Ξύλινες Κατασκευές και Σεισμοί - - Οι Συνδέσεις

Transcript

1 Ξύλινες Κατασκευές και Σεισμοί - - Οι Συνδέσεις Άρης B. Αβδελάς Καθηγητής Eργ. Μεταλλικών Κατασκευών Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών A.Π.Θ.

2

3

4

5 Aντικείμενο Η κατανόηση της συμπεριφοράς των συνδέσεων των ξύλινων κατασκευών σε σεισμογενείς περιοχές

6 Γενικά Η ικανότητα μιας κατασκευής 1. Nα αναπτυχθούν πλαστικές παραμορφώσεις στα δομικά στοιχεία της και 2. Nα απορροφήσει ενέργεια χωρίς να αστοχήσει είναι βασικά στοιχεία της ικανότητας της κατασκευής να παραλάβει σεισμικές δυνάμεις.

7 Γενικά Μία κατασκευή με πλαστικούς κόμβους και με κόμβους απελευθέρωσης ενέργειας αντέχει μεγαλύτερες σεισμικές δυνάμεις από μια ίδια κατασκευή όπου οι κόμβοι είναι άκαμπτοι και χωρίς δυνατότητα απελευθέρωσης ενέργειας. Στις ξύλινες κατασκευές πρέπει να έχουμε επιπλέον υπόψη μας ότι:

8 Πρόσθετα στοιχεία για κατασκευές από ξύλο Υπό εναλλασσόμενη φόρτιση τα δομικά στοιχεία από ξύλο έχουν γενικά γραμμική ελαστική συμπεριφορά. Καθαρό ξύλο

9 Η αστοχία είναι ψαθυρή, κυρίως λόγω της ύπαρξης φυσικών ατελειών όπως οι ρόζοι, και η απελευθέρωση ενέργειας είναι μικρή, με πιθανή εξαίρεση σε περιοχές με θλίψη κάθετα στις ίνες. Οι κολλητές συνδέσεις συμπεριφέρονται επίσης γραμμικά-ελαστικά και επομένως ούτε αυτές συνεισφέρουν στην πλαστική συμπεριφορά της κατασκευής ή στην απελευθέρωση ενέργειας.

10 Επομένως θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι οι ξύλινες κατασκευές όταν έχουν κολλητές συνδέσεις και μέλη συνδεδεμένα με τέλειες αρθρώσεις δεν έχουν πλαστική συμπεριφορά και δεν μπορούν να απελευθερώσουν ενέργεια. Δεν είναι όμως έτσι:

11 Υπάρχει η δυνατότητα απελευθέρωσης ενέργειας και πλαστικής συμπεριφοράς αν οι συνδέσεις ανάμεσα στα δομικά στοιχεία είναι "ημιάκαμπτες"" (όπως( είναι οι περισσότερες συνδέσεις με μηχανικά μέσα σύνδεσης) και όχι "άκαμπτες"" (όπως( είναι οι κολλητές).

12 Συντελεστής συμπεριφοράς q Προϋπόθεση: οι κόμβοι έχουν πλαστική συμπεριφορά και δυνατότητα απελευθέρωσης ενέργειας

13 Συντελεστής συμπεριφοράς q: Προφανώς είναι q = 1 στην περίπτωση των πλήρως ελαστικών κατασκευών.

14 Πλαστιμότητα Μηχανικές συνδέσεις: Παρουσιάζουν πολύ καλή πλαστική συμπεριφορά, υπό την προϋπόθεση τήρησης των αποστάσεων από τα άκρα που επιβάλλει ο Ευρωκώδικας 5 (ΕΚ( ΕΚ5). D = πλαστιμότητα F = φορτίο ν = ολίσθηση Αυτό οφείλεται τόσο στην συμπεριφορά του ξύλου όσο και στην πλαστική συμπεριφορά και τη δυνατότητα απελευθέρωσης ενέργειας των μέσων σύνδεσης από χάλυβα.

15 Κυκλική συμπεριφορά Κατά τη κυκλική σεισμική φόρτιση διέγερση με εμφανίζεται της αντιστροφή καταπόνησης μέσα σε δευτερόλεπτα. Αυτό μπορεί να προκαλέσει κενό γύρω από το μέσο σύνδεσης το οποίο πλέον δεν υποστηρίζεται στους κύκλους της επιπόνησης. επόμενους

16 Συνέπειες της κυκλικής φόρτισης Με εξόλκευση

17 "Στενοί" κύκλοι φόρτισης Συνέπεια του κενού γύρω από τον μέσο σύνδεσης (βλήτρο) F = δύναμη, t = χρόνος, ν = ολίσθηση

18 t = εφελκυσμός c = θλίψη (α) Απελευθέρωση ενέργειας από το ξύλο και από το μέσο σύνδεσης (βλήτρο) (b) Απελευθέρωση ενέργειας μόνο από το ξύλο (πολύ ισχυρό και άκαμπτο μέσο σύνδεσης) (c) Μέσο σύνδεσης χαλύβδινες λάμες με "δόντια"" ("ευρύς ευρύς" κύκλος φόρτισης). Αστοχία από ψαθυρή θραύση του χάλυβα ή από απότομη εξόλκευση των δοντιών

19

20 Κυκλική Φόρτιση Κανόνες για την αποφυγή απώλειας αντοχής Χρήση μέσων σύνδεσης που: Δεν εξολκεύονται εύκολα Δεν κινδυνεύουν από ψαθυρή αστοχία Διατηρούν ενιαία συμπεριφορά υπό επαναλαμβανόμενη φόρτιση

21 Υστερητική απελευθέρωση ενέργειας Στην ανελαστική περιοχή εκτιμάται της τάξης το 8-10% Στην ελαστική περιοχή είναι κατ' αρχήν μηδέν. Παίρνεται συνήθως ίση με 5% λόγω της τριβής μεταξύ των στοιχείων της σύνδεσης και της θλίψης κάθετα προς τις ίνες

22 Συμπεριφορά Συνδέσεων Βασική προϋπόθεση για να μην έχουμε ψαθυρή θραύση λόγω απόσχισης είναι η τήρηση μεταξύ των ΕΚ5. των των μέσων ελάχιστων των αποστάσεων από τα σύνδεσης τα άκρα αποστάσεων καθώς και άκρα που δίνει ο Αποστάσεις του ΕΚ5 Αύξηση της πλαστιμότητας

23 Βελτίωση της πλαστιμότητας των Μεγαλύτερες αποστάσεις μεταξύ των μέσων σύνδεσης (ΜΣ) Χρήση μέσων σύνδεσης από μαλακό χάλυβα Χρήση μέσων σύνδεσης με αυξημένη ευκαμψία Μέσα σύνδεσης μορφής ήλου, βίδας κλπ: Αποφυγή λείων ήλων συνδέσεων Ι Αύξηση μήκους αν υπάρχει κίνδυνος εξόλκευσης Ευκαμψία τουλάχιστον 8 = Πάχος Ξύλου Διάμετρος ΜΣ

24 Βελτίωση της πλαστιμότητας των συνδέσεων ΙΙ Μέσα σύνδεσης μορφής βλήτρου: Υπάρχει δυνατότητα, ανάλογα με την ευκαμψία να έχουμε απελευθέρωση ενέργειας τόσο από τον χάλυβα όσο και από το ξύλο Ευκαμψία τουλάχιστον 8 Χοντρά βλήτρα+κανονικές αποστάσεις = η πλαστιμότητα εξαρτάται μόνο από το ξύλο

25 Βελτίωση της πλαστιμότητας των συνδέσεων ΙΙΙ Μέσα σύνδεσης μορφής κοχλία: Πρέπει να κατασκευάζονται με μεγάλη ακρίβεια. Οι μεγάλες οπές λόγω των κατασκευαστικών ανοχών προκαλούν ανομοιόμορφη κατανομή του φορτίου δεν γίνεται ανακατανομή της δύναμης Εύκαμπτα Καλό είναι να αποφεύγονται διάμετροι άνω των 16 mm (μεγάλη( ακαμψία = μειωμένη απελευθέρωση ενέργειας)

26 Βελτίωση της πλαστιμότητας των συνδέσεων ΙV Μέσα σύνδεσης χαλύβδινες λάμες με"δόντια δόντια": Καλή πλαστική συμπεριφορά Προσοχή στις αποστάσεις για να αποφεύγεται η απόσχιση Μέσα σύνδεσης διάτρητες μεταλλικές λεπίδες: Η πιθανότητα ψαθυρής αστοχίας της λεπίδας και εξόλκευσης υπό κυκλική φόρτιση επιβάλλουν έλεγχο με πρότυπες δοκιμές

27 Ευρωκώδικας 8: Αντισεισμικός Σχεδιασμός των Κατασκευών Mέρος 1: Γενικοί Κανόνες, Σεισμικές Δράσεις και Κανόνες για Κτίρια

28 8 ΕΙΔΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ ΓΙΑ ΞΥΛΙΝΑ ΚΤΙΡΙΑ 8.1 Γενικά Στόχος (1) Για τον σχεδιασμό ξύλινων κτιρίων ισχύει ο EN 1995 (Ευρωκώδικας 5). Επιπλέον ισχύουν οι ακόλουθοι κανόνες Ορισμοί Στατική πλαστιμότητα: Ο λόγος ανάμεσα στην οριακή παραμόρφωση παραμόρφωση κατά το πέρας συμπεριφοράς πέρας της και στην της ελαστικής

29 Ημιάκαμπτες σημαντική πρέπει να επίλυση (δες ΕΚ βλήτρου) Συνδέσεις: της υπόψη Συνδέσεις με οποίας η επιρροή ευκαμψία παίρνεται στην 5-π.χ. συνδέσεις στατική μορφής Άκαμπτες Συνδέσεις: Συνδέσεις με αμελητέα ευκαμψία (δες ΕΚ 5-π.χ. κολλητές συνδέσεις συμπαγούς ξυλείας)

30 Συνδέσεις Μορφής Βλήτρου: Συνδέσεις με μηχανικά μέσα σύνδεσης μορφής βλήτρου (ήλοι, συνδετήρες, ξυλόβιδες, βλήτρα, κοχλίες κλπ) φορτιζόμενα κάθετα στον άξονά τους. Συνδετήρες

31

32

33 βλήτρα

34

35

36

37

38

39 Οδηγίες του Ευρωκώδικα 8 Σχεδιασμός = Ο σχεδιασμός των σύμμικτων αντισεισμικών κατασκευών θα γίνεται σύμφωνα με μία από τις εξής παραδοχές (concept) concept): a) Δομική συμπεριφορά απελευθέρωσης ενέργειας b) Δομική συμπεριφορά χαμηλής απελευθέρωσης ενέργειας

40 Οδηγίες του Ευρωκώδικα 8 Δομική συμπεριφορά απελευθέρωσης ενέργειας Παίρνεται υπόψη η ικανότητα των ζωνών απελευθέρωσης ενέργειας να αντέξουν τις σεισμικές δράσεις εκτός της ελαστικής περιοχής τους. Ο συντελεστής συμπεριφοράς q 1,5 Η τιμή του q εξαρτάται από την κατηγορία πλαστιμότητας (DCL, DCM, DCH) Oι κατασκευές πρέπει να ανήκουν στις κατηγορίες DCM ή DCH

41 DCL = Ductility Class Low DCM = Ductility Class Medium DCH = Ductility Class High

42 Συντελεστής συμπεριφοράς q Προϋπόθεση: οι κόμβοι έχουν πλαστική συμπεριφορά και δυνατότητα απελευθέρωσης ενέργειας

43 Οδηγίες του Ευρωκώδικα 8 Δομική συμπεριφορά απελευθέρωσης ενέργειας Μία κατασκευή που ανήκει σε μία δεδομένη κατηγορία πλαστιμότητας, πρέπει να πληροί συγκεκριμένες απαιτήσεις σε ένα ή περισσότερα από τα ακόλουθα: Δομικός τύπος Τύπος και ικανότητα στρεπτικής πλαστιμότητας των συνδέσων Οι ζώνες απελευθέρωσης ενέργειας θα βρίσκονται σε κόμβους και συνδέσεις, ενώ τα ίδια τα δομικά στοιχεία από ξύλο θεωρούνται ότι συμπεριφέρονται ελαστικά

44 Οδηγίες του Ευρωκώδικα 8 Δομική συμπεριφορά χαμηλής απελευθέρωσης ενέργειας Αποτελέσματα δράσεων: Υπολογίζονται με ελαστική συνολική ανάλυση (όχι μη-γραμμική συμπεριφορά του υλικού) Ο συντελεστής συμπεριφοράς q 1,5 Υπολογισμός των μελών κατά ΕΚ5, χωρίς πρόσθετες απαιτήσεις (DCL).

45 Υλικά και ιδιότητες των ζωνών απελευθέρωσης ενέργειας Κατά Οδηγίες του Ευρωκώδικα 8 την εφαρμογή της παραδοχής δομικής συμπεριφοράς απελευθέρωσης ενέργειας θα πρέπει να τηρούνται οι εξής προϋποθέσεις: Μόνο υλικά και μηχανικά μέσα σύνδεσης που εξασφαλίζουν κατάλληλη συμπεριφορά σε κόπωση χαμηλού κύκλου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδέσεις που θεωρούνται ζώνες απελευθέρωσης ενέργειας Οι κολλητές συνδέσεις δεν θα θεωρούνται ζώνες απελευθέρωσης ενέργειας

46 Οδηγίες του Ευρωκώδικα 8 Υλικά και ιδιότητες των ζωνών απελευθέρωσης ενέργειας Συνδέσεις ξυλουργού μπορούν να χρησιμοποιούνται μόνον εφόσον εξασφαλίζουν επαρκή ικανότητα απελευθέρωσης ενέργειας, χωρίς κίνδυνο ψαθυρής θραύσης από διάτμηση ή εφελκυσμό κάθετα στις ίνες. Η απόφαση για τη χρήση τους θα βασίζεται σε αποτελέσματα κατάλληλων δοκιμών.

47 Τα παρακάτω ισχύουν για αντισεισμικά τμήματα κατασκευών που έχουν σχεδιασθεί με την Οδηγίες του Ευρωκώδικα 8 παραδοχή της δομικής συμπεριφοράς απελευθέρωσης ενέργειας (DCM, DCH) Κατασκευές με ζώνες απελευθέρωσης ενέργειας θα σχεδιάζονται έτσι ώστε αυτές οι ζώνες να βρίσκονται σε τέτοιες περιοχές της κατασκευής ώστε διαρροή, τοπικός λυγισμός ή άλλα φαινόμενα που προκαλούνται από την υστερητική συμπεριφορά, να μην επηρεάζουν τη συνολική ευστάθεια της κατασκευής.

48 Οδηγίες του Ευρωκώδικα 8 Θλιβόμενα συνδέσεις αστοχήσουν μέλη και οι ξυλουργού) λόγω συνδέσεις που τους μπορεί παραμορφώσεων (π.χ. να από αντιστροφή φορτίου, θα σχεδιάζονται έτσι ώστε να εμποδίζεται ο αποχωρισμός παραμένουν στην αρχική τους θέση. Σε περίπτωση εφελκυσμού κάθετα τους στις και να ίνες, πρόσθετα μέτρα θα πρέπει να παρθούν για την αντιμετώπιση του κινδύνου απόσχισης (π.χ. με την πλακέ) ήλωση πλακών μεταλλικών ή από κόντρα

49

50

51 Συνδέσεις Ξυλουργού: οποίες τα φορτία μεταφέρονται με και χωρίς μηχανικά μέσα σύνδεσης Συνδέσεις με την στις την επαφή

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61 8.2 Υλικά και ιδιότητες των ζωνών απελευθέρωσης ενέργειας (1) Ισχύουν οι σχετικές προβλέψεις του EN Όσον αφορά τις ιδιότητες των στοιχείων χάλυβα, ισχύει ο EN (2) Αν χρησιμοποιηθεί η παραδοχή της δομικής συμπεριφοράς απελευθέρωσης ενέργειας, ισχύουν οι ακόλουθοι περιορισμοί: a) Μόνο υλικά και μηχανικοί σύνδεσμοι που παρέχουν την κατάλληλη συμπεριφορά ολιγοκυκλικής κόπωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις συνδέσεις που θεωρούνται ζώνες απελευθέρωσης ενέργειας b) Οι συγκολλητές συνδέσεις θα θεωρηθούν ως ζώνες μη απελευθέρωσης ενέργειας c) Συνδέσεις ξυλουργού μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο όταν μπορούν να παρέχουν ικανοποιητική ικανότητα απελευθέρωσης ενέργειας, χωρίς να παρουσιάζουν κίνδυνο ψαθυρής αστοχίας σε διάτμηση ή εφελκυσμό κάθετα στις ίνες. Η απόφαση σχετικά με τη χρήση τους θα βασιστεί σε κατάλληλα αποτελέσματα δοκιμών.

62 (3) Οι απαιτήσεις της (2)a) κρίνεται ότι ικανοποιούνται εάν ικανοποιείται η 8.3(3) (4) Για υλικό επένδυσης σε τοίχους και διαφράγματα, η (2)a) κρίνεται ότι ικανοποιείται, εάν ικανοποιούνται οι ακόλουθοι όροι: a) Τα panels από μοριοσανίδα έχουν μια πυκνότητα τουλάχιστον 650 kg/m 3 b) Η επένδυση από κοντραπλακέ έχει πάχος τουλάχιστον 9 mm c) Η επένδυση από μοριοσανίδα και ινοσανίδα έχει πάχος τουλάχιστον 13 mm. (5) Ο χάλυβας στις συνδέσεις θα συμμορφώνεται με τους ακόλουθους όρους: a) Όλα τα στοιχεία σύνδεσης από χυτοχάλυβα θα ικανοποιήσουν τις σχετικές απαιτήσεις του EN 1993

63 b) Οι ιδιότητες ολκιμότητας των συνδέσεων στα ζευκτά και ανάμεσα στο υλικό επένδυσης και τον ξύλινο σκελετό κατασκευών κατηγορίας ολκιμότητας Μ ή Η (δες (8.3)) θα εξεταστεί για συμμόρφωση με την 8.3(3) μέσω της χρήσης κυκλικών δοκιμών στον σχετικό συνδυασμό συνδεόμενων μελών και μέσου σύνδεσης. 8.3 Κατηγορίες ολκιμότητας και συντελεστές συμπεριφοράς (1) σύμφωνα με την όλκιμη συμπεριφορά και ικανότητα απελευθέρωσης ενέργειας υπό σεισμικές δράσεις, οι κατασκευές από ξύλο, θα καταταχτούν σε μια από τις τρεις κατηγορίες ολκιμότητας L, Μ ή H όπως δίνονται στον πίνακα 8.1, όπου δίνονται επίσης οι αντίστοιχοι συντελεστές συμπεριφοράς. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η επιλογή της κατηγορίας ολκιμότητας για τη χρήση σε μια χώρα μπορεί να βρεθεί στο Εθνικό Παράρτημά της.

64 (2) Αν το κτίριο είναι μη κανονικό σε κάτοψη (δες ) οι τιμές του q που αναφέρονται στον Πίνακα 8.1 πρέπει να μειωθούν κατά 20% (αλλά( το q δεν χρειάζεται να παρθεί λιγότερο του 1,5). (3) Για να εξασφαλισθεί ότι οι τιμές του συντελεστή συμπεριφοράς q του Πίνακα 8.1 μπορούν να χρησιμοποιηθούν, οι ζώνες απελευθέρωσης ενέργειας θα πρέπει να μπορούν να συμπεριφερθούν πλαστικά για τουλάχιστον 3 πλήρως αντιστρεπτούς κύκλους με ένα στατικό λόγο πλαστιμότητας* * 4 για κατασκευές κατηγορίας πλαστιμότητας Μ και με ένα στατικό λόγο πλαστιμότητας 6 για κατασκευές κατηγορίας πλαστιμότητας Η, χωρίς μείωση αντοχής μεγαλύτερη του 20% *Στατικός λόγος πλαστιμότητας: ο λόγος οριακής παραμόρφωσης προς την παραμόρφωση κατά τη λήξη της ελαστικής συμπεριφοράς η οποία εκτιμάται με ψευδοστατικές κυκλικές δοκιμές.

65 (4) Οι προβλέψεις του (3) και του 8.2 (2)a) και 8.2 (5)b) μπορεί να θεωρηθεί ότι ικανοποιούνται στις ζώνες απελευθέρωσης ενέργειας όλων των δομικών τύπων εάν οι ικανοποιούνται τα ακόλουθα: a) Στις συνδεμένες με γόμφους, κοχλίες και ηλωτές ξύλο με ξύλο και χάλυβα με ξύλο συνδέσεις, το ελάχιστο πάχος των συνδεομένων μελών είναι 10d και η διάμετρος του μέσου σύνδεσης d δεν υπερβαίνει τα 12 mm. b) Στους διατμητικούς τοίχους και διαφράγματα, το υλικό επένδυσης βασίζεται σε ξύλο με ένα ελάχιστο πάχος 4d, όπου η διάμετρος d των ήλων δεν υπερβαίνει τα 3.1 mm. (5) Εάν οι ανωτέρω απαιτήσεις δεν καλύπτονται, αλλά το ελάχιστο πάχος μελών 8d και 3d, για τις περιπτώσεις a) και b) αντίστοιχα εξασφαλίζεται, θα χρησιμοποιηθούν μειωμένες τιμές για τον συντελεστή συμπεριφοράς q, όπως δίνονται στον πίνακα 8.2.

66 (6) Για κατασκευές με διαφορετικές ή ανεξάρτητες ιδιότητες κατά τις 2 οριζόντιες διευθύνσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικοί συντελεστές q για τον υπολογισμό των αποτελεσμάτων της σεισμικής δράσης σε κάθε κύρια διεύθυνση.

67 8.4 Δομική ανάλυση (1) Στην ανάλυση, θα ληφθεί υπόψη η ολίσθηση στις ενώσεις της κατασκευής. (2) Θα χρησιμοποιηθεί το μέτρο ελαστικότητας Ε 0 της στιγμιαίας φόρτισης (10% μεγαλύτερο του αντίστοιχου της βραχυπρόθεσμης) (3) Τα διαφράγματα των πατωμάτων μπορούν να θεωρηθούν άκαμπτα στο δομικό μοντέλο χωρίς περαιτέρω επαλήθευση, εάν: a) Εφαρμόζονται οι κανόνες διαστασιολόγισης για τα οριζόντια διαφράγματα που δίνονται στην και b) Τα ανοίγματά τους δεν επηρεάζουν σημαντικά την εντός επιπέδου ακαμψία των πατωμάτων

68 8.5 Κανόνες διαστασιολόγισης Γενικά 1) Οι κανόνες διαστασιολόγισης που δίνονται στις και ισχύουν για τα αντισεισμικά τμήματα των κατασκευών που σχεδιάζονται σύμφωνα με την παραδοχή δομικής συμπεριφοράς απελευθέρωσης ενέργειας (κατηγορίες ολκιμότητας Μ και Η). (2) Οι κατασκευές με ζώνες απελευθέρωσης ενέργειας θα σχεδιαστούν έτσι ώστε αυτές οι ζώνες να βρίσκονται κυρίως σε εκείνα τα μέρη των κατασκευών όπου διαρροή ή τοπικός λυγισμός ή άλλα φαινόμενα λόγω υστερητικής συμπεριφοράς δεν έχουν επιπτώσεις στη γενική ευστάθεια της κατασκευής.

69 8.5.2 Κανόνες σχεδιασμού για συνδέσεις (1) Θλιβόμενα μέλη και οι συνδέσεις τους (π.χ. οι συνδέσεις ξυλουργού), που μπορούν να αστοχήσουν λόγω των παραμορφώσεων που προκαλούνται από τις αντιστροφές φορτίων, θα σχεδιαστούν κατά τέτοιο τρόπο ώστε να αποτρέπεται ο διαχωρισμός τους και να παραμένουν στην αρχική θέση τους. (2) Κοχλίες και γόμφοι θα σφιχτούν και θα ταιριαστούν σφιχτά στις οπές. Μεγάλοι κοχλίες και γόμφοι (d>16 mm) δεν θα χρησιμοποιούνται σε συνδέσεις ξύλου- ξύλου και χάλυβα-ξύλου ξύλου, παρά μόνο σε συνδυασμό με μέσα σύνδεσης από ξύλο. (3) Οι γόμφοι, οι λείοι ήλοι και οι συνδετήρες (staples) δεν πρέπει να χρησιμοποιηθούν χωρίς πρόσθετη μέριμνα έναντι εξόλκευσης.

70 Split ring connectors Shear plate connectors (top left) pressed steel type (top right) malleable cast iron type

71 Double sided tooth plate connectors

72 (4) Στην περίπτωση εφελκυσμού κάθετα στις ίνες, πρέπει να παρθούν πρόσθετα μέτρα για την αποφυγή της απόσχισης (π.χ. ηλωτές πλάκες από μέταλλο ή κόντρα πλακέ). Πρόβλημα

73

74

75

76

77

78 plywood

79 Punched plate metal fastener Nail plate

80 8.5.3 Detailing rules for horizontal diaphragms (1) For horizontal diaphragms under seismic actions EN :200X applies with the following modifications: a) the increasing factor 1,2 for load-carrying capacity of fasteners at sheet edges cannot be used; b) when the sheets are staggered, the increasing factor of 1,5 for the nail spacing along the discontinuous panel edges cannot be used; c) the distribution of the shear forces in the diaphragms shall be evaluated by taking into account the in-plan position of the lateral load resisting vertical elements.

81

82 (2) All sheathing edges not meeting on framing members shall be supported on and connected to transverse blocking placed between the wooden beams. Blocking shall also be provided in the horizontal diaphragms above the lateral load resisting vertical elements (e.g. walls). (3) The continuity of beams and especially of headers shall be ensured in areas of diaphragmdisturbances. (4) Without intermediate transverse blocking over the full height of the beams, the height-to-width ratio (h/b) of the timber beams should be less than 4.

83 (5) If a g S > 0,2g the spacing of fasteners in areas of discontinuity shall be reduced by 25%, but not to less than the minimum spacing given in EN :200X. (6) When floors are considered as rigid in plan for structural analysis, there shall be no change of span-direction of the beams over supports, where horizontal forces are transferred to vertical elements (e.g. shear-walls). a g = design ground acceleration on type A ground S = soil factor a g = γ I a gr γ I = importance factor

84 NOTE: The selection of the categories of structures, ground types and seismic zones in a Country for which the provisions of low seismicity apply may be found in its National Annex. It is recommended to consider as low seismicity cases either those in which the design ground acceleration on type A ground, a g, is not greater than 0,08g (0,78 m/s2), or those where theproduct a g S is not greater than 0,1g (0,98 m/s2). The selection of whether the value of a g, or that of the product a g S will be used in a Country to define the threshold for low seismicity cases,may be found in its National Annex.

85 8.6 Safety verifications (1) The strength values of the timber material shall be determined taking into account the k mod - values for instantaneous loading according to EN :200X. 1:200X. (2) For ultimate limit state verifications of structures designed according to the concept of non-dissipative structural behaviour (Ductility class L, the partial factors for material properties γ M for fundamental load combinations from EN 1995 apply.

86 (3) For ultimate limit state verifications of structures designed according to the concept of dissipative structural behaviour (Ductility classes M or H), the partial factors for material properties γ M for accidental load combinations from EN 1995 apply. (4) In order to ensure the development of cyclic yielding in the dissipative zones, all other structural members and connections shall be designed with sufficient overstrength. This overstrength requirement applies especially for: anchor-ties and any connections to massive sub- elements; connections between horizontal diaphragms and lateral load resisting vertical elements. (5) Carpenter joints do not present risks of brittle failure if the verification of the shear stress according to EN 1995 is made with an additional safety factor of 1,3.

87 8.7 Control of design and construction (1) The provisions given in EN 1995 apply. (2) The following structural elements shall be identified on the design drawings and specifications for their special control during construction shall be provided: anchor-ties and any connections to foundation elements; diagonal tension steel trusses used for bracing; connections between horizontal diaphragms and lateral load resisting vertical elements; connections between sheathing panels and timber framing in horizontal and vertical diaphragms. (3)P The special construction control shall refer to the material properties and the accuracy of execution.

88 Οδηγίες της FEMA (Federal Emergency Management Agency) Διαφράγματα από ξύλο

89 Διαφράγματα από ξύλο-αντιμετώπιση ανεπάρκειας σε τέμνουσα Techniques. Deficient shear capacity of existing timber diaphragms can be improved by: 1. Increasing the capacity of the existing timber diaphragm by providing additional nails or staples with due regard for wood splitting problems. 2. Increasing the capacity of the existing timber diaphragm by means of a new plywood overlay. 3. Reducing the diaphragm span through the addition of supplemental vertical-resisting elements (i.e., shear wall or braced frames-σχήμα)

90

91 Διαφράγματα από ξύλο-αντιμετώπιση ανεπάρκειας σε αξονικές δυνάμεις Techniques. Deficient diaphragm chord capacity can be improved by: 1. Providing adequately nailed or bolted continuity splices along joists or fascia parallel to the chord (σχήμα) Providing a new continuous steel chord member along the top of the diaphragm. 3. Reducing the stresses on the existing chords by reducing the diaphragm's span through the addition of new shear walls or braced frames.

92

93 Διαφράγματα από ξύλο-αντιμετώπιση ανεπάρκειας σε διάτμηση σε θέσεις ανοιγμάτων Techniques. Excessive shear stresses at diaphragm openings or other plan irregularities can be improved by: 1. Reducing the local stresses by distributing the forces along the diaphragm by means of drag struts* (σχήμα). 2. Increasing the capacity of the diaphragm by overlaying the existing diaphragm with plywood and nailing the plywood through the sheathing at the perimeter of the sheets adjacent to the opening or irregularity. 3. Reducing the diaphragm stresses by reducing the diaphragm spans through the addition of supplemental shear walls or braced frames. *drag strut=στοιχείο του διαφράγματος παράλληλο προς τη δύναμη που παραλαμβάνει και μεταφέρει στα κατακόρυφα φέροντα στοιχεία

94

95

96 Διαφράγματα από ξύλο-αντιμετώπιση ανεπάρκειας σε ακαμψία Techniques. Excessive seismic displacement of an existing timber diaphragm can be prevented by: 1. Increasing the stiffness of the diaphragm by the addition of a new plywood overlay. 2. Reducing the diaphragm span and, hence, reducing the displacements by providing new supplemental verticalresisting elements such as shear walls or braced frames.

97 Αστοχίες συνδέσεων διαφραγμάτων από ξύλο με τα κατακόρυφα στοιχεία The principal connection deficiencies in timber diaphragms are: Inadequate capacity to transfer in-plane shear at the connection of the diaphragm to interior shear walls or vertical bracing, Inadequate capacity to transfer in-plane shear at the connection of the diaphragm to exterior shear walls or vertical bracing, and Inadequate out-of-plane anchorage at the connection of the diaphragm to exterior concrete or masonry walls.

98 Μη επαρκής ικανότητα μεταφοράς της τέμνουσας από το διάφραγμα σε εσωτερικό διατμητικό τοίχο ή σε κατακόρυφο σύνδεσμο ακαμψίας Deficient shear transfer capacity of a diaphragm at the connection to an interior shear wall or braced frame can be improved by: 1. Increasing the shear transfer capacity of the diaphragm local to the connection by providing additional nailing to existing or new blocking (σχήμα). 2. Reducing the local shear transfer stresses by distributing the forces from the diaphragm by providing a collector member to transfer the diaphragm forces to the shear wall (σχήμα). 3. Reducing the shear transfer stress in the existing connection by providing supplemental vertical-resisting elements.

99

100

101 Μη επαρκής ικανότητα μεταφοράς της τέμνουσας από το διάφραγμα σε εξωτερικό διατμητικό τοίχο ή σε πλαίσια με κατακόρυφους συνδέσμους ακαμψίας Techniques. Deficient in-plane shear transfer capacity of a diaphragm to exterior shear walls or braced frames can be improved by: 1. Increasing the capacity of existing connections by providing additional nailing and/or bolting. 2. Reducing the local shear transfer stresses by distributing the forces from the diaphragm by providing chords or collector members to collect and distribute shear from the diaphragm to the shear wall or bracing (σχήμα). 3. Reducing the shear stress in the existing connection by providing supplemental vertical-resisting elements.

102

103 Μη επαρκής ικανότητα μεταφοράς της τέμνουσας λόγω ανεπαρκούς αγκύρωσης Techniques. Deficient out-of-plane anchorage capacity of wood diaphragms connected to concrete or masonry walls with wood ledgers can be improved by: 1. Increasing the capacity of the connection by providing steel straps connected to the wall (using drilled and grouted bolts or through bolts for masonry walls) and bolted or lagged to the diaphragm or roof or floor joists (σχήματα a, b, c). 2. Increasing the capacity of the connections by providing a steel anchor to connect the roof or floor joists to the walls (σχήμα d). 3. Increasing the redundancy of the connection by providing continuity ties into the diaphragm (σχήματα a-d).

104

105

106

107

108 Μη επαρκής ικανότητα τάσεων διατμητικών μεταφοράς εφελκυστικών τοίχων μέσω διαφραγμάτων Techniques. Deficient tensile capacity of the connections of wood stud shear walls through diaphragms can be improved by: 1. Increasing the tensile capacity of the connections at the edge of the shear walls by providing metal connectors. 2. Reducing the overturning moments by providing supplemental vertical-resisting elements

109

110

111

112