και την κατασκευή του κτιρίου. Για την προσοµοίωση τους εδαφικού σχηµατισµού κατά την δυναµική ανάλυση χρησιµοποιούνται οι τιµές του µέτρου διάτµησης και του λόγου κρίσιµης απόσβεσης που προέκυψαν από την ισοδύναµη γραµµική ανάλυση για κάθε σεισµική δόνηση και κάθε ζώνη. Το βραχώδες υπόβαθρο θεωρείται εύκαµπτο και συνεπώς η σεισµική διέγερση επιβάλλεται µέσω διατµητικών τάσεων. Η απόκριση του ελεύθερου πεδίου στο δεξιό και αριστερό σύνορο του καννάβου προσο- µοιώνεται µε δύο εδαφικές στήλες που συνδέονται µε τον κύριο κάνναβο µέσω αποσβεστήρων. Συνολικά έγιναν 5 αναλύσεις για τις πέντε ζώνες (Καλύβας 23). Λόγω της ελλείψεως χώρου, στο άρθρο αυτό παρουσιάζονται µόνο αντιπροσωπευτικά αποτελέσµατα. Στο Σχήµα 9 δίδεται η παραµόρφωση της κατασκευής (υπό µεγέθυνση) κατά τον σεισµό του Αιγίου, ενώ στο Σχήµα 1 δίδονται οι χρονοϊστορίες των µετατοπίσεων των ορόφων. Στο Σχήµα 11 δίδονται για όλους σεισµούς αντίστοιχα (α) η κορυφαία σχετική µετατόπιση και (β) η παραµένουσα µετατόπιση ως προς το ύψος του κτιρίου. H µέγιστη σχετική µετατόπιση είναι 12 cm και η παραµένουσα µετατόπιση είναι 4 cm. Στο Σχήµα 12 δίδονται για όλους σεισµούς οι κορυφαίες επιταχύνσεις καθ ύψος του κτιρίου. Η µέγιστη επιτάχυνση στην κορυφή του κτιρίου κυµαίνεται από.5g ως.85g, ενώ στην θεµελίωση από.2g ως.5g. Στο Σχήµα 13 δίδεται η κατανοµή του δείκτη µετατόπισης ορόφου (Interstorey Drift Index), ο οποίος εκφράζει την µέγιστη σχετική µετατόπιση µεταξύ ορόφων που παρατηρήθηκε κατά την διάρκεια της σεισµικής δόνησης. Πίνακας 6. Τιµές Φορτίων Κτιρίου. Table 6. Building Design Loads Πίνακας των Τιµών των Φορτίων Φορτία Τιµές Βάρος σκυροδέµατος 24. kn/m 3 Επικάλυψη δαπέδων.8 kn/m 2 Επικάλυψη ώµατος 2.5 kn/m 2 Κινητά Κατακόρυφα 2. kn/m 2 Αξονική ύναµη, kn Ροπή, kn.m Υπόγειο Ισόγειο 2ος 3ος 4ος 5ος 6ος 7ος Σχήµα 8. Σχέση Ροπών - Αξονικών υνά- µεων στα Υποστυλώµατα Κ2 και Κ4. Figure 8. Moment Axial Force Relationship in Columns K2 and K4. 6 m Σχήµα 9 Μετατοπίσεις του Κτιρίου κατά τον Σεισµό του Αιγίου (Μεγέθυνση 5%). Figure 9. Building Displacement During the n Earthquake (Magnification 5%). 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 5

6 Θεωρώντας ότι το κτίριο δεν έχει σχεδιασθεί µε επαρκή πλαστιµότητα για να αναλάβει µεγάλες παραµορφώσεις, αλλά διαθέτει µόνο την φυσική του πλαστιµότητα που αντιστοιχεί σε ένα δείκτη µ = 2.5, η τιµή του IDI δεν πρέπει να ξεπεράσει την τιµή του 1% (Bachmann 1998). Οι τιµές του IDI στο Σχήµα 13 είναι αρκετά µικρότερες της τιµής αυτής και εποµένως οι παραµορφώσεις είναι ανεκτές. Αξίζει να σηµειωθεί ότι οι µεγαλύτερες πλαστικοποιήσεις κόµβων γίνονται µεταξύ ισογείου και των τριών πρώτων ορόφων. Στο Σχήµα 14 παρουσιάζεται η σχέση µεταξύ της συνολικής τέµνουσας δύναµης στην βάση της διατοµής ως προς την µετατόπιση της οροφής του κτιρίου κατά σεισµό του Αιγίου για την Ζώνη 6. Επίσης, στο Σχήµα 15 παρουσιάζεται µία τυπική σχέση ροπής στροφής σε ένα κόµβο υποστυλώµατος. Από την λεπτοµερή εξέταση της συµπεριφοράς όλων των κόµβων του κτιρίου προκύπτει ότι υπήρξε υπέρβαση της αντοχής του µεσαίου (και πιο ισχυρού) υποστυλώµατος (Κ3), από το ύψος του πρώτου ορόφου και άνω, χωρίς όµως σηµαντικές παραµορφώσεις. Η εξέταση της συµπεριφοράς των κόµβων έδειξε ότι τα περισσότερα στοιχεία πλαστικοποιήθηκαν τουλάχιστον για ένα διάστηµα της σεισµικής δόνησης. Έτσι η σεισµική ενέργεια καταναλώθηκε κατανεµηµένη σε ένα σηµαντικό τµήµα της κατάσκευής. Η ανάλυση αγνοεί την δυσκαµψία των µη φερόντων τοιχωµάτων µεταξύ του πρώτου και εβδόµου ορόφου. Έτσι το κτίριο προσοµοιώνεται ως πακτωµένο στο υπόγειο και σχετικά πιο εύκαµπτο από ότι είναι στην πραγµατικότητα από τον πρώτο όροφο και άνω. Συνεπώς το ισόγειο, το οποίο δεν έχει τέτοια τοιχώµατα, θα παραλάβει σχετικά µεγαλύτερο τµήµα των µονίµων µετατοπίσεων από αυτό που προβλέπει η αριθµητική ανάλυση (µαλακός όροφος). 6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τα συµπεράσµατα της µελέτης είναι τα εξής: 1. Η δυναµική ανάλυση του εδαφικού σχηµατισµού σε πέντε ζώνες στο κέντρο της Λάρισας ανέδειξε τον έντονα ενισχυτικό ρόλο του εδάφους στην σεισµική απόκριση. Οι µέσες κορυφαίες επιταχύνσεις στην επιφάνεια κυµαίνονται από.3g ως.5g. 2. Τα φάσµατα απόκρισης στην επιφάνεια του εδάφους που προκύπτουν από την ανάλυση δίδουν σχετικά µεγαλύτερες τιµές από τα φάσµατα του ΕΑΚ2 και της Μικροζωνικής Μελέτης για ιδιοπεριόδους από.2 s ως 1 s. 3. Οι µέγιστες επιταχύνσεις των σεισµών σχεδιασµού στο βάθος της θεµελίωσης ενός τυπικού κτιρίου κυµαίνονται από.2g ως.5g. 4 Base Gr. Fl. Μετατόπιση, cm Floor 1 Floor 2 Floor 3 Floor 4 Floor 5 Floor 6 Floor Χρόνος, s Σχήµα 1. Οριζόντιες Μετατοπίσεις των Ορόφων του Κτιρίου κατά τον Σεισµό του Αιγίου (Ζώνη 6). Figure 1. Horizontal Displacements of the Building Floors during the n Earthquake (Zone 6). 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 6

7 (α) Ύψος, m Ύψος, m (β) Μέγιστη Μετατόπιση, cm Μόνιµη Μετατόπιση, cm Ύψος, m Επιτάχυνση, g Σχήµα 12. Κατανοµή Μέγιστων Επιταχύνσεων Figure 12. Distribution of Peak Accelerations Ύψος, m Σχήµα 11. (α) Μέγιστες και (β) Μόνιµες Μετατοπίσεις καθ ύψος του Κτιρίου Figure 11. (a) Peak and (b) Residual Displacements along the Height of the Building.5.1 είκτης Μετατόπισης Ορόφου Σχήµα 13. είκτης µετατόπισης ορόφου Figure 13. Interstorey Drift Index (IDI) 4. Η ανάλυση ενός τυπικού 7-ορόφου κτιρίου µε ένα υπόγειο, το οποίο σχεδιάσθηκε µε τον Αντισεισµικό Κανονισµό του 1985 και συνεπώς έχει περιορισµένη πλαστιµότητα, ανέδειξε ότι το κτίριο υφίσταται πολλαπλές πλαστικοποιήσεις κόµβων κατά την σεισµική δόνηση, αλλά γενικά οι αναπτυσσόµενες µόνιµες παραµορφώσεις ευρίσκονται εντός ανεκτών ορίων. Οι µεγαλύτερες τιµές του δείκτη µετατόπισης ορόφου (IDI) εντοπίζονται στο ισόγειο και τους τρείς πρώτους ορόφους. Στην πραγµατικότητα η δυσκαµψία από το πρώτο όροφο και άνω είναι µεγαλύτερη αυτής του προσοµοιώµατος λόγω της παρουσίας των µη φερόντων τοιχωµάτων. Συνεπώς το ισόγειο, το οποίο δεν έχει τέτοια τοιχώµατα, θα παραλάβει µεγαλύτερο τµήµα 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 7

8 των µονίµων µετατοπίσεων από αυτό που προβλέπει η ανάλυση. 5. Τα ανωτέρω συµπεράσµατα αφορούν κυρίως το τυπικό κτίριο που εξετάσθηκε. Είναι επιθυµητή η επιβεβαίωση µε περαιτέρω αναλύσεις άλλων τυπικών κτιρίων, αλλά και µε πιο ακριβή προσοµοίωση της τρισδιάστατης γεωµετρίας και της ακαµψίας (µη φερόντων τοιχωµάτων) της κατασκευής. 6. Τα αποτελέσµατα που παρουσιάσθηκαν στο άρθρο αυτό αντιστοιχούν σε µία τυπική κατασκευή, η οποία θεωρείται ότι θεµελιώνεται επίσης σε ένα τυπικό εδαφικό σχηµατισµό µίας ζώνης, δηλαδή λαµβάνοντας µέσες τιµές της δυσκαµψίας του εδάφους. Στην περίπτωση της παρουσίας τοπικά χαλαρών ή ρευστοποιήσιµων σχηµατισµών, η απόκριση του κτιρίου είναι δυνατόν να είναι δυσµενέστερη και απαιτεί ειδική ανάλυση ενεργών τάσεων, στην οποία λαµβάνεται υπόψη η δηµιουργία υπερπίεσης του νερού των πόρων κατά την διάρκεια της σεισµικής δόνησης. 7. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Αξιοποίηση Μικροζωνικής Μελέτης Λάρισας (2), ΤΕΕ, Λάρισα. Bachmann (1998), Αντισεισµική Προστασία Κατασκευών, Εκδ. Γκιούρδας, Αθήνα. ΕΑΚ (2), Οργανισµός Αντισεισµικού Σχεδιασµού & Προστασίας και Σύλλογος Πολιτικών Μηχανικών Ελλάδος, Αθήνα. Καλύβας Γ. (23) Αξιοποίηση της Μικροζωνικής Μελέτης της Λάρισας στο Κέντρο και στις Παραποτάµιες Περιοχές, ιπλωµατική Εργασία, Πανεπ. Θεσσαλίας, Βόλος. Πιτιλάκης Κ. και Τσότσος, Σ. (1995), Οριστική Μικροζωνική Μελέτη Λάρισας, Α.Π.Θ. Cubus, A.G., (1997) Fagus 3, Computer Software, Manual. Itasca (2), FLAC, Computer Software, Manuals version 4. Schnabel, P, Lysmer, J, and Seed, H.B., (1972), SHAKE: Equiv. Linear Seismic Response Analysis of Horiz. Layered Soil Deposits, Computer Software Manual. Τέµνουσα Βάσης, kn Ροπή, knm Μετατόπιση Οροφής, cm Σχήµα 14. Τέµνουσα Βάσης ως προς Μετατόπιση Οροφής. Figure 14. Base Shear Force vs Top Displacement Στροφή, x 1-3, rad Σχήµα 15. Τυπική Σχέση Ροπής Στροφής Figure 15. Moment Rotation Relationship. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 8