ΤΕΕ ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑ ΟΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΗΜΕΡΙ ΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΠΟΛΙΤΙΣΤΙΚΗΣ ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΑΣ

Transcript

1 ΤΕΕ ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑ ΟΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΗΜΕΡΙ ΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΠΟΛΙΤΙΣΤΙΚΗΣ ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΑΣ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΜΝΗΜΕΙΩΝ ΜΕ ΕΙ ΙΚΕΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ Παναγιώτης Γρ. Καρύδης ρ. Πολιτικός Μηχανικός Καθηγητής Αντισεισµικής Τεχνολογίας Ε.Μ.Π. Μέλος της Ευρωπαϊκής Ακαδηµίας Επιστηµών και Τεχνών ΤΕΤΑΡΤΗ 18 ΑΠΡΙΛΙΟΥ

2 Το µέγεθος της θεµελίωσης ως δισδιάστατη ελαστική δοκός και η ταχύτητα της διάδοσης της εδαφικής κίνησης κατά µήκος της ενλόγω δοκού εξετάζονται ως βασικές παράµετροι για το σκοπό αυτής της εργασίας. ύο ισχυρές εδαφικές κινήσεις έχουν χρησιµοποιηθεί, καθεµία µε αρκετά διαφορετικά χαρακτηριστικά έναντι της άλλης. Ένας τεχνητός σεισµικός κραδασµός µε σχετικά υψηλή συχνότητα, προσαρµοσµένος στον Ευρωκώδικα 8, ποιότητα εδάφους A και ένας φυσικός σεισµός της Έδεσσας, Β.Ελλάδα, το 1990, Μ = 5.9. Ο σεισµός της Έδεσσας χαρακτηρίζεται από αρκετά µεγαλύτερες επικρατούσες περιόδους δόνησης, συγκρινόµενες µε τις αντίστοιχες του τεχνητού σεισµού. Ποικίλα µεγέθη θεµελιοδοκών έχουν εξεταστεί σε συνδυασµό µε την ταχύτητα διάδοσης της εδαφικής κίνησης κατά µήκος της µεγάλης διάστασης της δοκού. Οι πραγµατοποιηµένες κινήσεις στο κέντρο βάρους της δοκού, καθώς επίσης και τα αντίστοιχα φάσµατα απόκρισης υπολογίζονται. Τα φάσµατα αυτά συγκρίνονται µε τα αντίστοιχα του ελεύθερου πεδίου. Τα αποτελέσµατα της έρευνας καταδεικνύονται στις πρακτικές περιπτωσιολογικές εφαρµογές. 2

3 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑ ΡΟΜΗ Η επιρροή του µεγέθους της θεµελίωσης στη σεισµική απόκριση της κατασκευής έχει προσελκύσει, εδώ και σχεδόν 50 έτη, το ενδιαφέρον των διαφόρων ερευνητών. Ο καθηγητής G.Housner (1957) παρατήρησε και εξήγησε τη µείωση µέχρι και 50% της ελεύθερης εδαφικής κίνησης µε τη βοήθεια καταγραφών επιταχυνσιογράφων, κατά την επιµήκη διάσταση των αποθηκών Hollywood κατά τη διάρκεια του σεισµού στο Arvin - Tehachape του Κατά την εγκάρσια διεύθυνση (µικρή) της θεµελίωσης δεν παρατήρησε οποιαδήποτε αλλαγή στην κίνηση ελεύθερου πεδίου. Όπως φαίνεται στο τοπογραφικό διάγραµµα, Σχ. 1, έχουν καταγραφεί οι σεισµικές κινήσεις στο δάπεδο του ισογείου του επιµήκους κτιρίου των αποθηκών Hollywood (θέση Β ) και στο δάπεδο του µικρού ελαφρού µεταλλικού ισόγειου στεγάστρου (θέση P.L. ) 3

4 Σχήµα 1: Οι αποθήκες Hollywood (θέση Β ) και το µεταλλικό ισόγειο στέγαστρο (θέση P.L. ) στα οποία έχουν καταγραφεί οι σεισµικές κινήσεις Στο Σχ.2 συγκρίνονται τα φάσµατα ταχυτήτων από τις καταγραφές των επιταχυνσιογράφων του ενλόγω σεισµού. Παρατηρούµε ότι κατά τη µελέτη δύσκαµπτη διεύθυνση του κτιρίου (Σχ.2.α) η διαφορά µεταξύ βάσης κτιρίου ( Β ) και ουσιαστικά ελεύθερου πεδίου ( P.L. ) είναι της τάξεως του 50%. Κατά τη µικρή εύκαµπτη διεύθυνση του κτιρίου (Σχ.2.β) η διαφορά είναι αµελητέα. 4

5 Σχήµα 2.α.: Φάσµατα της βάσης κτιρίου ( Β ) και του ουσιαστικά ελεύθερου πεδίου ( P.L. ) κατά τη δύσκαµπτη διεύθυνση E-W Σχήµα 2.β.: Φάσµατα της βάσης κτιρίου ( Β ) και του ουσιαστικά ελεύθερου πεδίου ( P.L. ) κατά την εύκαµπτη διεύθυνση N-S Αυτό σηµαίνει ότι όσο η κατασκευή είναι µεγαλύτερη και πιο δύσκαµπτη τόσο ο διεγείρων το κτίριο (εισερχόµενος) σεισµικός κραδασµός γίνεται µικρότερος. 5

6 Σύµφωνα µε την έρευνά του, η σαφής διαφορά οφείλεται στο µήκος και τη δυσκαµψία της θεµελίωσης έναντι του µήκους κύµατος της σεισµικής κίνησης. Κατά µήκος της διαµήκους διεύθυνσης, το µήκος της θεµελίωσης είναι συγκρίσιµο µε το µήκος κύµατος, ενώ κατά την εγκάρσια διεύθυνση το µήκος της θεµελίωσης είναι πολύ µικρότερο. Αυτό ήταν µια πρώτη ένδειξη ότι όσο µεγαλύτερο είναι το µήκος της θεµελίωσης, τόσο µικρότερες είναι οι σεισµικές διεγέρσεις που εισάγονται στο κτίριο. 6

7 Εντούτοις, στον κώδικα του Υπουργείου Κατασκευών της Ε.Σ.Σ.. (1957) για τον αντισεισµικό σχεδιασµό εισήχθη ένα όριο του µεγίστου επιτρεπόµενου µήκους της θεµελίωσης σύµφωνα µε τη σεισµικότητα της περιοχής. Αντίγραφο του σχετικού εδαφίου παρουσιάζεται στον Πίν.1. Πίνακας 1. Μέγιστο επιτρεπόµενο µήκος θεµελίωσης σύµφωνα µε τη σεισµικότητα της περιοχής 7

8 Όσο υψηλότερη είναι η σεισµικότητα, τόσο µικρότερο το µήκος, και τόσο πιο δύσκαµπτη πρέπει να είναι κάθε στατικώς ανεξάρτητη µονάδα. Αυτό τέθηκε ως στόχος προκειµένου να αποφευχθεί ο υπολογισµός και η αντιµετώπιση των υψηλών εφελκυστικών και διατµητικών τάσεων στη θεµελίωση, καθώς επίσης και οι στρεπτικές εντάσεις περί τον κατακόρυφο άξονα. Και αυτά είχαν προκύψει µετά από µακροσεισµικές παρατηρήσεις βλαβών µετά από σεισµούς κατά τις οποίες όσο πιο επιµήκη ήταν τα κτίρια, τόσο µεγαλύτερες ήταν οι παρατηρηθείσες βλάβες. Στο βιβλίο του Polyakov (1973) η αύξηση των τάσεων σε ένα µεγάλων διαστάσεων κάτοψης κτίριο αποδεικνύεται µε την παρουσίαση των αποτελεσµάτων των υπολογισµών από την E.S. Medvedeva(1966). Σύµφωνα µε αυτούς τους υπολογισµούς, χρησιµοποιόντας τα µέγιστα επιτρεπόµενα από τον κώδικα µήκη στις διαστάσεις του κτιρίου, αναπτύσσονται ιδιαίτερα αυξηµένες τάσεις κατά µήκος της επιµήκους διεύθυνσης, λόγω σεισµού, τόσο υψηλές όσο 1.35MPa για τον εφελκυσµό και 0.74MPa για τη διάτµηση. Σε αυτό το βιβλίο δηλώθηκε ότι «η αύξηση του µήκους ενός κτιρίου συνήθως έχει δυσµενείς επιπτώσεις στη σεισµική του απόκριση». 8

9 Στα διαγράµµατα του Σχ.3 παρουσιάζεται η αιτία για τη δηµιουργία αυτών των εντατικών µεγεθών λόγω σεισµού. εν γράφτηκε ρητά, αλλά κάποιος θα µπορούσε να συµπεράνει ότι αυτό οφείλεται στο φαινόµενο ασυγχρωτισµού των σεισµικών κυµάτων που διαδίδουν κατά µήκος της θεµελίωσης του κτιρίου. Σχήµα 3: ιαγράµµατα εντατικών µεγεθών σε επιµήκη κτίρια α) Κατά τη διεύθυνση του άξονα b) Κατά την κατακόρυφη έννοια Polyakov (1973) 9

10 Εδώ φαίνεται να υπάρχει µια αντίφαση µεταξύ των τεκµηριωµένων παρατηρήσεων του G. Housner και των εξίσου τεκµηριωµένων παρατηρήσεων και αναλυτικών προσεγγίσεων στις οποίες στηρίχτηκε το σχετικό άρθρο του Σοβιετικού Αντισεισµικού Κανονισµού για περιορισµό του µέγιστου µήκους των κτιρίων. Όµως, αν κανείς µελετήσει την εργασία του Housner θα διαπιστώσει ότι το 43m ύψους και 66m µήκους κτίριο των αποθηκών Hollywood αποτελείται από ισχυρά τοιχώµατα οπλισµένου σκυροδέµατος µε ελάχιστα ανοίγµατα παραθύρων. Αυτό είναι µία εξαιρετική περίπτωση της εποχής εκείνης, η οποία, προφανώς, δεν θα αποτελούσε τις περιπτώσεις των βλαβών στις οποίες αναφέρεται ο Σοβιετικός Κανονισµός. Πιθανολογείται ότι τα κτίρια στη δεύτερη περίπτωση είναι σαφώς ασθενέστερα. Εντούτοις, µεταγενέστερα ο Polyakov (1985) ρητά έγραψε, ότι για µερικά κτίρια που ανεγείρονται σε µεγάλου µήκους συνεχείς πεδιλοδοκούς, παρατηρείται ιδιαίτερη µείωση των συνολικών σεισµικών φορτίων που µπορεί να αναπτυχθούν έναντι των τιµών που οδηγούν στην υπόθεση ότι τα εδαφικά µόρια κατά τη διάρκεια του σεισµού δονούνται όλα «συγχρονισµένα σε όλη τη θεµελίωση» και αυτό διότι σπανίως τα σεισµικά κύµατα φθάνουν ταυτοχρόνως στα διάφορα σηµεία της θεµελίωσης του κτιρίου. Ανέφερε µάλιστα ότι σε αυτή την περίπτωσή θα µπορούσε να εφαρµοστεί η αρχή της µέσης τιµής κατά την οποία η µέση τιµή της επιτάχυνσης στη θεµελίωση ισούται προς: 10

11 a && b 1 L () t = a & ( x,t) L 0 dx (1) όπου ä b (t) η µέση σεισµική επιτάχυνση στο σώµα της θεµελίωσης ως συνάρτηση του χρόνου (t), ä(x,t) η σεισµική επιτάχυνση στο ελεύθερο πεδίο κατά µήκος της θεµελίωσης ως συνάρτησης της θέσης (x) και του χρόνου (t), και L το συνολικό µήκος της θεµελίωσης Είναι προφανές ότι το max ä b (t) είναι µικρότερο από το τοπικό max ä(x,t) και όταν το κτίριο έχει µικρές διαστάσεις υφίσταται το max ä(x,t) έναντι των µεγάλων διαστάσεων κτιρίου που υφίσταται το max ä b (t) 11

12 Στο ίδιο βιβλίο ο Polyakov (1985) παρουσιάζει τα αποτελέσµατα της αναλυτικής εργασίας του G.L. Nikiporets, ο οποίος υπολόγισε το φάσµα απόκρισης της διαµήκους συνιστώσας του σεισµού Jurika, 1954, για διάφορα µήκη L της θεµελίωσης ενός κτιρίου. Ο λόγος: L τ = (sec) (2) v στον οποιο v(m / sec) είναι η ταχύτητα της διάδοσης των σεισµικών κυµάτων, χρησιµοποιήθηκε ως βασική παράµετρος στην εν λόγω µελέτη. Με άλλα λόγια το τ(sec) εκφράζει το χρόνο στον οποίο το σεισµικό κύµα διατρέχει τη θεµελίωση του κτιρίου. Ο Nikiporets διαπίστωσε ότι για περιόδους κτιρίων από 0.1 (sec) µέχρι 0.8 (sec) τα φάσµατα απόκρισης µειώνονται, έναντι αυτού στο ελεύθερο πεδίο, µε την αύξηση του χρόνου (τ). ηλαδή, διαπίστωσε ότι ισχύουν οι εξής τιµές των φασµάτων απόκρισης: τ(sec) Φάσµα στη θεµελίωση Φάσµα στο ελεύθερο πεδίο 95% 83% 65% 33% 12

13 Αυτό σηµαίνει ότι κρατώντας το µήκος της θεµελίωσης σταθερό, όσο χαµηλότερη η σεισµική ταχύτητα είναι, τόσο µεγαλύτερη είναι η µείωση των φασµάτων απόκρισης. Τα ίδια αποτελέσµατα µπορούν να εξαχθούν µε τη µεγαλύτερη θεµελίωση κρατώντας τη σεισµική ταχύτητα σταθερή. ΟΑναστασιάδης(1989) στο βιβλίο του αναφερόµενος στον Polyakov απέδωσε το γεγονός της µείωσης της σεισµικής απόκρισης κτιρίων επί θεµελιώσεων µεγάλων διαστάσεων κάτοψης στις τοπικές αλληλοαναιρέσεις των εισερχοµένων σεισµικών κινήσεων στα διάφορα σηµεία κατά µήκος της θεµελίωσης τόσο στις οριζόντιες διευθύνσεις όσο και στη κατακόρυφη. Ανέφερε επίσης, ότι εσωτερικές δυνάµεις στο σώµα της θεµελίωσης λόγω αυτών των αλληλοαναιρέσεων µπορούν να εµφανιστούν. Όλες αυτές οι αναλυτικές και µακροσκοπικές παρατηρήσεις είναι σε αρµονία µεταξύ τους. Πράγµατι, λόγω του φαινοµένου διαφοράς φάσεως ή µη συγχρωτισµού της διεγείρουσας σεισµικής κίνησης στα διάφορα σηµεία της θεµελίωσης όπως αυτό παρουσιάζεται στο Σχ. (4),θα αναπτυχθούν εσωτερικές δυνάµεις στη θεµελίωση (αξονικές, καµπτικές και διάτµητικές). 13

14 Σχήµα 4. Η πραγµατική διέγερση µιας κατασκευής. (α): Η κίνηση σεισµού - που προέρχεται από τα αριστερά, πλήττει πρώτα τα αριστερά ευρισκόµενα τµήµατα της θεµελίωσης του κτιρίου. Το υπόλοιπο του κτιρίου δεν κινείται, µέχρι (β) η διέγερση διαδίδεται στο κτίριο από τα διάφορα (Α, Β, C και D) θεµέλια. Οι σεισµικές κινήσεις στα διάφορα σηµεία εισαγωγή δείχνουν µια καθυστέρηση φάσης 14

15 Αυτές οι δυνάµεις αυξάνονται µε την αντίστοιχη αύξηση του µήκους της θεµελίωσης. Το σώµα της θεµελίωσης πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό προκειµένου να είναι σε θέση να αναλάβει αυτές τις δυνάµεις. Εποµένως, είναι λογικό να παρατηρούνται ζηµιές σε ανεπαρκώς οπλισµένες θεµελιώσεις, ανάλογα µε το µήκος τους, και εποµένως είναι λογικό σ αυτές τις περιπτώσεις να πρέπει να εισάγονται περιορισµοί σχετικά µε ταµέγιστα επιτρεπτά µήκη των θεµελίων. Το βασικότερο συµπέρασµα από όλα αυτά είναι ότι εφόσον αντιµετωπιστούν ή παραληφθούν επαρκώς οι πρόσθετες δυνάµεις στο σώµατης θεµελίωσης, ησεισµική απόκριση ολόκληρης της κατασκευής µειώνεται έναντι της περίπτωσης κατά την οποία οι διεγέρσεις στα διάφορα σηµεία της θεµελίωσης είναι σε φάση. Η τελευταία περίπτωση σίγουρα συµβαίνει σε µικρών διαστάσεων θεµελιώσεις. 15

16 2. ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΠΕ ΙΟΥ Σχήµα 5. Τρία ίδια κτίρια. Κατά τη διάρκεια του σεισµού των Αλκυονίδων στη κεντρική Ελλάδα το 1981 οι ζηµιές αυξάνονται από την αριστερή πλευρά στη δεξιά πλευρά. Το τρίτο κτίριο (από τα αριστερά) κατέρρευσε. Εάν ο µέσος κανόνας (µε κατάλληλη σύνδεση των θεµελίων) είχε εφαρµοστεί η κατάρρευση µπορεί να είχε αποφευχθεί. 16

17 Σχήµα 6. ύο από τα πέντε ίδια κτίρια κατέρρευσαν κατά τη διάρκεια του σεισµού στο Dinar της Τουρκίας το Εάν ο µέσος κανόνας είχε εφαρµοστεί (µε κατάλληλη σύνδεση των θεµελίων) η κατάρρευσηθαείχεαποφευχθεί. 17

18 Σχήµα 7: Έξι πανοµοιότυπα κτίρια κατοικιών στην Tangshan της Κίνας, 1976, µε τελείως διαφορετική απόκριση στον οµώνυµο σεισµό. Τα B, D και F καταστράφηκαν ολοσχερώς, το Ε υπέστη σηµαντικές βλάβες ενώ τα Α και C ήταν πολύ πιο ασφαλή. Σχήµα 8: Έξι πανοµοιότυπα µονώροφα κτίρια συµπεριφέρθηκαν εντελώς διαφορετικά σε σεισµό. Τα A και D χωρίς βλάβες, ενώ τα B, C, E και F κατάρρευσαν. 18

19 Σχήµα 9: Σχεδιάγραµµα σειράς πανοµοιότυπων κτιρίων ανάλογα µε το επίπεδο των ζηµιών, στο Erzincan της Τουρκίας, στις 13 Μαρτίου Α. Ποµόνης (2006) 19

20 Σχήµα 10: Γενική όψη των πανοµοιότυπων κτιρίων 20

21 Σχήµα 11: Στο σεισµό του Αιγίου το 1995, τα υπόλοιπα τµήµατα του µεγάλων διαστάσεων κτιρίου δεν υπέστησαν σηµαντικές ζηµιές. 21

22 Σχήµα 12: ύο τµήµατα του µεγάλων διαστάσεων ξενοδοχείου κατέρρευσαν, ενώ το αριστερό τµήµα έπαθε µικρές σχετικά ζηµιές κατά το σεισµό των Αλκυονίδων το

23 Σχήµα 13: Μερική κατάρρευση κτιρίου στο πανεπιστήµιο του Tokachi Oki,

24 3. ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΑΠΟ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΣ ΙΑΤΑΞΕΩΝ ΣΕΙΡΑΣ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΓΡΑΦΩΝ Είναι προφανές ότι ολόκληρο το υπό εξέταση θέµα είναι βασισµένο στη διαφοροποίηση της σεισµικής κίνησης κατά µήκος του σώµατος της θεµελίωσης. Αυτή η διαφοροποίηση οφείλεται στη διαφορά εύρους και φάσης των σεισµικών κυµάτων που οδεύουν κατά µήκος της θεµελίωσης ενός κτιρίου. Ένα καλό µέτρο αυτής της διαφοροποίησης είναι ο συντελεστής συγχρωτισµού µεταξύ δύο κινήσεων στα σηµεία ι και j. Σχήµα 14: ιαδροµή των σεισµικών κυµάτων από την πηγή σε σταθµούς καταγραφής της ισχυρής σεισµικής κίνησης 24

25 Σχήµα 15: ιαφορικές φάσεις στην άφιξη της οριζόντιας εδαφικής επιτάχυνσης κατά µήκος της περιοχής της Σειράς του SMART 1στη Taiwan, σεισµός M s =7.8,

26 Σύµφωνα µε τον Bolt (1991) αυτός ο συγχρωτισµός στο πεδίο των συχνοτήτων εκφράζεται από τη σχέση: γ ( ω) = ij S ii S ij ( ω) ( ω)s jj ( ω) στον οποίο Sij είναι η διαφασµατική συνάρτηση και τα Sii ή Sjj είναι οι αυτοφασµατικές συναρτήσεις των καταγραφόµενων σεισµικών δονήσεων. Σύµφωνα µε τον Bolt (1991) ο συντελεστής συγχρωτισµού είναι µια ανηγµένη τιµή µεταξύ µηδέν και ένα. Συντελεστής ίσος µε 1 σηµαίνει τον πλήρη συγχρωτισµό. Τιµές κάτω του 0.4 σηµαίνουν πλήρη ασυγχρωτισµού. (3) Σχήµα 16: Συντελεστής συγχρωτισµού N-S για τους 37 σταθµούς της Σειράς SMART 1 26

27 Μια µεγάλη βοήθεια στο υπό εξέταση στο θέµα δόθηκε από τις αναλύσεις των αρχείων ισχυρών κινήσεων που λήφθηκαν από τις διάφορες Σειρές επιταχυνσιογράφων όπως αυτό δίνεται από τον Abrahamson και τον Bolt (1985), από τον Niazi (1986), από τον Bolt (1991) και πολλούς άλλους ερευνητές. Εκτός από αυτό, το πρακτικό ενδιαφέρον είναι για τη δηµιουργία των χρονοϊστοριών ισχυρής κίνησης για τη σεισµική ανάλυση κατασκευών µε πολλαπλές στηρίξεις, µεγάλων κατασκευών κ.λπ., όπως παραδείγµατος χάριν ο Bolt (1991) και o Petronijevic (2002) περιγράφουν. Σύµφωνα µε τον Bolt (1991) οι καταγραµµένες κινήσεις από τη Σειρά του SMART 1 σε συχνότητες άνω των 2Hz δεσπόζονται από ασυγχρώτιστες κινήσεις όταν καταγράφονται σε µεγάλες αποστάσεις. Είναι ενδιαφέρον να αναφερθούν εδώ τα συµπεράσµατα του Niazi (1986) σύµφωνα µε τα οποία οι µέγιστες διαφασµατικές τιµές συγχρωτισµού των επιταχυνσιογραφηµάτων, της Σειράς επιταχυνσιογράφων EL Centro µπορούν να προσεγγιστούν από την έκφραση: 27

28 P = e β L v λ (4) όπου L(m) είναι η απόσταση µεταξύ των δύο σταθµών ή του µήκους της θεµελίωσης, λ (m) είναι το µήκος κύµατος, v (msec-1) είναι η ταχύτητα της διάδοσης του σεισµικού κύµατος κατά µήκος της θεµελίωσης και β συντελεστής τοπικών εδαφικών συνθηκών Εδώ θα πρέπει να σηµειωθεί ότι σε επικεντρικές περιοχές, όπου συµβαίνουν πολλαπλές ανακλάσεις, διαθλάσεις και συµβολή των διαφόρων σεισµικών κυµάτων, τα φαινόµενα µήκη σεισµικών κυµάτων είναι πολύ µικρότερα από αυτά που αντιστοιχούν στην αντίστοιχη κατηγορία κυµάτων. Έτσι µπορεί κανείς να παρατηρήσει µήκη σεισµικών κυµάτων τόσο µικρά της τάξης των 50m έως 100m. 28

29 O Niazi (1986) καταλήγει στην πρόταση του Σχ.18, για την παρατηρηθείσα µείωση της διαφασµατικής συνάρτησης της οριζόντιας επιτάχυνσης σε σχέση µε τη συχνότητα του σεισµικού κραδασµού και την απόσταση µεταξύ των σταθµών της Σειράς, ήτουµήκους της θεµελίωσης. Σχήµα 18: Παρατηρηθείσα µείωση της διαφασµατικής συνάρτησης της οριζόντιας επιτάχυνσης σε σχέση µε τη συχνότητα του σεισµικού κραδασµού και την απόσταση µεταξύ των σταθµών της Σειράς. 29

30 Οι Luco και Wong (1986) συνέβαλαν αρκετά προς την καλύτερη κατανόηση της σεισµικής απόκρισης των δύσκαµπτων θεµελίων στις ποικίλες χωρικές διεγέρσεις των εδαφικών κινήσεων. Με την αναλυτική προσέγγιση παρουσίασαν κλειστές µαθηµατικές εκφράσεις, συµπεριλαµβάνοντας όλες τις βασικές παραµέτρους. Σ αυτή την εργασία οι συντάκτες χρησιµοποίησαν µία αβαρή άκαµπτη θεµελίωση εδραζόµενη επί βισκοελαστικού ηµιχώρου. Η διέγερση ήταν διερχόµενο σεισµικό κύµα. ιαπίστωσαν µείωση της διαµήκους συνιστώσας της απόκρισης σε συχνότητες >1Hz. Ταυτοχρόνως διαπίστωσαν ότι αναπτύσσοντο στρεπτικές και λικνιστικές συνιστώσες της κίνησης. Σηµείωσαν ότι οι επιρροές αυτές εξαρτώνται σηµαντικά από τον βαθµό µη συγχρωτισµού των σεισµικών κινήσεων µεταξύ του ελεύθερου πεδίου και των διαφόρων σηµείων της θεµελίωσης. 30

31 4. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΜΕΡΙΚΩΝ ΦΑΣΜΑΤΩΝ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΩΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΤΟΥ ΜΗΚΟΥΣ ΤΗΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ 4.1 Βασικές εκτιµήσεις Με την πρόοδο των υπολογιστών και των υπολογιστικών κωδίκων στην Σεισµική Μηχανική έγινε εφικτό να πραγµατοποιηθεί γρήγορα και αξιόπιστα η σειρά παραµετρικών αναλύσεων στις διάφορες περιπτώσεις προκειµένου να εξεταστούν τα σύνθετα φαινόµενα όπως αυτό υπό εξέταση. Η κίνηση που καταγράφεται από έναν επιταχυνσιογράφο στην επικεντρική περιοχή είναι η προβολή της κίνησης των µορίων του εδάφους κατά µήκος των αντίστοιχων τριών αξόνων (x,y,z). Εκτός από τις τεκτονικές και ερπυστικές παραµορφώσεις στην επικεντρική περιοχή, αναπτύσσονται διάφορες κινήσεις που οφείλονται στα απ ευθείας, στα ανακλώµενα και διαθλωµένα κύµατα P, S, R και L όπως τα παρουσιαζόµενα στο Σχ.19. Αυτές οι κινήσεις µπορούν να δηµιουργήσουν ακόµη και στρεπτικές κινήσεις περί τον κατακόρυφο άξονα στην επικεντρική περιοχή. 31

32 Τα µόρια του εδάφους στα κύµατα Rayleigh επιτελούν ελλειπτικές κινήσεις. Ο µεγαλύτερος άξονας είναι ο άξονας της έλλειψης κατά µήκος της κατακόρυφης διεύθυνσης ενώ ο µικρότερος είναι κατά µήκος της οριζόντιας διεύθυνσης. Όσο βρισκόµαστε πιο κοντά στο επίκεντρο, τόσο µεγαλύτερος είναι ο λόγος µεταξύ του κατακόρυφου και οριζόντιου άξονα της έλλειψης. Κατ αυτόν τον τρόπο η σεισµική κίνηση που διεγείρει τη θεµελίωση µιας κατασκευής είναι µια κίνηση που προκύπτει από το συνδυασµό των προαναφερθέντων τύπων των βασικών κυµάτων, συν την αρχική τεκτονική και ερπυστική κίνηση. Η οποιαδήποτε συνισταµένη κίνηση διαδίδεται µε κάποια ταχύτητα κατά µήκοςτουεδάφουςπουβρίσκεταιηθεµελίωση. Αυτή η ταχύτητα µπορείναέχεικάποιασχέσηµε τις ταχύτητες από τα κύµατα P, S, R και L, και λόγω του αναφερθέντος συνδυασµού δεν συµπίπτει µε καµία απ αυτές. Μάλιστα, υπάρχουν ενδείξεις ότι αυτή είναι µικρότερη, όπως και το αντίστοιχο µήκος κύµατος λ. Σε αντίθεση, η συχνότητα κραδασµού των εδαφικών µορίων αυξάνει ως προς τις αντίστοιχες βασικές συχνότητες από τις οποίες προκύπτει. Εν πάση περιπτώσει από αυτό τον κραδασµότωνεδαφικών µορίων δηµιουργείται η όποια κυµατική διάδοση της σεισµικής κίνησης στην επικεντρική περιοχή. 32

33 Σχήµα 19. Η τελική κίνηση στην επιφάνεια µέσα στην επικεντρική περιοχή προκύπτει από το συνδυασµό των ανακλώµενων και διαθλώµενων σεισµικών κυµάτων χώρου και επιφάνειας, καθώς επίσης και του µηχανισµού γένεσης, και της διασποράς της διάδοσης της σεισµικής ενέργειας. 33

34 Για το λόγο αυτό αµειγή επιφανειακά κύµατα Rayleigh δεν µπορούν να παραχθούν στην επικεντρική περιοχή. Όπως παρουσιάζεται στο Σχ. (19c) οι προκύπτουσες οριζόντιες και κατακόρυφες κινήσεις είναι µία επαλληλία των οριζόντιων προβολών των Rayleigh (WR, h) και των διατµητικών (WS), των κατακόρυφων προβολών των κυµάτων Rayleigh (WR,V) και των κυµάτων P (WP) αντίστοιχα, βλ. Σχ (19d). Λόγω της γειτνίασης των ταχυτήτων των κυµάτων R και S προκύπτει η µορφήτουεπιφανειακούκύµατος του Σχ.(19e). Επιπλέον ας ληφθεί υπόψη ότι µέσα στην επικεντρική περιοχή οι τεκτονικές κινήσεις πρέπει να συνυπολογίζονται, δεδοµένουότιόλοιοιτύποιτωνκυµάτων φθάνουνσχεδόνταυτοχρόνως. Επίσης, όπως ήδη αναφέρθηκε υπάρχουν ενδείξεις ότι τα µήκη «κυµάτων» στις επικεντρικές περιοχές είναι σχετικά πολύ µικρά και υπάρχει µια ασυµβατότητα µεταξύ του µήκους κύµατος (λ), της ταχύτητας κυµάτων (v) και της συχνότητας (f). Κάποιος µπορεί να αντιληφθεί, µετά τα προαναφερθέντα, ότι το φαινόµενο της κίνησης σε ένα σηµείο στην επικεντρική περιοχή είναι αρκετά περίπλοκο και οι επιταχυνσιογράφοι καταγράφουν την τελική κίνηση του αντίστοιχου σηµείου. 34

35 ενκαταγράφουντηνκίνησηµιας επιφάνειας ή ενός σώµατος (άκαµπτο) µε συγκεκριµένες διαστάσεις. Έτσι, ένα σηµείο στην επιφάνεια του ελεύθερου πεδίου εκτελεί τις µέγιστες δυνατές κινήσεις κατά τη διάρκεια της µετάδοσης (παροδική) των σεισµικών κυµάτων, ενώ αντίθετα, ένα γραµµικό επίµηκες σώµα µε το διαµήκη άξονά του κατά το µήκος της διεύθυνσης της διάδοσης των κυµάτων λαµβάνει τις σεισµικές κινήσεις µεδιαφοράφάσης. Αυτό, είναι γενικά µια συνάρτηση του µήκους του σώµατος, της ταχύτητας διάδοσης και του συγχρωτισµού της κίνησης κατά µήκος του σώµατος. Εξαιτίας των αναφερθέντων σε προηγούµενο κεφάλαιο, ηπροσδοκώµενη κίνηση στο σώµα είναι βεβαίως µικρότερη από την αντίστοιχη του ελεύθερου πεδίου. 35

36 4.2 Υπολογισµός των φασµάτων απόκρισης σε άκαµπτη και αβαρή θεµελίωση Για την παραµετρική µελέτη επελέγη µια αβαρής δοκός από οπλισµένο σκυρόδεµα, µε διάφοραµήκη κάθε φορά L 1 =25 (m), L 2 =50 (m), L 3 =100 (m) και L 4 = 150 (m), όπως παρουσιάζεται στο Σχ.20. Ηδιατοµή τηςδοκούείναι0.5 (m) x2.0 (m). Ηδιάσταση2.0 (m) είναι κατακόρυφη, το µέτρο ελαστικότητας του σκυροδέµατος είναι E=29 GPa και ο λόγος του Poisson είναι ν = 0.2. Η δοκός στηρίζεται επί ελαστικών στηρίξεων µε µια ακαµψία K h = 4.0 (MN/m) και K v = 5.0 (MN/m) (6) Για την δυναµική ανάλυση της παροδικής κίνησης από το διερχόµενο σεισµικό κύµα χρησιµοποιήθηκε ο κώδικας ABACUS σε όλη τη µελέτη, καθώς επίσης και άλλα προγράµµατα της καθηµερινής χρήσης για τους δευτερεύοντες υπολογισµούς (φάσµατα απόκρισης κ.λπ.). Η κίνηση εισαγωγής καθορίζεται ως εξής. Έχει επιλεγεί η χρονοϊστορία ενός επιταχυνσιογραφήµατος. Αυτή η εδαφική κίνηση ενεργεί οριζόντια κατά µήκος της διαµήκους διεύθυνσης της προαναφερθείσας δοκού. 36

37 Ολόκληρο το επιταχυνσιογράφηµα διαδίδεται µε µια ορισµένη ταχύτητα κατά µήκος της δοκού και η διέγερση εφαρµόζεται µέσω των ελαστικών στηρίξεων που αναφέρθηκαν. Η ταχύτητα της διάδοσης είναι για κάθε περίπτωση : v1= 100 (m/sec), v2 = 200 (m/sec), v3 = 400 (m/sec) and v4 = 600 (m/sec) (7) Παραδείγµατος χάριν, για την περίπτωση της δοκού L3 = 100 (m) µε ταχύτηταv3 = 400 (m/sec), η τελευταία του στήριξη αρχίζει να διεγείρεται µε µια χρονική υστέρηση ίση µε t = 0.25 (sec) µετά από τη διέγερση της πρώτης στήριξης της δοκού. 37

38 Μήκος δοκού = 25m Μήκος δοκού = 50m Μήκος δοκού = 100m Μήκος δοκού = 150m Σχήµα 20. Οι διάφορες δοκοί και τα σηµεία ελαστικής στήριξης στο έδαφος σηµεία σεισµικής διέγερσης που χρησιµοποιήθηκαν στις παραµετρικές αναλύσεις 38

39 Οι ακόλουθες δύο σεισµικές κινήσεις έχουν επιλεγεί ως διεγέρσεις αναφοράς. Η πρώτη είναι ένα τεχνητό επιταχυνσιογράφηµα, το φάσµα απόκρισης του οποίου ακολουθεί τον EC8, κατηγορία εδάφους Α, που αντιστοιχεί σε µία επιτάχυνση σχεδιασµού a g = 0.24(g), µιας συνολικής διάρκειας 2.4(sec), όπως παρουσιάζεται στο Σχ.(21). ΟδεύτεροςείναιηΒ-Ν συνιστώσα του σεισµού της Έδεσσας, 21 εκ. 1990, που καταγράφηκε στη Γρίβα (Βόρεια Ελλάδα), Μ = 5.9R, από το ΙΤΣΑΚ. Η επικεντρική απόσταση είναι 31 (km) και το βάθος του υπoκέντρου είναι h < 15 (km). Η καταγραφή είναι σε µάλλον µαλακά εδαφικά υλικά. Εποµένως είναι λογικό να µετρηθούν οι δεσπόζουσες εδαφικές περίοδοι µεταξύ 0.5 (sec) και 0.7 (sec). Η συνιστώσα που χρησιµοποιήθηκε παρουσιάζεται στο Σχ.(22). Για κάθε τύπο διέγερσης, 4x4=16 συνδυασµοί µηκών της δοκού και ταχυτήτων κυµάτων έχουν αναλυθεί. Εποµένως ο συνολικός αριθµός τελικών αναλύσεων ήταν 32. Η αποκτηθείσα οριζόντια κίνηση στο κέντρο βάρους κάθε δοκού χρησιµοποιήθηκε προκειµένου να υπολογιστεί το φάσµα απόκρισής της για ποσοστό απόσβεσης 5%. Εδώ, χάριν συντοµίας, παρουσιάζονται τα αντιπροσωπευτικότερα φάσµατα απόκρισης. 39

40 Αποδείχθηκε, όπως αυτό έχει ήδη υποδειχθεί από τον G.L. Nikiporets στον Polyakov (1985) ότι η καθοριστική παράµετρος µεταξύ των διαφόρων φασµάτων απόκρισης είναι ο λόγος τ = L / v (sec). Εποµένως, στο Σχ. (23) παρουσιάζονται αυτά τα φάσµατα απόκρισης για τ1 = 0 (sec), (είναι η αντιστοιχούσα στο ελεύθερο πεδίο κίνηση), τ2 = 25/200 =0.125 (sec), τ3=25/100 = 0.25 (sec), τ4= 100/100 = 1.0 (sec) και τ5 = 150/100 = 1.5 (sec) για τον τεχνητό σεισµό. Στο Σχ. (24) τα φάσµατα απόκρισης για τ1 = 0 (sec), τ2 = 25/100 =0.25 (sec), τ3=150/400 = (sec), τ4= 100/100 = 1.0 (sec) και τ5 = 150/100 = 1.5 (sec) παρουσιάζονται για την εδαφική κίνηση του σεισµού της Έδεσσας. 40

41 4 Artificial Earthquake 1.2 Edessa Earthquake Acceleration (m/sec 2 ) 0 A cceleration (m/sec 2 ) Time 100 (sec) Σχήµα 21. Τεχνητό επιταχυνσιόγραµµα συµβατό µε το φάσµα απόκρισης του EC8, κατηγορία εδάφους Α, επιτάχυνση σχεδιασµού 0.24g Time 100 (sec) Σχήµα 22. Η Β-Ν συνιστώσα του σεισµού της Έδεσσας, 21 εκ. 1990, που καταγράφηκε από το ΙΤΣΑΚ στη Γρίβα (Βόρεια Ελλάδα), Μ = 5.9R 41

42 FREE FIELD l/v=0 sec l/v=25/100=0.25 sec Acceleration (m/sec 2 ) FREE FIELD l/v=0 sec l/v = 25/200 = sec Acceleration (m/sec 2 ) l/v=150/400=0.375 sec l/v=100/100=1.0 sec l/v=150/100= 1.5 sec l/v = 25/100 = 0.25 sec l/v = 100/100 = 1.0 sec l/v = 150/100 = 1.5 sec Period (sec) Period (sec) Σχήµα 23.Φάσµατα απόκρισης για τον τεχνητό σεισµό σύµφωνα µε τον EC8, έδαφος Α, για διάφορα τ(sec), (=L/v=µήκοςδοκού/ταχύτητα κύµατος) και µε 5% απόσβεση. Σχήµα 24. Φάσµατα απόκρισης για το φυσικό σεισµό της Έδεσσας, για διάφορα τ (sec), (=L/v=µήκος δοκού/ταχύτητα κύµατος) και µε 5% απόσβεση. 42

43 Παρόλο που οι καταγραφές της σεισµικής διέγερσης είναι αρκετά διαφορετικές στη µορφή, τη διάρκεια και στη συχνότητα από την πλευρά της µηχανικής, τα προκύπτοντα φάσµατα απόκρισης µοιάζουν να έχουν σχεδόν την ίδια µείωση µε αυτήν που παρήχθη επίσης από τον G.L. Nikiporets στον Polyakov (1985). ηλαδή, για τους δύο σεισµούςκαιτιςδιάφορεςτιµές του λόγου τ = L / v, τα πηλίκα των προκυπτόντων µέγιστων φασµατικών τιµών ως προς τα αντίστοιχα φάσµατα στο ελεύθερο πεδίο είναι περίπου τα ακόλουθα: τ =L/v (sec) Τεχνητός Έδεσσα Πίνακας 2. Σύγκριση του λόγου των µέγιστων φασµάτικων τιµών απόκρισης που προκύπτουν στο κέντρο βάρους των δοκών ως προς αυτές στο ελεύθερο πεδίο 43

44 Όπως φαίνεται από τον Πίνακα (2) η µείωση των προκυπτόντων φασµάτων απόκρισης για τον τεχνητό σεισµό είναι γρηγορότερη από αυτή για το σεισµό της Έδεσσας, µετηναύξησητουτ(sec). Η τελική και χαµηλότερη τιµή 0.50 επιτεύχθηκε πιο γρήγορα για το σεισµό της Έδεσσας έναντι του τεχνητού. Σε αυτήν την έρευνα αξίζει να συζητηθεί ποια είναι η έννοια της ταχύτητας που χρησιµοποιήθηκε για τη διάδοση των κυµάτων. Αυτό δεν πρέπει να µπερδευτεί µε τις γνωστές ταχύτητες των κυµάτων P, S, R και L. Θα ήταν προτιµότερο η αντίστοιχη «ταχύτητα» να καθορίζεται µε βάσητολόγοv = λ /Τ, όπου λ είναι το φαινόµενο µήκος κύµατος και το Τ είναι η δεσπόζουσα περίοδος κραδασµού των εδαφικών µορίων. Στις επικεντρικές περιοχές η τιµή τουλ µπορεί να βρεθεί σχετικά πολύ µικρή ( (m)). Οι µέγιστες τάσεις που υπολογίστηκαν στη δοκό ήταν οι ακόλουθες: Κεντρική αξονική τάση (εφελκυσµός ή θλίψη): περίπου 1.0MPa. Αυτό σηµαίνει κεντρική αξονική ή θλιπτική δύναµη στη θεµελιοδοκό Ν=1.0ΜΝ(=100t). Αξονική τάση ακραίας ίνας λόγω κάµψης 1.5 MPa(Απαιτούνται 10Φ20 άνω και 10Φ20 κάτω). Μέγιστη διατµητική τάση 0.6 MPa. Κάτω από το σώµα τηςθεµελίωσης πρέπει να υπάρχει µια ζώνη εδάφους που να µπορεί να παραλάβει τις µεγάλες παραµορφώσεις 44

45 και να απορροφήσει ενέργεια. Αυτό είναι µια ζώνη µετάβασης από το κινούµενο έδαφος προς το λιγότερο κινούµενο ή προς την εκτός φάσης κινούµενη πεδιλοδοκό, όπως παρουσιάζεται στο Σχ. (25). Σχήµα 25. Μια ζώνη Z-Z µετάβασης µεταξύ του εδάφους και της άκαµπτης δοκού που µπορεί να είναι αναπτυγµένη κάτω και γύρω από το σώµα τηςθεµελίωσης 45

46 5. ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Κατά τη διάρκεια του σεισµού του 1995 στο Αίγιο (Βόρεια Πελοπόννησος), µια εκκλησία της δεκαετίας του 1890 υπέστη σοβαρές βλάβες. Ηεκκλησίααυτή αποτελεί εθνικό µνηµείο. Οι ζηµιές ήταν επί το πλείστον κατά µήκος των περιµετρικών τοίχων, που στηρίζουν τους θόλους και τον τρούλο. Οι βλάβες αυτές ήταν ασύµµετρες. Οι τέσσερεις κεντρικοί κύριοι κίονες του Ι. Ναού υπέστησαν σχεδόν συµµετρικές ζηµιές στη βάση τους λόγω θλιπτικής κρουστικής φόρτισης. Με βάση τα συµπεράσµατα που αναφέρθηκαν ήδη στα προηγούµενα κεφάλαια, ως µία προληπτική επισκευή - ενίσχυση για τη µείωση του πρώτου και ισχυρού σεισµικού κραδασµού προτάθηκε η δηµιουργία της εσχάρας θεµελιοδοκών κάτω ή δίπλα από τις τοιχοποιίες. Οι πεδιλοδοκοί δηµιουργούν ένα ισχυρό διάφραγµα, το οποίο είναι σε κάποια επαφή µε την υπάρχουσα θεµελίωση της εκκλησίας. Εφ' όσον ο διαθέσιµος περιβάλλων χώρος το επιτρέπει, η εσχάρα επεκτείνεται όσο το δυνατόν περισσότερο, βλ. Σχ. (26). Αυτή η µέθοδος θα µπορούσε να θεωρηθεί και ως µέθοδος ενίσχυσης µιας υπάρχουσας κατασκευής ή µνηµείου, δεδοµένου ότι ο λόγος E/R (Φορτίο/Αντίσταση) µειώνεται και µάλιστα χωρίς καµµιά επέµβαση στην 46

47 ανωδοµή, µε µείωση του Ε και όχι µε αύξησητουr όπως γίνεται γενικά, µε τις συµβατικές µεθόδους (πολλές φορές, λόγω της ενίσχυσης της ανωδοµής ταυτοχρόνως αυξάνει και το Ε). Σχήµα 26. ηµιουργία µιας όσο το δυνατόν µεγαλύτερης εσχάρας πεδιλοδοκών, βλ. Α. Σαλή (2002) 47

48 48

49 49

50 50

51 51

52 52

53 53

54 6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 6.1. Η αύξηση του µεγέθους και ιδιαίτερα των οριζοντίων διαστάσεων της θεµελίωσης µιας κατασκευής δηµιουργεί εσωτερικές δυνάµεις στο σώµα της θεµελίωσης κατά τη διάρκεια σεισµού. Οι δυνάµεις αυτές πρέπει να παραληφθούν από ενίσχυση της θεµελίωσης µετά από µελέτη. 6.2 Η σεισµική διέγερση µιας κατασκευής είναι τόσο µικρότερη όσο µεγαλύτερη και δυσκαµπτότερη είναι η θεµελίωσή της. 6.3 Η σεισµική διέγερση των κατασκευών πρέπει να θεωρείται ως έχουσα άµεση συνάρτηση µε το µέγεθος της θεµελίωσης. 6.4 Σύµφωνα µε τις αναλύσεις που έγιναν η ληφθείσα κίνηση στο κέντρο βάρους της θεµελίωσης παρέχει φάσµατα σεισµικής απόκρισης, τα οποία είναι µικρότερα εκείνων του ελεύθερου πεδίου. Η µείωση αυτή για της περιπτώσεις που εξετάστηκαν µπορεί να φθάσει το 50%. 6.5 Οι βασικές παράµετροι που παίζουν σηµαντικό ρόλο στην ενλόγω µείωση είναι ανάλογες: 54

55 (α) του βαθµού µη συγχρωτισµού µεταξύ των διαφόρων σεισµικών κραδασµών διεγέρσεων που φθάνουν κατά µήκος της θεµελίωσης, (β) του περιεχοµένου υψηλών συχνοτήτων των ενλόγω σεισµικών κραδασµών, (γ) του µήκους της θεµελίωσης, και αντιστρόφως ανάλογες του µεγέθους: (α) του µήκους του σεισµικού κύµατος και (β) της ταχύτητάς του. 6.6 Ένας τρόπος για µείωση των σεισµικών καταπονήσεων σε νέες κατασκευές ή αύξηση της αντισεισµικότητάς τους µπορεί να επιτευχθεί µε τη δηµιουργία στην (υπάρχουσα ή νέα) θεµελίωση µιας εσχάρας ισχυρών και δύσκαµπτων θεµελιοδοκών όσο το δυνατόν µεγαλύτερων οριζόντιων διαστάσεων (µέχρι 120m κρίνεται ως επαρκείς) 6.7 Σε υπάρχουσες κατασκευές και ιδιαίτερα σε µνηµειακές κατασκευές π.χ. εκκλησίες ή άλλα µνηµεία τα οποία είναι συνήθως πανταχόθεν ελεύθερες µπορεί να κατασκευαστεί στο περίγραµµα και ενδιαµέσως µια τέτοιου είδους εσχάρα θεµελιοδοκών. Κατ αυτόν τον τρόπο η τιµή του κλάσµατος E / R (όπου E η σεισµική φόρτιση και R η σεισµική απόσταση) µπορεί πλέον να µειωθεί όχι µόνον δια της αυξήσεως του R αλλά και δια της µειώσεως του Ε. Έτσι δεν απαιτείται ιδιαίτερη ενίσχυση της ανωδοµής αλλά απλά µία µη εµφανής ενίσχυση της θεµελίωσης. 55

56 6.8 Βεβαίως η όλη εφαρµογή εξαρτάται από τα τεχνικά χαρακτηριστικά εδάφους και ανωδοµής, και απόστασης σεισµικών εστιών. Για να δηµιουργηθεί η εδαφική ζώνη απορρόφησης της σεισµικής ενέργειας χωρίς την ασάφεια δηµιουργίας πλαστικής ζώνης κάτω από την εσχάρα των θεµελιοδοκών συνιστάται η τοποθέτηση στη θέση αυτή µιας ζώνης από οµοιόµορφα και καλά δονηµένα ισοµεγέθη σκύρα (διαµέτρου περί τα 7cm). Ένα πάχος 30cm έως 70cm (εξαρτούµενο από την αναµενόµενη διαφορά του εύρους και συχνότητας των σεισµικών κραδασµών µεταξύ εδάφους και θεµελίωσης) της ενλόγω ζώνης µπορεί να θεωρηθεί ικανό. 6.9 Για καλύτερη συµπεριφορά και αύξηση της απορρόφησης ενέργειας στην ενλόγω µεταβατική ζώνη θα µπορούσε να τοποθετηθεί ανά 30cm πάχος σκύρων ένα µείγµα τριµµένων παλαιών ελαστικών αυτοκινήτων µε θερµή άσφαλτο και άµµο. Η διάµετρος του τριµµένου ελαστικού είναι µεγέθους ρυζιού Η µεθοδολογία και τα αποτελέσµατα που συνήχθησαν µπορούν να εφαρµοστούν είτε αυτούσια είτε µε κατάλληλη προσαρµογή και σε µεγάλες κατασκευές, όπως φράγµατα, γέφυρες κ.λπ. 56

57 6.11 Τα εντατικά και παραµορφωτικά σεισµικά µεγέθη στη θεµελίωση είναι ανάλογα: α) της έντασης του σεισµού, β) του µεγέθους της διαφοράς φάσεως των εισερχοµένων σεισµικών κυµάτων (του βαθµού µη συγχρωτισµού τους), γ) του βαθµού σύνδεσης µεταξύ εδάφους και κατασκευής δ) των διαστάσεων των θεµελίων στο οριζόντιο επίπεδο και ε) των χαρακτηριστικών σηµείων της ανωδοµής 6.12 Σε επικεντρικές περιοχές οι αναφερθείσες µειώσεις λόγω µη συγχρωτισµού καθίστανται εντονότερες απ ότι σε περιοχές µακρινού πεδίου. 57

58 Ευχαριστίες Ο συντάκτης εκφράζει τις ευχαριστίες του στους συνεργάτες του για τη συµβολή τους στην παρούσα εργασία. Ειδικά στο Λέκτορα κ. Χ. Μουζάκη, και τους Πολ.Μηχ. Στ. Αντωνίου, Λ. Καράπιττα και Αθ. Γλυκό. 58