Δίκτυα Επιταχυνσιογράφων - Ειδικά δίκτυα κατασκευών - Διάγνωση δομικής κατάστασης - Εμπειρία ΙΤΣΑΚ

Transcript

1 Δίκτυα Επιταχυνσιογράφων - Ειδικά δίκτυα κατασκευών - Διάγνωση δομικής κατάστασης - Εμπειρία ΙΤΣΑΚ ΛΕΚΙΔΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΔΡ. ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 27/6/2008 Τα σύγχρονα δίκτυα επιταχυνσιογράφων είναι αναγκαία για την αντισεισμική θωράκιση της χώρας. Ο Ελληνικός Αντισεισμικός Κανονισμός δίνει το χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας με τις σεισμικές επιταχύνσεις των διαφόρων ζωνών. Οι τιμές των ζωνών προκύπτουν από επεξεργασία των δεδομένων που καταγράφουν τα Δίκτυα επιταχυνσιογράφων. Με στόχο την καλή λειτουργία του Πανελλαδικού του δικτύου το ΙΤΣΑΚ καθιέρωσε ένα διαρκές πρόγραμμα συντήρησης, διατήρησης και αναβάθμισης του Εθνικού Δικτύου Επιταχυνσιογράφων. Στο δίκτυο αυτό εκτός των μονίμων εγκαταστάσεων περιλαμβάνονται και τα διάφορα ειδικά δίκτυα επιταχυνσιογράφων τα οποία χρησιμοποιούνται για συγκεκριμένα ερευνητικά προγράμματα τεχνικής σεισμολογίας, εδαφοδυναμικής και αντισεισμικών κατασκευών, αλλά και για καταγραφή μετασεισμικής ακολουθίας όταν αυτό είναι αναγκαίο. Επίσης με χρηματοδότηση της περιφέρειας έχει αναβαθμισθεί και επεκταθεί το δίκτυο της Κεντρικής Μακεδονίας, με σύνδεση μέσω τηλεφωνικών γραμμών για την άμεση τηλεματική λήψη δεδομένων μετά από ισχυρούς σεισμούς. Οι καταγραφές αυτές μετά από την διόρθωσή τους διατίθενται στον τεχνικό κόσμο για αντισεισμικό σχεδιασμό τεχνικών έργων τόσο υπό μορφή διορθωμένων επιταχυνσιογραμμάτων όσο και φασμάτων απόκρισης. Η πύκνωση του δικτύου επιταχυνσιογράφων είναι αναγκαία πράξη για την Ελλάδα όταν ο αριθμός που ήδη υπάρχει θεωρείται μικρός συγκριτικά με άλλες χώρες. Σε πρώτη φάση απαιτείται ένας τριπλασιασμός του συνολικού αριθμού των οργάνων Η ανάπτυξη του δικτύου επιταχυνσιογράφων πρέπει να γίνεται στην ελεύθερη επιφάνεια του εδάφους, σε γεωτρήσεις και σε σημαντικές κατασκευές, τώρα που κατασκευάζονται τα μεγάλα έργα υποδομής. Σύμφωνα με εκτιμήσεις από αρμόδιους του Υπουργείου Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημοσίων Έργων (Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ), οι γέφυρες των εθνικών, επαρχιακών και δημοτικών οδών ξεπερνούν τις , σε όλη τη χώρα. Πρόκειται για ένα αρκετά μεγάλο αριθμό γεφυρών, οι οποίες αποτελούν εθνικό κεφάλαιο. Επομένως επιβάλλεται η συστηματική συντήρηση ώστε να προστατευθεί η αρχική επένδυση. Η ασάφεια όσον αφορά τον ακριβή αριθμό των γεφυρών οφείλεται στο γεγονός ότι το πλήθος και η γενική εποπτεία των γεφυρών δεν ανήκει σε ένα φορέα. Οι γέφυρες των εθνικών οδών βρίσκονται υπό την εποπτεία του Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ. ενώ οι γέφυρες επαρχιακών οδών υπό την εποπτεία των τοπικών νομαρχιακών αρχών. Επίσης υπάρχουν και οι γέφυρες ιδιαίτερης σημασίας (θαλάσσια στενά, μεγάλες χαραδρογέφυρες κλπ). Οι γέφυρες αυτές αποτελούν κρίσιμα κομβικά σημεία των Εθνικών οδών και η καλή τους διατήρηση σε περίπτωση ισχυρού σεισμού είναι απαραίτητη για συνέχιση της κυκλοφορίας.

2 Σε ολόκληρο τον σύγχρονο κόσμο το δίκτυο των γεφυρών διαθέτει δίκτυα αισθητήρων τόσο για την παρακολούθηση της κυκλοφορίας όσο και για την παρακολούθηση τυχόν παραμορφώσεων, από διάφορα αίτια. Τα δίκτυα αυτά είναι συνδεδεμένα σε κεντρικό υπολογιστή για την αποθήκευση των μετρητικών δεδομένων. Στη χώρα μας δεν έχει εφαρμοσθεί κάποια συστηματική μεθοδολογία ελέγχου και συντήρησης σύμφωνα με την οποία ανά τακτά χρονικά διαστήματα να ελέγχονται οι γέφυρες και να αποφεύγονται βλάβες και ατυχήματα. Εργασίες συντήρησης εκτελούνται όταν αναφερθούν στους αρμόδιους φορείς βλάβες σε μια γέφυρα και αυτό γίνεται συνήθως όταν έχουν εμφανιστεί εκτεταμένες ζημιές και ιδιαίτερα μετά από κάποιο ατύχημα (σεισμός, φωτιά κλπ). Ορισμένοι κρατικοί φορείς βέβαια προγραμματίζουν την ενοργάνωση σημαντικών γεφυρών για τον έλεγχο της συμπεριφοράς τους. Βέβαια στα πλαίσια ειδικών ερευνητικών προγραμμάτων ( Αντισεισμική Προστασία Γεφυρών : πρόγραμμα χρηματοδοτούμενο από τη Γ.Γ.Ε.Τ ) έχουν αναπτυχθεί συστηματικές μεθοδολογίες συντήρησης με συμπλήρωση ερωτηματολογίου για τη τρωτότητα γεφυρών. Γέφυρες με υψηλή τρωτότητα προηγούνται στις εργασίες συντήρησης έναντι άλλων. Στο πνεύμα των παραπάνω προσπαθειών, γίνεται από το Ι.Τ.Σ.Α.Κ. (Ινστιτούτο Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών) αντίστοιχη προσπάθεια για την ενοργάνωση γεφυρών αλλά και σημαντικών κτιρίων για τον έλεγχο της σεισμικής συμπεριφοράς τους. Πρώτη πιλοτική προσπάθεια απετέλεσε η Υψηλή Γέφυρα του Ευρίπου. Η υψηλή γέφυρα της Χαλκίδας είναι μία από τις σημαντικότερες στην Ελλάδα και μία από τις μεγάλες του είδους της στην Ευρώπη. Tα στοιχεία του κεντρικού ανοίγματος επιτρέπουν τη διέλευση μεγάλων πλοίων από και προς τη Χαλκίδα. Εκτός από το ειδικότερο επιστημονικό ενδιαφέρον λόγω της καλωδιωτής μορφής του έργου, η μέτρηση της δυναμικής της συμπεριφοράς έχει ιδιαίτερη πρακτική σημασία λόγω της γειτνίασης του με το γνωστό ρήγμα της Αταλάντης, πιθανής πηγής ιδιαίτερα ισχυρών σεισμών. Το συγκεκριμένο έργο παρουσιάζει μία σειρά προσθέτων προβλημάτων τα οποία προκύπτουν λόγω των γεωλογικών και γεωγραφικών ιδιαιτεροτήτων στη θέση του έργου, και τα οποία το καθιστούν ένα από τα δυσχερέστερα που πραγματοποιήθηκαν στον κόσμο. Είναι δυνατή η βελτίωση των αναλυτικών προσομοιωμάτων της Γέφυρας με βάση τα μετρητικά δεδομένα με αποτέλεσμα μία πιο ρεαλιστική μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς της. Ακόμη με τις μετρήσεις που αποκτώνται είναι δυνατή η ανάπτυξη μεθοδολογίας για διάγνωση βλαβών και βελτίωση της σεισμικής συμπεριφοράς της Γέφυρας. Επομένως η σωστή και ολοκληρωμένη συντήρηση ενός δημοσίου έργου εκτός από τον συνηθισμένο τακτικό μακροσκοπικό-οπτικό έλεγχο χρειάζεται και ορισμένους διαγνωστικούς ελέγχους με σύγχρονα τεχνικά μέσα για τη παρακολούθηση της δομικής του κατάστασης. Τα παραπάνω, αναδεικνύουν την ανάγκη για σωστή και ολοκληρωμένη συντήρηση των σημαντικών δημοσίων έργων έτσι ώστε τα έργα να διατηρούν τα επιθυμητά μηχανικά χαρακτηριστικά κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Είναι απαραίτητοι ορισμένοι διαγνωστικοί έλεγχοι κατά τη φάση της ζωής τους για να αποδεικνύεται ότι το έργο έχει τα χαρακτηριστικά για τα οποία μελετήθηκε και ότι καλύπτονται οι σύγχρονες απαιτήσεις λειτουργικότητας και ασφάλειας.

3 Πρόσφατα το ΙΤΣΑΚ απέκτησε κινητή εργαστηριακή μονάδα μέτρησης σεισμικής απόκρισης κατασκευών, καθώς και μία μονάδα τεχνητής διέγερσης κατασκευών με την οποία μπορεί να διεγείρει μία κατασκευή και να παράγει διεγέρσεις συγκεκριμένες ελεγχόμενες, καταγράφοντας την απόκριση των κατασκευών. Αυτό είναι πολύ χρήσιμο για την διαδικασία διάγνωσης της δομικής κατάστασης σημαντικών κατασκευών.

4 yyba yy2a yy2b xxba xx2a xx2b Basement floor yy2a yy2b First floor ceiling xx2a xx2b yyba xxba Cross section Παραδείγματα ενοργάνωσης σημαντικών έργων και παρακολούθησης της δομικής τους κατάστασης.

5 Τέλος μετά από ένα σημαντικό σεισμό προκύπτει σημαντικός αριθμός δεδομένων στα ειδικά δίκτυα κατασκευών με βάση τα οποία μπορεί να γίνει ολοκληρωμένη αντιμετώπιση της μελλοντικής συντήρησης των έργων και πιθανής ενίσχυσης του φορέα του έργου. Η μεθοδολογία είναι πολλά υποσχόμενη και χρήσιμη για τον σωστό έλεγχο των Ελληνικών σημαντικών κατασκευών.