ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ"

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΕΠΙΡΡΟΗ ΔΟΜΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΑΠΟ ΦΕΡΟΥΣΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΣΤΗΝ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΤΟΥΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΔΙΠΛΩΜΑΤΟΣ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ ΧΟΥΤΟΠΟΥΛΟΣ Γ. ΠΕΤΡΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΔΡΙΤΣΟΣ ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ 215 ΠΑΤΡΑ

2 i ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια της λήψης του Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης, στην κατεύθυνση του Αντισεισμικού Σχεδιασμού Κατασκευών του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Αντικείμενο της εργασίας είναι η διερεύνηση της επιρροής των δομικών χαρακτηριστικών κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία στην απόκριση τους υπό σεισμική διέγερση. Επιβλέπων της εργασίας διετέλεσε ο Καθηγητής Δρίτσος Στέφανος, τον οποίο θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά, τόσο για την ανάθεση ενός τόσο ενδιαφέροντος θέματος όσο και για την επιστημονική καθοδήγηση, τις διδακτικές συμβουλές και την έμπρακτη βοήθειά του κατά τη συγγραφή της παρούσας εργασίας.

3 ii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ... i ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... ii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ... vi ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ... vii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ... ix ΠΕΡΙΛΗΨΗ... xvi ΕΙΣΑΓΩΓΗ... xviii 1. ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΦΕΡΟΥΣΑΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΕΙΔΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΕΣ ΑΠΟ ΦΥΣΙΚΟΥΣ ΛΙΘΟΥΣ (ΛΙΘΟΔΟΜΕΣ) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΑΠΟ ΦΕΡΟΥΣΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΑΙΤΙΑ ΤΩΝ ΒΛΑΒΩΝ Ενδογενή αίτια βλαβών Εξωγενή αίτια βλαβών Βλάβες οφειλόμενες στο έδαφος ΕΙΔΗ ΒΛΑΒΩΝ ΣΕ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΦΕΡΟΥΣΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ Διαγώνιες και Δισδιαγώνιες Ρωγμές Καμπτικές Ρωγμές Κατακόρυφες Ρωγμές ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΤΙΡΙΩΝ Ιδεατά συμμετρικά κτίρια... 22

4 iii Ιδεατά ασύμμετρα κτίρια Πραγματικά κτίρια ΕΠΙΛΟΓΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Υπολογισμοί για τον προσδιορισμό των μηχανικών χαρακτηριστικών της αργολιθοδομής ΕΠΙΛΟΓΗ ΦΟΡΤΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Ιδεατά συμμετρικά κτίρια Ιδεατά ασύμμετρα κτίρια Πραγματικά κτίρια ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Παραδοχές αναλύσεων ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ ΙΔΕΑΤΩΝ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (Α) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (Β) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων... 86

5 iv Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (Γ) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΕΠΙΡΡΟΗΣ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΩΝ ΣΤΙΣ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ ΙΔΕΑΤΩΝ ΑΣΥΜΜΕΤΡΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΑΣΥΜΜΕΤΡΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (ΑΣ) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (Π) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων.. 18

6 v Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΕΚΤΟΣ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΕΙΣ ΕΝΤΟΣ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΕΙΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β... 21

7 vi ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 2.1 Λοξές ή χιαστί ρωγμές σε πεσσούς και υπέρθυρα Εικόνα 2.2 Οριζόντια καμπτική ρωγμή Εικόνα 2.3 Ρωγμή περί το μέσον του τοίχου, λόγω κάμψης εκτός του επιπέδου του Εικόνα 2.4 Κατακόρυφες ρωγμές στη συνάντηση τοίχων... 2 Εικόνα 2.5 Τυπικές μορφές ρηγματώσεων σε τυπικό όροφο από φέρουσα τοιχοποιία... 21

8 vii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 3.1 Ιδεατά συμμετρικά κτίρια προς διερεύνηση Πίνακας 3.2 Ιδεατά ασύμμετρα κτίρια προς διερεύνηση Πίνακας 3.3 Πραγματικά κτίρια προς διερεύνηση Πίνακας 3.4 Επιλογή θλιπτικής αντοχής των δομικών στοιχείων της τοιχοποιίας Πίνακας 3.5 Μηχανικά χαρακτηριστικά τοιχοποιίας... 3 Πίνακας 3.6 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων Α... 4 Πίνακας 3.7 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων Β Πίνακας 3.8 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων Γ Πίνακας 3.9 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων ΑΣ Πίνακας 3.1 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων Π Πίνακας 4.1 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Α - πάχος.25 m Πίνακας 4.2 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Α - πάχος.25 m Πίνακας 4.3 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.4 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.5 Ποσοστά αύξησης (%) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.6 Ποσοστά αύξησης (%) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.7 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Β - πάχος.25 m Πίνακας 4.8 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων B - πάχος.25 m... 8 Πίνακας 4.9 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.1 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.11 Ποσοστά αύξησης (%) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.12 Ποσοστά αύξησης (%) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.13 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Γ - πάχος.25 m Πίνακας 4.14 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Γ - πάχος.25 m Πίνακας 4.15 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.16 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.17 Ποσοστά αύξησης (%) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 4.18 Ποσοστά αύξησης (%) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 5.1 Αποτελέσματα αναλύσεων ασύμμετρων κτιρίων - πάχος.25 m Πίνακας 5.2 Αποτελέσματα αναλύσεων ασύμμετρων κτιρίων - πάχος.25 m Πίνακας 5.3 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις

9 viii Πίνακας 5.4 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 5.5 Ποσοστά αύξησης (%) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 5.6 Ποσοστά αύξησης (%) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 6.1 Αποτελέσματα αναλύσεων πραγματικών κτιρίων - πάχος.25 m Πίνακας 6.2 Αποτελέσματα αναλύσεων πραγματικών κτιρίων - πάχος.25 m Πίνακας 6.3 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 6.4 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 6.5 Ποσοστά αύξησης (%) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Πίνακας 6.6 Ποσοστά αύξησης (%) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις... 19

10 ix ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 3.1 Κάτοψη τυπικού ορόφου συμμετρικών κτιρίων (Α) Σχήμα 3.2 Κάτοψη τυπικού ορόφου συμμετρικών κτιρίων (Β) Σχήμα 3.3 Κάτοψη τυπικού ορόφου συμμετρικών κτιρίων (Γ) Σχήμα 3.4 Κάτοψη τυπικού ορόφου ασύμμετρων κτιρίων (ΑΣ) Σχήμα 3.5 Κάτοψη τυπικού ορόφου πραγματικών κτιρίων (Π) Σχήμα 3.6 Επιφάνειες επιρροής συμμετρικών κτιρίων Α Σχήμα 3.7 Επιφάνειες επιρροής συμμετρικών κτιρίων Β Σχήμα 3.8 Επιφάνειες επιρροής συμμετρικών κτιρίων Γ Σχήμα 3.9 Επιφάνειες επιρροής ασύμμετρων κτιρίων ΑΣ Σχήμα 3.1 Επιφάνειες επιρροής πραγματικών κτιρίων Π Σχήμα 3.11 Χαρακτηριστικά φάσματος σχεδιασμού Σχήμα 3.12 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων συμμετρικών κτιρίων Α... 4 Σχήμα 3.13 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων συμμετρικών κτιρίων Β Σχήμα 3.14 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων συμμετρικών κτιρίων Γ Σχήμα 3.15 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων ασύμμετρων κτιρίων ΑΣ Σχήμα 3.16 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων πραγματικών κτιρίων Π Σχήμα 4.1 Μετακινήσεις κτιρίων Α (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.2 Μετακινήσεις κτιρίων Α (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 4.3 Μετακινήσεις κτιρίων Α Σχήμα 4.4 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Α... 5 Σχήμα 4.5 Μετακινήσεις κτιρίων Α (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.6 Μετακινήσεις κτιρίων Α (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 4.7 Μετακινήσεις κτιρίων Α Σχήμα 4.8 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Α Σχήμα 4.9 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Α Επιρροή πάχους Σχήμα 4.1 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Α Επιρροή πάχους... 6 Σχήμα 4.11 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α1 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.12 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α2 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.13 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α3 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.14 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α5 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.15 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α1 Επιρροή πάχους... 63

11 x Σχήμα 4.16 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α2 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.17 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α3 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.18 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α5 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.19 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.2 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.21 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.22 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.23 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.24 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.25 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.26 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.27 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α1 Επιρροή Υλικού... 7 Σχήμα 4.28 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.29 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.3 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.31 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.32 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.33 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.34 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.35 Μετακινήσεις κτιρίων Β (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.36 Μετακινήσεις κτιρίων Β (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 4.37 Μετακινήσεις κτιρίων Β Σχήμα 4.38 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Β Σχήμα 4.39 Μετακινήσεις κτιρίων B (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.4 Μετακινήσεις κτιρίων B (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 4.41 Μετακινήσεις κτιρίων B Σχήμα 4.42 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων B Σχήμα 4.43 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Β Επιρροή πάχους Σχήμα 4.44 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Β Επιρροή πάχους Σχήμα 4.45 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β1 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.46 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β2 Επιρροή πάχους... 9 Σχήμα 4.47 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β3 Επιρροή πάχους... 9 Σχήμα 4.48 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β5 Επιρροή πάχους... 9

12 xi Σχήμα 4.49 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β1 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β2 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.51 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β3 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.52 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β5 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.53 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.54 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.55 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.56 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.57 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.58 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.59 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.6 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.61 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.62 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.63 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.64 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.65 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.66 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β2 Επιρροή Υλικού... 1 Σχήμα 4.67 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β3 Επιρροή Υλικού... 1 Σχήμα 4.68 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β5 Επιρροή Υλικού... 1 Σχήμα 4.69 Μετακινήσεις κτιρίων Γ (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.7 Μετακινήσεις κτιρίων Γ (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 4.71 Μετακινήσεις κτιρίων Γ Σχήμα 4.72 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Γ Σχήμα 4.73 Μετακινήσεις κτιρίων Γ (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.74 Μετακινήσεις κτιρίων Γ (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 4.75 Μετακινήσεις κτιρίων Γ Σχήμα 4.76 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Γ Σχήμα 4.77 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Γ Επιρροή πάχους Σχήμα 4.78 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Γ Επιρροή πάχους Σχήμα 4.79 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ1 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.8 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ2 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.81 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ3 Επιρροή πάχους

13 xii Σχήμα 4.82 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ5 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.83 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ1 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.84 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ2 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.85 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ3 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.86 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ5 Επιρροή πάχους Σχήμα 4.87 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.88 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.89 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.9 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.91 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.92 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.93 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.94 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.95 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.96 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.97 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.98 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.99 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.1 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.11 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.12 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 4.13 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α1 & Β Σχήμα 4.14 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α2 & Β Σχήμα 4.15 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α3 & Β Σχήμα 4.16 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α5 & Β Σχήμα 4.17 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α1 & Β Σχήμα 4.18 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α2 & Β Σχήμα 4.19 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α3 & Β Σχήμα 4.11 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α5 & Β Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α1 & Γ Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α2 & Γ Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α3 & Γ Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α5 & Γ

14 xiii Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α1 & Γ Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α2 & Γ Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α3 & Γ Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α5 & Γ Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β1 & Γ Σχήμα 4.12 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β2 & Γ Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β3 & Γ Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β5 & Γ Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β1 & Γ Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β2 & Γ Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β3 & Γ Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β5 & Γ Σχήμα 5.1 Μετακινήσεις κτιρίων ΑΣ (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 5.2 Μετακινήσεις κτιρίων ΑΣ (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 5.3 Μετακινήσεις ασύμμετρων κτιρίων Σχήμα 5.4 Γωνιακές παραμορφώσεις ασύμμετρων κτιρίων Σχήμα 5.5 Μετακινήσεις κτιρίων ΑΣ (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 5.6 Μετακινήσεις κτιρίων ΑΣ (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 5.7 Μετακινήσεις ασύμμετρων κτιρίων Σχήμα 5.8 Γωνιακές παραμορφώσεις ασύμμετρων κτιρίων Σχήμα 5.9 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις ασύμμετρων κτιρίων Επιρροή πάχους Σχήμα 5.1 Εντός επιπέδου μετακινήσεις ασύμμετρων κτιρίων Επιρροή πάχους Σχήμα 5.11 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή πάχους Σχήμα 5.12 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή πάχους Σχήμα 5.13 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή πάχους Σχήμα 5.14 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή πάχους Σχήμα 5.15 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή πάχους Σχήμα 5.16 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή πάχους Σχήμα 5.17 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή πάχους Σχήμα 5.18 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή πάχους Σχήμα 5.19 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.2 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.21 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή Υλικού... 16

15 xiv Σχήμα 5.22 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.23 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.24 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.25 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.26 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.27 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.28 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.29 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.3 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.31 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.32 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.33 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 5.34 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.1 Μετακινήσεις κτιρίων Π (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 6.2 Μετακινήσεις κτιρίων Π (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 6.3 Μετακινήσεις πραγματικών κτιρίων Σχήμα 6.4 Γωνιακές παραμορφώσεις πραγματικών κτιρίων Σχήμα 6.5 Μετακινήσεις κτιρίων Π (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 6.6 Μετακινήσεις κτιρίων Π (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα Σχήμα 6.7 Μετακινήσεις πραγματικών κτιρίων Σχήμα 6.8 Γωνιακές παραμορφώσεις πραγματικών κτιρίων Σχήμα 6.9 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις πραγματικών κτιρίων Επιρροή πάχους Σχήμα 6.1 Εντός επιπέδου μετακινήσεις πραγματικών κτιρίων Επιρροή πάχους Σχήμα 6.11 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π1 Επιρροή πάχους Σχήμα 6.12 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π2 Επιρροή πάχους Σχήμα 6.13 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π3 Επιρροή πάχους Σχήμα 6.14 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π5 Επιρροή πάχους Σχήμα 6.15 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π1 Επιρροή πάχους Σχήμα 6.16 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π2 Επιρροή πάχους Σχήμα 6.17 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π3 Επιρροή πάχους Σχήμα 6.18 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π5 Επιρροή πάχους Σχήμα 6.19 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.2 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π2 Επιρροή Υλικού

16 xv Σχήμα 6.21 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.22 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.23 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.24 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.25 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.26 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.27 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.28 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.29 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.3 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π5 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.31 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π1 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.32 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π2 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.33 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π3 Επιρροή Υλικού Σχήμα 6.34 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Π5 Επιρροή Υλικού

17 xvi ΠΕΡΙΛΗΨΗ Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί ο προσδιορισμός της απόκρισης (σε όρους μετακινήσεων) κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία παρουσία σεισμικής έντασης. Στόχος της διατριβής είναι να διερευνηθεί πως επηρεάζεται η απόκριση μίας κατασκευής από φέρουσα τοιχοποιία από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το πλήθος των ορόφων, το πάχος των τοίχων, το είδος του υλικού, το μέγεθος των ανοιγμάτων και την ασυμμετρία της κάτοψης. Για το σκοπό αυτό μελετώνται τρεις τύποι κτιρίων από άοπλη αργολιθοδομή: α) ιδεατά συμμετρικά κτίρια, β) ιδεατά ασύμμετρα κτίρια και γ) πραγματικά κτίρια. Η ανάλυση των κατασκευών γίνεται με χρήση του προγράμματος ETABS 213, χρησιμοποιώντας στοιχεία επιφανειακών πεπερασμένων στοιχείων (shell elements). Για όλα τα κτίρια που αναλύονται γίνονται οι ίδιες παραδοχές φόρτισης, τυπικού ύψους ορόφου, ποδιάς και πρεκιού. Στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται κάποια γενικά στοιχεία των κατασκευών από φέρουσα τοιχοποιία και παρατίθενται οι ημιεμπειρικές σχέσεις (Τάσιος, 1986) με τις οποίες γίνεται ο προσδιορισμός των μηχανικών χαρακτηριστικών της τοιχοποιίας (Μέτρο Ελαστικότητας, θλιπτική αντοχή, λόγος Poisson, Μέτρο Διάτμησης). Εν συνεχεία, στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται συνοπτικά η παθολογία (αίτια και είδη βλάβης) των κατασκευών από φέρουσα τοιχοποιία. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται η γεωμετρία των κατασκευών μέσω αρχιτεκτονικών σχεδίων, όπου απεικονίζονται οι θέσεις και τα πάχη των εσωτερικών και εξωτερικών φερόντων τοίχων, καθώς επίσης και η θέση και η γεωμετρία των ανοιγμάτων. Επιπλέον, παρατίθενται οι επιφάνειες επιρροής με τις οποίες προσδιορίστηκαν τα φορτία των κατασκευών και υπολογίζονται τα μηχανικά χαρακτηριστικά των φερόντων τοίχων που χρησιμοποιήθηκαν στο πρόγραμμα ETABS. Τέλος, γίνεται περιγραφή του τρόπου προσομοίωσης και αναφέρονται οι παραδοχές που έγιναν κατά την ανάλυση. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι μέγιστες μετακινήσεις (εκτός και εντός επιπέδου) για τα ιδεατά συμμετρικά κτίρια. Στη συνέχεια διερευνάται η επιρροή των εξής παραμέτρων: 1) διαφραγματική λειτουργία, 2) πλήθος ορόφων, 3) πάχος τοίχων, 4) υλικό τοιχοποιίας και 5) μέγεθος ανοιγμάτων. Στο πέμπτο κεφάλαιο εξετάζεται η δεύτερη ομάδα κτιρίων που αναφέρεται στα ιδεατά ασύμμετρα κτίρια. Η επιλογή αυτής της ομάδας κτιρίων έγινε προκειμένου να εξεταστεί αν τα συμπεράσματα που προέκυψαν για τα ιδεατά συμμετρικά κτίρια βρίσκουν

18 xvii εφαρμογή και σε κτίρια με μη συμμετρική διάταξη φερόντων τοίχων και ανοιγμάτων. Και για αυτή την ομάδα κτιρίων παρουσιάζονται οι μέγιστες μετακινήσεις (εκτός και εντός επιπέδου) και διερευνάται η επιρροή των εξής παραμέτρων: 1) διαφραγματική λειτουργία, 2) πλήθος ορόφων, 3) πάχος τοίχων και 4) υλικό τοιχοποιίας. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των μέγιστων μετακινήσεων (εκτός και εντός επιπέδου) για την τρίτη ομάδα κτιρίων που αφορά τα πραγματικά κτίρια. Η επιλογή αυτής της ομάδας κτιρίων έγινε προκειμένου να μελετηθεί πως επηρεάζεται η απόκριση μιας υφιστάμενης κατασκευής από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το πλήθος ορόφων, το πάχος των τοίχων και το υλικό της τοιχοποιίας. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τη διερεύνηση της επιρροής των δομικών χαρακτηριστικών κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία στην απόκρισή τους παρουσία σεισμικής διεγέρσεως. Τέλος, παρατίθενται η βιβλιογραφία καθώς και τα παραρτήματα της εργασίας.

19 xviii ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η τρωτότητα των κτιρίων από τοιχοποιία εξαρτάται από πολλούς παράγοντες με σπουδαιότερους: α) τον τύπο του κτιρίου, δηλαδή αν είναι συμμετρικό, αν έχει οριζόντια διαφράγματα, το πώς συνδέονται οι τοίχοι μεταξύ τους, αν έχει διαζώματα και λοιπούς παράγοντες που σχετίζονται με τη μόρφωσή του, β) το υλικό της τοιχοποιίας, γ) το πάχος των τοίχων, δ) το ύψος του, και ε) το μέγεθος και η θέση των ανοιγμάτων. Ο τρόπος δόμησης των κτιρίων από τοιχοποιία δεν εξαρτάται μόνο από την περιοχή της γης στην οποία ευρίσκονται αλλά και από τη χρονική περίοδο στην οποία ανεγέρθησαν. Ακόμα και στον περιορισμένο Ελληνικό χώρο υπάρχουν διαφοροποιήσεις, οι οποίες επεβλήθησαν όχι μόνο από τις απαιτήσεις της αρχιτεκτονικής μορφής, αλλά και από την τοπική παράδοση των μαστόρων και τα διαθέσιμα υλικά. Συνεπώς η απόκριση μιας κατασκευές από φέρουσα τοιχοποιία σε μια ενδεχόμενη σεισμική διέγερση είναι συνάρτηση πολλών παραγόντων. Δηλαδή, δεν σημαίνει ότι κτίρια της ίδιας κατηγορίας θα αναπτύξουν πανομοιότυπο τρόπο ρηγμάτωσης, διότι πρέπει να γίνει κατανοητό ότι κάθε κτίριο δεν είναι τελείως όμοιο με το άλλο και σε αυτό έχει συντελέσει η μακρόχρονη ζωή του, κατά τη διάρκεια της οποίας έχει υποστεί μεταβολές, οι οποίες είναι η κύρια αιτία της μοναδικότητάς του. Σε πρόσφατες έρευνες που έγιναν σχετικά με την διαφραγματική λειτουργία των πατωμάτων αποδείχθηκε ότι το είδος και ο βαθμός ακαμψίας του διαφράγματος επηρεάζει σημαντικά την απόκριση μιας κατασκευής από φέρουσα τοιχοποιία ( Senaldi et al, 214, Σταυρέλη, 214, Αμανατίδου, 28). Ακολούθως, από την εξέταση των βλαβών σε ένα μεγάλο δείγμα κτιρίων από τοιχοποιία που επιλέχτηκαν από τους σεισμούς της Καλαμάτας, του Πύργου, του Αιγίου και της Πάτρας αποδεικνύεται ότι το υλικό των τοίχων και το πλήθος των ορόφων επηρεάζει σημαντικά τη σεισμική απόκριση μιας κατασκευής ( Karantoni and Bouckovalas, 1997, Bouckovalas et al, 1996). Συγκεκριμένα, παρατηρήθηκε ότι το ποσοστό των κτιρίων που υπέστησαν σοβαρές βλάβες μειώνεται όσο το υλικό των τοίχων γίνεται καλύτερο. Όσον αφορά την επιρροή του ύψους των ορόφων, διαπιστώθηκε ότι ο βαθμός βλάβης αυξάνεται σημαντικά όσο το ύψος των κτιρίων μεγαλώνει, ανεξαρτήτως του υλικού της τοιχοποιίας. Ωστόσο, όμως, δεν υπάρχει μέχρι σήμερα στη βιβλιογραφία μια αναλυτική έρευνα του βαθμού επιρροής των δομικών χαρακτηριστικών στη σεισμική απόκριση των κτιρίων.

20 xix Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί ο προσδιορισμός της απόκρισης (σε όρους μετακινήσεων) κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία παρουσία σεισμικής έντασης. Στόχος της διατριβής είναι να διερευνηθεί πως επηρεάζεται η απόκριση μίας κατασκευής από φέρουσα τοιχοποιία από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το πλήθος των ορόφων, το πάχος των τοίχων, το είδος του υλικού, το μέγεθος των ανοιγμάτων και την ασυμμετρία της κάτοψης. Για το σκοπό αυτό μελετώνται τρεις τύποι κτιρίων από άοπλη αργολιθοδομή: α) ιδεατά συμμετρικά κτίρια, β) ιδεατά ασύμμετρα κτίρια και γ) πραγματικά κτίρια. Αξίζει να αναφερθεί ότι η επιρροή των ανοιγμάτων εξετάζεται μόνο στα ιδεατά συμμετρικά κτίρια. Η ανάλυση των κατασκευών γίνεται με χρήση του προγράμματος ETABS 213, χρησιμοποιώντας στοιχεία επιφανειακών πεπερασμένων στοιχείων (shell elements). Για όλα τα κτίρια που αναλύονται γίνονται οι ίδιες παραδοχές φόρτισης, τυπικού ύψους ορόφου, ποδιάς και πρεκιού.

21 1 1. ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΦΕΡΟΥΣΑΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ 1.1 ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ Η τοιχοποιία είναι από τα αρχαιότερα δομικά υλικά. Εντούτοις, οι γνώσεις μας για τη μηχανική της συμπεριφορά και την απόκριση κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία είναι σχετικά περιορισμένες. Η αντίφαση αυτή μπορεί να αποδοθεί στο ότι η ανάπτυξη της επιστήμης της μηχανικής σχεδόν συνέπεσε με την εμφάνιση νέων ισχυρών και εύπλαστων δομικών υλικών (χάλυβας, σκυρόδεμα) που μείωσαν το κόστος του φέροντα οργανισμού και βαθμιαία περιόρισαν την τοιχοποιία στο ρόλο του οργανισμού πλήρωσης. Ας σημειωθεί ότι η τοιχοποιία έχει σχετικά χαμηλές αντοχές και εμφανίζει ψαθυρή συμπεριφορά, γεγονός που οδηγεί στην ανάγκη αύξησης των διατομών και του κόστους του φέροντα οργανισμού και περιορίζει τον αριθμό των ορόφων ιδιαίτερα σε περιοχές με υψηλή σεισμικότητα. Επιπλέον, η τοιχοποιία είναι ένα υλικό πολυφασικό με βασικά συστατικά της τους πλίνθους και το συνδετικό κονίαμα. Οι πλίνθοι μπορεί να είναι τεχνητές ή τεμάχια φυσικών λίθων και παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία υλικών, κατεργασίας, σχημάτων και μεγεθών. Το κονίαμα παρουσιάζει μεγάλη ποικιλία συνθέσεων και αντοχών αλλά μπορεί και να απουσιάζει εντελώς (ξηρολιθοδομές). Ένας επί πλέον παράγοντας πολυμορφίας είναι και ο τύπος δόμησης (πλέξη) της τοιχοποιίας. Κατά συνέπεια απαιτείται θεμελιώδης έρευνα των επί μέρους φάσεων (πλίνθοι, κονίαμα) και της μηχανικής "συνεργασίας" τους στο σώμα της τοιχοποιίας για την κατανόηση της συμπεριφοράς της. Μέχρι τις αρχές του 2ου αιώνα ο σχεδιασμός κτιρίων με φέροντα οργανισμό από τοιχοποιία ήταν σχεδόν εμπειρικός. Σε χώρες με παράδοση στη χρήση της φέρουσας τοιχοποιίας και σχετικά άσειστες (Μ.Βρετανία) εξακολουθεί ακόμη και σήμερα εκτεταμένη χρήση της φέρουσας τοιχοποιίας σε νέα κτίρια μέχρι και τεσσάρων (4) ορόφων. Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται διεθνώς έντονη ευαισθητοποίηση της κοινής γνώμης για τη συντήρηση και ανάδειξη της οικιστικής πολιτιστικής κληρονομιάς. Μέσα στο κλίμα αυτό αναζωπυρώθηκε και η έρευνα της μηχανικής συμπεριφοράς της τοιχοποιίας, καθώς η συντριπτική πλειοψηφία των μνημείων και διατηρητέων κτιρίων και συνόλων είναι κτίσματα από φέρουσα τοιχοποιία. Παράλληλα άρχισαν να ανακαλύπτονται ξανά τα ξεχασμένα προτερήματα της τοιχοποιίας όπως : Θερμομόνωση, Πυρασφάλεια, Αντοχή στο χρόνο, Αισθητική υπεροχή. Δυσκολίες όμως σε αυτό το εγχείρημα υπάρχουν

22 2 πολλές μιας και η πολυμορφία και πολυτυπία του ίδιου του υλικού δεν βοηθά στην προώθηση της έρευνας της φυσικής και μηχανικής συμπεριφοράς της τοιχοποιίας με αποτέλεσμα τη μεγάλη δυσκολία προτυποποίησης υλικών και μεθόδων. Η τοιχοποιία έχει σχετικά χαμηλές αντοχές και εμφανίζει ψαθυρή συμπεριφορά γεγονός που οδηγεί στην ανάγκη αύξησης των διατομών και του κόστους του φέροντα οργανισμού και περιορίζει τον αριθμό των ορόφων ιδιαίτερα σε περιοχές με υψηλή σεισμικότητα. Είναι ένα υλικό πολυφασικό, πολύμορφο και "απείθαρχο". Πολλές χώρες, μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα, σχετικά πρόσφατα απέκτησαν κανονισμό για κατασκευές από φέρουσα τοιχοποιία. Αξιοσημείωτο είναι ότι παρατηρείται ανομοιομορφία μεταξύ των διάφορων μεθόδων, ποικιλία ορισμών και σημαντική διασπορά τιμών μεταξύ των διαφόρων κανονισμών. Είναι χαρακτηριστικό ότι το πρώτο κείμενο Ευρωκώδικα για κατασκευές από τοιχοποιία [Ευρωκώδικας 6] κυκλοφόρησε μόλις το Γενικά, κτίσματα από φέρουσα τοιχοποιία είτε βρίσκονται στον Ελλαδικό χώρο ή σε κάποιο άλλο μέρος παρουσιάζουν υψηλή τρωτότητα σε κάθε μεσαίου ή μεγάλου μεγέθους σεισμό. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε πολλά χαρακτηριστικά της τοιχοποιίας όπως: Η ψαθυρότητα της άοπλης τοιχοποιίας. Η ανεπαρκής διαφραγματική λειτουργία πατωμάτων και στεγών. Η ανεπαρκής σύνδεση οριζόντιων και κατακόρυφων στοιχείων του φέροντα οργανισμού. Η παντελής απουσία ή η μη τήρηση της μελέτης όταν αυτή υπάρχει. Οι κάθε είδους κακοτεχνίες. Οι κατά καιρούς επεμβάσεις τροποποιήσεις και προσθήκες. Η κακή συντήρηση και η γήρανση των υλικών. 1.2 ΕΙΔΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Η τοιχοποιία είναι σύνθετο υλικό και τα στοιχεία από τα οποία αποτελείται είναι τα τοιχοσώματα και το συνδετικό κονίαμα. Ανάλογα με το είδος των τοιχοσωμάτων από τα οποία είναι κατασκευασμένες, τη λειτουργία τους στο δόμημα αλλά και τον τρόπο δόμησης τους, οι τοιχοποιίες διακρίνονται σε κατηγορίες με κοινά χαρακτηριστικά, οι οποίες αναφέρονται συνοπτικά στη συνέχεια.

23 3 Α) Αναλόγως του είδους των τοιχοσωμάτων. Η προέλευση του τοιχοσώματος, δηλαδή αν είναι φυσικό ή τεχνητό, διαχωρίζει τις τοιχοποιίες σε δύο βασικές κατηγορίες, σε τοιχοποιίες από φυσικούς λίθους (λιθοδομές) και σε τοιχοποιίες από τεχνητά τοιχοσώματα (πλινθοδομές). 1) Οι τοιχοποιίες από φυσικούς λίθους (λιθοδομές αποτελούν το αρχαιότερο και, μέχρι την ευρεία εφαρμογή του σκυροδέματος, το κυριότερο δομικό υλικό σε πολλές περιοχές της γης. Το υλικό τους είναι λίθοι προερχόμενοι από φυσικά, τις περισσότερες φορές ανθεκτικά, πετρώματα, οι οποίοι κατόπιν μικρού ή μεγάλου βαθμού κατεργασίας αποκτούν κατάλληλο σχήμα ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή συγκεκριμένου έργου. Οι τοιχοποιίες από φυσικούς λίθους, ανάλογα με το αν έχουν ή όχι συνδετικό κονίαμα διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες: Ξηρολιθοδομές (ξερολιθιές) είναι οι λιθοδομές που αποτελούνται από ακατέργαστους φυσικούς λίθους χωρίς τη χρήση συνδετικού κονιάματος (εν ξηρώ). Λόγω της προφανούς αδυναμίας τους να αναλάβουν σημαντικές οριζόντιες δυνάμεις σήμερα χρησιμοποιούνται στη χώρα μας κυρίως για περιφράξεις αλλά και πρόχειρους χαμηλούς τοίχους αντιστήριξης. Στο παρελθόν ξερολιθιές από μεγάλους λίθους (ογκόλιθους) είχαν χρησιμοποιηθεί και για την κατασκευή πρόχειρων καταλυμάτων ιδιαίτερα στην περιοχή της Μάνης. Λιθοδομές ονομάζονται οι τοιχοποιίες που αποτελούνται από φυσικούς λίθους συγκολλημένους με τη χρήση κονιάματος. Έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν για την κατασκευή κάθε είδους δομήματος, όπως οικοδομές, γέφυρες, τοίχοι αντιστήριξης, οχυρωματικά έργα κ.λπ.. Υπήρξε το κατ εξοχήν οικοδομικό υλικό για χιλιάδες χρόνια σε όλες τις περιοχές του κόσμου, με εξαίρεση τις περιοχές που βρίσκονταν σε συμβολές ποταμών, π.χ. στη Μεσοποταμία, όπου χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ωμόπλινθοι. Οι λιθοδομές χρησιμοποιούνταν, μέχρι την εμφάνιση του σκυροδέματος, για κάθε είδους κατασκευή, ενώ η χρήση τους στα κτιριακά έργα εκτοπίστηκε από τους οπτόπλινθους όταν συστηματοποιήθηκε η παραγωγή τους, δηλαδή στα τέλη του 19ου αιώνα. Χυτές τοιχοποιίες. Κατασκευάζονται από πλαστικά μείγματα πηλού, κροκάλων και σκυροδέματος τα οποία στη συνέχεια σκληρύνονται και αποτελούν ένα ενιαίο σύνολο τοίχου. Χυτές είναι και οι ρωμαϊκές τοιχοποιίες στις οποίες για καλούπι έχουν χρησιμοποιηθεί συμπαγείς οπτόπλινθοι που αποτελούν ουσιαστικά την εξωτερική

24 4 επένδυση των τοίχων. Χυτές τοιχοποιίες είναι και οι προκατασκευασμένοι τοίχοι από σκυρόδεμα που κατασκευάζονται βιομηχανικά. Το καλούπι αφαιρείται και ο προκύπτων τοίχος, οπλισμένος ή όχι, είναι ένας χυτός τοίχος. 2) Τοιχοποιίες από τεχνητούς λίθους (πλινθοδομές). Το υλικό των τοιχοσωμάτων (πλίνθων) των πλινθοδομών είναι βιοτεχνικό ή βιομηχανικό προϊόν κατασκευαζόμενο είτε επί τόπου είτε μακριά από το έργο. Το κύριο χαρακτηριστικό των τεχνητών τοιχοσωμάτων είναι το συγκεκριμένο σχήμα και οι σταθερές διαστάσεις που αυτά διατίθενται. Ανάλογα με το υλικό των τεχνητών τοιχοσωμάτων οι πλινθοδομές διακρίνονται σε: Ωμοπλινθοδομές, όταν το υλικό είναι ωμόπλινθοι, δηλαδή άψητες «χωματόπλινθες», υλικό το οποίο χρησιμοποιήθηκε αρχικά στη Μεσοποταμία πριν από 12. χρόνια περίπου. Στην Ελλάδα, στις πεδινές περιοχές χρησιμοποιήθηκε σε οικοδομικά έργα μέχρι τα πρώτα μετεπαναστατικά χρόνια και σε αγροικίες μέχρι την εμφάνιση των τσιμεντόλιθων. Σε περιοχές της γης όπου η πέτρα είναι σπάνιο υλικό, οι ωμόπλινθοι χρησιμοποιήθηκαν σε πολύ μεγαλύτερη έκταση από όση στην Ελλάδα. Ένα σημαντικό τμήμα των κτιρίων των μη ανεπτυγμένων χωρών αποτελείται από ωμόπλινθους. Η χαμηλή αντοχή τους σε ισχυρές δυνάμεις είναι η αιτία των μεγάλων καταστροφών στις περιοχές αυτές, οι οποίες συνοδεύονται και από μεγάλο αριθμό θυμάτων. Οπτοπλινθοδομές, όταν αποτελούνται από ψημένες (οπτές) πλίνθους, κοινώς τούβλα, τα οποία είναι συνήθως από αργιλικό υλικό (πηλό). Κατασκευές από φέρουσα οπτοπλινθοδομή αποτελούν την πλειονότητα των κτιρίων σε πολλές περιοχές του κόσμου. Τοιχοποιίες από οπτοπλινθοδομή κατασκευάζονται σήμερα είτε ως φέρουσες είτε ως τοιχοπληρώσεις σε κατασκευές με φέροντα οργανισμό από σκυρόδεμα ή χάλυβα. Στην Ελλάδα οι οπτόπλινθοι είναι σήμερα σχεδόν το αποκλειστικό υλικό πληρώσεως στα κτίρια από οπλισμένο σκυρόδεμα. Τσιμεντοπλινθοδομές (ή τσιμεντολιθοδομές), όταν τα τοιχοσώματα είναι τσιμεντόλιθοι (τσιμεντόπλιθες), δηλαδή τεχνητά λιθοσώματα με βάση το σκυρόδεμα. Σήμερα στην Ελλάδα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή περιφράξεων αγροτικών και βιομηχανικών εγκαταστάσεων. Λόγω της κακής θερμομονωτικής ικανότητάς τους, η χρήση τους για κατοικία είναι απαγορευτική. Σε πολλές χώρες χρησιμοποιούνται ευρέως

25 5 ειδικού τύπου τσιμεντόλιθοι με θερμομονωτικές ιδιότητες, κυρίως για την κατασκευή οπλισμένης τοιχοποιίας. Τελευταία, έχουν παραχθεί ειδικά λιθοσώματα τα οποία κυκλοφορούν στην αγορά με διαφορετικές εμπορικές ονομασίες, απαντώνται σε ποικιλία διαστάσεων και έχουν ως βάση το τσιμέντο αλλά διαθέτουν ικανοποιητικές θερμομονωτικές ικανότητες λόγω της κυψελοειδούς μορφής της δομής τους (τσιμεντόλιθοι από ελαφροβαρή αδρανή και αυτόκλειστοι κυψελωτοί τσιμεντόλιθοι). Όταν τα αδρανή είναι από κίσηρη, τότε εξασφαλίζεται αυξημένη θερμομονωτική ικανότητα και οι πλίνθοι ονομάζονται κισηρόλιθοι. Β) Αναλόγως της λειτουργίας τους στο δόμημα οι τοιχοποιίες διακρίνονται σε: Φέρουσες, όταν προορίζονται να μεταφέρουν στο έδαφος κατακόρυφα ή και οριζόντια φορτία, σε αντίθεση με αυτές που κατασκευάζονται για τη διαμόρφωση των χώρων. Σε ένα κτίριο χωρίς σκελετό, φέροντες είναι οι τοίχοι που μεταφέρουν τα κατακόρυφα φορτία από τη στέγη και τα πατώματα στο έδαφος. Υπό σεισμική δράση, τόσο αυτοί οι τοίχοι όσο και όσοι συνδέονται δι εμπλοκής με αυτούς είναι φέροντες. Στη διεθνή βιβλιογραφία οι τοίχοι που συνεισφέρουν στη διατμητική αντίσταση των κτιρίων ονομάζονται διατμητικοί τοίχοι. Αλλά ακόμα και οι τοίχοι πληρώσεως των πλαισίων σε κτίρια με σκελετό, υπό ορισμένες συνθήκες σύνδεσης με τα πλαίσια, είναι φέροντες υπό οριζόντια φόρτιση και σε αυτό οφείλεται η διαγώνια ρηγμάτωση τους. Σε ένα κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία όλα τα κατακόρυφα φέροντα στοιχεία πρέπει να κατασκευάζονται πριν από τα οριζόντια που στηρίζουν. Πληρώσεως, όταν δεν προορίζονται να μεταφέρουν φορτία αλλά κατασκευάζονται για να διαμορφώσουν τους χώρους σε ένα οικοδόμημα. Οι μη φέροντες τοίχοι σε ένα κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία πρέπει να κατασκευάζονται μετά την κατασκευή των πατωμάτων ή πλακών, εκτός αν λαμβάνεται μέριμνα ώστε να μην είναι δυνατή η μεταφορά φορτίων σε αυτούς. Αντιστήριξης, όταν στηρίζουν γαιώδη πρανή. Στο σημείο αυτό πρέπει να διαχωριστούν οι παλαιότερες πραγματικές τοιχοποιίες αντιστήριξης από τις νεότερες, που αποτελούν στην πραγματικότητα επένδυση τοίχων αντιστήριξης από οπλισμένο σκυρόδεμα και γίνονται για αισθητικούς λόγους ή για την εναρμόνιση των τοίχων με το περιβάλλον.

26 6 Επένδυσης, όταν κατασκευάζονται εν επαφή με τοίχους των ανωτέρω κατηγοριών ή με στοιχεία από οπλισμένο σκυρόδεμα και χρησιμοποιούνται μόνο για διακοσμητικούς σκοπούς. Η δόμησή τους μπορεί να είναι ιδιαίτερα επιμελημένη μιμούμενη τη λαξευμένη λιθοδομή ή λιγότερο, οπότε δίνει την εντύπωση πλακολιθοδομής, ή να είναι από ειδικές διακοσμητικές πλίνθους. Γ) Αναλόγως του τρόπου δόμησης μια τοιχοποιία, είτε είναι από φυσικούς είτε από τεχνητούς λίθους, διακρίνεται σε: Συμπαγή και σε κοίλη ή με πυρήνα. Σε μια κατακόρυφη τομή σε συμπαγή τοιχοποιία δεν διακρίνονται κατακόρυφες ξεχωριστές στρώσεις, ενώ στην κοίλη διακρίνονται εξωτερική και εσωτερική στρώση και ανάμεσά τους πυρήνας, είτε κενός (δίστρωτη τοιχοποιία), είτε με κονίαμα (τρίστρωτη τοιχοποιία), το οποίο μπορεί να είναι κροκαλόδεμα ή σκυρόδεμα ή τσιμεντοκονίαμα. Εφόσον μια κοίλη τοιχοποιία με κενό πυρήνα χρησιμοποιείται ως φέρουσα είναι απαραίτητη η σύνδεση των κατακόρυφων στρώσεων με συνδέσμους, και κάθε μία στρώση πρέπει να έχει ελάχιστο πάχος 1 cm. Το κονίαμα σύνδεσης των λίθων στις περισσότερες των περιπτώσεων είναι ένα από τα ακόλουθα: Ασβεστοτσιμεντοκονίαμα Ασβεστοκονίαμα Πηλοκονίαμα 1.3 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Η φέρουσα τοιχοποιία διακρίνεται ανάλογα, με το σύστημα δόμησης της, σε τέσσερις υποκατηγορίες: Άοπλη τοιχοποιία: δεν διαθέτει επαρκή οπλισμό, ώστε να θεωρείται οπλισμένη. Διαζωματική (ή περισφιγμένη) τοιχοποιία: είναι ένα δομικό σύστημα που αποτελείται από κατακόρυφες και οριζόντιες ζώνες οπλισμένου σκυροδέματος ανά κανονικά διαστήματα, οι οποίες συνδέονται μεταξύ τους ώστε να περισφίγγουν τους

27 7 άοπλους τοίχους. Η χρήση της στην Ελλάδα δεν είναι συστηματική, δηλαδή δεν αποτελεί τον συνήθη τρόπο δόμησης των κατασκευών από τοιχοποιία, αλλά χρησιμοποιείται μεμονωμένα. Οπλισμένη τοιχοποιία: είναι η τοιχοποιία που σε όλο το μήκος της έχει σε ίσες αποστάσεις κατακόρυφο και οριζόντιο οπλισμό. Η χρήση της δεν έχει τύχει εφαρμογής στην Ελλάδα, σε αντίθεση με άλλες χώρες (π.χ. ΗΠΑ). Προεντεταμένη τοιχοποιία: είναι η τοιχοποιία στην οποία έχουν εισαχθεί θλιπτικές τάσεις ώστε να είναι σε θέση να αντέξει φορτίσεις που προκαλούν μεγάλες εφελκυστικές τάσεις. 1.4 ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΕΣ ΑΠΟ ΦΥΣΙΚΟΥΣ ΛΙΘΟΥΣ (ΛΙΘΟΔΟΜΕΣ) Η ορθή δόμηση των λιθοδομών ή η δόμησή «με τους κανόνες της τέχνης», όπως συνηθίζεται να λέγεται, είναι πραγματικά τέχνη που την κατείχαν λίγοι κτίστες, οι πετράδες. Με την πάροδο των χρόνων και την όλο και περισσότερη χρήση σύγχρονων δομικών υλικών δεν υπήρχε ενδιαφέρον για την τέχνη των πετράδων και έτσι ο αριθμός τους μειώθηκε πολύ. Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια στροφή στη χρήση και την αξιοποίηση των υπαρχόντων κτιρίων και υλικών, που έχει ως αποτέλεσμα αρκετά παλαιά κτίρια να επισκευάζονται και πολλές φορές να ενισχύονται. Ακολούθως παρατίθενται διάφοροι τύποι λιθοδομών: Αργολιθοδομές, είναι οι λιθοδομές που αποτελούνται από τελείως ακατέργαστους ή ελαφρά κατεργασμένους λίθους έτσι ώστε να αποκτήσουν σχήμα και μέγεθος που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συγκεκριμένο έργο. Κροκαλολιθοδομές, λέγονται οι λιθοδομές που είναι κατασκευασμένες από λίθους κροκαλοειδούς μορφής. Οι κροκάλες είναι λίθοι με λεία επιφάνεια και στρογγυλεμένα άκρα. Τις ιδιότητες αυτές τις απέκτησαν μέσω διεργασιών τριβής από ρέοντα ύδατα ποταμών.

28 8 Πλακολιθοδομές, λέγονται οι λιθοδομές που αποτελούνται από λίθους οι περισσότεροι των οποίων έχουν κανονική πλακοειδή μορφή. Ημιλαξευμένες, είναι οι λιθοδομές που κατασκευάζονται με λίθους που έχουν υποστεί ημιεπεξεργασία. Λαξευμένες, είναι οι λιθοδομές που κατασκευάζονται από πλήρως κατεργασμένους (λαξευτούς) λίθους σε όλες τις έδρες. Ο συνήθης τρόπος δόμησης των λιθοδομών έχει ως αποτέλεσμα ένα τοίχο ο οποίος αποτελείται από δύο κατακόρυφες εξωτερικές στρώσεις που το πάχος της καθεμίας είναι ίσο με τις διαστάσεις των διατιθέμενων τοιχοσωμάτων. Οι στρώσεις αυτές χτίζονται από δύο τεχνίτες, έναν από μέσα και έναν από έξω και σε κάποια απόσταση μεταξύ τους, ώστε να επιτυγχάνεται το επιθυμητό πάχος του τοίχου. Το κενό ανάμεσα στις δύο στρώσεις γεμίζεται με μικρότερες πέτρες ή κεραμίδια, και κονίαμα. Πρόκειται για τρίστρωτες τοιχοποιίες με δύσκολα προσδιοριζόμενες μηχανικές ιδιότητες. 1.5 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Για να μπορέσει να γίνει αποτίμηση των κατασκευών από φέρουσα τοιχοποιία είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός των μηχανικών χαρακτηριστικών της τοιχοποιίας (Μέτρο Ελαστικότητας, θλιπτική αντοχή, λόγος Poisson, Μέτρο Διάτμησης). Ο υπολογισμός της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας γίνεται μέσω της ημιεμπειρικής σχέσης του Τάσιου (1986). 2 f f f 3 wc bc mc (1.1) όπου: f bc :η θλιπτική αντοχή του τοιχοσώματος f mc : η μέση θλιπτική αντοχή του κονιάματος

29 9 : μειωτικός συντελεστής για τοιχοποιία από φυσικούς λίθους, που κυμαίνεται από.5 για λαξευμένες πέτρες μέχρι 2.5 για κροκάλες (για τεχνητούς λίθους α = ) : συντελεστής που λαμβάνει υπόψη τη συνεισφορά του κονιάματος στην αντοχή και είναι β =.5 για λιθοδομή και β =.1 για οπτοπλινθοδομή Στην εξ. (1.1) ο συντελεστής ξ αποσκοπεί στην μείωση της θλιπτικής αντοχής που υπολογίζεται για την τοιχοποιία στην περίπτωση που το ποσοστό κονιάματος είναι σημαντικό. Ο συντελεστής ξ υπολογίζεται από την ακόλουθη σχέση: 1 ή 1.8(K Ko) 1 3.5(K K ) o 1 3 (1.2) Όπου: : ποσοστό κατ όγκον του κονιάματος στην τοιχοποιία :.1 (ημιλαξευτοί λίθοι),.2 (λαξευτοί λίθοι),.3 (αργοί λίθοι),.25 (πλινθοδομές),.3 (πλινθοδομές με συμπαγείς οπτόπλινθους),.2 (πλινθοδομές με διάτρητες οπτόπλινθους) Με βάση τη θλιπτική αντοχή που υπολογίζεται από τις παραπάνω σχέσεις προκύπτει το μέτρο ελαστικότητας (Ε) της τοιχοποιίας και ο λόγος Poisson (ν), μεγέθη τα οποία δηλώνουν την παραμόρφωση που μπορεί να υποστεί ένα υλικό. Η τοιχοποιία ως ψαθυρό υλικό δεν μπορεί να υποστεί μεγάλες παραμορφώσεις και έτσι το μέτρο ελαστικότητας της έχει χαμηλές τιμές και προκύπτει με βάση την παρακάτω εξίσωση (Τάσιος, 1992): E a *f wc (1.3) Όπου: a: Είναι συντελεστής που παίρνει τιμές από 6 έως 1 Όσον αφορά το λόγο Poisson, αυτός δίνεται από την εμπειρική σχέση (Τάσιος και Χρονόπουλος, 1986):

30 1 v.5.1* 4 f wc (1.4) Το μέτρο διάτμησης της τοιχοποιίας είναι συνάρτηση του Μέτρου Ελαστικότητας και του λόγου Poisson και δίνεται από την ακόλουθη σχέση: G E 2*(1 v) (1.5)

31 11 2. ΠΑΘΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΑΠΟ ΦΕΡΟΥΣΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ Η γνώση της παθολογίας των κατασκευών είναι σημαντική γιατί ο προσδιορισμός των αιτιών και των βλαβών είναι απαραίτητος προκειμένου να αρθεί το αίτιο που τις προκάλεσε και στη συνέχεια να αποκατασταθεί η κατασκευή, διότι σε περίπτωση επισκευής χωρίς άρση του αιτίου οι βλάβες θα επαναληφθούν. Η ανάλυση της μορφής των βλαβών μπορεί να αναδείξει σαφώς τα ασθενή και τα ισχυρά σημεία των διαφορετικών δομικών συστημάτων. Με βάση την ανάλυση των βλαβών, μπορεί να προσδιοριστεί ο μηχανισμός αστοχίας, καθώς και οι δυνάμεις που αναπτύσσονται στο δομικό σύστημα κατά τη διάρκεια ενός σεισμού. Όμως δεν μπορούν να εκτιμηθούν ποσοτικά δεδομένα σχετικά με την σεισμική δράση ή την αντοχή του συστήματος χωρίς να γίνουν πρόσθετες πειραματικές έρευνες που προσομοιώνουν την παρατηρούμενη συμπεριφορά και το είδος των βλαβών. Έχει αποδειχθεί ότι τις περισσότερες φορές μια βλάβη είναι συσσωρευτικό αποτέλεσμα περισσοτέρων του ενός αιτιών, γεγονός που δυσχεραίνει τον προσδιορισμό των πραγματικών. Ένας επιπλέον παράγοντας που περιπλέκει την αιτιολόγηση των βλαβών είναι ότι πολλά αίτια εκδηλώνονται με τον ίδιο τρόπο και επομένως πρέπει με τη μέθοδο του αποκλεισμού μερικών να οδηγηθούμε στα πραγματικά. Για τους λόγους αυτούς, η γνώση της συμπεριφοράς των κατασκευών από τοιχοποιία, σε συνδυασμό με την τεκμηρίωση της κάθε συγκεκριμένης κατασκευής, θα οδηγήσει στην ερμηνεία των αιτιών που προκάλεσαν τη συγκεκριμένη βλάβη και τελικά στη θεραπεία του προβλήματος. 2.1 ΑΙΤΙΑ ΤΩΝ ΒΛΑΒΩΝ Τα αίτια που προκαλούν βλάβες στις κατασκευές μπορούν να καταταγούν σε δυο μεγάλες κατηγορίες ως εξής : Ενδογενή, που έχουν σχέση με το υλικό και την κατασκευή ή που οφείλονται σε σφάλματα της μελέτης και της κατασκευής. Εξωγενή, που οφείλονται σε εξωτερικούς παράγοντες, δηλαδή σε δράσεις περιβαλλοντικές ή τυχηματικές (σεισμός, φωτιά).

32 12 Ένας σημαντικός παράγοντας που γίνεται αιτία για την δημιουργία βλαβών στις κατασκευές είναι και το έδαφος Ενδογενή αίτια βλαβών Η ακατάλληλη μόρφωση του φέροντος οργανισμού είναι ο πιο βασικός λόγος πρόκλησης βλαβών στα κτίρια από φέρουσα τοιχοποιία κατά τη διάρκεια ενός σεισμού. Το πόσο καλά είναι διαμορφωμένος ο φέρων οργανισμός έχει να κάνει με την ικανότητα του να παραλάβει τα φορτία του σεισμού και να τα μεταφέρει με ασφάλεια στο έδαφος. Μερικά από τα λάθη που γίνονται κατά τη μόρφωσή του και προκαλούν σοβαρά προβλήματα στην κατασκευή είναι τα εξής: Η ύπαρξη μεγάλων και μη συμμετρικών ανοιγμάτων Στα κτίρια από τοιχοποιία η ανάληψη της σεισμικής δύναμης έχει ανατεθεί στα κατακόρυφα τμήματα της τοιχοποιίας ανάμεσα σε δυο ανοίγματα, τα οποία ονομάζονται πεσσοί και στην οριζόντια ζώνη τοιχοποιίας ανάμεσα σε δύο σειρές ανοιγμάτων, τα οποία ονομάζονται υπέρθυρα. Επομένως όσο μεγαλύτερα είναι αυτά τα στοιχεία, τόσο μεγαλύτερη είναι και η ικανότητά τους να φέρουν το σεισμικό φορτίο. Τα μεγάλα ανοίγματα κατά συνέπεια μειώνουν τη διατομή των πεσσών και των υπερθύρων και προκαλούν σημαντική μείωση στη δυσκαμψία του τοίχου. Έτσι κατά τη διάρκεια του σεισμού οι παραμορφώσεις που υφίσταται ο διάτρητος τοίχος είναι τόσο αυξημένες ώστε να προκαλούν βλάβες στα υπέρθυρα. Όταν πάλι τα ανοίγματα δεν έχουν συμμετρία σε κάτοψη τότε και τα στοιχεία δυσκαμψίας του τοίχου είναι ασύμμετρα. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την ανάπτυξη έντονων φαινομένων στρέψης κατά τη σεισμική φόρτιση και έτσι επιβαρύνονται υπερβολικά μερικά μόνο από τα στοιχεία δυσκαμψίας, τα οποία τελικά υφίστανται σοβαρές βλάβες Ασυνέχειες πεσσών και υπερθύρων Κατά τη διάρκεια κατασκευής ενός κτιρίου, κάθε όροφος είναι πιθανό να προορίζεται για διαφορετική χρήση και αυτό έχει σαν αντίκτυπο την ύπαρξη ανοιγμάτων

33 13 διαφορετικής θέσης και μεγέθους σε κάθε όροφο. Η διάταξη, όμως, που προαναφέρθηκε είναι ιδιαίτερα δυσμενής έναντι σεισμού, αφού διακόπτει την ομαλή μεταφορά φορτίων από στοιχείο σε στοιχείο και προκαλεί απότομες μεταβολές εντατικών μεγεθών στις θέσεις ασυνεχειών Έντονη ακανονικότητα του φέροντος οργανισμού μέσα στο οριζόντιο επίπεδο ή καθ ύψος του κτιρίου Κατά τη διάρκεια του σεισμού σοβαρές βλάβες μπορούν να προκληθούν λόγω της μόρφωσης κατόψεων πολύπλοκου σχήματος με μεγάλες εσοχές και εξοχές, καθώς επίσης και λόγω των έντονων ασυνεχειών αντοχών και ακαμψιών καθ ύψος ενός κτιρίου Χαμηλής ποιότητας υλικά και τρόποι δόμησης Όταν τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ενός κτιρίου είναι χαμηλής ποιότητας τότε μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρές βλάβες και σε μείωση της αντίστασης της κατασκευής σε σεισμικές διεγέρσεις. Τέτοια υλικά είναι: Τα τοιχοσώματα που παρουσιάζουν χαμηλή αντοχή σε θλίψη και σε εφελκυσμό και άρα δεν ανταποκρίνονται ικανοποιητικά σε διάφορες εξωτερικές φορτίσεις. Τα τοιχοσώματα που έχουν μεγάλο πορώδες, δηλαδή έχουν την ικανότητα να συγκρατούν στο εσωτερικό τους μεγάλη ποσότητα ύδατος. Επομένως όταν οι κλιματολογικές συνθήκες στην περιοχή όπου βρίσκεται η κατασκευή είναι τέτοιες ώστε η τοιχοποιία να υποβάλλεται σε κυκλικές διαδικασίες πήξης-τήξης, τότε τα τοιχοσώματα ρηγματώνονται και σπάζουν με αποτέλεσμα τη μείωση της διατομής τους Πλημμελείς συνδέσεις μεταξύ των κρίσιμων φερόντων στοιχείων της κατασκευής Για να μπορέσει το κτίριο να λειτουργήσει σαν συνολική κατασκευή πρέπει τα κύρια φέροντα στοιχεία του να είναι πολύ καλά συνδεδεμένα μεταξύ τους. Οι παραμορφώσεις

34 14 μιας τέτοιας κατασκευής είναι πολύ μικρότερες σε σχέση με μια κατασκευή της οποίας τα φέροντα στοιχεία βρίσκονται απλώς σε επαφή. Έτσι η πλημμελής σύνδεση μεταξύ δομικών στοιχείων προκαλεί έντονα δυσμενή εντατική κατάσταση, η οποία οδηγεί σε εμφάνιση βλαβών Πλημμελής σύνδεση εσωτερικών και εξωτερικών φερόντων τοίχων Συνήθως η κατασκευή των εξωτερικών τοίχων προηγείται αυτής των εσωτερικών και έτσι η σύνδεση μεταξύ τους δεν γίνεται με αλληλεμπλοκή λιθοσωμάτων, αλλά με απλή πλήρωση του μεταξύ τους αρμού με συνδετικό κονίαμα. Η χαμηλή εφελκυστική αντοχή του κονιάματος δεν είναι ικανή να αποτρέψει τη ρηγμάτωση όχι μόνο κατά τη διάρκεια του σεισμού, αλλά και λόγω κλιματολογικών συνθηκών. Αυτές οι ρηγματώσεις οδηγούν συνήθως σε αποκόλληση του εσωτερικού από τον εξωτερικό τοίχο και καθιστούν την κατασκευή ευάλωτη σε σεισμό Σύνδεση μεταξύ κατακόρυφων και οριζόντιων φερόντων στοιχείων - Διαφραγματική λειτουργία Τα οριζόντια στοιχεία της κατασκευής, δηλαδή τα πατώματα και οι στέγες κατασκευάζονταν στο παρελθόν κυρίως από ξύλο και αυτό τα καθιστούσε ιδιαιτέρως εύκαμπτα εντός του επιπέδου τους. Η σύνδεση τους με τα κατακόρυφα φέροντα στοιχεία ήταν σημειακή ανά αποστάσεις, γεγονός που δεν εξασφαλίζε τη διαφραγματική λειτουργία του πατώματος. Επομένως η κατασκευή είναι χαλαρότερη και στερείται της δυνατότητας ανακατανομής των εντάσεων, όταν κάποιο από τα φέροντα στοιχεία υποστεί σοβαρή βλάβη Σημειακή ανά αποστάσεις σύνδεση οριζόντιων φερόντων στοιχείων και τοιχοποιίας Τα ξύλινα πατώματα των παλαιών κτιρίων εδράζονται σημειακά ανά αποστάσεις στην τοιχοποιία και αυτός ο τρόπος σύνδεσης μεταξύ δαπέδου και τοίχου δεν μπορεί να αποτελέσει ενδιάμεση στήριξη για τον τοίχο κατά τη δράση του κάθετα στο επίπεδό του.

35 15 Εάν η στέγη έχει διαφραγματική λειτουργία τότε ένας τοίχος δρα σαν κατακόρυφη πλάκα με άνοιγμα δύο ορόφων. Εάν πάλι η στέγη έχει συνθήκες στήριξης παρόμοιες με εκείνες των πατωμάτων τότε ο τοίχος θα συμπεριφέρεται σαν πρόβολος ύψους δύο ορόφων. Είναι προφανές ότι η απουσία των ενδιάμεσων συνδέσεων προκαλεί την ανάπτυξη μεγαλύτερων εντατικών μεγεθών, τα οποία δεν είναι σε θέση να αναλάβει η τοιχοποιία Προβλήματα συνίζησης Ιδιαίτερα προβλήματα εξαιτίας συνίζησης δημιουργούνται όταν η κατασκευή αποτελείται από μικτή κατά πάχος ή κατά μήκος τοιχοποιία (οπότε κάθε τοίχος έχει διαφορετικό βαθμό συνίζησης) και ακόμα όταν τμήματα ενός τοίχου έχουν κατασκευαστεί με σημαντική χρονική διαφορά. Στην περίπτωση μικτής κατά το πάχος τοιχοποιίας η διαφορετική συνίζηση των στρώσεων έχει ως αποτέλεσμα την έδραση πατωμάτων και στεγών και συνεπώς την μεταφορά των φορτίων από τη στρώση με τη μικρότερη συνίζηση, γεγονός που ενδέχεται να οδηγήσει στην αστοχία του τοίχου Εξωγενή αίτια βλαβών Τα εξωγενή αίτια βλαβών είναι τυχηματικές δράσεις, οι οποίες είναι μεν σπάνιες, αλλά έχουν έντονη εκδήλωση (σεισμό, φωτιά) και περιβαλλοντικές δράσεις, οι οποίες εκτός του ότι είναι ποικίλες, έχουν και αργή αυξανόμενη με το χρόνο εκδήλωση, με αποτέλεσμα η επιρροή τους αρκετές φορές να υποτιμάται. Οι περιβαλλοντικές δράσεις έχουν σχέση σχεδόν πάντα με την ύπαρξη νερού ή υγρασίας, είναι αρκετές και συχνές και αν δεν αντιμετωπισθούν έγκαιρα έχουν ως αποτέλεσμα την αποσύνθεση και την αποδιοργάνωση της τοιχοποιίας και τη γήρανση της κατασκευής. Δεν είναι λίγες οι φορές που αποτελούν την κύρια αιτία κάποιας βλάβης, η οποία εκδηλώνεται όταν αυτή η δράση ενισχυθεί και από κάποιο άλλο αίτιο π.χ. σεισμός. Οι περισσότερο συνηθισμένες περιβαλλοντικές δράσεις στα κτίρια από τοιχοποιία είναι : Κύκλοι υγράνσεως και ξηράνσεως της τοιχοποιίας Κρυστάλλωση αλάτων Υγροποίηση υδρατμών στο εσωτερικό της τοιχοποιίας

36 16 Συγκράτηση υγρασίας σε σημεία εδράσεως στεγών, υδρορροών ή επαφής με όμορα κτίσματα Ρίζες φυτών στο σώμα της τοιχοδομής Βλάβες οφειλόμενες στο έδαφος Ένας σημαντικός παράγοντας που γίνεται αιτία για την δημιουργία βλαβών στις κατασκευές είναι το έδαφος. Οι περιπτώσεις ολόσωμης καθίζησης δεν είναι ο κανόνας, αλλά τις περισσότερες φορές τα δημιουργούμενα προβλήματα οφείλονται σε διαφορικές καθιζήσεις και έτσι δημιουργούνται ρωγμές τα αίτια των οποίων είναι : Αστοχία θεμελίωσης λόγω υπερφόρτισης Διαφορικές καθιζήσεις Υποσκαφή θεμελίων Συμπύκνωση του εδάφους θεμελίωσης Κίνηση του εδάφους θεμελίωσης Ρευστοποίηση του εδάφους 2.2 ΕΙΔΗ ΒΛΑΒΩΝ ΣΕ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΦΕΡΟΥΣΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ Διαγώνιες και Δισδιαγώνιες Ρωγμές Σε συμπαγείς τοίχους Οι διαγώνιες λοξές ρωγμές είναι από τους πιο χαρακτηριστικούς τύπους ρωγμών που απαντώνται σε κτίρια από φέρουσα τοιχοποιία. Αυτού του είδους οι ρωγμές εμφανίζονται κυρίως κατά το μήκος της διαγωνίου του τοίχου και μπορεί να εκτείνονται είτε σε όλο το μήκος της, είτε σε ένα μόνο τμήμα της. Αρκετά συχνά αυτές οι ρωγμές μπορεί να είναι δισδιαγώνιες, δηλαδή να εμφανίζονται κατά μήκος και των δύο διαγωνίων του τοίχου σχηματίζοντας ένα «χ» ή μπορεί να είναι και διαμπερείς, δηλαδή να εκτείνονται και καθ όλο το πάχος του τοίχου.

37 Σε τοίχους με ανοίγματα Μία ακόμα μορφή λοξών διαγώνιων ρωγμών απαντάται όταν ο τοίχος έχει ανοίγματα. Σε αυτή την περίπτωση παρατηρούνται διαγώνιες ρωγμές στις γωνίες των θυρών και των παραθύρων, η διεύθυνση των οποίων είναι παράλληλη προς τη μία ή και τις δύο διαγωνίους του τοίχου (Εικ. 2.1). Εικόνα 2.1 Λοξές ή χιαστί ρωγμές σε πεσσούς και υπέρθυρα

38 Καμπτικές Ρωγμές Στα άκρα των πεσσών Όταν ο πεσσός ενός τοίχου είναι μικρού μήκους σε σχέση με το ύψος του, τότε στην κορυφή ή/και στη βάση του παρατηρούνται οριζόντιες ρωγμές (Εικ. 2.2). Αυτού του είδους οι ρωγμές προκαλούνται από τις ροπές κάμψης που αναπτύσσονται στον πεσσό ο οποίος στην προκειμένη περίπτωση αποτελεί ένα εύκαμπτο στοιχείο. Εικόνα 2.2 Οριζόντια καμπτική ρωγμή Στα άκρα των υπερθύρων Μια αντίστοιχη περίπτωση εμφάνισης καμπτικών ρωγμών παρατηρείται στα υπέρθυρα των ανοιγμάτων του τοίχου. Οι ρωγμές αυτές στα υπέρθυρα είναι κατακόρυφες και εμφανίζονται λόγω μικρού ύψους και κατά συνέπεια μικρής δυσκαμψίας του υπερθύρου.

39 Κατακόρυφες Ρωγμές Περί το μέσον του μήκους ενός τοίχου Τέτοιου είδους ρωγμές εμφανίζονται περί το μέσον του μήκους ενός τοίχου και ξεκινούν από τη στέψη του τοίχου και επεκτείνονται προς τα κάτω, γι αυτό παρατηρούνται κυρίως κάτω από τη στέγη, στον τελευταίο όροφο του κτιρίου (Εικ. 2.3). Επίσης, ανάλογα με την αντοχή των δομικών υλικών της τοιχοποιίας μπορεί να επεκταθούν μόνο κατά μήκος των αρμών ή να διαπεράσουν κάποια λιθοσώματα. Ακόμα, οι ρωγμές αυτές μπορεί να επεκτείνονται καθ όλο το πάχος του τοίχου, δηλαδή να είναι διαμπερείς, ή μπορεί απλά να εμφανίζονται μόνο στην εξωτερική παρειά του τοίχου. Εικόνα 2.3 Ρωγμή περί το μέσον του τοίχου, λόγω κάμψης εκτός του επιπέδου του

40 Στη θέση συνάντησης δύο τοίχων Είναι μια μορφή βλάβης κατά την οποία εμφανίζονται κατακόρυφες ρωγμές στη θέση συνάντησης δύο τοίχων (Εικ. 2.4). Οι ρωγμές αυτές ξεκινούν από τη στέψη του τοίχου, κάτω από τη στέγη, και επεκτείνονται προς τα κάτω. Μπορούν να εκδηλωθούν είτε ταυτόχρονα σε εγκάρσιους και διαμήκεις τοίχους, είτε μεμονωμένα αμέσως μετά τη γωνία. Εικόνα 2.4 Κατακόρυφες ρωγμές στη συνάντηση τοίχων

41 Εικόνα 2.5 Τυπικές μορφές ρηγματώσεων σε τυπικό όροφο από φέρουσα τοιχοποιία 21

42 22 3. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Στην παρούσα διατριβή θα μελετηθούν τρεις τύποι κτιρίων από άοπλη αργολιθοδομή: α) ιδεατά συμμετρικά κτίρια, β) ιδεατά ασύμμετρα κτίρια και γ) πραγματικά κτίρια. Για τις τρεις περιπτώσεις κτιρίων μεταβάλλονται συγκεκριμένες παράμετροι προκειμένου να διερευνηθεί η επιρροή τους στην απόκριση των κατασκευών παρουσία σεισμικής διεγέρσεως. 3.1 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΤΙΡΙΩΝ Για να μπορέσει να γίνει η ανάλυση και ο προσδιορισμός της απόκρισης των κατασκευών είναι πολύ σημαντικό να αποτυπωθεί η γεωμετρία των κτιρίων, όπου θα απεικονίζονται οι θέσεις και τα πάχη των εσωτερικών και εξωτερικών φερόντων τοίχων, καθώς επίσης και η θέση και η γεωμετρία των ανοιγμάτων. Στα υπό μελέτη κτίρια όλα τα προαναφερθέντα προσδιορίζονται μέσω αρχιτεκτονικών σχεδίων αποτύπωσης. Πιο αναλυτικά, αποτυπώνεται η κάτοψη ενός τυπικού ορόφου η οποία ισχύει χωρίς αλλαγή για όλες τις στάθμες των ορόφων και για όλα τα κτίρια. Το τυπικό ύψος ορόφου θεωρήθηκε ίσο με 3.2 m και η ποδιά και το πρέκι των ανοιγμάτων θεωρήθηκαν ίσα με 1. m και 2.2 m αντίστοιχα. Ακολούθως, παρατίθενται οι κατόψεις τυπικού ορόφου όλων των κατασκευών που εξετάστηκαν Ιδεατά συμμετρικά κτίρια Αρχικά εξετάζονται τρεις ομάδες ιδεατών συμμετρικών κτιρίων: κτίρια Α, κτίρια Β και κτίρια Γ. Πρόκειται για κτίρια με συμμετρική διάταξη φερόντων τοίχων και ανοιγμάτων και στις δύο διευθύνσεις. Η κάτοψη των κτιρίων Β και Γ διαφοροποιείται από την κάτοψη των κτιρίων Α, μόνο ως προς το μέγεθος των ανοιγμάτων. Η επιλογή αυτών των ομάδων κτιρίων έγινε προκειμένου να εξεταστεί η συμπεριφορά απλών κατασκευών από φέρουσα τοιχοποιία σε μια επικείμενη σεισμική διέγερση χωρίς να υπάρχει επιρροή της γεωμετρίας, ή καλυτέρα της ασυμμετρίας στην απόκριση αυτών. Στα κτίρια αυτά επιλέγεται να διερευνηθεί η επιρροή των εξής παραμέτρων: 1) διαφραγματική λειτουργία,

43 23 2) πλήθος ορόφων, 3) πάχος τοίχων και 4) υλικό τοιχοποιίας. Τέλος, διερευνάται η επιρροή του μεγέθους των ανοιγμάτων και για τις τρεις ομάδες κτιρίων. Κτίρια Α Σχήμα 3.1 Κάτοψη τυπικού ορόφου συμμετρικών κτιρίων (Α)

44 24 Κτίρια Β Σχήμα 3.2 Κάτοψη τυπικού ορόφου συμμετρικών κτιρίων (Β)

45 25 Κτίρια Γ Σχήμα 3.3 Κάτοψη τυπικού ορόφου συμμετρικών κτιρίων (Γ)

46 26 Πίνακας 3.1 Ιδεατά συμμετρικά κτίρια προς διερεύνηση Κτίριο Αριθμός ορόφων Σεισμική Ζώνη Πάχος τοιχοποιίας (m) Ποσοστό Πεσσών (%) Διεύθυνση Χ Ποσοστό Πεσσών (%) Διεύθυνση Υ A1 1 II,25/,5/,75 5,/ 1,/ 15, 5,/ 1,3/ 15,7 A2 2 II,25/,5/,75 5,/ 1,/ 15, 5,/ 1,3/ 15,7 A3 3 II,25/,5/,75 5,/ 1,/ 15, 5,/ 1,3/ 15,7 A5 5 II,25/,5/,75 5,/ 1,/ 15, 5,/ 1,3/ 15,7 B1 1 II,25/,5/,75 3,4/ 6,9/ 1,5 3,4/ 7,1/ 11, B2 2 II,25/,5/,75 3,4/ 6,9/ 1,5 3,4/ 7,1/ 11, B3 3 II,25/,5/,75 3,4/ 6,9/ 1,5 3,4/ 7,1/ 11, B5 5 II,25/,5/,75 3,4/ 6,9/ 1,5 3,4/ 7,1/ 11, Γ1 1 II,25/,5/,75 1,7/ 3,4/ 5,2 1,7/ 3,5/ 5,5 Γ2 2 II,25/,5/,75 1,7/ 3,4/ 5,2 1,7/ 3,5/ 5,5 Γ3 3 II,25/,5/,75 1,7/ 3,4/ 5,2 1,7/ 3,5/ 5,5 Γ5 5 II,25/,5/,75 1,7/ 3,4/ 5,2 1,7/ 3,5/ 5,5 Στον Πίνακα 3.1 παρατίθενται τα πάχη των κτιρίων που εξετάστηκαν (.25 m,.5 m,.75 m) καθώς και τα αντίστοιχα ποσοστά πεσσών για κάθε διεύθυνση. Οι αναλυτικοί υπολογισμοί για τα ποσοστά των πεσσών για κάθε πάχος τοίχων παρατίθενται στο Παράρτημα Α της εργασίας Ιδεατά ασύμμετρα κτίρια Η δεύτερη ομάδα κτιρίων που εξετάστηκε αναφέρεται σε ιδεατά ασύμμετρα κτίρια. Η επιλογή αυτής της ομάδας κτιρίων έγινε προκειμένου να εξεταστεί αν τα συμπεράσματα που προέκυψαν για τα ιδεατά συμμετρικά κτίρια βρίσκουν εφαρμογή και σε κτίρια με μη συμμετρική διάταξη φερόντων τοίχων και ανοιγμάτων. Και σε αυτή την ομάδα κτιρίων επιλέγεται να διερευνηθεί η επιρροή των εξής παραμέτρων: 1) διαφραγματική λειτουργία, 2) πλήθος ορόφων, 3) πάχος τοίχων και 4) υλικό τοιχοποιίας. Στον Πίνακα 3.2 παρατίθενται τα πάχη των κτιρίων που εξετάστηκαν (.25 m,.5 m,.75 m) καθώς και τα αντίστοιχα ποσοστά πεσσών για κάθε διεύθυνση. Οι αναλυτικοί υπολογισμοί για τα ποσοστά των πεσσών για κάθε πάχος τοίχων παρατίθενται στο Παράρτημα Α της εργασίας.

47 27 Σχήμα 3.4 Κάτοψη τυπικού ορόφου ασύμμετρων κτιρίων (ΑΣ) Πίνακας 3.2 Ιδεατά ασύμμετρα κτίρια προς διερεύνηση Κτίριο Αριθμός ορόφων Σεισμική Ζώνη Πάχος τοιχοποιίας (m) Ποσοστό Πεσσών (%) Διεύθυνση Χ Ποσοστό Πεσσών (%) Διεύθυνση Y AΣ1 1 II,25/,5/,75 6,5/ 12,8/ 19 6,1/ 12/ 17,7 AΣ2 2 II,25/,5/,75 6,5/ 12,8/ 19 6,1/ 12/ 17,7 AΣ3 3 II,25/,5/,75 6,5/ 12,8/ 19 6,1/ 12/ 17,7 AΣ5 5 II,25/,5/,75 6,5/ 12,8/ 19 6,1/ 12/ 17, Πραγματικά κτίρια Η τρίτη ομάδα κτιρίων που εξετάστηκε αναφέρεται σε πραγματικά κτίρια. Η επιλογή αυτής της ομάδας κτιρίων έγινε προκειμένου να μελετηθεί πως επηρεάζεται η απόκριση μιας υφιστάμενης κατασκευής από τη μεταβολή συγκεκριμένων παραμέτρων (διαφραγματική λειτουργία, πλήθος ορόφων, πάχος τοίχων, υλικό τοιχοποιίας). Στον

48 28 Πίνακα 3.3 παρατίθενται τα πάχη των κτιρίων που εξετάστηκαν (.25 m,.5 m) καθώς και τα αντίστοιχα ποσοστά πεσσών για κάθε διεύθυνση. Οι αναλυτικοί υπολογισμοί για τα ποσοστά των πεσσών για κάθε πάχος τοίχων παρατίθενται στο Παράρτημα Α της εργασίας. Σχήμα 3.5 Κάτοψη τυπικού ορόφου πραγματικών κτιρίων (Π) Πίνακας 3.3 Πραγματικά κτίρια προς διερεύνηση Κτίριο Αριθμός ορόφων Σεισμική Ζώνη Πάχος τοιχοποιίας (m) Ποσοστό Πεσσών (%) Διεύθυνση Χ Ποσοστό Πεσσών (%) Διεύθυνση Υ Π1 1 II,25/,5 6,3/ 12,3 5/ 9,7 Π2 2 II,25/,5 6,3/ 12,3 5/ 9,7 Π3 3 II,25/,5 6,3/ 12,3 5/ 9,7 Π5 5 II,25/,5 6,3/ 12,3 5/ 9,7

49 ΕΠΙΛΟΓΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Στα υπό μελέτη κτίρια δεν έγινε διεξαγωγή δοκιμών ή λήψη δοκιμίων. Επομένως έπρεπε να γίνει κατάλληλη επιλογή των μηχανικών χαρακτηριστικών της τοιχοποιίας. Επιλέγονται αντιπροσωπευτικές τιμές για τη θλιπτική αντοχή του κονιάματος και των λιθοσωμάτων που απαντώνται στη βιβλιογραφία (Πιν. 3.4) Πίνακας 3.4 Επιλογή θλιπτικής αντοχής των δομικών στοιχείων της τοιχοποιίας Υλικό Θλιπτική Αντοχή (Mpa) Φυσική πέτρα 77 Κονίαμα 1,5 Ακολούθως παρατίθενται οι υπολογισμοί για τον προσδιορισμό των μηχανικών χαρακτηριστικών της τοιχοποιίας. Όπως έχει προαναφερθεί τα μηχανικά χαρακτηριστικά της τοιχοποιίας θεωρήθηκαν κοινά για όλα τα είδη των κατασκευών που αναλύθηκαν Υπολογισμοί για τον προσδιορισμό των μηχανικών χαρακτηριστικών της αργολιθοδομής Όπως αναφέρθηκε οι κατασκευές μας αποτελούνται από άοπλη αργολιθοδομή, η θλιπτική αντοχή της οποίας υπολογίζεται κάνοντας χρήση της Εξ. (1.1) : 2 2 fwc fbc fmc f wc, MPa 3 3 όπου επιλέχθηκαν οι τιμές α = 1.5 για ημιλαξευτούς λίθους και β =.5 για λιθοδομή. Ακολούθως, επιλέγονται Κ =.25, Κ ο =.1 για ημιλαξευτούς λίθους και ξ =.64 προσδιορίστηκε ως ο μέσος όρος των :

50 (K K ) 1 3.5(.25.1) o (K K o) 1.8(.25.1).595 Το μέτρο ελαστικότητας προσδιορίζεται από την εξ. (3.3), κάνοντας τη θεώρηση α = 1 λόγω της χαμηλής τιμής της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας, και το ν από την εξ. (3.4) : Ε = 1*3.27 = 327 MPa 4 v.5.1* Όσον αφορά, το μέτρο διάτμησης προσδιορίζεται ως συνάρτηση των δύο παραπάνω μεγεθών και προκύπτει από την εξ. (1.5) : G 327 2*(1.36) MPa Πίνακας 3.5 Μηχανικά χαρακτηριστικά τοιχοποιίας Ειδικό Bάρος (γ) (KN/m 3 ) 24 Μέτρο Ελαστικότητας (Ε) (ΜPa) 327 Λόγος Poisson (ν).36 Μέτρο Διάτμησης (G) (ΜPa) Θλιπτική Αντοχή (f wc ) (MPa)

51 ΕΠΙΛΟΓΗ ΦΟΡΤΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Για να μπορέσει να δημιουργηθεί το προσομοίωμα των κτιρίων είναι απαραίτητο να καθοριστούν τα κινητά και μόνιμα φορτία τους. Τα μόνιμα φορτία αποτελούνται από το ίδιο βάρος των κατασκευών και το φορτίο των επικαλύψεων των δαπέδων. Το ίδιο βάρος των κατασκευών υπολογίζεται αυτόματα από το πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για την ανάλυση με βάση το ειδικό βάρος της τοιχοποιίας (γ = 24 KN/m 3 ), ενώ το φορτίο των επικαλύψεων επιλέχθηκε να είναι 2 KN/m 2. Όσον αφορά τα κινητά φορτία των κατασκευών θεωρήθηκαν ίσα με 2 KN/m 2 για εσωτερικούς χώρους και 5 KN/m 2 για προβόλους. Η κατανομή των φορτίων στους φέροντες τοίχους των κατασκευών γίνεται σύμφωνα με τις επιφάνειες επιρροής (m 2 ) που παρατίθενται ακολούθως για κάθε κατασκευή. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι οι εσωτερικοί, μη φέροντες, διαχωριστικοί τοίχοι όπου υπήρχαν δεν λήφθηκαν υπόψη στα φορτία των κατασκευών.

52 Ιδεατά συμμετρικά κτίρια Κτίρια Α Σχήμα 3.6 Επιφάνειες επιρροής συμμετρικών κτιρίων Α

53 33 Κτίρια Β Σχήμα 3.7 Επιφάνειες επιρροής συμμετρικών κτιρίων Β

54 34 Κτίρια Γ Σχήμα 3.8 Επιφάνειες επιρροής συμμετρικών κτιρίων Γ

55 Ιδεατά ασύμμετρα κτίρια Σχήμα 3.9 Επιφάνειες επιρροής ασύμμετρων κτιρίων ΑΣ

56 Πραγματικά κτίρια Σχήμα 3.1 Επιφάνειες επιρροής πραγματικών κτιρίων Π Από τα παραπάνω σχήματα (Σχ ) γίνεται εμφανές το φορτίο που παραλαμβάνει κάθε φέροντας τοίχος των κατασκευών που αναλύονται στην παρούσα εργασία. Επιπλέον, στα παραπάνω σχήματα αναγράφεται το εμβαδόν κάθε επιφάνειας επιρροής. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι οι επιφάνειες επιρροής που παρουσιάζονται παραπάνω ισχύουν και για τα τρία πάχη κτιρίων που εξετάζουμε καθώς η προσομοίωση των κατασκευών γίνεται με βάση τη μέση επιφάνεια κάθε τοίχου. Αυτό θα γίνει καλύτερα κατανοητό στην ακόλουθη ενότητα όπου θα περιγραφεί αναλυτικά η προσομοίωση των κτιρίων.

57 ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Η προσομοίωση των κατασκευών έγινε χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα ETABS Κάνοντας χρήση του προγράμματος μορφώθηκε κατάλληλο προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων από ισότροπα επιφανειακά μέλη τύπου κελύφους (shell elements) και από ισότροπα γραμμικά μέλη τύπου δοκού (frame elements), προκειμένου να προσδιοριστεί η απόκριση των κτιρίων. Όπως αναφέρθηκε στην προηγούμενη ενότητα τα επιφανειακά στοιχεία προσομοιώθηκαν με βάση τη μέση επιφάνειά τους πράγμα το οποίο είχε σαν αποτέλεσμα τη μη μεταβολή της θέσης των κόμβων της κατασκευής με την αλλαγή του πάχους. Όσο για τα δοκάρια που χρησιμοποιήθηκαν, αυτά προσομοιώνονται με βάση τον κεντροβαρικό τους άξονα. Η ανάπτυξη των δικτύων των πεπερασμένων στοιχείων έγινε με τρόπο ώστε η ιδεατή συγκέντρωση των μαζών στους κόμβους να βοηθά στην πιστότερη προσομοίωση της πραγματικής κατανομής της μάζας, εξασφαλίζοντας έτσι και την καλύτερη προσομοίωση των αδρανειακών φορτίων στην κατασκευή, για τη δυναμική ανάλυση. Σε όλα τα προσομοιώματα ορίστηκε αυτόματη διακριτοποίηση των πεπερασμένων στοιχείων τύπου κελύφους (shell elements) με μέγιστο μέγεθος πλέγματος.5 x.5 m. Όσον αφορά τα γραμμικά πεπερασμένα στοιχεία (frame elements), αυτά χρησιμοποιήθηκαν στις στάθμες των ορόφων απλά και μόνο για τη μεταβίβαση των φορτίων των πλακών στους φέροντες τοίχους των κατασκευών. Πρόκειται για δοκούς ορθογωνικής διατομής διαστάσεων.15 x.15 m, με υλικό αυτό που ορίστηκε για την τοιχοποιία. Ο λόγος για τον οποίο επιλέχθηκε υλικό ίδιο με αυτό της τοιχοποιίας είναι για να μην δημιουργηθούν προβλήματα αριθμητικής αστάθειας στο πρόγραμμα.

58 Παραδοχές αναλύσεων Έχοντας δημιουργήσει το προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων, για να μπορέσει να πραγματοποιηθεί η ανάλυση των κατασκευών έγιναν κάποιες παραδοχές οι οποίες παρατίθενται ακολούθως : Οι τοίχοι προσομοιώθηκαν με επιφανειακά πεπερασμένα στοιχεία τύπου κελύφους (shell elements) με μέγεθος.5 x.5 m. Τα πατώματα θεωρήθηκαν πλάκες οπλισμένου σκυροδέματος (h f =.15 m) και δεν προσομοιώθηκαν με επιφανειακά πεπερασμένα στοιχεία αλλά λήφθηκαν υπόψη ως φορτία. Τα φορτία διανέμονται στους φέροντες τοίχους της κατασκευής σύμφωνα με τις επιφάνειες επιρροής, μέσω γραμμικών πεπερασμένων στοιχείων (Δοκοί.15 x.15 m) στις στάθμες των ορόφων. Χρησιμοποιήθηκαν τα εξής φορτία: Μόνιμα Φορτία: Ίδιο βάρος πλάκας (G ) *h 25* kn / m s 2 f, Ίδιο βάρος δαπέδων (G ) 2 kn / m f 2 Kινητά Φορτία: Q = 2 kn/m 2 (εσωτερικοί χώροι), Q = 5 kn/m 2 (πρόβολοι) Η διαφραγματική λειτουργία των πατωμάτων ορίστηκε μέσω κατάλληλης δέσμευσης των κόμβων στη στάθμη κάθε ορόφου. Στα πλαίσια της εργασίας εξετάστηκαν δύο τύποι πατωμάτων : πατώματα χωρίς διαφραγματική λειτουργία και πατώματα με ισχυρή διαφραγματική λειτουργία. Τα μηχανικά χαρακτηριστικά της τοιχοποιίας θεωρήθηκαν ίδια για όλα τα κτίρια : ειδικό βάρος γ = 24 KN/m 3, μέτρο ελαστικότητας Ε = 327 MPa και λόγος Poisson v =.36. Τα κτίρια θεωρούνται αρθρωμένα στη στάθμη θεμελίωσης τους. Λόγω του μεγάλου πάχους των τοίχων δεν είναι δυνατή η πάκτωσή τους από το έδαφος. Εξαίρεση αποτελούν τα κτίρια με πάχος τοίχων.25 m, στα οποία παρά το γεγονός ότι έχουν μικρό πάχος θεωρήθηκαν οι ίδιες συνθήκες στήριξης για σύγκριση των αποτελεσμάτων. Επιλέγεται δυναμική φασματική ανάλυση και γίνεται χρήση του φάσματος του EC8. Η μάζα της κατασκευής υπολογίστηκε από το συνδυασμό G+.3Q για τα κατακόρυφα φορτία και δεν θεωρήθηκε συγκεντρωμένη στις στάθμες των ορόφων.

59 39 Τα κτίρια αναλύονται για τους σεισμικούς συνδυασμούς G+.3Q±Ex±.3Ey και G+.3Q±.3Ex±Ey. Για σύγκριση των αποτελεσμάτων θεωρήθηκε ότι όλα τα κτίρια ανήκουν σε ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας ΙΙ. Επιλέγεται συντελεστής σπουδαιότητας Σ2, αφού πρόκειται για συνήθη κτίρια κατοικιών. Η κατηγορία εδάφους είναι Β. Ο συντελεστής συμπεριφοράς q λαμβάνεται ίσος με 1.5 και ο συντελεστής θεμελίωσης ίσος με 1.2. Σχήμα 3.11 Χαρακτηριστικά φάσματος σχεδιασμού Ακολούθως, παρατίθενται τα προσομοιώματα πεπερασμένων στοιχείων όλων των κατασκευών που αναλύθηκαν (Σχ ).

60 4 Κτίριο Α1 Κτίριο Α2 Κτίριο Α3 Κτίριο Α5 Σχήμα 3.12 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων συμμετρικών κτιρίων Α Κτίριο Πίνακας 3.6 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων Α Κόμβοι (Joints) Γραμμικά στοιχεία (Frames) Επιφανειακά στοιχεία (Shells) Α Α Α Α

61 41 Κτίριο Β1 Κτίριο Β2 Κτίριο Β3 Κτίριο Β5 Σχήμα 3.13 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων συμμετρικών κτιρίων Β Κτίριο Πίνακας 3.7 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων Β Κόμβοι (Joints) Γραμμικά στοιχεία (Frames) Επιφανειακά στοιχεία (Shells) Β Β Β Β

62 42 Κτίριο Γ1 Κτίριο Γ2 Κτίριο Γ3 Κτίριο Γ5 Σχήμα 3.14 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων συμμετρικών κτιρίων Γ Κτίριο Πίνακας 3.8 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων Γ Κόμβοι (Joints) Γραμμικά στοιχεία (Frames) Επιφανειακά στοιχεία (Shells) Γ Γ Γ Γ

63 43 Κτίριο ΑΣ1 Κτίριο ΑΣ2 Κτίριο ΑΣ3 Κτίριο ΑΣ5 Σχήμα 3.15 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων ασύμμετρων κτιρίων ΑΣ Κτίριο Πίνακας 3.9 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων ΑΣ Κόμβοι (Joints) Γραμμικά στοιχεία (Frames) Επιφανειακά στοιχεία (Shells) ΑΣ ΑΣ ΑΣ ΑΣ

64 44 Κτίριο Π1 Κτίριο Π2 Κτίριο Π3 Κτίριο Π5 Σχήμα 3.16 Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων πραγματικών κτιρίων Π Κτίριο Πίνακας 3.1 Στοιχεία προσομοίωσης κτιρίων Π Κόμβοι (Joints) Γραμμικά στοιχεία (Frames) Επιφανειακά στοιχεία (Shells) Π Π Π Π

65 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Τα υπό μελέτη κτίρια αναλύονται για δράση σεισμού κατά τις διευθύνσεις Χ και Υ σύμφωνα με τους σεισμικούς συνδυασμούς G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) και G+.3Q±.3Ex±Ey (Σεισμός Υ). Τα αποτελέσματα των μετακινήσεων παρουσιάζονται αρχικά με τη μορφή πινάκων και στη συνέχεια με τη μορφή διαγραμμάτων για την καλύτερη εποπτεία τους. Οι πίνακες αναφέρονται στις μέγιστες μετακινήσεις που παρατηρούνται σε κάθε κατασκευή. Οι πραγματικές μετατοπίσεις των κατασκευών προσδιορίστηκαν με πολλαπλασιασμό των μετακινήσεων που προέκυψαν από τις αναλύσεις με το συντελεστή συμπεριφοράς q = 1.5. Με βάση τις μέγιστες μετακινήσεις των κατασκευών προκύπτουν οι γωνιακές παραμορφώσεις ανά όροφο για δράση σεισμού εντός και εκτός επιπέδου του εκάστοτε τοίχου σύμφωνα με τον εξής τύπο:. ά. u u ή ό (3.1) h Όπου: h: τυπικό ύψος ορόφου u κορ. : η μετακίνηση στην κορυφή του κρίσιμου τοίχου ανά όροφο u βασ. : η μετακίνηση στη βάση του κρίσιμου τοίχου ανά όροφο

66 46 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ ΙΔΕΑΤΩΝ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ Κάθε ομάδα διαγραμμάτων που παρουσιάζεται περιλαμβάνει προσομοίωμα χωρίς καθόλου και με (πλάκες οπλισμένου σκυροδέματος). Η διερεύνηση της επιρροής της ύπαρξης των διαφραγμάτων καθώς και των άλλων παραμέτρων που αναφέρθηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο θα σχολιαστεί εκτενώς στη συνέχεια του παρόντος κεφαλαίου. Ακολούθως, παρατίθενται τα αποτελέσματα των αναλύσεων όλων των κατασκευών που μελετήθηκαν ενδεικτικά για πάχος τοίχων.25 m. Τα αποτελέσματα των αναλύσεων για τα πάχη τοίχων.5 m και.75 m παρουσιάζονται λεπτομερώς στο Παράρτημα Β της εργασίας. 4.1 ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (Α) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ. 4.1 και 4.2 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 4.1) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΑΚ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΕΜ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 4.2) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΑΚ και ΕΜ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ. 4.1 και 4.2 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις.

67 47 Σχήμα 4.1 Μετακινήσεις κτιρίων Α (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.2 Μετακινήσεις κτιρίων Α (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα \

68 48 Πίνακας 4.1 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Α - πάχος.25 m Κτίριο Α1 Α2 Α3 Α5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ex+.3Ey (mm) Γωνιακή παραμόρφωση X (drift, ) ΑΚ Εκτός 9, 2,81 Ισόγειο Χωρίς ΕΜ Εντός 1,5,33 ΑΚ Εκτός,6,19 Ισόγειο Με ΕΜ Εντός,6,19 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 8,4 2,63 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 2,55 3,8 Χωρίς ΕΜ Ισόγειο Εντός 2,25,7 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 3,9,52 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 1,8,56 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 3,,38 Με ΕΜ Ισόγειο Εντός 1,8,56 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 3,,38 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 9, 2,81 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 17,1 2,53 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 32,1 4,69 Χωρίς ΕΜ Ισόγειο Εντός 4,2 1,31 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 8,25 1,27 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 1,95,84 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 3,,94 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 6,15,98 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 8,1,61 Με ΕΜ Ισόγειο Εντός 3,,94 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 6,15,98 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 8,1,61 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 9,3 2,91 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 2,1 3,38 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 3,45 3 ΑΚ Γ' Όροφος Εκτός 39,3 2,77 ΑΚ Δ' Όροφος Εκτός 51,75 3,89 Χωρίς ΕΜ Ισόγειο Εντός 6,75 2,11 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 15, 2,58 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 22,95 2,48 ΕΜ Γ' Όροφος Εντός 29,55 2,6 ΕΜ Δ' Όροφος Εντός 34,8 1,64 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 5,25 1,64 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 11,7 2,2 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 18, 1,97 ΑΚ Γ' Όροφος Εκτός 23,55 1,73 ΑΚ Δ' Όροφος Εκτός 27,75 1,31 Με ΕΜ Ισόγειο Εντός 5,25 1,64 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 11,7 2,2 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 18, 1,97 ΕΜ Γ' Όροφος Εντός 23,55 1,73 ΕΜ Δ' Όροφος Εντός 27,75 1,31

69 49 Α1 Α2, 5 1, Mετακινήσεις (mm) Α3 Α5 9,6 16, 12,8 9,6, , Σχήμα 4.3 Μετακινήσεις κτιρίων Α

70 5 Α1 Α2, 1 2 3, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Α3 Α5 9,6 16, 12,8 9,6, 2 4 6, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 4.4 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Α Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ. 4.5 και 4.6 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 4.5) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΛΖ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΙΝ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 4.6) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΛΖ και ΙΝ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ. 4.5 και 4.6 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις.

71 51 Σχήμα 4.5 Μετακινήσεις κτιρίων Α (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.6 Μετακινήσεις κτιρίων Α (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα

72 52 Πίνακας 4.2 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Α - πάχος.25 m Κτίριο Α1 Α2 Α3 Α5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ey+.3Ex (mm) Γωνιακή παραμόρφωση Y (drift, ) ΛΖ Εκτός 2,55,8 Ισόγειο Χωρίς IN Εντός,75,23 ΛΖ Εκτός,45,14 Ισόγειο Με IN Εντός,45,14 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 3,3 1,3 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 8,55 1,75 Χωρίς IN Ισόγειο Εντός 3,,94 IN Α' Όροφος Εντός 7,2 1,31 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 1,65,52 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 3,3,52 Με IN Ισόγειο Εντός 1,65,52 IN Α' Όροφος Εντός 3,3,52 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 4,8 1,5 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 12,6 2,44 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 21,9 2,91 Χωρίς IN Ισόγειο Εντός 4,5 1,41 IN Α' Όροφος Εντός 11,85 2,3 IN Β' Όροφος Εντός 2,1 2,58 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 2,85,89 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 5 1,13 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 9,6,98 Με IN Ισόγειο Εντός 2,85,89 IN Α' Όροφος Εντός 5 1,13 IN Β' Όροφος Εντός 9,6,98 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 6,15 1,92 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 17,7 3,61 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 32,1 4,5 ΛΖ Γ' Όροφος Εκτός 47,55 4,83 ΛΖ Δ' Όροφος Εκτός 63,15 4,88 Χωρίς IN Ισόγειο Εντός 6, 1,88 IN Α' Όροφος Εντός 17,25 3,52 IN Β' Όροφος Εντός 31,2 4,36 IN Γ' Όροφος Εντός 46,2 4,69 IN Δ' Όροφος Εντός 61,35 4,73 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 5,25 1,64 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 12,9 2,39 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 2,85 2,48 ΛΖ Γ' Όροφος Εκτός 28,2 2,3 ΛΖ Δ' Όροφος Εκτός 34,2 1,88 Με IN Ισόγειο Εντός 5,25 1,64 IN Α' Όροφος Εντός 12,9 2,39 IN Β' Όροφος Εντός 2,85 2,48 IN Γ' Όροφος Εντός 28,2 2,3 IN Δ' Όροφος Εντός 34,2 1,88

73 53 Α1 Α2, 1 2 3, 5 1 Mετακινήσεις (mm) Α3 Α5 9,6 16, 12,8 9,6, 1 2 3, Σχήμα 4.7 Μετακινήσεις κτιρίων Α

74 54 A1 A2,,5 1,,5 1 1,5 2 Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) A3 A5 9,6 16, 12,8 9,6, , Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 4.8 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Α

75 Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Κύριο αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η διερεύνηση της επιρροής διαφόρων παραμέτρων στις μετακινήσεις κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία. Η πιο σημαντική από αυτές τις παραμέτρους είναι ίσως η ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας. Όπως έχει αναφερθεί σε προηγούμενη ενότητα για τις κατασκευές που αναλύθηκαν έγινε η υπόθεση ύπαρξης πλάκας από οπλισμένο σκυρόδεμα (δύσκαμπτο ). Τα αποτελέσματα των αναλύσεων απέδειξαν, όπως ήταν αναμενόμενο, ότι η ύπαρξη διαφράγματος δρα ευνοϊκά τόσο για τις εκτός όσο και για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις των φερόντων τοίχων και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ο βαθμός επιρροής της ύπαρξης διαφραγμάτων αξιολογείται μέσω του συντελεστή εδ, ο οποίος υπολογίζεται ανά όροφο σε κάθε κτίριο και για τις δύο διευθύνσεις σεισμικής δράσης. Ο συντελεστής εδ λαμβάνεται ως ο λόγος των μετακινήσεων χωρίς καθόλου προς τις μετακινήσεις παρουσία διαφράγματος. Ακολούθως παρατίθενται συγκριτικοί πίνακες με τα αποτελέσματα για τις εντός και τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις για υπόθεση ύπαρξης και για απουσία διαφραγματικής λειτουργίας, για πάχος φερόντων τοίχων.25 m. Πίνακας 4.3 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Υ Α1 9,,6 2,55,45 15, 5,67 Α2 8,4 1,8 3,3 1,65 4,67 2, 2,55 3, 8,55 3,3 6,85 2,59 9, 3, 4,8 2,85 3, 1,68 Α3 17,1 6,15 12,6 5 2,78 1,95 32,1 8,1 21,9 9,6 3,96 2,28 9,3 5,25 6,15 5,25 1,77 1,17 2,1 11,7 17,7 12,9 1,72 1,37 Α5 3,45 18, 32,1 2,85 1,69 1,54 39,3 23,55 47,55 28,2 1,67 1,69 51,75 27,75 63,15 34,2 1,86 1,85

76 56 Από τον Πιν. 4.3 μπορούμε να διαπιστώσουμε, ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις επηρεάζονται σημαντικά από την ύπαρξη διαφράγματος και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Επιπλέον, μπορούμε να παρατηρήσουμε, ότι όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή του διαφράγματος μειώνεται, πράγμα το οποίο συνεπάγεται ότι στα χαμηλά κτίρια η ύπαρξη διαφράγματος είναι περισσότερο ευεργετική στην απόκριση τους. Εδώ αξίζει να σημειωθεί, ότι η επιρροή του διαφράγματος είναι περισσότερο σημαντική για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι για Σεισμό Χ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (Α1) με συντελεστή εδ = 15, ενώ ο ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (Α5) με συντελεστή εδ = 1,67. Ομοίως, για Σεισμό Υ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (Α1) με συντελεστή εδ = 5,67, ενώ ο ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (Α5) με συντελεστή εδ = 1,17. Πίνακας 4.4 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Υ Α1 1,5,6,75,45 1,75 1,67 Α2 2,25 1,8 3, 1,65 1,25 1,82 3,9 3, 7,2 3,3 1,3 2,18 4,2 3, 4,5 2,85 1,4 1,58 Α3 8,25 6,15 11,85 5 1,34 1,84 1,95 8,1 2,1 9,6 1,35 2,9 6,75 5,25 6, 5,25 1,29 1,14 15, 11,7 17,25 12,9 1,28 1,34 Α5 22,95 18, 31,2 2,85 1,28 1,5 29,55 23,55 46,2 28,2 1,25 1,64 34,8 27,75 61,35 34,2 1,25 1,79 Από τον Πιν. 4.4 μπορούμε να διαπιστώσουμε, ότι οι συντελεστές εδ που προέκυψαν για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι μικρότεροι σε σχέση με αυτούς για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις. Για το μονώροφο κτίριο οι συντελεστές εδ είναι 8,6 φορές μικρότεροι για σεισμό κατά Χ και 3,4 φορές μικρότεροι για σεισμό κατά Υ. Ωστόσο, στα ψηλά κτίρια οι συντελεστές εδ είναι σχετικά κοντά με τους αντίστοιχους συντελεστές για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις. Συγκεκριμένα, στο πενταώροφο κτίριο η επιρροή του

77 57 διαφράγματος για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι μόλις 1,5 φορές μικρότερη για σεισμό κατά Χ, και 1,1 φορές μικρότερη για σεισμό κατά Υ. Επιπλέον, είναι αξιοσημείωτο ότι η αύξηση του ύψους των κτιρίων δεν προκαλεί σημαντική μεταβολή του συντελεστή εδ, πράγμα το οποίο συνεπάγεται ότι για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις η επιρροή του διαφράγματος είναι ανεξάρτητη από το ύψος των κτιρίων. Σε αντίθεση με τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, η επιρροή του διαφράγματος είναι περισσότερο σημαντική για σεισμό στη διεύθυνση Υ. Όσον αφορά την επιρροή του πλήθους των ορόφων, παρατηρούμε ότι η αύξηση του ύψους των κτιρίων επηρεάζει σημαντικά την απόκρισή τους. Ειδικότερα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις των μονώροφων κτιρίων με τις μετακινήσεις της κορυφής των υπολοίπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 2,3 έως και 7,3 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 3,6 έως και 21,3 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 5,8 έως και 76 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Ομοίως, οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 3,7 έως και 9,6 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 1,4 έως και 26,8 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 33,1 έως και 81,8 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Επιπλέον, παρατηρούμε ότι για τον ίδιο όροφο όσο αυξάνεται το ύψος του κτιρίου έχουμε μεγαλύτερες μετατοπίσεις. Εξαίρεση αποτελούν οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις που προκύπτουν για σεισμό στη διεύθυνση Χ για τις κατασκευές χωρίς. Συγκεκριμένα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις του κτιρίου Α1 με τις μετακινήσεις του πρώτου ορόφου των υπόλοιπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων χωρίς προέκυψαν 1,3 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 1,9 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 2,4 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό στη διεύθυνση Υ. Επιπλέον, οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων χωρίς προέκυψαν 2,1 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 4 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν 4 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 6 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 8 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο. Όσον αφορά τις μετατοπίσεις (εκτός και εντός επιπέδου) των κτιρίων με προέκυψαν 3 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 5 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 8,8 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν 3,7 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 6,3 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 11,7 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο.

78 Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων Η μεταβολή του πάχους των φερόντων τοίχων επηρεάζει, όπως είναι λογικό, τις μετακινήσεις των κτιρίων. Συγκεκριμένα, αυξάνοντας το πάχος των φερόντων τοίχων, αυξάνεται η δυσκαμψία των στοιχείων των κατασκευών και έτσι η ίδια σεισμική διέγερση επιφέρει μικρότερες μετακινήσεις. Αυτό μπορεί να διαπιστωθεί από τα συγκριτικά διαγράμματα που ακολουθούν (Σχ. 4.9 & 4.1). Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι τα αποτελέσματα των μετακινήσεων των κτιρίων για τα πάχη τοίχων.5 m και.75 m παρατίθενται στους Πίνακες Β1 έως Β4 στο Παράρτημα Β της εργασίας. Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ , ,75 21, ,6 22, , Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ ,15 37,5 29, ,2 26,7 23, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 4.9 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Α Επιρροή πάχους

79 59 Από τα διαγράμματα του Σχ. 4.9 για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι στα κτίρια χωρίς η επιρροή της μεταβολής του πάχους είναι εμφανής ακόμα και στα χαμηλά κτίρια. Με την προσθήκη διαφράγματος η επιρροή της μεταβολής του πάχους γίνεται εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m επιφέρει σημαντική μείωση στις μετατοπίσεις των κτιρίων. Συγκεκριμένα, η μείωση είναι της τάξης του 46.7% και 23.2% χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 41.3% και 21.9% χωρίς και με αντίστοιχα. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m δεν παρατηρείται σημαντική μεταβολή των μετακινήσεων, με τα ποσοστά μείωσης να προκύπτουν 17.4% και 12.% για κατασκευές χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 19.8% και 1.7% χωρίς και με αντίστοιχα. Εδώ, αξίζει να σημειωθεί ότι ο διπλασιασμός του πάχους επιφέρει σχεδόν τα ίδια ποσοστά μείωσης και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Επιπλέον, με αύξηση του πάχους από.5 m σε.75 m τα ποσοστά μείωσης που προκύπτουν είναι σχεδόν υποδιπλάσια σε σχέση με τα ποσοστά που προέκυψαν από τον διπλασιασμό του πάχους.

80 6 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ ,8 24,9 21, ,75 21,3 18, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ ,35 36,3 23, ,2 26,7 23, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 4.1 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Α Επιρροή πάχους Από τα διαγράμματα του Σχ. 4.1 για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι η επιρροή της μεταβολής του πάχους αρχίζει να γίνεται ιδιαίτερα εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m επιφέρει μείωση στις μετατοπίσεις των κτιρίων, η οποία είναι της τάξης του 28.4% και 23.2% χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 4.8% και 21.9% χωρίς και με αντίστοιχα. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m τα ποσοστά μείωσης για τις μετακινήσεις είναι της

81 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 61 τάξης του 19.8% και 12% για κατασκευές χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 34.3% και 1.7% χωρίς και με αντίστοιχα. Σε αντίθεση με τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων χωρίς δεν μειώνονται με τον ίδιο τρόπο και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ακόμα με αύξηση του πάχους από.5 m σε.75 m τα ποσοστά μείωσης που προκύπτουν είναι σχεδόν υποδιπλάσια μόνο για τις κατασκευές με, σε σχέση με τα αντίστοιχα ποσοστά που προέκυψαν από μεταβολή του πάχους από.25 m σε.5 m. Από τα παραπάνω διαγράμματα διαπιστώσαμε ότι η μεταβολή του πάχους επηρεάζει περισσότερο τα ψηλά κτίρια. Ακόμα, η αύξηση του πάχους των τοίχων δρα ευνοϊκά στις μετακινήσεις των κτιρίων, με τα ποσοστά μείωσης να προκύπτουν μεγαλύτερα στις εκτός σε σχέση με τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις, για τα κτίρια χωρίς. Ωστόσο, η μείωση των μετακινήσεων δεν είναι ανάλογη της αύξησης του πάχους. Επιπλέον, η αύξηση του πάχους είναι πολύ πιο καθοριστική στη μείωση των μετακινήσεων (εκτός & εντός) των κτιρίων χωρίς διαφραγματική λειτουργία. Τέλος, η αύξηση του πάχους των τοίχων από μια ορισμένη τιμή και μετά (εδώ.5 m) δεν επιδρά με τον ίδιο βαθμό στη μείωση των μετακινήσεων των κτιρίων. Στη συνέχεια, εξετάζεται η επιρροή της αύξησης του πάχους των τοίχων στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ). Ενδεικτικά, παρατίθενται συγκριτικά διαγράμματα με βάση τους συντελεστές εδ που αντιστοιχούν στις μετακινήσεις της κορυφής κάθε κτιρίου. 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α1 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 15, 5, Σεισμός Χ 4, Σχήμα 4.11 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α1 Επιρροή πάχους 5,67 2,5 Σεισμός Υ 1,5 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm

82 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 62 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α2 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 6,85 2,86 Σεισμός Χ 2,59 2, 1,93 1,62 Σεισμός Υ πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm Σχήμα 4.12 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α2 Επιρροή πάχους 5, 4, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α3 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 3,96 3, 2, 1, 2,28 1,76 1,69 1,46 1,47 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.13 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α3 Επιρροή πάχους 2, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α5 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 1,86 1,85 1,5 1, 1,3 1,39 1,22 1,25 πάχος 25 cm πάχος 5 cm,5 πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.14 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α5 Επιρροή πάχους

83 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 63 Από τα Σχ έως Σχ για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί μια αισθητή μείωση στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ) και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ιδιαίτερα για το μονώροφο κτίριο η μείωση αυτή είναι της τάξης του 66% για σεισμό κατά Χ και 56% για σεισμό κατά Υ. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m ο συντελεστής εδ μειώνεται κατά 2% για σεισμό κατά Χ και 4% για σεισμό κατά Υ, χωρίς όμως αυτή η μείωση να είναι σημαντική. Επιπλέον, όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή της μεταβολής του πάχους στο βαθμό επιρροής διαφράγματος μειώνεται. Ενδεικτικά για το πενταώροφο κτίριο, η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί μείωση της τάξης του 3% για σεισμό κατά Χ και 25% για σεισμό κατά Υ. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m ο συντελεστής εδ μειώνεται κατά 6,2% για σεισμό κατά Χ και 1,1% για σεισμό κατά Υ. Τέλος, από τα αποτελέσματα για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι κατασκευές με μικρό πάχος τοίχων επωφελούνται περισσότερο από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας. 2,5 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α1 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 2, 1,75 1,67 1,33 1,5 1,5 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.15 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α1 Επιρροή πάχους

84 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 64 2,5 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α2 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,3 1,5 2,18 1,87 1,45 1,54 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.16 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α2 Επιρροή πάχους 2,5 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α3 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,35 1,27 1,26 2,9 1,63 1,42 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.17 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α3 Επιρροή πάχους 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α5 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,25 1,17 1,16 1,79 1,36 1,23 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.18 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Α5 Επιρροή πάχους

85 65 Από τα Σχ έως Σχ για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις, παρατηρούμε ότι η αύξηση του πάχους των τοίχων δεν επηρεάζει το συντελεστή εδ με τον ίδιο τρόπο σε όλα τα κτίρια και για κάθε διεύθυνση σεισμού. Συγκεκριμένα, για τα κτίρια Α1 (Σεισμός Χ, Σεισμός Υ) και για τα κτίρια Α2 (Σεισμός Χ) παρατηρείται ότι η μεταβολή του πάχους προκαλεί μια αυξομείωση του συντελεστή εδ. Για τα κτίρια Α2 (Σεισμός Υ), καθώς και για τα κτίρια Α3 και Α5 (Σεισμός Χ, Σεισμός Υ) μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι ο συντελεστής εδ μειώνεται με την αύξηση του πάχους των τοίχων. Η μείωση του συντελεστή εδ είναι περισσότερο εμφανής για σεισμό στη διεύθυνση Υ, ενώ για σεισμό κατά Χ η μείωση είναι πάρα πολύ μικρή. Συνοψίζοντας, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι η μεταβολή του συντελεστή εδ τόσο για τις εκτός όσο και για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις δεν είναι ανάλογη της μεταβολής του πάχους των τοίχων. Τελικά, η αύξηση του πάχους των τοίχων επηρεάζει περισσότερο την απόδοση του διαφράγματος για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Το υλικό από το οποίο αποτελούνται οι κατασκευές από φέρουσα τοιχοποιία επηρεάζει σημαντικά την απόκριση τους υπό σεισμική καταπόνηση. Όπως αναφέρθηκε στο Κεφάλαιο 3 οι αναλύσεις των κατασκευών έγιναν με θεώρηση υλικού με μηχανικές ιδιότητες: γ = 24 KN/m 3, E = 327 MPa, f wc = 3.27 MPa (αργολιθοδομή). Προκειμένου να εξεταστεί η επιρροή της αλλαγής του υλικού της τοιχοποιίας, θεωρήσαμε ότι οι φέροντες τοίχοι της κατασκευής μας αποτελούνται από οπτοπλινθοδομή με τα εξής μηχανικά χαρακτηριστικά: γ = 15 KN/m 3, E = 165 MPa, f wc = 1.65 MPa. Επιλέγοντας ένα ασθενέστερο υλικό για τη φέρουσα τοιχοποιία έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της δυσκαμψίας των κτιρίων, πράγμα το οποίο συνεπάγεται μεγαλύτερες εντός και εκτός επιπέδου μετατοπίσεις. Αυτό γίνεται εμφανές από τα συγκριτικά διαγράμματα που ακολουθούν (Σχ έως 4.26) για τις μετακινήσεις των κτιρίων Α1 έως Α5.

86 66 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Α1 18, 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, 9, 15,3 ux - χωρίς 1,5,6 ux - με 2,55 5,1 uy - χωρίς,45,9 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.19 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α1 Επιρροή Υλικού Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Α2 4, 35, 33,75 3, 25, 2, 15, 1, 5, 2,55 5,4 3, 8,55 14,1 3,3 5,85 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.2 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α2 Επιρροή Υλικού

87 67 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Α3 6, 5, 53,1 4, 3, 2, 1, 32,1 12,75 8,1 21,9 35,85 15,15 9,6 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.21 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α3 Επιρροή Υλικού Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Α5 12, 1, 8, 6, 4, 2, 51, ,75 42,9 63,15 95,7 34,2 53,4 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.22 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α5 Επιρροή Υλικού Κτίριο Πίνακας 4.5 Ποσοστά αύξησης (%) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Ποσοστά αύξησης των Εκτός επιπέδου μετακινήσεων (%) ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Α1 7, 75, 1, 1, Α2 64,2 8, 64,9 77,3 Α3 65,4 57,4 63,7 57,8 Α5 6,9 54,6 51,5 56,1

88 68 Από τον Πιν. 4.5 παρατηρούμε ότι οι εκτός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων δεν αυξάνονται ανάλογα με τη μείωση της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας. Εξαίρεση αποτελούν οι μετακινήσεις του μονώροφου κτιρίου (Α1) χωρίς και με για σεισμό στη διεύθυνση Υ οι οποίες διπλασιάστηκαν. Επιπλέον, με την αύξηση του πλήθους των ορόφων η επιρροή της αλλαγής του υλικού μειώνεται. Ακόμα, η επιρροή της αλλαγής του υλικού είναι ανεξάρτητη από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης. Αυτό μπορεί να διαπιστωθεί για όλες τις κατασκευές (με και χωρίς ) πλην του μονώροφου κτιρίου Α1, καθώς προκύπτουν τιμές για τα ποσοστά αύξησης που είναι σχετικά κοντά. 2, 1,8 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Α1 1,5 1,8 ux - χωρίς,6 1,5 ux - με,75 1,35 uy - χωρίς,45,9 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.23 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α1 Επιρροή Υλικού 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Α2 3,9 5 ux - χωρίς 3, 5,4 ux - με 7,2 11,85 uy - χωρίς 3,3 5,85 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.24 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α2 Επιρροή Υλικού

89 69 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Α3 1,95 17,1 ux - χωρίς 8,1 12,75 ux - με 2,1 32,4 uy - χωρίς 9,6 15,15 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.25 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α3 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Α5 1, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, 34,8 54,45 ux - χωρίς 27,75 42,9 ux - με 61,35 91,2 uy - χωρίς 34,2 53,4 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.26 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α5 Επιρροή Υλικού Κτίριο Πίνακας 4.6 Ποσοστά αύξησης (%) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Ποσοστά αύξησης των Εντός επιπέδου μετακινήσεων (%) ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Α1 71,4 75, 8, 1, Α2 65,4 8, 64,6 77,3 Α3 56,2 57,4 61,2 57,8 Α5 56,5 54,6 48,7 56,1

90 7 Από τον Πιν. 4.6 παρατηρούμε ότι οι εντός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων δεν αυξάνονται ανάλογα με τη μείωση της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας. Εξαίρεση αποτελεί η μετακίνηση του μονώροφου κτιρίου (Α1) με για σεισμό στη διεύθυνση Υ η οποία διπλασιάστηκε. Επιπλέον, με την αύξηση του πλήθους των ορόφων η επιρροή της αλλαγής του υλικού μειώνεται. Ακόμα, η επιρροή της αλλαγής του υλικού είναι ανεξάρτητη από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης. Αυτό μπορεί να διαπιστωθεί για όλες τις κατασκευές (με και χωρίς ), καθώς προκύπτουν τιμές για τα ποσοστά αύξησης που είναι σχετικά κοντά, με εξαίρεση το μονώροφο κτίριο Α1. Επιπλέον, παρατηρούμε ότι τα ποσοστά αύξησης για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι σχετικά κοντά με τα αντίστοιχα ποσοστά που προκύπτουν για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις. Πριν ολοκληρώσουμε την παρούσα ενότητα γίνεται μία τελευταία σύγκριση μεταξύ δύο περιπτώσεων κτιρίων: κτίρια από αργολιθοδομή με πάχος τοίχων.25 m και κτίρια από οπτοπλινθοδομή με πάχος τοίχων.5 m. Οι δύο περιπτώσεις κτιρίων επιλέχθηκαν προκειμένου να διερευνηθεί ποιος από τους δύο παράγοντες (πάχος τοίχων, υλικό τοιχοποιίας) επιδρά περισσότερο στη μείωση των μετακινήσεων των κτιρίων. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε φέροντες τοίχους με πάχος.25 m οι οποίοι αποτελούνται από υλικό με μηχανικές ιδιότητες: γ = 24 KN/m 3, E = 327 MPa, f wc = 3.27 MPa (αργολιθοδομή). Στη δεύτερη περίπτωση έχουμε διπλάσιο πάχος φερόντων τοίχων (.5 m) οι οποίοι, όμως, αποτελούνται από υλικό με σχεδόν υποδιπλάσιες μηχανικές ιδιότητες: γ = 15 KN/m 3, E = 165 MPa, f wc = 1.65 MPa (οπτοπλινθοδομή). Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου A1 1, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, 9, 3,9 ux - χωρίς 2,55,6,6 1,35,6,45 ux - με uy - χωρίς uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.27 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α1 Επιρροή Υλικού

91 71 25, 2, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου A2 2,55 15, 1, 5, 1,2 3, 3,3 8,55 7,5 3,75 3,3 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.28 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α2 Επιρροή Υλικού 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου A3 32,1 16,5 ux - χωρίς 8,1 8,85 ux - με 21,9 18,45 uy - χωρίς 1,65 9,6 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.29 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α3 Επιρροή Υλικού 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου A5 51,75 4,5 ux - χωρίς 27,75 3,45 ux - με 63,15 53,85 uy - χωρίς 38,4 34,2 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.3 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α5 Επιρροή Υλικού

92 72 Από τα συγκριτικά διαγράμματα που προηγήθηκαν (Σχ έως 4.3) παρατηρούμε ότι οι εκτός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων Α1 έως Α5 απουσία διαφράγματος, επηρεάζονται περισσότερο από το πάχος των φερόντων τοίχων παρά από το είδος του υλικού. Αντίθετα, για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων με ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το υλικό της τοιχοποιίας είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο. Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου A1 1,2 1,,8,6,4 1,5,9,6,6,75 1,5,45,6 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή,2, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.31 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α1 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου A2 8, 7, 7,2 7,5 6, 5, 4, 3, 2, 3,9 5,1 3,3 3, 3,75 3,3 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 1,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.32 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α2 Επιρροή Υλικού

93 73 25, 2, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου A3 2,1 17,7 15, 1, 11,4 1,95 8,1 8,85 1,65 9,6 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 5,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.33 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α3 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου A5 7, 6, 5, 4, 3, 2, 35,85 34,8 3,45 27,75 61,35 52,8 38,4 34,2 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 1,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.34 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Α5 Επιρροή Υλικού Όσον αφορά τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις (Σχ έως 4.34) των κτιρίων χωρίς δε μπορούμε να εξάγουμε κάποιο ξεκάθαρο συμπέρασμα, καθότι παρατηρείται διαφορετική συμπεριφορά των κτιρίων για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Συγκεκριμένα, για τα μονώροφα κτίρια χωρίς το πάχος των τοίχων είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο τις μετακινήσεις για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ το υλικό της τοιχοποιίας είναι πιο καθοριστικό. Αντίθετα, για τα υπόλοιπα κτίρια χωρίς το υλικό είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο τις μετακινήσεις για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ το πάχος της τοιχοποιίας είναι πιο καθοριστικό. Για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων με

94 74 ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το υλικό της τοιχοποιίας είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο τις μετακινήσεις. Τελικά, στα κτίρια με η επιρροή του υλικού φαίνεται να είναι πιο καθοριστική, καθώς οι μετακινήσεις για τα κτίρια με μικρό πάχος τοίχων και με ισχυρό υλικό (αργολιθοδομή) προέκυψαν μικρότερες. Ωστόσο, όμως, αξίζει να σημειωθεί ότι η διαφορά στις τιμές των μετακινήσεων για τις δύο περιπτώσεις κτιρίων με που διερευνήθηκαν είναι μικρή. 4.2 ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (Β) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ και 4.36 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 4.35) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΑΚ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΕΜ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 4.36) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΑΚ και ΕΜ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ και 4.36 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις.

95 75 Σχήμα 4.35 Μετακινήσεις κτιρίων Β (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.36 Μετακινήσεις κτιρίων Β (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα

96 76 Πίνακας 4.7 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Β - πάχος.25 m Κτίριο Β1 Β2 Β3 Β5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ex+.3Ey (mm) Γωνιακή παραμόρφωση X (drift, ) ΑΚ Εκτός 29,25 9,14 Ισόγειο Χωρίς ΕΜ Εντός,9,28 ΑΚ Εκτός,6,19 Ισόγειο Με ΕΜ Εντός,6,19 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 19,65 6,14 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 48,9 9,14 Χωρίς ΕΜ Ισόγειο Εντός 3,3 1,3 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 6,15,89 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 2,4,75 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 4,5,52 Με ΕΜ Ισόγειο Εντός 2,4,75 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 4,5,52 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 22,95 7,17 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 35,7 3,98 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 75,45 12,42 Χωρίς ΕΜ Ισόγειο Εντός 4,5 1,41 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 8,7 1,31 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 11,7,94 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 3,9 1,22 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 7,65 1,17 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 1,5,75 Με ΕΜ Ισόγειο Εντός 3,9 1,22 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 7,65 1,17 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 1,5,75 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 21, 6,56 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 4,35 6,5 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 6,6 6,33 ΑΚ Γ' Όροφος Εκτός 75,6 4,69 ΑΚ Δ' Όροφος Εκτός 126,3 15,84 Χωρίς ΕΜ Ισόγειο Εντός 8,25 2,58 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 17,85 3, ΕΜ Β' Όροφος Εντός 26,85 2,81 ΕΜ Γ' Όροφος Εντός 34,2 2,3 ΕΜ Δ' Όροφος Εντός 39,45 1,64 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 5 2,2 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 14,25 2,44 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 21,6 2,3 ΑΚ Γ' Όροφος Εκτός 27,75 1,92 ΑΚ Δ' Όροφος Εκτός 31,95 1,31 Με ΕΜ Ισόγειο Εντός 5 2,2 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 14,25 2,44 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 21,6 2,3 ΕΜ Γ' Όροφος Εντός 27,75 1,92 ΕΜ Δ' Όροφος Εντός 31,95 1,31

97 77 Β1 Β2, , Mετακινήσεις (mm) Β3 Β5 9,6 16, 12,8 9,6, , Σχήμα 4.37 Μετακινήσεις κτιρίων Β

98 78 Β1 Β2, 5 1, 5 1 Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Β3 Β5 9,6 16, 12,8 9,6, , Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 4.38 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Β Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ και 4.4 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 4.39) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΛΖ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΙΝ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 4.4) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΛΖ και ΙΝ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ και 4.4 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις.

99 79 Σχήμα 4.39 Μετακινήσεις κτιρίων B (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.4 Μετακινήσεις κτιρίων B (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα

100 8 Πίνακας 4.8 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων B - πάχος.25 m Κτίριο Β1 Β2 Β3 Β5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ey+.3Ex (mm) Γωνιακή παραμόρφωση Y (drift, ) ΛΖ Εκτός 7,2 2,25 Ισόγειο Χωρίς ΙΝ Εντός,75,23 ΛΖ Εκτός,75,23 Ισόγειο Με ΙΝ Εντός,75,23 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 5,7 1,78 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 17,85 4,5 Χωρίς ΙΝ Ισόγειο Εντός 3,45 1,8 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 8,55 1,59 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 2,4,75 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 5,1,84 Με ΙΝ Ισόγειο Εντός 2,4,75 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 5,1,84 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 6,75 2,11 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 18,15 3,56 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 32,55 4,5 Χωρίς ΙΝ Ισόγειο Εντός 6,6 2,6 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 17,85 3,52 ΙΝ Β' Όροφος Εντός 3,6 3,98 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 3,9 1,22 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 9,15 1,64 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 13,95 1,5 Με ΙΝ Ισόγειο Εντός 3,9 1,22 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 9,15 1,64 ΙΝ Β' Όροφος Εντός 13,95 1,5 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 9,15 2,86 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 26,7 5,48 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 49,35 7,8 ΛΖ Γ' Όροφος Εκτός 74,4 7,83 ΛΖ Δ' Όροφος Εκτός 1,8 8,25 Χωρίς ΙΝ Ισόγειο Εντός 9, 2,81 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 26,1 5,34 ΙΝ Β' Όροφος Εντός 48,3 6,94 ΙΝ Γ' Όροφος Εντός 72,75 7,64 ΙΝ Δ' Όροφος Εντός 97,95 7,88 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 7,2 2,25 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 18, 3,38 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 29,55 3,61 ΛΖ Γ' Όροφος Εκτός 4,35 3,38 ΛΖ Δ' Όροφος Εκτός 49,5 2,86 Με ΙΝ Ισόγειο Εντός 7,2 2,25 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 18, 3,38 ΙΝ Β' Όροφος Εντός 29,55 3,61 ΙΝ Γ' Όροφος Εντός 4,35 3,38 ΙΝ Δ' Όροφος Εντός 49,5 2,86

101 81 Β1 Β2, , Mετακινήσεις (mm) Β3 Β5 9,6 16, 12,8 9,6, , Σχήμα 4.41 Μετακινήσεις κτιρίων B

102 82 Β1 Β2, 1 2 3, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Β3 Β5 9,6 16, 12,8 9,6, 2 4 6, 5 1 Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 4.42 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων B

103 Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Τα αποτελέσματα των αναλύσεων και για τα κτίρια Β απέδειξαν ότι η ύπαρξη διαφράγματος δρα ευνοϊκά τόσο για τις εκτός όσο και για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις των φερόντων τοίχων και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ακολούθως, παρατίθενται συγκριτικοί πίνακες με τα αποτελέσματα για τις εντός και τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις για υπόθεση ύπαρξης και για απουσία διαφραγματικής λειτουργίας, για πάχος φερόντων τοίχων.25 m. Πίνακας 4.9 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Υ Χωρίς Με Χωρίς Με Διάφραγμα Διάφραγμα Διάφραγμα Διάφραγμα Β1 29,25,6 7,2,75 48,75 9,6 Β2 Β3 Β5 19,65 2,4 5,7 2,4 8,19 2,38 48,9 4,5 17,85 5,1 12,7 3,5 22,95 3,9 6,75 3,9 5,88 1,73 35,7 7,65 18,15 9,15 4,67 1,98 75,45 1,5 32,55 13,95 7,51 2,33 21, 5 9,15 7,2 6 1,27 4,35 14,25 26,7 18, 2,83 1,48 6,6 21,6 49,35 29,55 2,81 1,67 75,6 27,75 74,4 4,35 2,72 1,84 126,3 31,95 1,8 49,5 3,95 2,4 Από τον Πιν. 4.9 μπορούμε να διαπιστώσουμε, ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις επηρεάζονται σημαντικά από την ύπαρξη διαφράγματος και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Επιπλέον, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή του διαφράγματος μειώνεται, πράγμα το οποίο συνεπάγεται ότι στα χαμηλά κτίρια η ύπαρξη διαφράγματος είναι περισσότερο ευεργετική στην απόκριση τους. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι η επιρροή του διαφράγματος είναι περισσότερο σημαντική για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι για Σεισμό Χ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (Β1) με συντελεστή εδ =

104 84 48,75, ενώ ο ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (Β5) με συντελεστή εδ = 2,72. Ομοίως, για Σεισμό Υ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (Β1) με συντελεστή εδ = 9,6, ενώ ο ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (Β5) με συντελεστή εδ = 1,48. Πίνακας 4.1 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Υ Β1,9,6,75,75 1,5 1, Β2 3,3 2,4 3,45 2,4 1,38 1,44 6,15 4,5 8,55 5,1 1,52 1,68 4,5 3,9 6,6 3,9 1,15 1,69 Β3 8,7 7,65 17,85 9,15 1,14 1,95 11,7 1,5 3,6 13,95 1,16 2,19 8,25 5 9, 7,2 1,28 1,25 17,85 14,25 26,1 18, 1,25 1,45 Β5 26,85 21,6 48,3 29,55 1,24 1,63 34,2 27,75 72,75 4,35 1,23 1,8 39,45 31,95 97,95 49,5 1,23 1,98 Από τον Πιν. 4.1 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι συντελεστές εδ που προέκυψαν για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι μικρότεροι σε σχέση με αυτούς για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις. Για το μονώροφο κτίριο οι συντελεστές εδ είναι 32,5 φορές μικρότεροι για σεισμό κατά Χ και 9,6 φορές μικρότεροι για σεισμό κατά Υ. Ωστόσο, στα ψηλά κτίρια (Β3, Β5) οι συντελεστές εδ είναι σχετικά κοντά με τους αντίστοιχους συντελεστές για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, για σεισμό στη διεύθυνση Υ. Συγκεκριμένα, στο πενταώροφο κτίριο η επιρροή του διαφράγματος για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι φορές μικρότερη για σεισμό κατά Χ, και 1,3 φορές μικρότερη για σεισμό κατά Υ. Επιπλέον, είναι αξιοσημείωτο ότι η αύξηση του ύψους των κτιρίων δεν προκαλεί σημαντική μεταβολή του συντελεστή εδ, πράγμα το οποίο συνεπάγεται ότι για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις η επιρροή του διαφράγματος είναι ανεξάρτητη από το ύψος των κτιρίων. Σε αντίθεση με τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, η επιρροή του διαφράγματος είναι περισσότερο σημαντική για σεισμό στη διεύθυνση Υ.

105 85 Όσον αφορά την επιρροή του πλήθους των ορόφων, παρατηρούμε ότι η αύξηση του ύψους των κτιρίων επηρεάζει σημαντικά την απόκρισή τους. Ειδικότερα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις των μονώροφων κτιρίων με τις μετακινήσεις της κορυφής των υπολοίπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 1,6 έως και 6,8 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 2,6 έως και 18,6 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 4,3 έως και 66 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Ομοίως, οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 6,8 έως και 11,4 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 13 έως και 4,8 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 43,8 έως και 13,6 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Επιπλέον, παρατηρούμε ότι για τον ίδιο όροφο όσο αυξάνεται το ύψος του κτιρίου έχουμε μεγαλύτερες μετατοπίσεις. Εξαίρεση αποτελούν οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις των κατασκευών χωρίς και για τις δύο διευθύνσεις σεισμού. Συγκεκριμένα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις του κτιρίου Β1 με τις μετακινήσεις του πρώτου ορόφου των υπόλοιπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων χωρίς προέκυψαν 3,7 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 5 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 9,2 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν 4,6 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 8,8 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 12 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο. Όσον αφορά τις μετατοπίσεις (εκτός και εντός επιπέδου) των κτιρίων με προέκυψαν 4 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 6,5 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 1,8 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 5,2 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 9,6 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο.

106 Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων Ακολούθως, παρουσιάζονται συγκριτικά διαγράμματα των μετακινήσεων των κτιρίων για πάχος τοίχων.25 m,.5 m και.75 m. (Σχ & 4.44). Τα αποτελέσματα των μετακινήσεων των κτιρίων για τα πάχη τοίχων.5 m και.75 m παρατίθενται στους Πίνακες Β5 έως Β8 στο Παράρτημα Β της εργασίας. Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ , , , , , Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ ,8 57,9 44, ,5 36,9 32, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 4.43 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Β Επιρροή πάχους

107 87 Από τα διαγράμματα του Σχ για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι στα κτίρια χωρίς η επιρροή της μεταβολής του πάχους είναι εμφανής ακόμα και στα χαμηλά κτίρια. Με την προσθήκη διαφράγματος η επιρροή της μεταβολής του πάχους γίνεται εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m επιφέρει σημαντική μείωση στις μετατοπίσεις των κτιρίων. Συγκεκριμένα, η μείωση είναι της τάξης του 69% και 27.2% χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 42.6% και 25.5% χωρίς και με αντίστοιχα. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m δεν παρατηρείται σημαντική μεταβολή των μετακινήσεων, με τα ποσοστά μείωσης να προκύπτουν 29.1% και 14.2% για κατασκευές χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 23.8% και 12.2% χωρίς και με αντίστοιχα. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι ο διπλασιασμός του πάχους επιφέρει σχεδόν τα ίδια ποσοστά μείωσης στις κατασκευές με και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Επιπλέον, με αύξηση του πάχους από.5 m σε.75 m τα ποσοστά μείωσης που προκύπτουν είναι σχεδόν υποδιπλάσια σε σχέση με τα ποσοστά που προέκυψαν από τον διπλασιασμό του πάχους.

108 88 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ ,45 28,35 24, , , Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ , , , 32, ,9 32, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 4.44 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Β Επιρροή πάχους Από τα διαγράμματα του Σχ για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι η επιρροή της μεταβολής του πάχους αρχίζει να γίνεται ιδιαίτερα εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m επιφέρει μείωση στις μετατοπίσεις των κτιρίων, η οποία είναι της τάξης του 28.1% και 27.2% χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 41.8% και 25.5% χωρίς και με αντίστοιχα. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m τα ποσοστά μείωσης για τις μετακινήσεις προκύπτουν 15.3% και 14.2% για κατασκευές χωρίς και με αντίστοιχα για

109 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 89 σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 23.4% και 12.2% χωρίς και με αντίστοιχα. Με βάση τα παραπάνω παρατηρείται ότι και για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις ο διπλασιασμός του πάχους επιφέρει σχεδόν τα ίδια ποσοστά μείωσης στις κατασκευές με και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Επιπλέον, με αύξηση του πάχους από.5 m σε.75 m τα ποσοστά μείωσης που προκύπτουν είναι σχεδόν υποδιπλάσια σε σχέση με τα ποσοστά που προέκυψαν από τον διπλασιασμό του πάχους. Από τα παραπάνω διαγράμματα διαπιστώσαμε ότι η μεταβολή του πάχους επηρεάζει περισσότερο τα ψηλά κτίρια. Ακόμα, η αύξηση του πάχους των τοίχων δρα ευνοϊκά στις μετακινήσεις των κτιρίων, με τα ποσοστά μείωσης να προκύπτουν μεγαλύτερα στις εκτός σε σχέση με τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις. Επιπλέον, η αύξηση του πάχους είναι πολύ πιο καθοριστική στη μείωση των μετακινήσεων (εκτός & εντός) των κτιρίων χωρίς διαφραγματική λειτουργία. Τέλος, η αύξηση του πάχους των τοίχων από μια ορισμένη τιμή και μετά (εδώ.5 m) δεν επιδρά με τον ίδιο βαθμό στη μείωση των μετακινήσεων των κτιρίων. Στη συνέχεια, εξετάζεται η επιρροή της αύξησης του πάχους των τοίχων στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ). Ενδεικτικά, παρατίθενται συγκριτικά διαγράμματα με βάση τους συντελεστές εδ που αντιστοιχούν στις μετακινήσεις της κορυφής κάθε κτιρίου. 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β1 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 48,75 15, 6,33 Σεισμός Χ Σχήμα 4.45 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β1 Επιρροή πάχους 9,6 3, Σεισμός Υ 3, πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm

110 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 9 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β2 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 12,7 5,78 Σεισμός Χ 3,57 Σχήμα 4.46 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β2 Επιρροή πάχους 3,5 1,95 Σεισμός Υ 1,78 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β3 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 7,51 πάχος 25 cm 3,15 πάχος 5 cm 1,98 2,33 1,82 1,58 πάχος 75 cm Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.47 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β3 Επιρροή πάχους 5, 4, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β5 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 3,95 3, 2, 1, 1,68 2,4 1,39 1,57 1,36 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.48 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β5 Επιρροή πάχους

111 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 91 Από τα Σχ έως 4.48 για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί μια αισθητή μείωση στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ) και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ιδιαίτερα για το μονώροφο κτίριο η μείωση αυτή είναι της τάξης του 69,2% για σεισμό κατά Χ και 68,8% για σεισμό κατά Υ. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m ο συντελεστής εδ μειώνεται κατά 57,8% για σεισμό κατά Χ, ενώ παραμένει αμετάβλητος για σεισμό κατά Υ. Επιπλέον, όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή της μεταβολής του πάχους στο βαθμό επιρροής διαφράγματος μειώνεται. Ενδεικτικά, η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί για το πενταώροφο κτίριο μείωση της τάξης του 57,5% για σεισμό κατά Χ και 23% για σεισμό κατά Υ. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m ο συντελεστής εδ μειώνεται κατά 17,3% για σεισμό κατά Χ και 13,4% για σεισμό κατά Υ. Τέλος, από τα αποτελέσματα για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι κατασκευές με μικρό πάχος τοίχων επωφελούνται περισσότερο από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας. 2,5 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β1 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,5 2, 1,33 1, 1,33 2, πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.49 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β1 Επιρροή πάχους

112 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 92 2,5 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β2 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,52 1,33 1,5 1,68 1,91 1,72 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β2 Επιρροή πάχους 2,5 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β3 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,16 1,29 1,29 2,19 1,78 1,54 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.51 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β3 Επιρροή πάχους 2,5 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β5 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,23 1,22 1,2 1,98 1,54 1,35 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.52 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Β5 Επιρροή πάχους

113 93 Από τα Σχ έως 4.52 για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις, παρατηρούμε ότι η αύξηση του πάχους των τοίχων δεν επηρεάζει το συντελεστή εδ με τον ίδιο τρόπο σε όλα τα κτίρια και για κάθε διεύθυνση σεισμού. Συγκεκριμένα, για τα κτίρια Β1 (Σεισμός Υ) ο συντελεστής εδ αυξάνεται με την αύξηση του πάχους. Για τα κτίρια Β1 (Σεισμός Χ) και για τα κτίρια Β2 (Σεισμός Χ, Σεισμός Υ) παρατηρείται ότι η μεταβολή του πάχους προκαλεί μια αυξομείωση του συντελεστή εδ. Όσον αφορά τα κτίρια Β3 και Β5 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι συντελεστές εδ που προκύπτουν για σεισμό στη διεύθυνση Χ μεταβάλλονται ελάχιστα από την αύξηση του πάχους, ενώ οι συντελεστές που προκύπτουν για σεισμό κατά Υ μειώνονται με την αύξηση του πάχους των τοίχων. Συνοψίζοντας, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι η μεταβολή του συντελεστή εδ τόσο για τις εκτός όσο και για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις δεν είναι ανάλογη της μεταβολής του πάχους των τοίχων. Τελικά, η αύξηση του πάχους των τοίχων επηρεάζει περισσότερο την απόδοση του διαφράγματος για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Για τη διερεύνηση της επιρροής του υλικού της τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των συμμετρικών κτιρίων Β1 Β5, ισχύουν όσα αναφέρθηκαν στην υποενότητα για τα συμμετρικά κτίρια Α1 Α5. Ακολούθως, παρατίθενται συγκριτικά διαγράμματα με τις μετακινήσεις των κτιρίων Β1 Β5 από αργολιθοδομή, καθώς επίσης και με τις μετακινήσεις που προέκυψαν για τα ίδια κτίρια από οπτοπλινθοδομή (Σχ έως 4.6). Τα ποσοστά αύξησης των μετακινήσεων παρατίθενται στους Πιν και Πιν

114 94 6, 5, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Β1 51, 4, 3, 29,25 Αργολιθοδομή 2, 1,, ux - χωρίς,6 1,5 ux - με 13,5 7,2 uy - χωρίς,75 1,35 uy - με Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.53 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β1 Επιρροή Υλικού 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Β2 48,9 82,35 ux - χωρίς 7,5 4,5 ux - με 17,85 31,5 uy - χωρίς 5,1 8,4 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.54 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β2 Επιρροή Υλικού 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Β3 75,45 125,55 ux - χωρίς 16,5 1,5 ux - με 32,55 55,65 uy - χωρίς 22,65 13,95 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.55 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β3 Επιρροή Υλικού

115 95 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Β5 25, 2, 194,55 15, 126,3 1, 5, 13,65 1,8 51, 31,95 72,45 49,5 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.56 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β5 Επιρροή Υλικού Κτίριο Πίνακας 4.11 Ποσοστά αύξησης (%) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Ποσοστά αύξησης των Εκτός επιπέδου μετακινήσεων (%) ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με B1 74,4 15, 87,5 8, B2 68,4 74,1 73,9 64,7 B3 6 59,7 71, 62,4 B5 54, 59,6 29,6 4 Από τον Πιν για τις εκτός επιπέδου μετακινήσεις, παρατηρούμε ότι οι μετακινήσεις των κτιρίων δεν αυξάνονται ανάλογα με τη μείωση της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας. Επιπλέον, με την αύξηση του πλήθους των ορόφων η επιρροή της αλλαγής του υλικού μειώνεται. Ακόμα, από τα ποσοστά αύξησης που προέκυψαν μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι για το διώροφο (Β2) και το τριώροφο (Β3) κτίριο η επιρροή της αλλαγής του υλικού είναι ανεξάρτητη από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης.

116 96 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Β1 1,8 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4,2,,9 1,65 1,5 1,5 ux - χωρίς,6 ux - με,75,75 uy - χωρίς 1,35 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.57 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β1 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Β2 16, 14, 13,95 12, 1, 8, 6, 4, 6,15 1,5 4,5 7,5 8,55 5,1 8,4 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 2,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.58 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β2 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Β3 6, 5, 51, 4, 3, 2, 1, 18,45 16,5 11,7 1,5 3,6 13,95 22,65 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.59 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β3 Επιρροή Υλικού

117 97 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Β5 55,8 51, 39,45 31,95 ux - χωρίς ux - με 97,95 126,75 uy - χωρίς 49,5 72,45 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.6 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β5 Επιρροή Υλικού Κτίριο Πίνακας 4.12 Ποσοστά αύξησης (%) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Ποσοστά αύξησης των Εντός επιπέδου μετακινήσεων (%) ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με B1 83,3 15, 1, 8, B2 63,4 74,1 6 64,7 B3 57,7 59,7 66,7 62,4 B5 41,4 59,6 29,4 4 Από τον Πιν παρατηρούμε ότι οι εντός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων δεν αυξάνονται ανάλογα με τη μείωση της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας. Εξαίρεση αποτελεί η μετακίνηση του μονώροφου κτιρίου (Β1) χωρίς για σεισμό στη διεύθυνση Υ η οποία διπλασιάστηκε. Επιπλέον, με την αύξηση του πλήθους των ορόφων η επιρροή της αλλαγής του υλικού μειώνεται. Ακόμα, για το διώροφο (Β2) και το τριώροφο (Β3) η επιρροή της αλλαγής του υλικού είναι ανεξάρτητη από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης, καθώς προκύπτουν ποσοστά αύξησης που είναι σχετικά κοντά για τις δύο διευθύνσεις. Επιπλέον, παρατηρούμε ότι τα ποσοστά αύξησης για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι σχετικά κοντά με τα αντίστοιχα ποσοστά που προκύπτουν για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις. Τελικά, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι τα χαμηλώροφα κτίρια επηρεάζονται περισσότερο από το είδος του υλικού των φερόντων τοίχων. Πριν ολοκληρώσουμε την παρούσα ενότητα εξετάζουμε και για τα κτίρια Β δύο περιπτώσεις κτιρίων: κτίρια από αργολιθοδομή με πάχος τοίχων.25 m και κτίρια από οπτοπλινθοδομή με πάχος τοίχων.5 m.

118 98 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου B1 35, 3, 29,25 25, 2, 15, 1, 5,, 11,1 ux - χωρίς,6,9 ux - με 7,2 3,15 uy - χωρίς,75,75 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.61 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β1 Επιρροή Υλικού Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου B2 6, 5, 4, 48,9 3, 2, 1,, 24,45 ux - χωρίς 4,5 4,5 ux - με 17,85 1,65 uy - χωρίς 5,55 5,1 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.62 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β2 Επιρροή Υλικού Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου B3 8, 75,45 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 35,85 1,5 1,65 32,55 28,65 15,3 13,95 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.63 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β3 Επιρροή Υλικού

119 99 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου B5 14, 12, 1, 8, 6, 4, 126,3 59,55 31,95 34,35 1,8 84,6 54,6 49,5 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 2,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.64 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β5 Επιρροή Υλικού Από τα συγκριτικά διαγράμματα που προηγήθηκαν (Σχ έως 4.64) παρατηρούμε ότι οι εκτός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων Β1 έως Β5 απουσία διαφράγματος επηρεάζονται περισσότερο από το πάχος των φερόντων τοίχων παρά από το είδος του υλικού. Αντίθετα, για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων με ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το υλικό της τοιχοποιίας είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο. Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου B1 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4,9 1,5,6,9 1,2,75,75,75 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή,2, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.65 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β1 Επιρροή Υλικού

120 1 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου B2 12, 1, 8, 6, 4, 6,15 5,55 4,5 4,5 8,55 1,2 5,55 5,1 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 2,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.66 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β2 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Β3 35, 3, 25, 3,6 27,9 2, 15, 1, 13,95 11,7 1,5 1,65 13,95 15,3 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 5,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.67 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β3 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου B5 12, 1, 8, 6, 4, 42, 39,45 34,35 31,95 97, ,6 49,5 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 2,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.68 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Β5 Επιρροή Υλικού

121 11 Όσον αφορά τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις (Σχ έως 4.68) των κτιρίων χωρίς δε μπορούμε να εξάγουμε κάποιο ξεκάθαρο συμπέρασμα, καθότι παρατηρείται διαφορετική συμπεριφορά των κτιρίων για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Συγκεκριμένα, για τα μονώροφα κτίρια (Β1) χωρίς το υλικό των τοίχων είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο τις μετακινήσεις. Για τα κτίρια Β2 το πάχος είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο τις μετακινήσεις για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ το υλικό της τοιχοποιίας είναι πιο καθοριστικό. Για τα κτίρια Β3 και Β5 το υλικό είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο τις μετακινήσεις για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ το πάχος της τοιχοποιίας είναι πιο καθοριστικό. Για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις όλων των κτιρίων με ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το υλικό της τοιχοποιίας είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο τις μετακινήσεις. Τελικά, στα κτίρια με η επιρροή του υλικού φαίνεται να είναι πιο καθοριστική, καθώς οι μετακινήσεις για τα κτίρια με μικρό πάχος τοίχων και με ισχυρό υλικό (αργολιθοδομή) προέκυψαν μικρότερες. Ωστόσο, όμως, αξίζει να σημειωθεί ότι η διαφορά στις τιμές των μετακινήσεων για τις δύο περιπτώσεις κτιρίων με που διερευνήθηκαν είναι μικρή. 4.3 ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (Γ) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ και 4.7 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 4.69) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΑΚ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΕΜ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 4.7) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΑΚ και ΕΜ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ και 4.7 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις.

122 12 Σχήμα 4.69 Μετακινήσεις κτιρίων Γ (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.7 Μετακινήσεις κτιρίων Γ (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα

123 13 Πίνακας 4.13 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Γ - πάχος.25 m Κτίριο Γ1 Γ2 Γ3 Γ5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ex+.3Ey (mm) Γωνιακή παραμόρφωση X (drift, ) ΑΚ Εκτός 132,45 41,39 Ισόγειο Χωρίς ΕΜ Εντός 1,95,61 ΑΚ Εκτός 1,5,47 Ισόγειο Με ΕΜ Εντός 1,5,47 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 92,25 28,83 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 169,8 24,23 Χωρίς ΕΜ Ισόγειο Εντός 2,4,75 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 4,5,66 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 4,35 1,36 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 7,95 1,13 Με ΕΜ Ισόγειο Εντός 4,35 1,36 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 7,95 1,13 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 99,9 31,22 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 11,4 8 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 23,55 29,11 Χωρίς ΕΜ Ισόγειο Εντός 3,45 1,8 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 6,15,84 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 7,8,52 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 6,75 2,11 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 13,8 2,2 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 18,15 1,36 Με ΕΜ Ισόγειο Εντός 6,75 2,11 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 13,8 2,2 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 18,15 1,36 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 92,1 28,78 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 13,8 12,9 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 145,5 4,45 ΑΚ Γ' Όροφος Εκτός 132,3 3,98 ΑΚ Δ' Όροφος Εκτός 28,5 46,17 Χωρίς ΕΜ Ισόγειο Εντός 5,25 1,64 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 1,5 1,64 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 13,95 1,8 ΕΜ Γ' Όροφος Εντός 16,35,75 ΕΜ Δ' Όροφος Εντός 17,7,42 ΑΚ Ισόγειο Εκτός 11,55 3,61 ΑΚ Α' Όροφος Εκτός 25,5 4,36 ΑΚ Β' Όροφος Εκτός 37,95 3,89 ΑΚ Γ' Όροφος Εκτός 47,55 3, ΑΚ Δ' Όροφος Εκτός 53,55 1,88 Με ΕΜ Ισόγειο Εντός 11,55 3,61 ΕΜ Α' Όροφος Εντός 25,5 4,36 ΕΜ Β' Όροφος Εντός 37,95 3,89 ΕΜ Γ' Όροφος Εντός 47,55 3, ΕΜ Δ' Όροφος Εντός 53,55 1,88

124 14 Γ1 Γ2, , Mετακινήσεις (mm) Γ3 Γ5 9,6 16, 12,8 9,6, 1 2 3, Σχήμα 4.71 Μετακινήσεις κτιρίων Γ

125 15 Γ1 Γ2, 2 4 6, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γ3 Γ5 9,6 16, 12,8 9,6, , Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 4.72 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Γ Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ και 4.74 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 4.73) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΛΖ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΙΝ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 4.74) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΛΖ και ΙΝ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ και 4.74 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις.

126 16 Σχήμα 4.73 Μετακινήσεις κτιρίων Γ (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 4.74 Μετακινήσεις κτιρίων Γ (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα

127 17 Πίνακας 4.14 Αποτελέσματα αναλύσεων κτιρίων Γ - πάχος.25 m Κτίριο Γ1 Γ2 Γ3 Γ5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ey+.3Ex (mm) Γωνιακή παραμόρφωση Y (drift, ) ΛΖ Εκτός 36,75 11,48 Ισόγειο Χωρίς ΙΝ Εντός 1,5,33 ΛΖ Εκτός 1,5,47 Ισόγειο Με ΙΝ Εντός 1,5,47 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 29,4 9,19 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 55,5 8,55 Χωρίς ΙΝ Ισόγειο Εντός 2,55,8 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 6,6 1,27 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 4,5 1,41 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 1,5 1,73 Με ΙΝ Ισόγειο Εντός 4,5 1,41 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 1,5 1,73 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 19,65 6,14 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 48, 8,86 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 16,95 18,42 Χωρίς ΙΝ Ισόγειο Εντός 8,4 2,63 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 23,4 4,69 ΙΝ Β' Όροφος Εντός 41,1 5,53 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 7,5 2,34 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 18,6 3,47 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 29,55 3,42 Με ΙΝ Ισόγειο Εντός 7,5 2,34 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 18,6 3,47 ΙΝ Β' Όροφος Εντός 29,55 3,42 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 13,5 4,22 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 4,5 8,44 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 78, 11,72 ΛΖ Γ' Όροφος Εκτός 117,75 12,42 ΛΖ Δ' Όροφος Εκτός 165,3 14,86 Χωρίς ΙΝ Ισόγειο Εντός 13,5 4,22 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 4,8 8,53 ΙΝ Β' Όροφος Εντός 77,25 11,39 ΙΝ Γ' Όροφος Εντός 118,5 12,89 ΙΝ Δ' Όροφος Εντός 161,4 13,41 ΛΖ Ισόγειο Εκτός 1,65 3,33 ΛΖ Α' Όροφος Εκτός 28,35 5,53 ΛΖ Β' Όροφος Εκτός 48,75 6,38 ΛΖ Γ' Όροφος Εκτός 68,7 6,23 ΛΖ Δ' Όροφος Εκτός 87, 5,72 Με ΙΝ Ισόγειο Εντός 1,65 3,33 ΙΝ Α' Όροφος Εντός 28,35 5,53 ΙΝ Β' Όροφος Εντός 48,75 6,38 ΙΝ Γ' Όροφος Εντός 68,7 6,23 ΙΝ Δ' Όροφος Εντός 87, 5,72

128 18 Γ1 Γ Mετακινήσεις (mm) Γ3 Γ5 9, ,8 9, Σχήμα 4.75 Μετακινήσεις κτιρίων Γ

129 19 Γ1 Γ Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γ3 Γ5 9, ,8 9, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 4.76 Γωνιακές παραμορφώσεις κτιρίων Γ

130 Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Τα αποτελέσματα των αναλύσεων για τα κτίρια Γ απέδειξαν ότι η ύπαρξη διαφράγματος δρα ευνοϊκά για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, ενώ για τις εντός επιπέδου η επιρροή του διαφράγματος εξαρτάται από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης. Ακολούθως, παρατίθενται συγκριτικοί πίνακες με τα αποτελέσματα για τις εντός και τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις για υπόθεση ύπαρξης και για απουσία διαφραγματικής λειτουργίας, για πάχος φερόντων τοίχων.25 m. Πίνακας 4.15 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Υ Γ1 132,45 1,5 36,75 1,5 88,3 24,5 Γ2 92,25 4,35 29,4 4,5 21,21 6,53 169,8 7,95 55,5 1,5 21,36 5,48 99,9 6,75 19,65 7,5 14,8 2,62 Γ3 11,4 13,8 48, 18,6 8, 2,58 23,55 18,15 16,95 29,55 11,21 3,62 92,1 11,55 13,5 1,65 7,97 1,27 13,8 25,5 4,5 28,35 5,13 1,43 Γ5 145,5 37,95 78, 48,75 3,82 1,6 132,3 47,55 117,75 68,7 2,78 1,71 28,5 53,55 165,3 87, 5,23 1,9 Από τον Πιν μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι παρά το μεγάλο μέγεθος ανοιγμάτων οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις επηρεάζονται σημαντικά από την ύπαρξη διαφράγματος και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Επιπλέον, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή του διαφράγματος μειώνεται, πράγμα το οποίο συνεπάγεται ότι ακόμα και στα χαμηλά κτίρια με πολύ μεγάλα ανοίγματα η ύπαρξη διαφράγματος είναι πολύ ευεργετική στην απόκριση τους. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι η επιρροή του διαφράγματος είναι περισσότερο σημαντική για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι για Σεισμό Χ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (Γ1) με συντελεστή εδ = 88,3, ενώ ο

131 111 ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (Γ5) με συντελεστή εδ = 2,78. Ομοίως, για Σεισμό Υ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (Γ1) με συντελεστή εδ = 24,5, ενώ ο ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (Γ5) με συντελεστή εδ = 1,27. Πίνακας 4.16 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Υ Γ1 1,95 1,5 1,5 1,5 1,3,7 Γ2 2,4 4,35 2,55 4,5,55,57 4,5 7,95 6,6 1,5,57,66 3,45 6,75 8,4 7,5,51 1,12 Γ3 6,15 13,8 23,4 18,6,45 1,26 7,8 18,15 41,1 29,55,43 1,39 5,25 11,55 13,5 1,65,45 1,27 1,5 25,5 4,8 28,35,41 1,44 Γ5 13,95 37,95 77,25 48,75,37 1,58 16,35 47,55 118,5 68,7,34 1,72 17,7 53,55 161,4 87,,33 1,86 Από τον Πιν μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι συντελεστές εδ που προέκυψαν για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις διαφοροποιούνται ανάλογα με τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης και το πλήθος των ορόφων. Σε αντίθεση με τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, η επιρροή του διαφράγματος είναι περισσότερο σημαντική για σεισμό στη διεύθυνση Υ. Είναι εμφανές ότι το μεγάλο μέγεθος ανοιγμάτων επηρεάζει σημαντικά την απόδοση του διαφράγματος για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις, καθώς για σεισμό στη διεύθυνση Χ προκαλεί αύξηση των μετακινήσεων σε όλα τα κτίρια πλην του μονώροφου κτιρίου. Επιπλέον, για σεισμό κατά Υ στο μονώροφο και διώροφο κτίριο παρατηρείται αύξηση των μετακινήσεων. Αυτό γίνεται κατανοητό, καθώς οι συντελεστές εδ προκύπτουν μικρότεροι της μονάδας. Για σεισμό στη διεύθυνση Υ η επιρροή του διαφράγματος αρχίζει να γίνεται αισθητή στα πολυώροφα κτίρια (Γ3, Γ5). Χαρακτηριστικά, αναφέρουμε ότι για το μονώροφο κτίριο οι συντελεστές εδ που

132 112 προκύπτουν είναι 67,9 φορές μικρότεροι σε σχέση με αυτούς για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις για σεισμό Χ, ενώ για το πενταώροφο κτίριο οι συντελεστές εδ είναι μόλις 1,2 φορές μικρότεροι για σεισμό στη διεύθυνση Υ. Συνεπώς, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι για σεισμό Υ, όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η ύπαρξη διαφράγματος τείνει να επηρεάσει με τον ίδιο τρόπο τις εκτός και τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις. Όσον αφορά την επιρροή του πλήθους των ορόφων, παρατηρούμε ότι η αύξηση του ύψους των κτιρίων επηρεάζει σημαντικά την απόκρισή τους. Ειδικότερα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις των μονώροφων κτιρίων με τις μετακινήσεις της κορυφής των υπολοίπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 1,3 έως και 6,7 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 1,5 έως και 19,7 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 2,1 έως και 58 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Ομοίως, οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 2,3 έως και 6,3 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 4 έως και 39,1 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 9 έως και 153,7 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Επιπλέον, παρατηρούμε ότι για τον ίδιο όροφο όσο αυξάνεται το ύψος του κτιρίου έχουμε μεγαλύτερες μετατοπίσεις. Εξαίρεση αποτελούν οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις για τις κατασκευές χωρίς και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Συγκεκριμένα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις του κτιρίου Γ1 με τις μετακινήσεις του πρώτου ορόφου των υπόλοιπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων χωρίς προέκυψαν 1,2 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 1,8 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 2,7 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν 2,4 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 8 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 12,9 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο. Όσον αφορά τις μετατοπίσεις (εκτός και εντός επιπέδου) των κτιρίων με προέκυψαν 2,9 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 4,5 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 7,7 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν 3 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 5 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 7,1 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο.

133 Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων Ακολούθως, παρουσιάζονται συγκριτικά διαγράμματα των μετακινήσεων των κτιρίων για πάχος τοίχων.25 m,.5 m και.75 m. (Σχ & 4.78). Τα αποτελέσματα των μετακινήσεων των κτιρίων για τα πάχη τοίχων.5 m και.75 m παρατίθενται στους Πίνακες Β9 έως Β12 στο Παράρτημα Β της εργασίας. Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ ,5 168, ,55 36, , , Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ ,3 115,8 92, , 72, 64, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 4.77 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Γ Επιρροή πάχους

134 114 Από τα διαγράμματα του Σχ για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι στα κτίρια χωρίς με μεγάλα ανοίγματα η επιρροή της μεταβολής του πάχους είναι εμφανής ακόμα και στα χαμηλά κτίρια. Με την προσθήκη διαφράγματος η επιρροή της μεταβολής του πάχους γίνεται εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Είναι εμφανές ότι οι μετακινήσεις των κτιρίων με, καθώς και αυτές των κτιρίων χωρίς για σεισμό στη διεύθυνση Υ δεν μεταβάλλονται με τον ίδιο ρυθμό με αύξηση του πάχους των τοίχων από μια ορισμένη τιμή και μετά (εδώ.5 m). Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m επιφέρει σημαντική μείωση στις μετατοπίσεις των κτιρίων. Συγκεκριμένα, η μείωση είναι της τάξης του 39.9% και 32.8% χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 29.9% και 17.2% χωρίς και με αντίστοιχα. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m δεν παρατηρείται σημαντική μεταβολή των μετακινήσεων, με τα ποσοστά μείωσης που προκύπτουν να είναι 53.2% και 17.9% για κατασκευές χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 19.9% και 1% χωρίς και με αντίστοιχα.

135 115 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ ,6 36, 17, ,55 36, 29, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ ,4 115,8 64, , 72, 64, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 4.78 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων Γ Επιρροή πάχους Από τα διαγράμματα του Σχ για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι η μεταβολή του πάχους δεν επηρεάζει με τον ίδιο τρόπο τις μετακινήσεις για κάθε διεύθυνση σεισμικής δράσης. Συγκεκριμένα, στα κτίρια χωρίς οι μετακινήσεις δεν μειώνονται με την αύξηση του πάχους για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ η επιρροή της μεταβολής του πάχους στη μείωση των μετακινήσεων είναι εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Με την προσθήκη διαφράγματος η επιρροή της μεταβολής του πάχους γίνεται εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους των τοίχων προκαλεί μείωση των μετακινήσεων των κτιρίων και στις δύο διευθύνσεις σεισμικής δράσης. Εξαίρεση

136 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 116 αποτελούν οι μετακινήσεις των κτιρίων Γ1 έως Γ5 απουσία διαφράγματος για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Με διπλασιασμό του πάχους των τοίχων, η μείωση είναι της τάξης του 32.8% με για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 28.2% και 44% χωρίς και με αντίστοιχα. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m η μείωση είναι της τάξης του 17.9% με για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 17.2% και 1% χωρίς και με αντίστοιχα. Από τα παραπάνω διαγράμματα διαπιστώσαμε ότι η μεταβολή του πάχους επηρεάζει περισσότερο τα ψηλά κτίρια. Ακόμα, η αύξηση του πάχους των τοίχων δρα ευνοϊκά στις μετακινήσεις των κτιρίων. Ωστόσο, η ύπαρξη μεγάλων ανοιγμάτων επηρεάζει τη συμπεριφορά των εντός επιπέδου μετατοπίσεων των κτιρίων χωρίς, καθώς παρατηρήθηκε ότι για σεισμό στη διεύθυνση Χ οι μετατοπίσεις δεν μειώνονται με την αύξηση του πάχους. Επιπλέον, στα κτίρια με μεγάλα ανοίγματα παρατηρήθηκε ότι η αύξηση του πάχους είναι πιο καθοριστική στη μείωση των εκτός επιπέδου μετακινήσεων των κτιρίων χωρίς διαφραγματική λειτουργία. Τέλος, στα κτίρια με η αύξηση του πάχους των τοίχων από μια ορισμένη τιμή και μετά (εδώ.5 m) δεν επιδρά με τον ίδιο βαθμό στη μείωση των μετακινήσεων. Στη συνέχεια, εξετάζεται η επιρροή της αύξησης του πάχους των τοίχων στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ). Ενδεικτικά, παρατίθενται συγκριτικά διαγράμματα με βάση τους συντελεστές εδ που αντιστοιχούν στις μετακινήσεις της κορυφής κάθε κτιρίου. 1, 8, 6, 4, 2,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ1 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 88,3 53,5 Σεισμός Χ 25,2 24,5 Σχήμα 4.79 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ1 Επιρροή πάχους 8,17 Σεισμός Υ 5, πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm

137 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) , 2, 15, 1, 5,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ2 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 21,36 14,31 Σεισμός Χ 8,37 Σχήμα 4.8 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ2 Επιρροή πάχους 5,48 2,91 Σεισμός Υ 1,97 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ3 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 11,21 12, 1, 8,69 8, πάχος 25 cm 6, 5,35 πάχος 5 cm 3,62 4, 1,95 πάχος 75 cm 1,64 2,, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.81 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ3 Επιρροή πάχους 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ5 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 5,23 4,68 Σεισμός Χ 2,67 1,9 1,61 Σεισμός Υ 1,43 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm Σχήμα 4.82 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ5 Επιρροή πάχους

138 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 118 Από τα Σχ έως 4.82 για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί μια αισθητή μείωση στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ) και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ιδιαίτερα για το μονώροφο κτίριο η μείωση αυτή είναι της τάξης του 39,4% για σεισμό κατά Χ και 66,7% για σεισμό κατά Υ. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m ο συντελεστής εδ μειώνεται κατά 52,9% για σεισμό κατά Χ και 38,8% για σεισμό κατά Υ. Επιπλέον, όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή της μεταβολής του πάχους στο βαθμό επιρροής διαφράγματος μειώνεται. Ενδεικτικά, η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί για το πενταώροφο κτίριο μείωση της τάξης του 1,5% για σεισμό κατά Χ και 15,3% για σεισμό κατά Υ. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m ο συντελεστής εδ μειώνεται κατά 42,9% για σεισμό κατά Χ και 11,2% για σεισμό κατά Υ. Τέλος, από τα αποτελέσματα για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι κατασκευές με μικρό πάχος τοίχων επωφελούνται περισσότερο από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας. 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ1 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,3 2,5 Σεισμός Χ 2,2,7,83 Σεισμός Υ 1, πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm Σχήμα 4.83 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ1 Επιρροή πάχους

139 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 119 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ2 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,51 1,46 1,3 1,31 πάχος 25 cm,66,57 πάχος 5 cm πάχος 75 cm Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.84 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ2 Επιρροή πάχους 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ3 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις,43 1,18 1,12 1,39 1,8 1,63 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.85 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ3 Επιρροή πάχους 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ5 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,86 1,61 1,43 1,24 1, πάχος 25 cm πάχος 5 cm,33 πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 4.86 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Γ5 Επιρροή πάχους

140 12 Από τα Σχ έως 4.86 για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις, παρατηρούμε ότι η αύξηση του πάχους των τοίχων δεν επηρεάζει το συντελεστή εδ με τον ίδιο τρόπο σε όλα τα κτίρια και για κάθε διεύθυνση σεισμού. Συγκεκριμένα, για τα κτίρια Γ1 και Γ2 (Σεισμός Χ) και Γ3 (Σεισμός Χ, Σεισμός Υ) παρατηρείται ότι η μεταβολή του πάχους προκαλεί μια αυξομείωση του συντελεστή εδ, ενώ για τα κτίρια Γ1 και Γ2 (Σεισμός Υ) ο συντελεστής εδ αυξάνεται με την αύξηση του πάχους. Όσον αφορά τα κτίρια Γ5 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι συντελεστές εδ που προκύπτουν για σεισμό στη διεύθυνση Χ αυξάνονται με την αύξηση του πάχους, ενώ οι συντελεστές που προκύπτουν για σεισμό κατά Υ μειώνονται με την αύξηση του πάχους των τοίχων. Συνοψίζοντας, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι η μεταβολή του συντελεστή εδ τόσο για τις εκτός όσο και για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις δεν είναι ανάλογη της μεταβολής του πάχους των τοίχων. Τελικά, η αύξηση του πάχους των τοίχων επηρεάζει περισσότερο την απόδοση του διαφράγματος για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Για τη διερεύνηση της επιρροής του υλικού της τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των συμμετρικών κτιρίων Γ1 Γ5, ισχύουν όσα αναφέρθηκαν στην υποενότητα για τα συμμετρικά κτίρια Α1 Α5. Ακολούθως, παρατίθενται συγκριτικά διαγράμματα με τις μετακινήσεις των κτιρίων Γ1 Γ5 από αργολιθοδομή, καθώς επίσης και με τις μετακινήσεις που προέκυψαν για τα ίδια κτίρια από οπτοπλινθοδομή (Σχ έως 4.94). Τα ποσοστά αύξησης των μετακινήσεων παρατίθενται στους Πιν και Πιν

141 121 2, 18, 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ1 132,45 178,2 ux - χωρίς 2,85 1,5 ux - με 61,8 36,75 uy - χωρίς 3,15 1,5 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.87 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ1 Επιρροή Υλικού Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ2 25, 222,45 2, 169,8 15, 1, 5,, ux - χωρίς 13,8 7,95 ux - με 55,5 86,85 uy - χωρίς 17,55 1,5 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.88 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ2 Επιρροή Υλικού Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ3 3, 25, 2, 15, 1, 5,, 23,55 262,8 ux - χωρίς 3,9 18,15 ux - με 16,95 146,85 uy - χωρίς 29,55 5,55 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.89 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ3 Επιρροή Υλικού

142 122 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ5 4, 35, 3, 25, 28,5 356,7 226,2 2, 15, 1, 5, 75,6 53,55 165,3 87, 11,85 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.9 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ5 Επιρροή Υλικού Κτίριο Πίνακας 4.17 Ποσοστά αύξησης (%) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Ποσοστά αύξησης των Εκτός επιπέδου μετακινήσεων (%) ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Γ1 34,5 9, 68,2 11, Γ2 31, 73,6 57,8 74,6 Γ3 29,1 7,2 37,3 71,1 Γ5 27,4 41,2 36,8 27,4 Από τον Πιν για τις εκτός επιπέδου μετακινήσεις παρατηρούμε ότι οι μετακινήσεις των κτιρίων δεν αυξάνονται ανάλογα με τη μείωση της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας. Επιπλέον, με την αύξηση του πλήθους των ορόφων η επιρροή της αλλαγής του υλικού μειώνεται. Ακόμα, από τα ποσοστά αύξησης που προέκυψαν μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι για το διώροφο (Γ2) και το τριώροφο κτίριο (Γ3) με, η επιρροή της αλλαγής του υλικού είναι ανεξάρτητη από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης.

143 123 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ1 4, 3,5 3, 3,45 2,85 3,15 2,5 2, 1,5 1, 1,95 1,5 1,5 1,95 1,5 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή,5, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.91 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ1 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ2 2, 18, 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, 6,15 4,5 ux - χωρίς 7,95 13,8 ux - με 6,6 11,55 uy - χωρίς 1,5 17,55 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.92 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ2 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ3 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 1,5 7,8 18,15 3,9 41,1 57,6 29,55 5,55 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.93 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ3 Επιρροή Υλικού

144 124 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ5 25, 219,45 2, 15, 1, 5,, 75,6 53,55 22,8 17,7 ux - χωρίς ux - με 161,4 uy - χωρίς 11,85 87, uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.94 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ5 Επιρροή Υλικού Κτίριο Πίνακας 4.18 Ποσοστά αύξησης (%) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Ποσοστά αύξησης των Εντός επιπέδου μετακινήσεων (%) ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Γ1 76,9 9, 85,7 11, Γ2 36,7 73,6 75, 74,6 Γ3 34,6 7,2 4,1 71,1 Γ5 28,8 41,2 36, 27,4 Από τον Πιν παρατηρούμε ότι οι εντός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων δεν αυξάνονται ανάλογα με τη μείωση της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας. Επιπλέον, με την αύξηση του πλήθους των ορόφων η επιρροή της αλλαγής του υλικού μειώνεται. Ακόμα, για το διώροφο (Γ2) και το τριώροφο (Γ3) κτίριο με η επιρροή της αλλαγής του υλικού είναι ανεξάρτητη από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης, καθώς προκύπτουν ποσοστά αύξησης που είναι σχετικά κοντά για τις δύο διευθύνσεις. Επιπρόσθετα, παρατηρούμε ότι τα ποσοστά αύξησης για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι σχετικά κοντά με τα αντίστοιχα ποσοστά που προκύπτουν για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις. Εξαίρεση αποτελούν τα μονώροφα κτίρια (σεισμός Χ, σεισμός Υ) και τα διώροφα κτίρια (σεισμός Υ) χωρίς. Τελικά, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι τα χαμηλώροφα κτίρια επηρεάζονται περισσότερο από το είδος του υλικού των φερόντων τοίχων.

145 125 Πριν ολοκληρώσουμε την παρούσα ενότητα εξετάζουμε και για τα κτίρια Γ δύο περιπτώσεις κτιρίων: κτίρια από αργολιθοδομή με πάχος τοίχων.25 m και κτίρια από οπτοπλινθοδομή με πάχος τοίχων.5 m. 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ1 132,45 75,3 ux - χωρίς 1,5 1,8 ux - με 36,75 12,9 uy - χωρίς 1,5 1,65 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.95 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ1 Επιρροή Υλικού 18, 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ2 169,8 18,9 ux - χωρίς 7,95 8,4 ux - με 55,5 32,7 uy - χωρίς 1,5 1,8 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.96 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ2 Επιρροή Υλικού

146 126 25, 2, 15, 1, 5,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ3 23,55 144,9 ux - χωρίς 18,15 18,9 ux - με 16,95 64,35 31,5 29,55 uy - χωρίς uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.97 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ3 Επιρροή Υλικού Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ5 3, 28,5 25, 228, 2, 15, 1, 5, 53,55 165,3 144,15 87, 55,95 89,85 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.98 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ5 Επιρροή Υλικού Από τα συγκριτικά διαγράμματα που προηγήθηκαν (Σχ έως 4.98) παρατηρούμε ότι οι εκτός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων Γ1 έως Γ5 απουσία διαφράγματος επηρεάζονται περισσότερο από το πάχος των φερόντων τοίχων παρά από το είδος του υλικού. Αντίθετα, για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων με ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το υλικό της τοιχοποιίας είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο.

147 127 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ1 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, 1,95 4,5 ux - χωρίς 1,8 1,5 ux - με 1,35 1,5 uy - χωρίς 1,5 1,65 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.99 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ1 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ2 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 4,5 11,85 7,95 8,4 6,6 14,25 1,8 1,5 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 2,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.1 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ2 Επιρροή Υλικού Εντός επιπέδου Μετακινήσεις Γ3 κτιρίου 7, 6, 57,75 5, 4, 3, 2, 1, 7,8 2,4 18,15 18,9 41,1 29,55 31,5 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.11 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ3 Επιρροή Υλικού

148 128 18, 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου Γ5 17,7 43,65 ux - χωρίς 53,55 55,95 ux - με 161,4 144,15 uy - χωρίς 89,85 87, uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 4.12 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου Γ5 Επιρροή Υλικού Όσον αφορά τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις (Σχ έως 4.12) των κτιρίων με και χωρίς, το υλικό είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο για κάθε διεύθυνση σεισμικής δράσης. Εξαίρεση αποτελεί το κτίριο Γ5 χωρίς για σεισμό στη διεύθυνση Υ, για το οποίο μικρότερες μετατοπίσεις προκύπτουν στην περίπτωση που έχουμε χαμηλότερης αντοχής υλικό και μεγαλύτερο πάχος τοίχων. Συνοψίζοντας, στα κτίρια με η επιρροή του υλικού φαίνεται να είναι πιο καθοριστική, καθώς οι μετακινήσεις για τα κτίρια με μικρό πάχος τοίχων και με ισχυρό υλικό (αργολιθοδομή) προέκυψαν μικρότερες. Ωστόσο, όμως, αξίζει να σημειωθεί ότι η διαφορά στις τιμές των μετακινήσεων για τις δύο περιπτώσεις κτιρίων με που διερευνήθηκαν είναι μικρή. Στα κτίρια χωρίς παρατηρήσαμε ότι οι εκτός επιπέδου μετακινήσεις επηρεάζονται περισσότερο από το πάχος των τοίχων, ενώ οι εντός επιπέδου μετακινήσεις από το υλικό.

149 ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΕΠΙΡΡΟΗΣ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΩΝ ΣΤΙΣ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ Η παρουσία και το μέγεθος των ανοιγμάτων επηρεάζουν σημαντικά την αντισεισμική ικανότητα των κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία. Προκειμένου να διερευνηθεί η επιρροή των ανοιγμάτων στις μετακινήσεις των κτιρίων εξετάζονται τρεις περιπτώσεις κτιρίων: Περίπτωση 1 Κτίρια Α: πάχος τοίχων.5 m, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Χ 1%, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Υ 1.3% Κτίρια Β: πάχος τοίχων.75 m, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Χ 1.5%, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Υ 11% Περίπτωση 2 Κτίρια Α: πάχος τοίχων.25 m, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Χ 5%, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Υ 5% Κτίρια Γ: πάχος τοίχων.75 m, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Χ 5.2%, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Υ 5.5% Περίπτωση 3 Κτίρια Β: πάχος τοίχων.25 m, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Χ 3.4%, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Υ 3.4% Κτίρια Γ: πάχος τοίχων.5 m, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Χ 3.4%, ποσοστό πεσσών στη διεύθυνση Υ 3.5% Η επιλογή των παραπάνω κτιρίων έγινε προκειμένου να έχουμε το ίδιο ποσοστό πεσσών ανά διεύθυνση (ή περίπου ίδιο) και κατ επέκταση την ίδια δυσκαμψία, έτσι ώστε η μόνη παράμετρος που να επηρεάζει τις μετακινήσεις να είναι το μέγεθος των ανοιγμάτων. Ακολούθως, παρατίθενται συγκριτικά διαγράμματα και για τις τρεις περιπτώσεις κτιρίων.

150 13 Περίπτωση 1 3, 2,5 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α1 & Β1 2,25 2,85 2, 1,5 1,,5,45,45,9,75,3,3 Α1 Β1, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.13 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α1 & Β1 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α2 & Β2 6, 7,5 ux - χωρίς 2,1 2,1 ux - με 4,35 4,8 uy - χωρίς 2,7 2,25 uy - με Α2 Β2 Σχήμα 4.14 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α2 & Β2 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α3 & Β3 12,15 1,8 ux - χωρίς 6,15 6,15 ux - με 13,95 12,45 uy - χωρίς 8,85 7,35 uy - με Α3 Β3 Σχήμα 4.15 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α3 & Β3

151 131 5, 45, 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α5 & Β5 27,6 27,75 ux - χωρίς 21,3 19,95 ux - με 44,1 37,5 uy - χωρίς 32,4 26,7 uy - με Α5 Β5 Σχήμα 4.16 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α5 & Β5 Από τα Σχ έως 4.16 διαπιστώνουμε ότι για τα κτίρια χωρίς η αύξηση του μεγέθους των ανοιγμάτων προκαλεί αύξηση των εκτός επιπέδου μετατοπίσεων και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Συγκεκριμένα, στα κτίρια με τα μεγαλύτερα ανοίγματα οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 1,3 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Χ και έως και 1,2 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Υ. Όσον αφορά τα κτίρια με, παρατηρούμε ότι οι μετακινήσεις των μονώροφων κτιρίων δεν επηρεάζονται από το μέγεθος των ανοιγμάτων και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ωστόσο, από το διώροφο κτίριο και μετά είναι εμφανής η επιρροή του μεγέθους των ανοιγμάτων για σεισμό στη διεύθυνση Υ, καθώς αναπτύσσονται 1,2 φορές μεγαλύτερες μετακινήσεις. Για σεισμό στη διεύθυνση Χ το μέγεθος των ανοιγμάτων φαίνεται να μην επηρεάζει τις μετακινήσεις του διώροφου, τριώροφου και πενταώροφου κτιρίου.

152 132 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α1 & Β1,7,6,5,6,6,45,45,6,6,4,3,2,3,3 Α1 Β1,1, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 4.17 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α1 & Β1 5, 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α2 & Β2 3,15 3,15 ux - χωρίς 2,1 2,1 ux - με 4,65 4,2 uy - χωρίς 2,25 2,7 uy - με Α2 Β2 Σχήμα 4.18 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α2 & Β2 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α3 & Β3 7,8 7,95 ux - χωρίς 6,15 6,15 ux - με 12, 13,65 uy - χωρίς 8,85 7,35 uy - με Α3 Β3 Σχήμα 4.19 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α3 & Β3

153 133 5, 45, 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α5 & Β5 24,9 24, ux - χωρίς 21,3 19,95 ux - με 43,65 36,3 uy - χωρίς 32,4 26,7 uy - με Α5 Β5 Σχήμα 4.11 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α5 & Β5 Από τα Σχ έως 4.11 για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις, διαπιστώνουμε ότι τα μονώροφα κτίρια με και χωρίς δεν επηρεάζονται από το μέγεθος των ανοιγμάτων και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων παρατηρούμε ότι η αύξηση του μεγέθους των ανοιγμάτων προκαλεί αύξηση των μετακινήσεων για σεισμό στη διεύθυνση Υ, σε αντίθεση με τις μετακινήσεις για σεισμό κατά Χ στις οποίες η μεταβολή φαίνεται να είναι πάρα πολύ μικρή ως και αμελητέα σε κάποιες περιπτώσεις. Ειδικότερα, για σεισμό Υ οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 1,2 φορές μεγαλύτερες. Περίπτωση 2 2, 18, 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α1 & Γ1 9, 18,9 ux - χωρίς,6,75 ux - με 2,55 3, uy - χωρίς,45,6 uy - με Α1 Γ1 Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α1 & Γ1

154 134 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α2 & Γ2 2,55 33,9 ux - χωρίς 3, 4,5 ux - με 8,55 1,95 uy - χωρίς 3,3 5,55 uy - με Α2 Γ2 Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α2 & Γ2 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α3 & Γ3 6, 5, 52,2 4, 3, 2, 1, 32,1 8,1 9,75 27,3 21,9 9,6 16,65 Α3 Γ3, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α3 & Γ3 1, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α5 & Γ5 51,75 78,9 ux - χωρίς 27,75 29,55 ux - με 63,15 92,7 uy - χωρίς 34,2 64,8 uy - με Α5 Γ5 Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α5 & Γ5

155 135 Από τα Σχ έως διαπιστώνουμε ότι τα κτίρια με πολύ μεγάλα ανοίγματα εμφανίζουν μεγαλύτερες εκτός επιπέδου μετακινήσεις ανεξάρτητα από την ύπαρξη διαφράγματος, τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης και το πλήθος των ορόφων. Συγκεκριμένα, στα κτίρια χωρίς οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 2,1 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Χ και έως 1,5 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Υ. Στα κτίρια με οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 1,4 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Χ και έως 1,9 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Υ. 1,8 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α1 & Γ1 1,5 1,65 ux - χωρίς,75,6 ux - με,75,6,6,45 uy - χωρίς uy - με Α1 Γ1 Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α1 & Γ1 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α2 & Γ2 5,25 3,9 ux - χωρίς 4,5 3, ux - με 8,4 7,2 uy - χωρίς 3,3 5,55 uy - με Α2 Γ2 Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α2 & Γ2

156 136 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α3 & Γ3 3, 25, 2, 15, 1, 1,95 1,95 9,75 8,1 2,1 27,15 9,6 16,65 Α3 Γ3 5,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α3 & Γ3 1, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Α5 & Γ5 34,8 36,6 ux - χωρίς 27,75 29,55 ux - με 61,35 92,4 uy - χωρίς 34,2 64,8 uy - με Α5 Γ5 Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Α5 & Γ5 Από τα Σχ έως διαπιστώνουμε ότι τα κτίρια με πολύ μεγάλα ανοίγματα εμφανίζουν μεγαλύτερες εντός επιπέδου μετακινήσεις ανεξάρτητα από την ύπαρξη διαφράγματος, τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης και το πλήθος των ορόφων. Συγκεκριμένα, στα κτίρια χωρίς οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 1,6 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Χ και έως 1,5 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Υ. Στα κτίρια με οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 1,4 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Χ και έως 1,9 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Υ.

157 137 Περίπτωση 3 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Β1 & Γ1 6, 5, 48,15 4, 3, 2, 1,, 29,25 ux - χωρίς,6,9 ux - με 7,2 7,35 uy - χωρίς,75,9 uy - με Β1 Γ1 Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β1 & Γ1 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Β2 & Γ2 48,9 75,15 ux - χωρίς 4,5 5,25 ux - με 17,85 19,65 uy - χωρίς 5,1 6,75 uy - με Β2 Γ2 Σχήμα 4.12 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β2 & Γ2 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Β3 & Γ3 12, 1, 8, 75,45 14,25 6, 4, 2, 1,5 12, 32,55 38,85 13,95 19,95 Β3 Γ3, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β3 & Γ3

158 138 18, 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Β5 & Γ5 126,3 168,45 ux - χωρίς 31,95 36, ux - με 1,8 115,8 uy - χωρίς 72, 49,5 uy - με Β5 Γ5 Σχήμα Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β5 & Γ5 Από τα Σχ έως διαπιστώνουμε ότι τα κτίρια με πολύ μεγάλα ανοίγματα εμφανίζουν μεγαλύτερες εκτός επιπέδου μετακινήσεις ανεξάρτητα από την ύπαρξη διαφράγματος, τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης και το πλήθος των ορόφων. Συγκεκριμένα, στα κτίρια χωρίς οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 1,7 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Χ και έως 1,2 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Υ. Στα κτίρια με οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 1,5 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Χ και έως 1,5 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Υ. 2,5 2, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Β1 & Γ1 2,25 1,5 1,,5,9,9,9,6,75,75,75 Β1 Γ1, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β1 & Γ1

159 139 1, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Β2 & Γ2 6,15 7,65 ux - χωρίς 4,5 5,25 ux - με 8,55 8,85 uy - χωρίς 5,1 6,75 uy - με Β2 Γ2 Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β2 & Γ2 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Β3 & Γ3 11,7 14,1 12, 1,5 ux - χωρίς ux - με 35,85 3,6 uy - χωρίς 19,95 13,95 uy - με Β3 Γ3 Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β3 & Γ3 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίων Β5 & Γ5 14, 12, 1, 8, 6, 4, 39,45 36, 31,95 36, 97,95 115,8 49,5 72, Β5 Γ5 2,, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίων Β5 & Γ5

160 14 Από τα Σχ έως διαπιστώνουμε ότι τα κτίρια με πολύ μεγάλα ανοίγματα εμφανίζουν μεγαλύτερες εντός επιπέδου μετακινήσεις ανεξάρτητα από την ύπαρξη διαφράγματος, τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης και το πλήθος των ορόφων. Συγκεκριμένα, στα κτίρια χωρίς οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 2,5 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Χ και έως 1,2 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Υ. Στα κτίρια με οι μετακινήσεις που αναπτύσσονται είναι έως και 1,5 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Χ και έως 1,5 φορές μεγαλύτερες για σεισμό Υ. 5. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ ΙΔΕΑΤΩΝ ΑΣΥΜΜΕΤΡΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ Κάθε ομάδα διαγραμμάτων που παρουσιάζεται περιλαμβάνει προσομοίωμα χωρίς καθόλου και με (πλάκες οπλισμένου σκυροδέματος). Η διερεύνηση της επιρροής της ύπαρξης των διαφραγμάτων καθώς και των άλλων παραμέτρων που αναφέρθηκαν σε προηγούμενα κεφάλαια θα σχολιαστεί εκτενώς στη συνέχεια του παρόντος κεφαλαίου. Ακολούθως, παρατίθενται τα αποτελέσματα των αναλύσεων όλων των κατασκευών που μελετήθηκαν ενδεικτικά για πάχος τοίχων.25 m. Τα αποτελέσματα των αναλύσεων για τα πάχη τοίχων.5 m και.75 m παρουσιάζονται λεπτομερώς στο Παράρτημα Β της εργασίας. 5.1 ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΑΣΥΜΜΕΤΡΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (ΑΣ) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ. 5.1 και 5.2 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 5.1) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΒΓ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΒΞ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 5.2) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΒΓ και ΓΔ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ. 5.1 και 5.2 μπορούμε να διαπιστώσουμε

161 141 ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις. Σχήμα 5.1 Μετακινήσεις κτιρίων ΑΣ (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 5.2 Μετακινήσεις κτιρίων ΑΣ (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα

162 142 Πίνακας 5.1 Αποτελέσματα αναλύσεων ασύμμετρων κτιρίων - πάχος.25 m Κτίριο ΑΣ1 ΑΣ2 ΑΣ3 ΑΣ5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ex+.3Ey (mm) Γωνιακή παραμόρφωση X (drift, ) ΒΓ Εκτός 2,7 7 Ισόγειο Χωρίς ΒΞ Εντός,45,14 ΒΓ Εκτός,3,9 Ισόγειο Με ΓΔ Εντός,3,9 ΒΓ Ισόγειο Εκτός 11,25 3,52 ΒΓ Α' Όροφος Εκτός 3,75 6,9 Χωρίς ΒΞ Ισόγειο Εντός 1,5,33 ΒΞ Α' Όροφος Εντός 1,8,23 ΒΓ Ισόγειο Εκτός 1,5,33 ΒΓ Α' Όροφος Εκτός 1,95,28 Με ΓΔ Ισόγειο Εντός 1,5,33 ΓΔ Α' Όροφος Εντός 1,95,28 ΒΓ Ισόγειο Εκτός 12,3 3,84 ΒΓ Α' Όροφος Εκτός 18,75 2,2 ΒΓ Β' Όροφος Εκτός 4,65 6,84 Χωρίς ΒΞ Ισόγειο Εντός 2,55,8 ΒΞ Α' Όροφος Εντός 5,1,8 ΒΞ Β' Όροφος Εντός 7,5,61 ΒΓ Ισόγειο Εκτός 2,1,66 ΒΓ Α' Όροφος Εκτός 4,2,66 ΒΓ Β' Όροφος Εκτός 5,7,47 Με ΓΔ Ισόγειο Εντός 2,1,66 ΓΔ Α' Όροφος Εντός 4,2,66 ΓΔ Β' Όροφος Εντός 5,7,47 ΒΓ Ισόγειο Εκτός 12,75 3,98 ΒΓ Α' Όροφος Εκτός 22,5 3,5 ΒΓ Β' Όροφος Εκτός 29,7 2,25 ΒΓ Γ' Όροφος Εκτός 38,7 2,81 ΒΓ Δ' Όροφος Εκτός 77,1 12, Χωρίς ΒΞ Ισόγειο Εντός 4,5 1,41 ΒΞ Α' Όροφος Εντός 9,9 1,69 ΒΞ Β' Όροφος Εντός 14,7 1,5 ΒΞ Γ' Όροφος Εντός 18,6 1,22 ΒΞ Δ' Όροφος Εντός 21,75,98 ΒΓ Ισόγειο Εκτός 3,6 1,13 ΒΓ Α' Όροφος Εκτός 8,1 1,41 ΒΓ Β' Όροφος Εκτός 12,45 1,36 ΒΓ Γ' Όροφος Εκτός 16,2 1,17 ΒΓ Δ' Όροφος Εκτός 18,9,84 Με ΓΔ Ισόγειο Εντός 3,6 1,13 ΓΔ Α' Όροφος Εντός 8,1 1,41 ΓΔ Β' Όροφος Εντός 12,45 1,36 ΓΔ Γ' Όροφος Εντός 16,2 1,17 ΓΔ Δ' Όροφος Εντός 18,9,84

163 143 AΣ1 AΣ Mετακινήσεις (mm) AΣ3 AΣ5 9, ,8 9, Σχήμα 5.3 Μετακινήσεις ασύμμετρων κτιρίων

164 144 ΑΣ1 ΑΣ2, 2, 4, 6, 8, Γωνιακή παραμόρφωση ( ), 2, 4, 6, 8, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) AΣ3 9,6, 2, 4, 6, 8, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) AΣ5 16, 12,8 9,6,, 5, 1, 15, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 5.4 Γωνιακές παραμορφώσεις ασύμμετρων κτιρίων Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ. 5.5 και 5.6 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 5.5) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΓΔ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΘΗ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 5.6) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΖΗ και ΘΗ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ. 5.5 και 5.6 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις.

165 145 Σχήμα 5.5 Μετακινήσεις κτιρίων ΑΣ (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 5.6 Μετακινήσεις κτιρίων ΑΣ (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα

166 146 Πίνακας 5.2 Αποτελέσματα αναλύσεων ασύμμετρων κτιρίων - πάχος.25 m Κτίριο ΑΣ1 ΑΣ2 ΑΣ3 ΑΣ5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ey+.3Ex (mm) Γωνιακή παραμόρφωση Y (drift, ) ΓΔ Εκτός 22,65 7,8 Ισόγειο Χωρίς ΘΗ Εντός,45,14 ΖΗ Εκτός,3,9 Ισόγειο Με ΘΗ Εντός,3,9 ΓΔ Ισόγειο Εκτός 15,75 4,92 ΓΔ Α' Όροφος Εκτός 35,85 6,28 Χωρίς ΘΗ Ισόγειο Εντός 1,5,33 ΘΗ Α' Όροφος Εντός 2,4,42 ΖΗ Ισόγειο Εκτός 1,35,42 ΖΗ Α' Όροφος Εκτός 2,25,28 Με ΘΗ Ισόγειο Εντός 1,35,42 ΘΗ Α' Όροφος Εντός 2,25,28 ΓΔ Ισόγειο Εκτός 15,15 4,73 ΓΔ Α' Όροφος Εκτός 25,5 3,9 ΓΔ Β' Όροφος Εκτός 45,6 2 Χωρίς ΘΗ Ισόγειο Εντός 2,7,84 ΘΗ Α' Όροφος Εντός 6,15 1,8 ΘΗ Β' Όροφος Εντός 9,6 1,8 ΖΗ Ισόγειο Εκτός 2,55,8 ΖΗ Α' Όροφος Εκτός 5,1,8 ΖΗ Β' Όροφος Εκτός 7,5,61 Με ΘΗ Ισόγειο Εντός 2,55,8 ΘΗ Α' Όροφος Εντός 5,1,8 ΘΗ Β' Όροφος Εντός 7,5,61 ΓΔ Ισόγειο Εκτός 19,35 6,5 ΓΔ Α' Όροφος Εκτός 31,95 3,94 ΓΔ Β' Όροφος Εκτός 39,75 2,44 ΓΔ Γ' Όροφος Εκτός 51,6 3,7 ΓΔ Δ' Όροφος Εκτός 84,9 1,41 Χωρίς ΘΗ Ισόγειο Εντός 6, 1,88 ΘΗ Α' Όροφος Εντός 14,85 2,77 ΘΗ Β' Όροφος Εντός 25,35 8 ΘΗ Γ' Όροφος Εντός 35 3,47 ΘΗ Δ' Όροφος Εντός 47,25 3,38 ΖΗ Ισόγειο Εκτός 4,2 1,31 ΖΗ Α' Όροφος Εκτός 9,75 1,73 ΖΗ Β' Όροφος Εκτός 15,45 1,78 ΖΗ Γ' Όροφος Εκτός 2,7 1,64 ΖΗ Δ' Όροφος Εκτός 25,5 1,36 Με ΘΗ Ισόγειο Εντός 4,2 1,31 ΘΗ Α' Όροφος Εντός 9,75 1,73 ΘΗ Β' Όροφος Εντός 15,45 1,78 ΘΗ Γ' Όροφος Εντός 2,7 1,64 ΘΗ Δ' Όροφος Εντός 25,5 1,36

167 147 AΣ1 AΣ Mετακινήσεις (mm) AΣ3 AΣ5 9,6 16, 12,8 9, , 5 1 Σχήμα 5.7 Μετακινήσεις ασύμμετρων κτιρίων

168 148 ΑΣ1 ΑΣ2, 2, 4, 6, 8, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) AΣ3 9,6, 2, 4, 6, 8, Γωνιακή παραμόρφωση ( ), 2, 4, 6, 8, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) AΣ5 16, 12,8 9,6,, 5, 1, 15, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 5.8 Γωνιακές παραμορφώσεις ασύμμετρων κτιρίων

169 Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Τα αποτελέσματα των αναλύσεων για τα ασύμμετρα κτίρια απέδειξαν ότι η ύπαρξη διαφράγματος δρα ευνοϊκά για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, ενώ για τις εντός επιπέδου η επιρροή του διαφράγματος εξαρτάται από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης. Ακολούθως, παρατίθενται συγκριτικοί πίνακες με τα αποτελέσματα για τις εντός και τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις για υπόθεση ύπαρξης και για απουσία διαφραγματικής λειτουργίας, για πάχος φερόντων τοίχων.25 m. Πίνακας 5.3 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) χωρίς με Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) χωρίς με Βαθμός επιρροής διαφράγματος (ε δ ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (ε δ ), Σεισμός Υ ΑΣ1 2,7,3 22,65,3 69, 75,5 ΑΣ2 ΑΣ3 ΑΣ5 11,25 1,5 15,75 1,35 1,71 11,67 3,75 1,95 35,85 2,25 15,77 15,93 12,3 2,1 15,15 2,55 5,86 5,94 18,75 4,2 25,5 5,1 4,46 4,91 4,65 5,7 45,6 7,5 7, ,75 3,6 19,35 4,2 3,54 4,61 22,5 8,1 31,95 9,75 2, ,7 12,45 39,75 15,45 2,39 2,57 38,7 16,2 51,6 2,7 2,39 2,49 77,1 18,9 84,9 25,5 4,8 3,39 Από τον Πιν. 5.3 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις επηρεάζονται σημαντικά από την ύπαρξη διαφράγματος και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Επιπλέον, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή του διαφράγματος μειώνεται, πράγμα το οποίο συνεπάγεται ότι στα χαμηλά κτίρια η ύπαρξη διαφράγματος είναι περισσότερο ευεργετική στην απόκριση τους. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι παρόλο που η κάτοψη είναι ασύμμετρη, η επιρροή του διαφράγματος είναι σχεδόν ίδια και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι για Σεισμό Χ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος

170 15 παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (ΑΣ1) με συντελεστή εδ = 69, ενώ ο ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (ΑΣ5) με συντελεστή εδ = 1,39. Ομοίως, για Σεισμό Υ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (ΑΣ1) με συντελεστή εδ = 75,5, ενώ ο ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (ΑΣ5) με συντελεστή εδ = 2,49. Πίνακας 5.4 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) χωρίς με Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) χωρίς με Βαθμός επιρροής διαφράγματος (ε δ ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (ε δ ), Σεισμός Υ ΑΣ1,45,3,45,3 1,5 1,5 ΑΣ2 ΑΣ3 ΑΣ5 1,5 1,5 1,5 1,35 1,,78 1,8 1,95 2,4 2,25,92 1,7 2,55 2,1 2,7 2,55 1,21 1,6 5,1 4,2 6,15 5,1 1,21 1,21 7,5 5,7 9,6 7,5 1,24 1,36 4,5 3,6 6, 4,2 1,25 1,43 9,9 8,1 14,85 9,75 1,22 1,52 14,7 12,45 25,35 15,45 1,18 1,64 18,6 16,2 35 2,7 1,15 1,76 21,75 18,9 47,25 25,5 1,15 1,89 Από τον Πιν. 5.4 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι η παρουσία διαφράγματος δεν είναι ευνοϊκή για το κτίριο ΑΣ2 και για τις δύο δράσεις σεισμού. Ακόμα, οι συντελεστές εδ που προέκυψαν για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι μικρότεροι σε σχέση με αυτούς για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι, για το μονώροφο κτίριο οι συντελεστές εδ είναι 46 φορές μικρότεροι για σεισμό κατά Χ και 5,3 φορές μικρότεροι για σεισμό κατά Υ. Επιπλέον, στο πενταώροφο κτίριο η επιρροή του διαφράγματος για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι 3,5 φορές μικρότερη για σεισμό κατά Χ, και 1,8 φορές μικρότερη για σεισμό κατά Υ. Επιπλέον, είναι αξιοσημείωτο ότι ακόμα και στα ασύμμετρα κτίρια η αύξηση του ύψους των κτιρίων δεν προκαλεί σημαντική μεταβολή του συντελεστή εδ, πράγμα το οποίο συνεπάγεται ότι για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις η επιρροή του διαφράγματος είναι ανεξάρτητη από το ύψος των κτιρίων. Στις εντός επιπέδου

171 151 μετατοπίσεις η επιρροή του διαφράγματος είναι περισσότερο σημαντική για το πενταώροφο κτίριο (ΑΣ5) για σεισμό στη διεύθυνση Υ. Όσον αφορά την επιρροή του πλήθους των ορόφων, παρατηρούμε ότι η αύξηση του ύψους των κτιρίων επηρεάζει σημαντικά την απόκρισή τους. Ειδικότερα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις των μονώροφων κτιρίων με τις μετακινήσεις της κορυφής των υπολοίπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 1,5 έως και 7,5 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 2 έως και 23,5 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 3,7 έως και 83,5 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Ομοίως, οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 4 έως και 7,5 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 15,7 έως και 23,5 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 48,3 έως και 15 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Επιπλέον, παρατηρούμε ότι για τον ίδιο όροφο όσο αυξάνεται το ύψος του κτιρίου έχουμε μεγαλύτερες μετατοπίσεις. Εξαίρεση αποτελούν οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις των κατασκευών χωρίς και για τις δύο διευθύνσεις σεισμού. Συγκεκριμένα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις του κτιρίου ΑΣ1 με τις μετακινήσεις του πρώτου ορόφου των υπόλοιπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων χωρίς προέκυψαν 2,3 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 5,7 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 1 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν 2,3 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 6 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 13,3 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο. Όσον αφορά τις μετατοπίσεις (εκτός και εντός επιπέδου) των κτιρίων με προέκυψαν 3,5 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 7 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 12 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν 4,5 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 8,5 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 14 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο.

172 Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων Η μεταβολή του πάχους των φερόντων τοίχων επηρεάζει, όπως είναι λογικό, τις μετακινήσεις των κτιρίων. Συγκεκριμένα, αυξάνοντας το πάχος των φερόντων τοίχων αυξάνεται η δυσκαμψία των στοιχείων των κατασκευών και έτσι η ίδια σεισμική διέγερση επιφέρει μικρότερες μετακινήσεις. Αυτό μπορεί να διαπιστωθεί από τα συγκριτικά διαγράμματα που ακολουθούν (Σχ. 5.9 & 5.1). Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι τα αποτελέσματα των μετακινήσεων των κτιρίων για τα πάχη τοίχων.5 m και.75 m παρατίθενται στους Πίνακες Β13 έως Β16 στο Παράρτημα Β της εργασίας. Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ ,1 24,75 15, ,9 14,1 12, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ ,9 35,85 26, ,5 19,5 17, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 5.9 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις ασύμμετρων κτιρίων Επιρροή πάχους

173 153 Από τα διαγράμματα του Σχ. 5.9 για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι στα κτίρια με η επιρροή της μεταβολής του πάχους αρχίζει να γίνεται ιδιαίτερα εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m επιφέρει σημαντική μείωση στις μετατοπίσεις των κτιρίων. Συγκεκριμένα, η μείωση είναι της τάξης του 67.9% και 25.4% χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 57.8% και 24% χωρίς και με αντίστοιχα. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m δεν παρατηρείται σημαντική μεταβολή των μετακινήσεων, με τα ποσοστά μείωσης να προκύπτουν 38.8% και 11.7% για κατασκευές χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 25.9% και 1.2% χωρίς και με αντίστοιχα. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με η αύξηση του πάχους επιφέρει σχεδόν τα ίδια ποσοστά μείωσης και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης.

174 154 Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ ,75 15,45 13, ,9 14,1 12, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ ,25 35, ,5 19,5 17,1 1 17, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 5.1 Εντός επιπέδου μετακινήσεις ασύμμετρων κτιρίων Επιρροή πάχους Από τα διαγράμματα του Σχ. 5.1 για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι η επιρροή της μεταβολής του πάχους αρχίζει να γίνεται ιδιαίτερα εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m επιφέρει μείωση στις μετατοπίσεις των κτιρίων, η οποία είναι της τάξης του 29% και 25.4% χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 24.1% και 24% χωρίς και με αντίστοιχα. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m τα ποσοστά μείωσης για τις μετακινήσεις που προκύπτουν είναι 15.5% και 11.7% για κατασκευές χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη

175 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 155 διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 52.3% και 1.2% χωρίς και με αντίστοιχα. Οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων με μειώνονται με τον ίδιο τρόπο και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ακόμα με αύξηση του πάχους από.5 m σε.75 m τα ποσοστά μείωσης που προκύπτουν είναι σχεδόν υποδιπλάσια μόνο για τις κατασκευές με υπόθεση διαφράγματος, σε σχέση με τα αντίστοιχα ποσοστά που προέκυψαν από μεταβολή του πάχους από.25 m σε.5 m. Από τα παραπάνω διαγράμματα διαπιστώσαμε ότι η μεταβολή του πάχους επηρεάζει περισσότερο τα ψηλά κτίρια. Ακόμα, η αύξηση του πάχους των τοίχων δρα ευνοϊκά στις μετακινήσεις των κτιρίων, με τα ποσοστά μείωσης να προκύπτουν μεγαλύτερα στις εκτός σε σχέση με τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις για τα κτίρια χωρίς. Ωστόσο, η μείωση των μετακινήσεων δεν είναι ανάλογη της αύξησης του πάχους. Επιπλέον, η αύξηση του πάχους είναι πολύ πιο καθοριστική στη μείωση των μετακινήσεων (εκτός & εντός) των κτιρίων χωρίς διαφραγματική λειτουργία. Τέλος, η αύξηση του πάχους των τοίχων από μια ορισμένη τιμή και μετά (εδώ.5 m) δεν επιδρά με τον ίδιο βαθμό στη μείωση των μετακινήσεων των κτιρίων. Εξαίρεση αποτελούν οι εντός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων χωρίς με πλήθος ορόφων μεγαλύτερο του τρία για σεισμό κατά Υ, όπου τα ποσοστά μείωσης των μετακινήσεων αυξάνονται με την αύξηση του πάχους. Στη συνέχεια, εξετάζεται η επιρροή της αύξησης του πάχους των τοίχων στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ). Ενδεικτικά, παρατίθενται συγκριτικά διαγράμματα με βάση τους συντελεστές εδ που αντιστοιχούν στις μετακινήσεις της κορυφής κάθε κτιρίου. 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ1 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 69, 75,5 11,5 14, 9, 5, Σεισμός Χ Σεισμός Υ πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm Σχήμα 5.11 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή πάχους

176 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 156 2, 15, 1, 5,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ2 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 15,77 15,93 5,67 5,36 Σεισμός Χ 3,57 Σεισμός Υ Σχήμα 5.12 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή πάχους 2 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ3 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 7,13 3,42 Σεισμός Χ Σχήμα 5.13 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή πάχους 7 3,3 2,27 2, Σεισμός Υ πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm 5, 4, 3, 2, 1,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ5 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 4,8 Σχήμα 5.14 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή πάχους 3,39 1,76 1,88 Σεισμός Χ 1,22 Σεισμός Υ 1,55 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm

177 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 157 Από τα Σχ έως 5.14 για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί μια αισθητή μείωση στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ) και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ιδιαίτερα για το μονώροφο κτίριο η μείωση αυτή είναι της τάξης του 83,3% για σεισμό κατά Χ και 81,5% για σεισμό κατά Υ. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m ο συντελεστής εδ μειώνεται κατά 21,7% για σεισμό κατά Χ και 64,3% για σεισμό κατά Υ. Επιπλέον, όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή της μεταβολής του πάχους στο βαθμό επιρροής διαφράγματος μειώνεται. Ενδεικτικά, η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί για το πενταώροφο κτίριο μείωση της τάξης του 56,9% για σεισμό κατά Χ και 44,5% για σεισμό κατά Υ. Με επιπλέον αύξηση του πάχους των φερόντων τοίχων από.5 m σε.75 m ο συντελεστής εδ μειώνεται κατά 3,7% για σεισμό κατά Χ και 17,6% για σεισμό κατά Υ. Τέλος, από τα αποτελέσματα για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι κατασκευές με μικρό πάχος τοίχων επωφελούνται περισσότερο από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας. 2,5 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ1 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 2, 1,5 1,5 1, 1, 1, πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 5.15 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή πάχους

178 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 158 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ2 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις,92 1,71 1,78 1,56 1,64 1,7 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 5.16 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή πάχους Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ3 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 2, 1,85 1,9 1,5 1,38 1,36 1,24 1,32 πάχος 25 cm 1, πάχος 5 cm,5 πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 5.17 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή πάχους 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ5 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,15 1,1 1,5 1,89 1,88 1,54 πάχος 25 cm πάχος 5 cm πάχος 75 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 5.18 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή πάχους

179 159 Από τα Σχ έως 5.18 για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις, παρατηρούμε ότι η αύξηση του πάχους των τοίχων δεν επηρεάζει το συντελεστή εδ με τον ίδιο τρόπο σε όλα τα κτίρια και για κάθε διεύθυνση σεισμού. Συγκεκριμένα, για τα κτίρια ΑΣ1 και ΑΣ3 (Σεισμός Χ) παρατηρείται ότι η μεταβολή του πάχους προκαλεί μια αυξομείωση του συντελεστή εδ. Για τα κτίρια ΑΣ1 (Σεισμός Υ), καθώς και για τα κτίρια ΑΣ5 (Σεισμός Χ, Σεισμός Υ) μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι συντελεστές εδ δεν μεταβάλλονται ουσιαστικά με την αύξηση του πάχους των τοίχων. Ακόμα, για τα κτίρια ΑΣ2 (Σεισμός Χ, Σεισμός Υ) και για ΑΣ3 (Σεισμός Υ) οι συντελεστές εδ αυξάνονται με την αύξηση του πάχους. Συνοψίζοντας, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι η μεταβολή του συντελεστή εδ τόσο για τις εκτός όσο και για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις δεν είναι ανάλογη της μεταβολής του πάχους των τοίχων. Τελικά, η αύξηση του πάχους των τοίχων επηρεάζει περισσότερο την απόδοση του διαφράγματος για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Το υλικό από το οποίο αποτελούνται οι κατασκευές από φέρουσα τοιχοποιία επηρεάζει σημαντικά την απόκριση τους υπό σεισμική καταπόνηση. Oι αναλύσεις των κατασκευών έγιναν αρχικά με θεώρηση υλικού με μηχανικές ιδιότητες: γ = 24 KN/m 3, E = 327 MPa, f wc = 3.27 MPa (αργολιθοδομή). Προκειμένου να εξεταστεί η επιρροή της αλλαγής του υλικού της τοιχοποιίας θεωρήσαμε ότι οι φέροντες τοίχοι της κατασκευής μας αποτελούνται από οπτοπλινθοδομή με τα εξής μηχανικά χαρακτηριστικά: γ = 15 KN/m 3, E = 165 MPa, f wc = 1.65 MPa. Επιλέγοντας ένα ασθενέστερο υλικό για τη φέρουσα τοιχοποιία αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της δυσκαμψίας των κτιρίων, πράγμα το οποίο συνεπάγεται μεγαλύτερες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις. Αυτό γίνεται εμφανές από τα συγκριτικά διαγράμματα που ακολουθούν (Σχ έως 5.26) για τις μετακινήσεις των κτιρίων ΑΣ1 έως ΑΣ5.

180 16 45, 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, 2,7 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ1 37,95 ux - χωρίς,3,6 ux - με 22,65 38,1 uy - χωρίς,3,75 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.19 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή Υλικού 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ2 3,75 54,6 ux - χωρίς 1,95 3,6 ux - με 35,85 57,9 uy - χωρίς 2,25 4,2 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.2 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή Υλικού 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, 4,65 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ3 69,75 ux - χωρίς 5,7 9,45 ux - με 45,6 72,9 uy - χωρίς 7,5 11,25 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.21 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή Υλικού

181 161 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ5 77,1 126,6 ux - χωρίς 3,6 18,9 ux - με 84,9 139,2 uy - χωρίς 39,3 25,5 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.22 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή Υλικού Κτίριο Πίνακας 5.5 Ποσοστά αύξησης (%) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Ποσοστά αύξησης των Εκτός επιπέδου μετακινήσεων (%) ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με ΑΣ1 83,3 1, 68,2 15, ΑΣ2 77,6 84,6 61,5 86,7 ΑΣ3 71,6 65,8 59,9 59,6 ΑΣ5 64,2 61,9 64, 56,9 Από τον Πιν. 5.5 παρατηρούμε ότι οι εκτός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων δεν αυξάνονται ανάλογα με τη μείωση της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας. Εξαίρεση αποτελούν οι μετακινήσεις του μονώροφου κτιρίου (ΑΣ1) με για σεισμό στη διεύθυνση Χ οι οποίες διπλασιάστηκαν. Επιπλέον, με την αύξηση του πλήθους των ορόφων η επιρροή της αλλαγής του υλικού μειώνεται. Ακόμα, η επιρροή της αλλαγής του υλικού είναι ανεξάρτητη από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης για τα κτίρια με, με εξαίρεση το μονώροφο κτίριο ΑΣ1.

182 162,8,7,6,5,4,3,2,1,,45 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ1,75 ux - χωρίς,3,6 ux - με,45,75,75 uy - χωρίς,3 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.23 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή Υλικού 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ2 2,55 1,8 1,95 ux - χωρίς 3,6 3,75 ux - με 2,4 2,25 uy - χωρίς 4,2 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.24 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή Υλικού 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ3 7,5 11,4 ux - χωρίς 5,7 9,45 ux - με 9,6 15, uy - χωρίς 7,5 11,25 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.25 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή Υλικού

183 163 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ5 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, 33,3 3,6 21,75 18,9 ux - χωρίς ux - με 47,25 72,9 uy - χωρίς 25,5 39,3 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.26 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή Υλικού Πίνακας 5.6 Ποσοστά αύξησης (%) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Κτίριο Ποσοστά αύξησης των Εντός επιπέδου μετακινήσεων (%) ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με ΑΣ1 66,7 1, 66,7 15, ΑΣ2 41,7 84,6 56,3 86,7 ΑΣ3 61,7 65,8 56,3 59,6 ΑΣ5 53,1 53,1 53,1 53,1 Από τον Πιν. 5.6 παρατηρούμε ότι οι εντός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων δεν αυξάνονται ανάλογα με τη μείωση της θλιπτικής αντοχής της τοιχοποιίας. Εξαίρεση αποτελεί η μετακίνηση του μονώροφου κτιρίου (ΑΣ1) με για σεισμό στη διεύθυνση Χ η οποία διπλασιάστηκε. Επιπλέον, με την αύξηση του πλήθους των ορόφων η επιρροή της αλλαγής του υλικού μειώνεται. Εξαίρεση αποτελούν τα ποσοστά αύξησης των μετακινήσεων των κτιρίων χωρίς για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Ακόμα, η επιρροή της αλλαγής του υλικού είναι ανεξάρτητη από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης με εξαίρεση τα μονώροφα κτίρια με. Αυτό μπορεί να διαπιστωθεί για όλες τις κατασκευές (με και χωρίς ) καθώς προκύπτουν τιμές για τα ποσοστά αύξησης που είναι σχετικά κοντά. Επιπλέον, παρατηρούμε ότι τα ποσοστά αύξησης για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις είναι σχετικά κοντά με τα αντίστοιχα ποσοστά που προκύπτουν για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, με εξαίρεση τα κτίρια χωρίς για σεισμό στη διεύθυνση Χ.

184 164 Πριν ολοκληρώσουμε την παρούσα ενότητα γίνεται μία τελευταία σύγκριση μεταξύ δύο περιπτώσεων κτιρίων: κτίρια από αργολιθοδομή με πάχος τοίχων.25 m και κτίρια από οπτοπλινθοδομή με πάχος τοίχων.5 m. Οι δύο περιπτώσεις κτιρίων επιλέχθηκαν προκειμένου να διερευνηθεί ποιος από τους δύο παράγοντες (πάχος τοίχων, υλικό τοιχοποιίας) επιδρά περισσότερο στη μείωση των μετακινήσεων των κτιρίων. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε φέροντες τοίχους με πάχος.25 m οι οποίοι αποτελούνται από υλικό με μηχανικές ιδιότητες: γ = 24 KN/m 3, E = 327 MPa, f wc = 3.27 MPa (αργολιθοδομή). Στη δεύτερη περίπτωση έχουμε διπλάσιο πάχος φερόντων τοίχων (.5 m) οι οποίοι, όμως, αποτελούνται από υλικό με σχεδόν υποδιπλάσιες μηχανικές ιδιότητες: γ = 15 KN/m 3, E = 165 MPa, f wc = 1.65 MPa (οπτοπλινθοδομή). 25, 2, 2,7 Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ1 22,65 15, 1, 5 7,5 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή 5,, ux - χωρίς,3,45 ux - με uy - χωρίς,3,45 uy - με Σχήμα 5.27 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή Υλικού

185 165 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ2 3,75 12,9 ux - χωρίς 1,95 2,1 ux - με 35,85 13,8 uy - χωρίς 2,25 2,7 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.28 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή Υλικού 5, 45, 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ3 4,65 21,75 ux - χωρίς 5,7 5 ux - με 45,6 23,4 uy - χωρίς 7,5 7,95 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.29 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή Υλικού 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εκτός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ5 77,1 4,5 ux - χωρίς 2,85 18,9 ux - με 84,9 54,6 uy - χωρίς 25,5 27,9 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.3 Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή Υλικού

186 166 Από τα συγκριτικά διαγράμματα που προηγήθηκαν (Σχ έως 5.3) παρατηρούμε ότι οι εκτός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων ΑΣ1 έως ΑΣ5 απουσία διαφράγματος, επηρεάζονται περισσότερο από το πάχος των φερόντων τοίχων παρά από το είδος του υλικού. Αντίθετα, για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων με ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το υλικό της τοιχοποιίας είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο. Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ1,7,6,6,6,5,4,3,2,45,3,45,45,3,45 Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή,1, ux - χωρίς ux - με uy - χωρίς uy - με Σχήμα 5.31 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ1 Επιρροή Υλικού 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ2 3,3 1,8 1,95 ux - χωρίς 2,1 ux - με 4,2 2,4 2,25 uy - χωρίς 2,7 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.32 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ2 Επιρροή Υλικού

187 167 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, 7,5 Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ3 8,1 ux - χωρίς 5,7 5 ux - με 9,6 13,8 uy - χωρίς 7,5 7,95 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.33 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ3 Επιρροή Υλικού 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Εντός επιπέδου Μετακινήσεις κτιρίου ΑΣ5 22,8 21,75 2,85 18,9 ux - χωρίς ux - με 47,25 52,5 uy - χωρίς 25,5 27,9 uy - με Αργολιθοδομή Οπτοπλινθοδομή Σχήμα 5.34 Εντός επιπέδου μετατοπίσεις κτιρίου ΑΣ5 Επιρροή Υλικού Όσον αφορά τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις (Σχ έως 5.34) παρατηρούμε ότι ανεξάρτητα από την ύπαρξη διαφράγματος, το υλικό της τοιχοποιίας είναι αυτό που επηρεάζει περισσότερο την απόκριση των ασύμμετρων κτιρίων. Τελικά, στα κτίρια με η επιρροή του υλικού φαίνεται να είναι πιο καθοριστική, καθώς οι μετακινήσεις για τα κτίρια με μικρό πάχος τοίχων και με ισχυρό υλικό (αργολιθοδομή) προέκυψαν μικρότερες. Ωστόσο, όμως, αξίζει να σημειωθεί ότι η διαφορά στις τιμές των μετακινήσεων για τις δύο περιπτώσεις κτιρίων με που διερευνήθηκαν είναι μικρή.

188 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ Κάθε ομάδα διαγραμμάτων που παρουσιάζεται περιλαμβάνει προσομοίωμα χωρίς καθόλου και με (πλάκες οπλισμένου σκυροδέματος). Η διερεύνηση της επιρροής της ύπαρξης των διαφραγμάτων καθώς και των άλλων παραμέτρων που αναφέρθηκαν σε προηγούμενα κεφάλαια θα σχολιαστεί εκτενώς στη συνέχεια του παρόντος κεφαλαίου. Ακολούθως, παρατίθενται τα αποτελέσματα των αναλύσεων όλων των κατασκευών που μελετήθηκαν ενδεικτικά για πάχος τοίχων.25 m. Τα αποτελέσματα των αναλύσεων για πάχος τοίχων.5 m παρουσιάζονται λεπτομερώς στο Παράρτημα Β της εργασίας. 6.1 ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ (Π) Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ex±.3Ey (Σεισμός Χ) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ. 6.1 και 6.2 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 6.1) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΓΔ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΗΘ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 6.2) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΓΔ και ΑΓ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ. 6.1 και 6.2 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις.

189 169 Σχήμα 6.1 Μετακινήσεις κτιρίων Π (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 6.2 Μετακινήσεις κτιρίων Π (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα

190 17 Πίνακας 6.1 Αποτελέσματα αναλύσεων πραγματικών κτιρίων - πάχος.25 m Κτίριο Π1 Π2 Π3 Π5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ex+.3Ey (mm) Γωνιακή παραμόρφωση X (drift, ) ΓΔ Εκτός 18,45 5,77 Ισόγειο Χωρίς ΗΘ Εντός,15,5 ΓΔ Εκτός,15,5 Ισόγειο Με ΑΓ Εντός,15,5 ΓΔ Ισόγειο Εκτός 1,8 3,38 ΓΔ Α' Όροφος Εκτός 26,55 4,92 Χωρίς ΗΘ Ισόγειο Εντός,9,28 ΗΘ Α' Όροφος Εντός 1,8,28 ΓΔ Ισόγειο Εκτός,75,23 ΓΔ Α' Όροφος Εκτός 1,35,19 Με ΑΓ Ισόγειο Εντός,75,23 ΑΓ Α' Όροφος Εντός 1,35,19 ΓΔ Ισόγειο Εκτός 1,35 3 ΓΔ Α' Όροφος Εκτός 16,5 1,78 ΓΔ Β' Όροφος Εκτός 33,15 5,34 Χωρίς ΗΘ Ισόγειο Εντός 2,55,8 ΗΘ Α' Όροφος Εντός 5,4,89 ΗΘ Β' Όροφος Εντός 7,5,66 ΓΔ Ισόγειο Εκτός 1,5,47 ΓΔ Α' Όροφος Εκτός 3,15,52 ΓΔ Β' Όροφος Εκτός 4,5,28 Με ΑΓ Ισόγειο Εντός 1,5,47 ΑΓ Α' Όροφος Εντός 3,15,52 ΑΓ Β' Όροφος Εντός 4,5,28 ΓΔ Ισόγειο Εκτός 9,6 3, ΓΔ Α' Όροφος Εκτός 16,8 2,25 ΓΔ Β' Όροφος Εκτός 22,5 1,78 ΓΔ Γ' Όροφος Εκτός 33,9 3,56 ΓΔ Δ' Όροφος Εκτός 69,45 11,11 Χωρίς ΗΘ Ισόγειο Εντός 3,6 1,13 ΗΘ Α' Όροφος Εντός 8,1 1,41 ΗΘ Β' Όροφος Εντός 12,6 1,41 ΗΘ Γ' Όροφος Εντός 16,5 1,22 ΗΘ Δ' Όροφος Εντός 19,65,98 ΓΔ Ισόγειο Εκτός 2,85,89 ΓΔ Α' Όροφος Εκτός 5 1,13 ΓΔ Β' Όροφος Εκτός 9,75 1,3 ΓΔ Γ' Όροφος Εκτός 12,6,89 ΓΔ Δ' Όροφος Εκτός 14,7,66 Με ΑΓ Ισόγειο Εντός 2,85,89 ΑΓ Α' Όροφος Εντός 5 1,13 ΑΓ Β' Όροφος Εντός 9,75 1,3 ΑΓ Γ' Όροφος Εντός 12,6,89 ΑΓ Δ' Όροφος Εντός 14,7,66

191 171 Π1 Π Mετακινήσεις (mm) Π3 Π5 9, ,8 9, Σχήμα 6.3 Μετακινήσεις πραγματικών κτιρίων

192 172 Π1 Π Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Π3 Π5 9, ,8 9, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 6.4 Γωνιακές παραμορφώσεις πραγματικών κτιρίων Σεισμικός συνδυασμός G+.3Q±Ey±.3Ex (Σεισμός Y) Από τις ομάδες διαγραμμάτων που απεικονίζονται στα Σχ. 6.5 και 6.6 είναι εμφανές ότι στα κτίρια χωρίς (Σχ. 6.5) οι μέγιστες εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούνται στο μέσον του τοίχου ΕΔ και οι μέγιστες εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα άκρα του τοίχου ΕΒ. Με την υπόθεση ύπαρξης ισχυρού διαφράγματος (Σχ. 6.6) οι μέγιστες μετατοπίσεις τόσο εκτός όσο και εντός επιπέδου παρατηρούνται στα άκρα των τοίχων ΕΔ και ΔΓ. Αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με οι εκτός και οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις ταυτίζονται. Από τα Σχ. 6.5 και 6.6 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι με την αύξηση του πλήθους των ορόφων δεν παρατηρείται αλλαγή στον κρίσιμο τοίχο που αναπτύσσονται οι μέγιστες εκτός και εντός επιπέδου μετατοπίσεις.

193 173 Σχήμα 6.5 Μετακινήσεις κτιρίων Π (πάχος.25 m) ΧΩΡΙΣ Διάφραγμα Σχήμα 6.6 Μετακινήσεις κτιρίων Π (πάχος.25 m) ME Διάφραγμα

194 174 Πίνακας 6.2 Αποτελέσματα αναλύσεων πραγματικών κτιρίων - πάχος.25 m Κτίριο Π1 Π2 Π3 Π5 Τοίχος (max u/διεύθυνση) Όροφος Διαφραγματική Λειτουργία Αστοχία Μετακινήσεις τοίχου G+.3Q+Ey+.3Ex (mm) Γωνιακή παραμόρφωση Y (drift, ) ΕΔ Εκτός 45, 14,6 Ισόγειο Χωρίς ΕΒ Εντός,45,14 ΕΔ Εκτός,3,9 Ισόγειο Με ΔΓ Εντός,3,9 ΕΔ Ισόγειο Εκτός 31,2 9,75 ΕΔ Α' Όροφος Εκτός 72, 13,6 Χωρίς ΕΒ Ισόγειο Εντός 1,5,33 ΕΒ Α' Όροφος Εντός 1,8,23 ΕΔ Ισόγειο Εκτός 1,5,33 ΕΔ Α' Όροφος Εκτός 1,95,28 Με ΔΓ Ισόγειο Εντός 1,5,33 ΔΓ Α' Όροφος Εντός 1,95,28 ΕΔ Ισόγειο Εκτός 24,9 7,78 ΕΔ Α' Όροφος Εκτός 47,7 7,13 ΕΔ Β' Όροφος Εκτός 89,55 13,8 Χωρίς ΕΒ Ισόγειο Εντός 2,1,66 ΕΒ Α' Όροφος Εντός 4,5,61 ΕΒ Β' Όροφος Εντός 5,7,52 ΕΔ Ισόγειο Εκτός 2,1,66 ΕΔ Α' Όροφος Εκτός 4,5,75 ΕΔ Β' Όροφος Εκτός 6,15,52 Με ΔΓ Ισόγειο Εντός 2,1,66 ΔΓ Α' Όροφος Εντός 4,5,75 ΔΓ Β' Όροφος Εντός 6,15,52 ΕΔ Ισόγειο Εκτός 26,25 8,2 ΕΔ Α' Όροφος Εκτός 44,4 5,67 ΕΔ Β' Όροφος Εκτός 57, 3,94 ΕΔ Γ' Όροφος Εκτός 79,5 7,3 ΕΔ Δ' Όροφος Εκτός 133,95 17,2 Χωρίς ΕΒ Ισόγειο Εντός 3,75 1,17 ΕΒ Α' Όροφος Εντός 8,1 1,36 ΕΒ Β' Όροφος Εντός 12,75 1,45 ΕΒ Γ' Όροφος Εντός 17,25 1,41 ΕΒ Δ' Όροφος Εντός 21,15 1,22 ΕΔ Ισόγειο Εκτός 3,75 1,17 ΕΔ Α' Όροφος Εκτός 8,85 1,59 ΕΔ Β' Όροφος Εκτός 14,55 1,78 ΕΔ Γ' Όροφος Εκτός 19,8 1,64 ΕΔ Δ' Όροφος Εκτός 24,45 1,45 Με ΔΓ Ισόγειο Εντός 3,75 1,17 ΔΓ Α' Όροφος Εντός 8,85 1,59 ΔΓ Β' Όροφος Εντός 14,55 1,78 ΔΓ Γ' Όροφος Εντός 19,8 1,64 ΔΓ Δ' Όροφος Εντός 24,45 1,45

195 175 Π1 Π Mετακινήσεις (mm) Π3 Π5 9, ,8 9, Σχήμα 6.7 Μετακινήσεις πραγματικών κτιρίων

196 176 Π1 Π Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Π3 Π5 9, ,8 9, Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Γωνιακή παραμόρφωση ( ) Σχήμα 6.8 Γωνιακές παραμορφώσεις πραγματικών κτιρίων

197 Διερεύνηση επιρροής πλήθους ορόφων και διαφραγματικής λειτουργίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Τα αποτελέσματα των αναλύσεων και για αυτό το είδος κτιρίων απέδειξαν ότι η ύπαρξη διαφράγματος δρα ευνοϊκά για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, ενώ για τις εντός επιπέδου η επιρροή του διαφράγματος εξαρτάται από τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης. Ακολούθως, παρατίθενται συγκριτικοί πίνακες με τα αποτελέσματα για τις εντός και τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις για υπόθεση ύπαρξης και για απουσία διαφραγματικής λειτουργίας, για πάχος φερόντων τοίχων.25 m. Πίνακας 6.3 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) Χωρίς Με Διάφραγμα Διάφραγμα Εκτός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) Χωρίς Με Διάφραγμα Διάφραγμα Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Υ Π1 18,45,15 45,,3 123, 15, Π2 Π3 Π5 1,8,75 31,2 1,5 14,4 29,71 26,55 1,35 72, 1,95 19,67 36,92 1,35 1,5 24,9 2,1 6,9 11,86 16,5 3,15 47,7 4,5 5,1 1,6 33,15 4,5 89,55 6,15 8,19 14,56 9,6 2,85 26,25 3,75 3,37 7, 16,8 5 44,4 8,85 2,6 5,2 22,5 9,75 57, 14,55 2,31 3,92 33,9 12,6 79,5 19,8 2,69 4,2 69,45 14,7 133,95 24,45 4,72 5,48 Από τον Πιν. 6.3 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις επηρεάζονται σημαντικά από την ύπαρξη διαφράγματος και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι από το διώροφο κτίριο και μετά οι συντελεστές εδ που προκύπτουν για σεισμό στη διεύθυνση Υ είναι σχεδόν διπλάσιοι από τους αντίστοιχους συντελεστές για σεισμό κατά Χ. Επιπλέον, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή του διαφράγματος μειώνεται, πράγμα το οποίο συνεπάγεται ότι στα χαμηλά κτίρια η ύπαρξη διαφράγματος είναι περισσότερο ευεργετική στην απόκριση τους. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι για

198 178 Σεισμό Χ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (Π1) με συντελεστή εδ = 123, ενώ ο ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (Π5) με συντελεστή εδ = 2,31. Ομοίως, για Σεισμό Υ ο μέγιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο μονώροφο κτίριο (Π1) με συντελεστή εδ = 15, ενώ ο ελάχιστος βαθμός επιρροής διαφράγματος παρατηρείται στο πενταώροφο κτίριο (Π5) με συντελεστή εδ = 3,92. Πίνακας 6.4 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Εντός επιπέδου μετατοπίσεις Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Χ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Εντός επιπέδου Μετατοπίσεις, Σεισμός Υ (mm) Χωρίς Διάφραγμα Με Διάφραγμα Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Χ Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ), Σεισμός Υ Π1,15,15,45,3 1, 1,5 Π2 Π3 Π5,9,75 1,5 1,5 1,2 1, 1,8 1,35 1,8 1,95 1,33,92 2,55 1,5 2,1 2,1 1,7 1, 5,4 3,15 4,5 4,5 1,71,9 7,5 4,5 5,7 6,15 1,85,93 3,6 2,85 3,75 3,75 1,26 1, 8,1 5 8,1 8,85 1,26,92 12,6 9,75 12,75 14,55 1,29,88 16,5 12,6 17,25 19,8 1,31,87 19,65 14,7 21,15 24,45 1,34,87 Από τον Πιν. 6.4 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι συντελεστές εδ που προέκυψαν για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις διαφοροποιούνται ανάλογα με τη διεύθυνση της σεισμικής δράσης. Σε αντίθεση με τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις, η επιρροή του διαφράγματος είναι περισσότερο σημαντική για σεισμό στη διεύθυνση Χ. Είναι εμφανές ότι για σεισμό παράλληλα στη μικρή διεύθυνση της κατασκευής (Σεισμός Υ) η ύπαρξη διαφράγματος δεν είναι ευεργετική, καθώς αυξάνει τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις σε όλα τα κτίρια πλην του μονώροφου κτιρίου. Αυτό γίνεται κατανοητό, καθώς για σεισμό στη διεύθυνση Υ οι συντελεστές εδ προκύπτουν μικρότεροι ή ίσοι της μονάδας σε όλα τα κτίρια εκτός από το μονώροφο. Χαρακτηριστικά, αναφέρουμε ότι για το μονώροφο κτίριο οι συντελεστές εδ που προκύπτουν είναι 123 φορές μικρότεροι σε σχέση με αυτούς για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις για σεισμό Χ, και 1 φορές μικρότεροι για σεισμό Υ, ενώ για το πενταώροφο κτίριο οι συντελεστές εδ είναι μόλις 3,5 φορές μικρότεροι για σεισμό

199 179 στη διεύθυνση Χ. Συνεπώς, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι για σεισμό Χ, όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η ύπαρξη διαφράγματος τείνει να επηρεάσει με τον ίδιο τρόπο τις εκτός και τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις. Τελικά, στα κτίρια με πλήθος ορόφων μεγαλύτερο ή ίσο του δύο και λόγο πλευρών 2:1 για σεισμό παράλληλα στη μικρή διεύθυνση οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις αυξάνονται από την ύπαρξη διαφράγματος, χωρίς όμως αυτή η αύξηση να είναι σημαντική. Όσον αφορά την επιρροή του πλήθους των ορόφων, παρατηρούμε ότι η αύξηση του ύψους των κτιρίων επηρεάζει σημαντικά την απόκρισή τους. Ειδικότερα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις των μονώροφων κτιρίων με τις μετακινήσεις της κορυφής των υπολοίπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 1,4 έως και 9 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 1,8 έως και 27 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 3,8 έως και 98 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Ομοίως, οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις προέκυψαν, από 4 έως και 12 φορές μεγαλύτερες για τα διώροφα κτίρια, από 12,7 έως και 5 φορές μεγαλύτερες για τα τριώροφα κτίρια και από 47 έως και 131 φορές μεγαλύτερες για τα πενταώροφα κτίρια. Επιπλέον, παρατηρούμε ότι για τον ίδιο όροφο όσο αυξάνεται το ύψος του κτιρίου έχουμε μεγαλύτερες μετατοπίσεις. Εξαίρεση αποτελούν οι εκτός επιπέδου μετατοπίσεις των κατασκευών χωρίς και για τις δύο διευθύνσεις σεισμού. Συγκεκριμένα, συγκρίνοντας τις μετακινήσεις του κτιρίου Π1 με τις μετακινήσεις του πρώτου ορόφου των υπόλοιπων κτιρίων διαπιστώνουμε ότι οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων χωρίς προέκυψαν 6 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 17 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 24 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν 2,3 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 4,7 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 8,3 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο. Όσον αφορά τις μετατοπίσεις (εκτός και εντός επιπέδου) των κτιρίων με προέκυψαν 5 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 1 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 19 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο για σεισμό κατά Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ οι μετατοπίσεις προέκυψαν 3,5 φορές μεγαλύτερες στο διώροφο κτίριο, 7 φορές μεγαλύτερες στο τριώροφο και 12,5 φορές μεγαλύτερες στο πενταώροφο κτίριο.

200 Διερεύνηση επιρροής πάχους τοίχων στις μετακινήσεις των κτιρίων Η μεταβολή του πάχους των φερόντων τοίχων επηρεάζει, όπως είναι λογικό, τις μετακινήσεις των κτιρίων. Συγκεκριμένα, αυξάνοντας το πάχος των φερόντων τοίχων αυξάνεται η δυσκαμψία των στοιχείων των κατασκευών και έτσι η ίδια σεισμική διέγερση επιφέρει μικρότερες μετακινήσεις. Αυτό μπορεί να διαπιστωθεί από τα συγκριτικά διαγράμματα που ακολουθούν (Σχ. 6.9 & 6.1). Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι τα αποτελέσματα των μετακινήσεων των κτιρίων για πάχος τοίχων.5 m παρατίθενται στους Πίνακες Β17 έως Β18 στο Παράρτημα Β της εργασίας. Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ ,45 17, ,7 11, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εκτός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ ,95 44, ,45 18, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 6.9 Εκτός επιπέδου μετακινήσεις πραγματικών κτιρίων Επιρροή πάχους

201 181 Από τα διαγράμματα του Σχ. 6.9 για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι στα κτίρια με η επιρροή της μεταβολής του πάχους αρχίζει να γίνεται ιδιαίτερα εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m επιφέρει σημαντική μείωση στις μετατοπίσεις, ιδιαίτερα των κτιρίων χωρίς. Συγκεκριμένα, η μείωση είναι της τάξης του 74.5% και 21.4% χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 66.5% και 23.3% χωρίς και με αντίστοιχα. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι στα κτίρια με η αύξηση του πάχους επιφέρει σχεδόν τα ίδια ποσοστά μείωσης και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Χ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Χ ,65 13, ,7 11, Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων χωρίς - Σεισμός Υ Εντός επιπέδου μετακινήσεις κτιρίων με - Σεισμός Υ , , , , Πλήθος ορόφων Πλήθος ορόφων Σχήμα 6.1 Εντός επιπέδου μετακινήσεις πραγματικών κτιρίων Επιρροή πάχους

202 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 182 Από τα διαγράμματα του Σχ. 6.1 για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις παρατηρούμε ότι η επιρροή της μεταβολής του πάχους αρχίζει να γίνεται ιδιαίτερα εμφανής από το τριώροφο κτίριο και μετά. Εξαίρεση αποτελούν οι εντός επιπέδου μετακινήσεις των κτιρίων χωρίς για σεισμό κατά Υ, καθώς δεν μεταβάλλονται ουσιαστικά με την αύξηση του πάχους. Ενδεικτικά αναφέρουμε ποσοστά μείωσης λόγω της μεταβολής του πάχους για τις μετακινήσεις της κορυφής του πενταώροφου κτιρίου. Η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m επιφέρει μείωση στις μετατοπίσεις των κτιρίων, η οποία είναι της τάξης του 29.8% και 21.4% χωρίς και με αντίστοιχα για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό στη διεύθυνση Υ η μείωση είναι της τάξης του 23.3% στα κτίρια με. Οι εντός επιπέδου μετατοπίσεις των κτιρίων με μειώνονται με τον ίδιο τρόπο και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Από τα παραπάνω διαγράμματα διαπιστώσαμε ότι η μεταβολή του πάχους επηρεάζει περισσότερο τα ψηλά κτίρια. Ακόμα, η αύξηση του πάχους των τοίχων δρα ευνοϊκά στις μετακινήσεις των κτιρίων, με τα ποσοστά μείωσης να προκύπτουν μεγαλύτερα στις εκτός σε σχέση με τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις στα κτίρια χωρίς. Ωστόσο, η μείωση των μετακινήσεων δεν είναι ανάλογη της αύξησης του πάχους. Επιπλέον, η αύξηση του πάχους είναι πολύ πιο καθοριστική στη μείωση των εκτός επιπέδου μετακινήσεων των κτιρίων χωρίς διαφραγματική λειτουργία. Στη συνέχεια, εξετάζεται η επιρροή της αύξησης του πάχους των τοίχων στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ). Ενδεικτικά, παρατίθενται συγκριτικά διαγράμματα με βάση τους συντελεστές εδ που αντιστοιχούν στις μετακινήσεις της κορυφής κάθε κτιρίου. 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π1 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 123, Σεισμός Χ 15, 22, 28, Σεισμός Υ πάχος 25 cm πάχος 5 cm Σχήμα 6.11 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π1 Επιρροή πάχους

203 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 183 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π2 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 19,67 7, Σεισμός Χ 36,92 11,44 Σεισμός Υ πάχος 25 cm πάχος 5 cm Σχήμα 6.12 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π2 Επιρροή πάχους 16, 14, 12, 1, 8, 6, 4, 2,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π3 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 8,19 3,75 Σεισμός Χ 14,56 Σχήμα 6.13 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π3 Επιρροή πάχους 5,28 Σεισμός Υ πάχος 25 cm πάχος 5 cm 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π5 - Εκτός επιπέδου μετατοπίσεις 5,48 4,72 πάχος 25 cm 2,39 1,53 πάχος 5 cm Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 6.14 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π5 Επιρροή πάχους

204 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 184 Από τα Σχ έως 6.14 για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί μια αισθητή μείωση στο βαθμό επιρροής διαφράγματος (εδ) και για τις δύο διευθύνσεις της σεισμικής δράσης. Ιδιαίτερα για το μονώροφο κτίριο η μείωση αυτή είναι της τάξης του 82,1% για σεισμό κατά Χ και 81,3% για σεισμό κατά Υ. Όσο αυξάνεται το ύψος των κτιρίων η επιρροή της μεταβολής του πάχους στο βαθμό επιρροής διαφράγματος μειώνεται. Ενδεικτικά, για το πενταώροφο κτίριο η αύξηση του πάχους από.25 m σε.5 m προκαλεί μείωση της τάξης του 67,6% για σεισμό κατά Χ και 5% για σεισμό κατά Υ. Τέλος, από τα αποτελέσματα για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι κατασκευές με μικρό πάχος τοίχων επωφελούνται περισσότερο από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας. 2,5 2, 1,5 1,,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π1 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1, 2, 1,5 1,5 πάχος 25 cm πάχος 5 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 6.15 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π1 Επιρροή πάχους 2, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π2 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,83 1,5 1,,5 1,33,92 1,11 πάχος 25 cm πάχος 5 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 6.16 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π2 Επιρροή πάχους

205 Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) Βαθμός επιρροής διαφράγματος (εδ) 185 2, 1,5 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π3 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,85 1,45 1,,5,93 1,3 πάχος 25 cm πάχος 5 cm, Σεισμός Χ Σεισμός Υ Σχήμα 6.17 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π3 Επιρροή πάχους 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π5 - Εντός επιπέδου μετατοπίσεις 1,34 Σεισμός Χ 1,19 1,18 Σχήμα 6.18 Βαθμός επιρροής διαφράγματος κτιρίου Π5 Επιρροή πάχους,87 Σεισμός Υ πάχος 25 cm πάχος 5 cm Από τα Σχ έως 6.18 για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις, παρατηρούμε ότι η αύξηση του πάχους των τοίχων δεν επηρεάζει το συντελεστή εδ με τον ίδιο τρόπο σε όλα τα κτίρια και για κάθε διεύθυνση σεισμού. Συγκεκριμένα, για τα κτίρια Π1 ο συντελεστής εδ για σεισμό κατά Χ αυξάνεται, ενώ για σεισμό κατά Υ παραμένει αμετάβλητος. Στα ψηλότερα κτίρια (Π2, Π3, Π5) για σεισμό παράλληλα στη μικρή διεύθυνση (σεισμός Υ) ο συντελεστής εδ αυξάνεται με την αύξηση του πάχους χωρίς, όμως, η αύξηση αυτή να είναι σημαντική. Για σεισμό στη διεύθυνση Χ ο συντελεστής εδ αυξάνεται στο κτίριο Π2, ενώ στα πιο ψηλά κτίρια (Π3, Π5) παρουσιάζει μείωση. Η μεταβολή του συντελεστή εδ είναι περισσότερο εμφανής για σεισμό στη διεύθυνση Χ, ενώ για σεισμό κατά Υ η μείωση είναι σχετικά μικρή.

206 186 Συνοψίζοντας, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι η μεταβολή του συντελεστή εδ τόσο για τις εκτός όσο και για τις εντός επιπέδου μετατοπίσεις δεν είναι ανάλογη της μεταβολής του πάχους των τοίχων. Τελικά, η αύξηση του πάχους των τοίχων επηρεάζει περισσότερο την απόδοση του διαφράγματος για τις εκτός επιπέδου μετατοπίσεις Διερεύνηση επιρροής υλικού τοιχοποιίας στις μετακινήσεις των κτιρίων Το υλικό από το οποίο αποτελούνται οι κατασκευές από φέρουσα τοιχοποιία επηρεάζει σημαντικά την απόκριση τους υπό σεισμική καταπόνηση. Oι αναλύσεις των κατασκευών έγιναν αρχικά με θεώρηση υλικού με μηχανικές ιδιότητες: γ = 24 KN/m 3, E = 327 MPa, f wc = 3.27 MPa (αργολιθοδομή). Προκειμένου να εξεταστεί η επιρροή της αλλαγής του υλικού της τοιχοποιίας θεωρήσαμε ότι οι φέροντες τοίχοι της κατασκευής μας αποτελούνται από οπτοπλινθοδομή με τα εξής μηχανικά χαρακτηριστικά: γ = 15 KN/m 3, E = 165 MPa, f wc = 1.65 MPa. Επιλέγοντας ένα ασθενέστερο υλικό για τη φέρουσα τοιχοποιία έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της δυσκαμψίας των κτιρίων, πράγμα το οποίο συνεπάγεται μεγαλύτερες εντός και εκτός επιπέδου μετατοπίσεις. Αυτό γίνεται εμφανές από τα &sigm