Ταχύς οπτικός προσεισµικός έλεγχος κτιρίων Α.Π.Θ.

Transcript

1 Ταχύς οπτικός προσεισµικός έλεγχος κτιρίων Α.Π.Θ. Κ. Χ. Στυλιανίδης, Α. Ι. Κάππος, Γ. Γ. Πενέλης Καθηγητής Α.Π.Θ. Χ. Ε. Ιγνατάκης Αναπληρωτής Καθηγητής Α.Π.Θ. Λέξεις κλειδιά: Πρωτοβάθµιος προσεισµικός έλεγχος, ταχύς οπτικός έλεγχος, πανεπιστηµιακά κτίρια Α.Π.Θ., εκτίµηση σεισµικής διακινδύνευσης, δοµική βαθµολογία ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Στο προηγούµενο (14 ο ) Ελληνικό Συνέδριο Σκυροδέµατος παρουσιάσθηκαν τα αποτελέσµατα και τα συµπεράσµατα του πρωτοβάθµιου ταχέως οπτικού προσεισµικού ελέγχου όλων των δηµοσίων νοσοκοµειακών κτιρίων της µητροπολιτικής Θεσσαλονίκης (331 κτίρια), ο οποίος έγινε στο πλαίσιο ερευνητικού προγράµµατος της Περιφέρειας Κεντρικής Μακεδονίας. Στο πλαίσιο του ίδιου προγράµµατος είχαν ελεγχθεί και 167 σχολικά κτίρια, τα οποία αποτελούν περίπου το 15% των σχολικών κτιρίων πρωτοβάθµιας και δευτεροβάθµιας εκπαίδευσης της µητροπολιτικής Θεσσαλονίκης. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα και τα συµπεράσµατα του αντίστοιχου πρωτοβάθµιου ελέγχου του συνόλου των 24 πανεπιστηµιακών κτιρίων του Α.Π.Θ. που βρίσκονται µέσα στην πανεπιστηµιούπολη. Χρησιµοποιήθηκαν τα ίδια ακριβώς δελτία πρωτοβάθµιου ελέγχου και τα ίδια σενάρια βαθµολογίας. Παρουσιάζονται πρώτα τα χαρακτηριστικά του δείγµατος και των επί µέρους συγκροτηµάτων (ηλικία, µέγεθος, δοµικό σύστηµα κ.λ.π.) και κατόπιν σχολιάζεται η δοµική βαθµολογία και η συσχέτισή της µε διάφορες παραµέτρους. Επί πλέον, συγκρίνονται µεταξύ τους τα τρία δείγµατα των νοσοκοµειακών, των σχολικών και των πανεπιστηµιακών κτιρίων, τόσο ως προς τα γενικά (µέσο µέγεθος, ηλικία κ.λ.π.) όσο και ως προς τα ειδικά χαρακτηριστικά τους (δοµικοί τύποι, σπουδαιότητα, χρηστικότητα, ύψος, γεωµετρία κτιρίου, µορφολογία φέροντος οργανισµού κ.λ.π.). Τέλος συγκρίνονται και αξιολογούνται οι προκύπτουσες βαθµολογίες µε βάση τα επιλεγέντα δύο σενάρια. 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η αναβάθµιση του δοµικού αποθέµατος (άρα και η εξ αυτής µείωση της σεισµικής διακινδύνευσης) µπορεί να γίνει είτε µε τη βαθµιαία αντικατάσταση των παλιών κατασκευών µε νέες, «αντισεισµικές» (ετήσιος ρυθµός ανανέωσης 1-2%) είτε µε την προσεισµική επέµβαση σε ήδη υφιστάµενες κατασκευές. Ο πρώτος τρόπος, αργός, «φυσικός», δεν παράγει θεαµατικά αποτελέσµατα, είναι όµως ανεκτού κόστους. Ο δεύτερος τρόπος είναι σε θέση να αναβαθµίσει σχετικά γρήγορα το δοµικό πλούτο, για την πλήρη όµως εφαρµογή του απαιτούνται τεράστια κονδύλια, πρακτικώς µη διαθέσιµα ακόµη και από εύρωστες οικονοµικά χώρες. Κατά τα φαινόµενα µια επιλεκτική επέµβαση αποτελεί τη µόνη βιώσιµη λύση. Η µοναδική σοβαρή και ευρείας κλίµακας προσπάθεια καθιέρωσης προσεισµικού ελέγχου αναφέρεται µόνον σε δηµόσια κτίρια και προέρχεται από τις ΗΠΑ, µε Προεδρικό ιάταγµα του 1994, συνοδευόµενο από το τεχνικό εγχειρίδιο εφαρµογής FEMA 178 (1992). Το εγχειρίδιο αυτό έχει ήδη αντικατασταθεί από το νέο κανονισµό ASCE 31-3 (23). Στην Ελλάδα ο ΟΑΣΠ ανέθεσε σε οµάδα εργασίας (Πενέλης κ.α.) τη διατύπωση πρότασης προσεισµικού ελέγχου, η οποία κατετέθη το 2. Από την άνοιξη του 21 µε εντολή του ΥΠΕΧΩ Ε και µε βάση τις συγκεκριµένες οδηγίες του εγχειριδίου ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ (2), άρχισε στη χώρα µας η πρώτη φάση (ταχύς οπτικός έλεγχος) του προσεισµικού ελέγχου κτιρίων δηµόσιας και κοινωφελούς χρήσης, µε πενιχρά µέχρι στιγµής αποτελέσµατα. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 1

2 Παράλληλα µε την έναρξη του προγράµµατος του ΥΠΕΧΩ Ε, το Εργαστήριο Κατασκευών Οπλισµένου Σκυροδέµατος και Φέρουσας Τοιχοποιίας του Α.Π.Θ., στο πλαίσιο ερευνητικού προγράµµατος της Περιφέρειας Κεντρικής Μακεδονίας, ανέλαβε την εκτέλεση πρωτοβάθµιου ταχέως οπτικού προσεισµικού ελέγχου των δηµόσιων νοσοκοµειακών κτιρίων της µητροπολιτικής Θεσσαλονίκης (331 κτίρια) και ορισµένων σχολικών κτιρίων (167 κτίρια), βλέπε Στυλιανίδης κ.α. (23β). Επέκταση του προγράµµατος αυτού αποτελεί το αντικείµενο της παρούσας εργασίας. Ο έλεγχος έγινε σε γενικές γραµµές µε βάση τη µεθοδολογία ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ (2). Μια ενδιαφέρουσα εξέλιξη των προηγουµένων πρωτοβουλιών αποτελεί το πρόγραµµα ταχέως οπτικού προσεισµικού ελέγχου που εκτελεί από το 24 η «ΟΣΚ Α.Ε.», το οποίο περιλαµβάνει όλη την ελληνική επικράτεια. Σε πρώτη φάση ελέγχονται τα σχολεία που κατασκευάσθηκαν πριν από το Μέχρι στιγµής δεν έχουν δηµοσιευθεί αποτελέσµατα της προσπάθειας αυτής. Περισσότερες λεπτοµέρειες για το πλαίσιο και τις διαθέσιµες διεθνώς µεθόδους προσεισµικού ελέγχου δίδονται στην εργασία Στυλιανίδης κ.α. (23α). 2 ΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΟΥ ΠΡΟΣΕΙΣΜΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ Οι βασικές αρχές του πλαισίου προσεισµικού ελέγχου ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ (2) είναι οι εξής: (α) Τα κτίρια δηµόσιας και κοινωφελούς χρήσης έχουν προτεραιότητα έναντι των υπολοίπων. (β) Από τα κτίρια πρώτης προτεραιότητας, µε συνοπτικές και µικρού κόστους, πάντως σχετικώς αξιόπιστες µεθόδους, πρέπει να εντοπισθούν τα κατά τεκµήριο ασφαλέστερα ώστε να εξαιρεθούν από περαιτέρω ελέγχους. Έτσι το αντικείµενο µειώνεται δραστικά. (γ) Τα υπόλοιπα κτίρια ελέγχονται σε µεγαλύτερο βάθος. Όσα και πάλι προκύπτουν επισφαλή κατατάσσονται σε πίνακα αξιολόγησης και προτεραιότητας επέµβασης. (δ) Για τα επισφαλή κτίρια εκπονείται µελέτη ενίσχυσης σύµφωνα µε τον πίνακα προτεραιότητας, ανάλογα µε τους διαθέσιµους πόρους. Τα τρία βήµατα του προσεισµικού ελέγχου είναι τα εξής: Πρώτο βήµα: ταχύς οπτικός έλεγχος. Περιλαµβάνει τη συµπλήρωση δελτίου µε τα βασικά χαρακτηριστικά κάθε κτιριακής µονάδας (έτος κατασκευής, κανονισµοί µελέτης και εκτέλεσης, προσθήκες, παλιές βλάβες, µέγεθος, χρήση, µορφολογία κ.λ.π.). Το δελτίο συµπληρώνεται εν µέρει επιτόπου και εν µέρει στο γραφείο. Προϊόν του ελέγχου είναι η σχετική βαθµολόγηση της σεισµικής ικανότητας των υπό έλεγχο κτιρίων. Εάν προκύψει βαθµολογία άνω ενός προδιαγεγραµµένου ορίου το κτίριο θεωρείται επαρκές και δεν επανελέγχεται. Εάν προκύψει βαθµολογία κάτω του ορίου αυτού, θεωρείται ότι κατά τεκµήριο το κτίριο δεν ανταποκρίνεται στις σύγχρονες απαιτήσεις και απαιτείται περαιτέρω διερεύνηση. εύτερο βήµα: προσεγγιστική αποτίµηση της σεισµικής ικανότητας. Περιλαµβάνει την επισταµένη µελέτη του φακέλου του έργου στο γραφείο, επιτόπου µη καταστροφικούς ελέγχους υλικών, γεωµετρική επαλήθευση κρισίµων διατοµών και οπλισµών, προσεγγιστικούς υπολογισµούς σεισµικής τέµνουσας βάσης, φέρουσας ικανότητας κ.λ.π., πάντως όχι λεπτοµερείς αναλύσεις. Εάν προκύψει σεισµική επάρκεια, το κτίριο δεν επανελέγχεται. Εάν προκύψει ανεπάρκεια ενεργοποιείται το επόµενο βήµα. Τρίτο βήµα: µελέτη αποκατάστασης. Η µελέτη συντάσσεται µε βάση κατάλληλο κανονιστικό πλαίσιο (π.χ. έχει προταθεί να εκτελείται προς το παρόν µε βάση τους ΚΟΣ - 2 και ΕΑΚ - 2 για το 85% των σεισµικών δράσεων και κατάλληλους δείκτες συµπεριφοράς, στο εγγύς µέλλον όµως µπορεί να εκτελείται µε βάση τον υπό οριστικοποίηση Ελληνικό Κανονισµό Επεµβάσεων). 3 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΟΥ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Τίτλος προγράµµατος: Πιλοτικό πρόγραµµα προσεισµικού ελέγχου κτιρίων σχολείων και νοσοκοµείων Περιφέρειας Κεντρικής Μακεδονίας. Προσεισµικός έλεγχος κτιρίων Α.Π.Θ. Φορέας Χρηµατοδότησης: Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας. Αντικείµενο: Προσεισµικός έλεγχος των κτιρίων της Πανεπιστηµιούπολης του Α.Π.Θ. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 2

3 Βήµατα ελέγχου: Ο έλεγχος περιλαµβάνει τρία βήµατα. Το πρώτο βήµα περιλαµβάνει τον ταχύ οπτικό έλεγχο του συνόλου των περίπου 2 στατικώς ανεξάρτητων κτιρίων του Α.Π.Θ.. Το δεύτερο βήµα περιλαµβάνει την προσεγγιστική αποτίµηση της σεισµικής ικανότητας των 3 επισφαλέστερων από τα παραπάνω. Το τρίτο βήµα περιλαµβάνει τη µελέτη αποκατάστασης ενός από τα 3 επισφαλέστερα κτίρια. Προβλέπεται επίσης η συγκριτική αξιολόγηση της µεθόδου ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ (2) και της αναθεωρηµένης µεθόδου FEMA 154 (21). 4 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΑΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Στην παρούσα εργασία σχολιάζονται τα αποτελέσµατα αποκλειστικά και µόνον του πρώτου βήµατος, δηλαδή του ταχέως οπτικού ελέγχου. Το δεύτερο βήµα της προσεγγιστικής αποτίµησης σχολιάζεται στην εργασία Κάππος κ.α. (26) του παρόντος Συνεδρίου. 5 ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ 5.1 Ερευνητική οµάδα Γ. Πενέλης, Καθηγητής Α.Π.Θ., Επιστηµονικός Υπεύθυνος: Γενική εποπτεία και παρακολούθηση, δειγµατοληπτικός έλεγχος επί τόπου στοιχείων και βάσης δεδοµένων. Κ. Στυλιανίδης, Καθηγητής Α.Π.Θ., Αναπληρωτής Επιστηµονικός Υπεύθυνος: Υποστήριξη και αναπλήρωση Επιστηµονικού Υπευθύνου, εποπτεία ερευνητικού προσωπικού. Α. Κάππος, Καθηγητής Α.Π.Θ.: Βιβλιογραφία, µεθοδολογία. Χ. Ιγνατάκης, Αναπληρωτής Καθηγητής Α.Π.Θ.: Συλλογή γενικών στοιχείων, οργάνωση, παρακολούθηση και εκπαίδευση οµάδων εργασίας πεδίου. Τ. Καραδάµος, Μ. Χαλβατζόγλου, Πολιτικοί Μηχανικοί, Τεχνική Υπηρεσία Α.Π.Θ.: Μέλη οµάδων εργασίας πεδίου. Β. Παπανικολάου, Πολιτικός Μηχανικός Α.Π.Θ., ΜSc DIC: Οργάνωση βάσης δεδοµένων GIS, επεξεργασία στοιχείων. 5.2 Ενέργειες Καθορισµός του φυσικού αντικειµένου του προγράµµατος. Συλλογή γενικών στοιχείων για τα κτιριακά συγκροτήµατα. Πηγές άντλησης στοιχείων: Αρχεία Τεχνικής Υπηρεσίας Α.Π.Θ. Εκπαίδευση οµάδων εργασίας πεδίου. Επανειληµµένες συναντήσεις, ανταλλαγή απόψεων, παροχή διευκρινίσεων. Εκτέλεση πρωτοβάθµιου προσεισµικού ελέγχου των 24 πανεπιστηµιακών κτιρίων του Α.Π.Θ., που βρίσκονται µέσα στην πανεπιστηµιούπολη, µεταξύ των οδών Πανεπιστηµίου, Αγίου ηµητρίου, 3 ης Σεπτεµβρίου και Εγνατία και συµπλήρωση του σχετικού δελτίου. Χρησιµοποιήθηκε το δελτίο του προσεισµικού ελέγχου των Νοσοκοµείων και Σχολείων της Θεσσαλονίκης, το οποίο είναι σχεδόν ίδιο µε το δελτίο του ΟΑΣΠ, Στυλιανίδης κ.α. (23β). 5.3 Οργάνωση βάσης δεδοµένων Τα στοιχεία των εντύπων πληκτρολογούνται στη βάση δεδοµένων, περιλαµβανοµένου σχεδίου κάτοψης και φωτογραφίας. Η διαχείριση της βάσης δεδοµένων περιλαµβάνει ανάδραση µεταξύ των στοιχείων της ηλεκτρονικής καρτέλας κάθε κτιρίου και χάρτη GIS της πανεπιστηµιούπολης, στον οποίο απεικονίζεται η θέση της κτιριακής µονάδας (Σχ. 1). Από τη βάση δεδοµένων είναι δυνατόν να αντληθούν πολλά στοιχεία, όπως η δοµική βαθµολογία, η ηλικία, η επιφάνεια, το υλικό κατασκευής, το δοµικό σύστηµα κ.λ.π. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 3

4 Σχήµα 1. Απεικόνιση θέσης κτιριακών µονάδων στο χάρτη του Α.Π.Θ. 6 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Για τα 24 πανεπιστηµιακά κτίρια υπολογίσθηκε η οµική Βαθµολογία µε βάση τις δύο µεθόδους που χρησιµοποιήθηκαν στα νοσοκοµειακά κτίρια. Η πρώτη µέθοδος ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ (2) και οι αντίστοιχοι πίνακες βαθµολόγησης περιγράφονται αναλυτικά στην εργασία Στυλιανίδης κ.α. (23α). Η δεύτερη αναθεωρηµένη µέθοδος FEMA 154 (21), η οποία θα αναφέρεται εφεξής χάριν συντοµίας ως µέθοδος FEMA 154, για την οποία δεν παρατίθενται πίνακες λόγω έλλειψης χώρου, πριν από την εφαρµογή της χρειάσθηκε πρώτα µια κατάλληλη προσαρµογή, ανάλογη προς την προσαρµογή του Εγχειριδίου FEMA 154 (1988) που υιοθέτησε η Οµάδα Εργασίας του ΟΑΣΠ. Τα αποτελέσµατα της επεξεργασίας των στοιχείων παρουσιάζονται συνοπτικά παρακάτω. 6.1 Χαρακτηριστικά του δείγµατος Τα κύρια χαρακτηριστικά του δείγµατος περιγράφονται στα διαγράµµατα του Σχ. 2. Από το διάγραµµα 1 προκύπτει ότι τα 24 κτίρια καταλαµβάνουν επιφάνεια περίπου 332.m 2 (µέση επιφάνεια κτιρίου 1625m 2 ). Το µέσο έτος κατασκευής των κτιριακών µονάδων του δείγµατος είναι το 1976, ενώ το µέσο έτος, ανηγµένο στην επιφάνεια των κτιρίων, είναι το Η διαφοροποίηση αυτή υποδηλώνει ότι κατά µέσο όρο τα πιο παλιά κτίρια είναι µεγαλύτερης επιφάνειας από τα νεώτερα. Η χρονική κατανοµή της κατασκευής των κτιρίων δείχνει ορισµένες εξάρσεις οικοδοµικής δραστηριότητας. Είναι φανερό ότι η κτιριακή υποδοµή του Α.Π.Θ. πρακτικώς αναπτύχθηκε µεταπολεµικά, καθώς τα προ του 195 κτίρια αντιστοιχούν µόλις στο 2.5% του συνόλου. Στο διάγραµµα 2 φαίνεται η διαβάθµιση του δείγµατος συναρτήσει του πλήθους των υπεργείων ορόφων. Περισσότερο από το 1% του πλήθους των κτιρίων συντίθεται αποκλειστικά από υπόγειους ορόφους ενώ το 25% των κτιρίων είναι µονώροφες µονάδες. Τα ποσοστά των κτιρίων µε περισσότερους ορόφους (υπάρχουν κτίρια µέχρι και 11 ορόφων) µειώνονται περίπου εκθετικά. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 4

5 Ποσοστό κτιρίων (σε πλήθος και σε εµβαδόν) Πλήθος κτιρίων: 24 ποσοστό κτιρίων ανηγµένο ποσοστό κτιρίων Συνολικό εµβαδόν κτιρίων: m Μέσο έτος κατασκευής κτιρίων: 1976 Έτος κατασκευής Ανηγµένο µέσο έτος κατασκευής: Ποσοστό κτιρίων συναρτήσει του πλήθους των υπεργείων ορόφων Πλήθος κτιρίων: Πλήθος ορόφων 3. Ποσοστό κτιρίων µε δυσµενή χαρακτηριστικά Πλήθος κτιρίων: Χωρίς αντισ. Κανονισµό Αλλαγή σπουδαιότητας Σεισµικές επιβαρύνσεις Κακή κατάσταση Κινδυνος κρούσης Μαλακός όροφος Μη κανονική τοιχοπλήρωση Μεγάλο ύψος Μη κανονικότητα καθύψος Οριζόντια µη κανονικότητα Ενδεχόµενο στρέψης Κοντά υποστυλώµατα Πλήθος κτιρίων: 24 (σκυρόδεµα 83%, τοιχοποιία 4%, µεταλλικά 13%) Ποσοστό κτιρίων ανά δοµικό τύπο ΟΣ1α ΟΣ1β ΟΣ2 ΟΣ3 ΟΣ4 ΟΣ5 ΟΣ6 ΟΣ7 ΑΤ1 ΑΤ2 Τ ΟΤ ΕΤ ΠΟΣ1 ΠΟΣ2 ΧΛ1α ΧΛ1β ΧΛ2α ΧΛ2β οµικός τύπος 5. Ποσοστό κτιρίων συναρτήσει της σπουδαιότητας Πλήθος κτιρίων: Σ1 Σ2 Σ3 Σ4 Σπουδαιότητα 6. Ποσοστό κτιρίων συναρτήσει του πλήθους των χρηστών Πλήθος κτιρίων: <1 1-1 >1 Πλήθος χρηστών 7. Συνολική επιφάνεια συγκροτηµάτων 8. Μέσο έτος κατασκευής συγκροτηµάτων Πλήθος κτιρίων: 24 Πλήθος κτιρίων: 24 Συνολικό εµβαδόν κτιρίων: m 2 Συνολικό εµβαδόν κτιρίων: m Μέσο έτος κατασκευής Ανηγµένο µέσο έτος κατασκευής ιοίκηση Βιβλιοθήκη Νοµική Θεολογική Φιλοσοφική Χηµείο Φυσικοµαθ. Βιολογικό Γεωπονοδασ. Κτηνιατρική Ιατρική Οδοντιατρική Παραπληγικών Παιδαγωγική Καλών Τεχνών Πολυτεχνική ιοίκηση Βιβλιοθήκη Νοµική Θεολογική Φιλοσοφική Χηµείο Μέσο έτος κατασκευής κτιρίων: 1976 Σχήµα 2. Κύρια χαρακτηριστικά του δείγµατος Φυσικοµαθ. Βιολογικό Γεωπονοδασ. Κτηνιατρική Ιατρική Οδοντιατρική Παραπληγικών Παιδαγωγική Καλών Τεχνών Ανηγµένο µέσο έτος κατασκευής: 1972 Πολυτεχνική 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 5

6 Στο διάγραµµα 3 φαίνονται τα ποσοστά των κτιρίων στα οποία έχουν εντοπισθεί δυσµενή µορφολογικά χαρακτηριστικά. Συνηθέστερα δυσµενή χαρακτηριστικά είναι ο κίνδυνος κρούσης µε διπλανά εν επαφή κτίρια (36% των κτιρίων), ο σχεδιασµός χωρίς αντισεισµικό κανονισµό (26% των κτιρίων), η κακή γενική κατάσταση από άποψη συντήρησης (25% των κτιρίων), η οριζόντια µη κανονικότητα (2% των κτιρίων) και η µη κανονικότητα καθύψος (18% των κτιρίων). Τα σπανιότερα δυσµενή χαρακτηριστικά είναι η επί το δυσµενέστερο αλλαγή της σπουδαιότητας (% των κτιρίων), η µη κανονική τοιχοπλήρωση (1.5% των κτιρίων), το ενδεχόµενο στρέψης (1.5% των κτιρίων) και τα κοντά υποστυλώµατα (2% των κτιρίων). Σηµειώνεται ότι το άθροισµα των ποσοστών των επί µέρους κατηγοριών είναι περίπου 151%, γεγονός που υποδηλώνει ότι κατά µέσο όρο σε κάθε κτίριο έχουν εντοπισθεί περισσότερες από µία (ακριβέστερα: 1.5) µη κανονικότητες, εκ των οποίων οι 126% (περίπου 1.3 ανά κτίριο) είναι µορφολογικές. Ως προς το φέροντα οργανισµό (διάγραµµα 4), το 83% περίπου των κτιρίων διαθέτουν φέροντα οργανισµό από οπλισµένο σκυρόδεµα, το 4% από φέρουσα τοιχοποιία και το 13% είναι µεταλλικά. Από τα κτίρια µε φέροντα οργανισµό από οπλισµένο σκυρόδέµα, σηµαντικό τµήµα του κτιριακού δυναµικού είναι αµιγώς πλαισιακά συστήµατα, είτε κατασκευασµένα πριν από τη θέσπιση του αντισεισµικού κανονισµού του 1959 (ΟΣ1α, 1% του συνόλου του δείγµατος), είτε µετά το 1959 αλλά πριν από το 1985, οπότε τέθηκαν σε εφαρµογή τα πρόσθετα άρθρα του αντισεισµικού κανονισµού (ΟΣ1β, 2.5% του συνόλου). Σηµαντικό τµήµα αποτελούν τα κτίρια µε µικτό σύστηµα (στύλοι και τοιχώµατα) της περιόδου , σχεδιασµένα σύµφωνα µε αναλυτικούς αντισεισµικούς υπολογισµούς (ΟΣ2, 27% του συνόλου), ενώ δεν εντοπίσθηκαν κτίρια µε επαρκή τοιχώµατα ώστε να εµπίπτουν στις τότε διατάξεις περί απαλλαγής από τον αντισεισµικό υπολογισµό (ΟΣ3). Τα κτίρια της περιόδου , µέχρι δηλαδή τη θέσπιση του ΝΕΑΚ, επιµερίζονται σε κτίρια µε αµιγώς πλαισιακό φέροντα οργανισµό (ΟΣ4, 1.5% του συνόλου) και σε κτίρια µε µικτό σύστηµα (ΟΣ5, 8% του συνόλου). Τα πολύ νέα κτίρια της περιόδου αποτελούν πολύ µικρό ποσοστό του συνόλου και επιµερίζονται και πάλι σε κτίρια µε αµιγώς πλαισιακό φέροντα οργανισµό (ΟΣ6), κατηγορία στην οποία δεν εντοπίσθηκαν κτίρια, και σε κτίρια µε µικτό σύστηµα (ΟΣ7, 13% του συνόλου). Ένα µικρό τµήµα του κτιριακού δυναµικού αποτελούν τα αµιγώς πλαισιακά προκατασκευασµένα κτίρια από οπλισµένο σκυρόδεµα (ΠΟΣ1, 3% του συνόλου). εν εντοπίσθηκαν προκατασκευασµένα τοιχωµατικά κτίρια (ΠΟΣ2). Από τα ελάχιστα κτίρια µε φέροντα οργανισµό από άοπλη τοιχοποιία (συνολικά 8), τα 5 ανήκουν στην κατηγορία ΑΤ1 (2.5%), δηλαδή δεν διαθέτουν διαζώµατα ή διαφράγµατα, ενώ τα υπόλοιπα 3 (1.5%) ανήκουν στην κατηγορία ΕΤ, δηλαδή των επισκευασµένων και ενισχυµένων (Παλιά Φιλοσοφική). εν εντοπίσθηκαν κτίρια των υπολοίπων κατηγοριών τοιχοποιίας, δηλαδή κτίρια µε διαφράγµατα συντιθέµενα από πλάκες οπλισµένου σκυροδέµατος (ΑΤ2), κτίρια µε διαζώµατα όσο και διαφράγµατα ( Τ) και κτίρια από οπλισµένη τοιχοποιία (ΟΤ). Τέλος, στα µεταλλικά κτίρια που καταγράφηκαν κυριαρχεί η κατηγορία των µονωρόφων πλαισιακών συστηµάτων (ΧΛ1α, 9.5%), σχεδιασµένων µε βάση τον αντισεισµικό του Εντοπίσθηκαν λίγα πολυώροφα µεταλλικά κτίρια (ΧΛ1β,.5%) σχεδιασµένα µε βάση τον αντισεισµικό του 1959 και λίγα κτίρια σχεδιασµένα µετά το 1995 (ΧΛ2α,.5% και ΧΛ2β, 3%). Από άποψη σπουδαιότητας, όπως αυτή ορίζεται στον αντισεισµικό κανονισµό, στο διάγραµµα 5 φαίνεται ότι το 94% περίπου των κτιρίων ανήκουν στην κατηγορία Σ3 παροχής υπηρεσιών εκπαίδευσης. Ένα µικρό τµήµα, περίπου.5%, κατατάσσεται στην κατηγορία Σ1 δευτερεύουσας χρήσης, ενώ ένα λίγο µεγαλύτερο τµήµα, περίπου 5.5%, στην κατηγορία Σ2 συνήθους σπουδαιότητας. εν εντοπίσθηκε κτίριο κατηγορίας Σ4. Στο διάγραµµα 6 φαίνεται η ένταση της χρήσης των κτιριακών µονάδων. Το 68% των κτιρίων εξυπηρετεί περισσότερους των 1 χρηστών, το 27% περίπου εξυπηρετεί 1 έως 1 χρήστες ενώ µόνον το 5% περίπου των κτιρίων εξυπηρετεί λιγότερους των 1 χρηστών. Είναι σαφές ότι, όπως εξάλλου ήταν αναµενόµενο, τα πανεπιστηµιακά κτίρια χαρακτηρίζονται από εντατική χρήση. Στο διάγραµµα 7 φαίνεται η κατανοµή της συνολικής επιφάνειας των κτιριακών µονάδων στα 16 συγκροτήµατα µέσα στην Πανεπιστηµιούπολη. Τη συντριπτικά µεγαλύτερη επιφάνεια διαθέτει η Πολυτεχνική Σχολή (71.7m 2, περίπου το 22% του συνολικού διαθέσιµου εµβαδού) και τη µικρότερη η Σχολή Καλών Τεχνών (2.5m 2, περίπου 1% του συνολικού διαθέσιµου εµβαδού). 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 6

7 Από το διάγραµµα 8 προκύπτει ότι ορισµένα συγκροτήµατα είναι µεγάλης, σταθµισµένης ως προς το εµβαδόν, µέσης ηλικίας, όπως η Φιλοσοφική (µέσο σταθµισµένο έτος κατασκευής 195) και η Γεωπονοδασολογική Σχολή (µέσο έτος 1951), ενώ αντίθετα ορισµένα άλλα είναι πολύ νέα, όπως το Κέντρο Αποκατάστασης Παραπληγικών (µέσο έτος 1995) και η Παιδαγωγική Σχολή (µέσο έτος 1996). 6.2 οµική Βαθµολογία ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ (2) Η δοµική βαθµολογία σύµφωνα µε τη µέθοδο ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ (2) περιγράφεται στα διαγράµµατα 1, 3 και 5 του Σχ. 3. Στο διάγραµµα 1 φαίνεται η ποσοστιαία κατανοµή των διαστηµάτων βαθµολογίας (ανά µισό βαθµό). Η κατανοµή θα µπορούσε να χαρακτηρισθεί κανονική. Η µέση βαθµολογία των κτιριακών µονάδων του δείγµατος είναι 2.25, ενώ η µέση βαθµολογία των κτιρίων, ανηγµένη στην επιφάνειά τους, είναι Η διαφοροποίηση αυτή οφείλεται στο γεγονός ότι κατά µέσο όρο τα πιο παλιά κτίρια, που έχουν γενικά πιο χαµηλή βαθµολογία, είναι µεγαλύτερης επιφάνειας από τα νεώτερα. Το εύρος της βαθµολογίας είναι µεγάλο (από -2. έως 6.5), πρακτικά όµως η βαθµολογία σχεδόν του συνόλου του δείγµατος περιλαµβάνεται σε λίγο µεγαλύτερο από το µισό περίπου εύρος (από -.5 έως 4.5). Στο διάγραµµα 3 απεικονίζεται η µέση βαθµολογία των κτιριακών µονάδων ανάλογα µε το δοµικό τύπο του φέροντος οργανισµού. Τα προ του 1985 κτίρια από οπλισµένο σκυρόδεµα των τύπων ΟΣ1α, ΟΣ1β και ΟΣ2 έχουν γραµµικά αυξανόµενες µέσες βαθµολογίες, από.8 έως 1.4, που είναι χαµηλότερες από τη µέση βαθµολογία 2.25 του συνόλου. Τα κτίρια της περιόδου των τύπων ΟΣ4 και ΟΣ5 αποτελούν µια άλλη διακριτή οµάδα µε µέση βαθµολογία από 2.5 έως 3.1, ενώ τα κτίρια του τύπου ΟΣ7, δηλαδή της περιόδου , έχουν πολύ υψηλή µέση βαθµολογία, της τάξεως του 4.. Τα προκατασκευασµένα κτίρια έχουν µέση βαθµολογία της τάξεως του.8, αρκετά χαµηλότερη από τη µέση βαθµολογία. Το ίδιο χαµηλή, της τάξεως του.8, είναι και η βαθµολογία των κτιρίων µε φέροντα οργανισµό από άοπλη τοιχοποιία, ενώ η επισκευασµένη τοιχοποιία, µε πολύ µικρό πάντως δείγµα, διαθέτει υψηλότερη βαθµολογία, της τάξεως του 1.. Αντίθετα, οι διάφορες κατηγορίες των µεταλλικών κτιρίων εµφανίζει πολύ υψηλή βαθµολογία, η οποία κυµαίνεται µεταξύ 3.2 και 6.7. Από το διάγραµµα 5 προκύπτει ότι το 39% των κτιριακών µονάδων, που αντιστοιχεί στο 5% του εµβαδού των κτιρίων έχει βαθµολογία µικρότερη του 1., ενώ το 56% των κτιριακών µονάδων, που αντιστοιχεί στο 73% του εµβαδού των κτιρίων έχει βαθµολογία µικρότερη του 2.. Φαίνεται ότι το όριο που πρότεινε η Οµάδα Εργασίας (δοµική βαθµολογία ίση µε 2.), κάτω του οποίου απαιτείται περαιτέρω έρευνα, είναι υψηλό. Πιο ρεαλιστική είναι µια αναπροσαρµογή προς τα κάτω, π.χ. δοµική βαθµολογία ίση προς 1.. Στο σηµείο αυτό επισηµαίνεται αντίστοιχο συµπέρασµα της εργασίας Στυλιανίδης κ. α. (23α) που αναφέρεται σε διαφορετικό δείγµα αλλά και τα αντίστοιχα συµπεράσµατα για τα νοσοκοµειακά και σχολικά κτίρια. 6.3 οµική Βαθµολογία FEMA 154 (21) Για λόγους ευκολότερης αντιστοίχησης, για την απεικόνιση της βαθµολογίας κατά τη µέθοδο FEMA 154 σχεδιάσθηκαν τα διαγράµµατα 2, 4 και 6 του Σχ. 3, που είναι αντίστοιχα µε αυτά που παρουσιάσθηκαν στην προηγούµενη ενότητα για τη µέθοδο ΥΠΕΧΩ Ε - ΟΑΣΠ. Σε γενικές γραµµές η µορφή των διαγραµµάτων δεν αλλάζει σηµαντικά, υπάρχουν όµως ορισµένες αξιοσηµείωτες διαφοροποιήσεις. Έτσι στο διάγραµµα 2 φαίνεται ότι το εύρος τιµών της δοµικής βαθµολογίας περιορίζεται έναντι της αντίστοιχης του ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ (1.8 έως 4.8 έναντι -2. έως 6.5). Ο περιορισµός αυτός του εύρους τιµών αποδίδεται στο γεγονός ότι µε τη µέθοδο FEMA 154 αµβλύνονται οι σωρευτικές µειώσεις της δοµικής βαθµολογίας λόγω διαφόρων µη-κανονικοτήτων. Έτσι προκύπτουν τελικά µεγαλύτερες τιµές της δοµικής βαθµολογίας, όλες µάλιστα έχουν θετική τιµή. Υπενθυµίζεται εδώ ότι η φυσική σηµασία της βαθµολογίας είναι ότι βαθµός x σηµαίνει πιθανότητα 1 -x βαρειάς βλάβης ή κατάρρευσης υπό το «σεισµό σχεδιασµού», άρα δεν έχουν φυσική σηµασία οι αρνητικές 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 7

8 βαθµολογίες. Με την αντιµετώπιση πάντως αυτή δηµιουργείται συσσώρευση τιµών σε στενή περιοχή δοµικής βαθµολογίας που δυσχεραίνει τη σχετική κατάταξη των κτιρίων. Παρατηρείται επίσης ότι η µέση βαθµολογία των κτιριακών µονάδων του δείγµατος είναι 2.77, ενώ η µέση βαθµολογία των κτιρίων, ανηγµένη στην επιφάνειά τους, είναι 2.86, δηλαδή της ίδιας τάξεως µεγέθους, σε αντίθεση µε τη βαθµολογία της µεθόδου ΥΠΕΧΩ Ε - ΟΑΣΠ. Στο διάγραµµα 4 φαίνεται η µέση βαθµολογία των κτιρίων ανάλογα µε το δοµικό τύπο. Όπως στη µέθοδο ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ, για τα κτίρια από οπλισµένο σκυρόδεµα διαπιστώνεται γραµµική αύξηση της βαθµολογίας συναρτήσει της βελτίωσης του αντισεισµικού κανονισµού. Μεγάλη είναι η βελτίωση των προκατασκευασµένων κτιρίων, των οποίων η µέση βαθµολογία πλησιάζει τη µέση τιµή του συνολικού δείγµατος. Το ίδιο ισχύει και για τα κτίρια από φέρουσα τοιχοποιία, τα οποία έχουν ελαφρά υψηλότερη βαθµολογία από τα προ του 1985 κτίρια οπλισµένου σκυροδέµατος. Πλήθος κτιρίων: Βαθµολογία ΟΑΣΠ Συνολικό εµβαδόν κτιρίων: m 2 ποσοστό κτιρίων ανηγµένο ποσοστό κτιρίων Πλήθος κτιρίων: Βαθµολογία FEMA Συνολικό εµβαδόν κτιρίων: m 2 ποσοστό κτιρίων ανηγµένο ποσοστό κτιρίων Μέση βαθµολογία κτιρίων: 2.25 Ανηγµένη µέση βαθµολογία: Μέση βαθµολογία κτιρίων: 2.77 Ανηγµένη µέση βαθµολογία: Μέση βαθµολογία ΟΑΣΠ ανά δοµικό τύπο 4. Μέση βαθµολογία FEMA ανά δοµικό τύπο Μέση βαθµολογία Μέση βαθµολογία ΟΣ1α ΟΣ1β ΟΣ2 ΟΣ3 ΟΣ4 ΟΣ5 ΟΣ6 ΟΣ7 ΑΤ1 ΑΤ2 Τ ΟΤ οµικός τύπος ΕΤ ΠΟΣ1 ΠΟΣ2 ΧΛ1α ΧΛ1β ΧΛ2α ΧΛ2β. ΟΣ1α ΟΣ1β ΟΣ2 ΟΣ3 ΟΣ4 ΟΣ5 ΟΣ6 ΟΣ7 ΑΤ1 ΑΤ2 Τ ΟΤ οµικός τύπος ΕΤ ΠΟΣ1 ΠΟΣ2 ΧΛ1α ΧΛ1β ΧΛ2α ΧΛ2β Αθροιστικό ποσοστό κτιρίων (σε πλήθος και σε εµβαδόν) Αθροιστικό ποσοστό κτιρίων Αθροιστικό ανηγµένο ποσοστό Βαθµολογία ΟΑΣΠ Αθροιστικό ποσοστό κτιρίων (σε πλήθος και σε εµβαδόν) Αθροιστικό ποσοστό κτιρίων Αθροιστικό ανηγµένο ποσοστό Βαθµολογία FEMA Σχήµα 3. οµική βαθµολογία κατά τις µεθόδους ΟΑΣΠ και FEMA 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 8

9 Τέλος, για τα µεταλλικά κτίρια, µετά τις αµερικανικές εµπειρίες του Northridge (1994), έχουν εισαχθεί σηµαντικές µειώσεις µε αποτέλεσµα, ενώ µε τη µέθοδο ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ είχαν µακράν την υψηλότερη βαθµολογία, µε τη µέθοδο FEMA 154 έχουν πλέον χαµηλές βαθµολογίες, συγκρίσιµες µε αυτές των προ του 1985 κτιρίων από οπλισµένο σκυρόδεµα. Από το διάγραµµα 6 προκύπτει ότι µέχρι τη βαθµολογία 2.4 συσσωρεύεται περίπου το 45% του δείγµατος. Υπό την έννοια αυτή η παραπάνω τιµή αντιστοιχεί προς την τιµή 1. της µεθόδου ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ. 6.4 Συσχέτιση των µεθόδων ΟΑΣΠ και FEMA 154 Από τα παραπάνω προκύπτει ότι οι δύο µέθοδοι έχουν διαφορές ως προς τη βαθµολόγηση των κτιρίων, το συµπέρασµα όµως αυτό δεν πρέπει να εκπλήσσει. Επισηµαίνεται σχετικώς ότι όταν στις ΗΠΑ εφαρµόστηκε η λεπτοµερέστερη µέθοδος του FEMA 178 διαπιστώθηκε ότι µερικά κτίρια που είχαν κριθεί σεισµικώς ανεπαρκή κατά FEMA 154 (βαθµολογίες κάτω από 2.5) κρίθηκαν επαρκή κατά FEMA 178, ενώ για ορισµένα κτίρια διαπιστώθηκε και το αντίστροφο. 7 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΝΟΣΟΚΟΜΕΙΑΚΩΝ, ΣΧΟΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ εδοµένου ότι, µε την ολοκλήρωση του ταχέως προσεισµικού ελέγχου των πανεπιστηµιακών κτιρίων, συγκεντρώθηκαν ήδη στοιχεία αναφερόµενα σε τρεις διακριτές κτιριακές οµάδες, είναι πλέον εφικτή µια σύγκριση των χαρακτηριστικών τους. Για το σκοπό αυτό συντάχθηκαν οι Πίνακες 1, 2, 3 που ακολουθούν. Επισηµαίνεται πάντως ότι, ενώ τα δηµόσια νοσοκοµειακά και τα πανεπιστηµιακά κτίρια αποτελούν το σύνολο των κτιρίων της κατηγορίας τους, τα σχολικά κτίρια αποτελούν ένα τυχαίο, όχι όµως απαραίτητα αντιπροσωπευτικό, δείγµα του συνόλου (περίπου το ένα τρίτο) των εντός πόλης µονάδων της δευτεροβάθµιας εκπαίδευσης. Υπό την έννοια αυτή τα συµπεράσµατα που αναφέρονται στα σχολικά κτίρια είναι σκόπιµο να θεωρούνται προσωρινά. 7.1 Γενικά και ειδικά χαρακτηριστικά των κτιριακών µονάδων Στον Πίνακα 1 φαίνονται τα γενικά χαρακτηριστικά των κτιριακών µονάδων. Τα πανεπιστηµιακά κτίρια είναι κατά µέσο όρο πιο ογκώδη από τα υπόλοιπα κτίρια ενώ τα νοσοκοµειακά είναι κάπως µεγαλύτερης ηλικίας. Κοινό χαρακτηριστικό των νοσοκοµειακών και πανεπιστηµιακών κτιρίων αποτελεί το γεγονός ότι το ανηγµένο στην επιφάνεια µέσο έτος κατασκευής είναι µικρότερο, γεγονός που σηµαίνει ότι τα µεγαλύτερης επιφάνειας κτίρια είναι και τα µεγαλύτερης ηλικίας. Στα σχολικά κτίρια αντίθετα παρατηρείται αντιστροφή αυτού του συµπεράσµατος. Πίνακας 1. Γενικά χαρακτηριστικά κτιριακών οµάδων Χαρακτηριστικό Νοσοκοµ. Σχολεία Α.Π.Θ. Πλήθος στατικώς αυτοδύναµων κτιριακών µονάδων Συνολική επιφάνεια (m 2 ) Μέση επιφάνεια ανά κτίριο (m 2 ) Μέσο έτος κατασκευής κτιριακών µονάδων Μέσο έτος κατασκευής ανηγµένο στην επιφάνεια Στον Πίνακα 2 φαίνονται τα ειδικά χαρακτηριστικά των κτιριακών µονάδων. Είναι φανερό ότι τα νοσοκοµειακά κτίρια είναι πιο καταπονηµένα από τα υπόλοιπα καθώς απαιτήθηκαν επισκευές και ενισχύσεις σε σηµαντικό ποσοστό του δείγµατος (1%). Σε σηµαντικό ποσοστό των πανεπιστηµιακών κτιρίων (16%) έγιναν προσθήκες καθύψος, γεγονός που αντικατοπτρίζει τις πιεστικές ανάγκες εξεύρεσης χώρων µέσα στην πανεπιστηµιούπολη. Το φαινόµενο αυτό ισχύει ως ένα βαθµό και στα νοσοκοµειακά κτίρια ενώ στα σχολεία το αντίστοιχο ποσοστό είναι ασήµαντο. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 9

10 Ως προς το πλήθος των ορόφων, τα υψηλότερα κτίρια είναι τα πανεπιστηµιακά και κατόπιν τα νοσοκοµειακά. Αντίθετα, τα σχολικά κτίρια σπανίως υπερβαίνουν τους τέσσερις ορόφους. Εντύπωση προκαλεί το γεγονός ότι µεγάλο ποσοστό των πανεπιστηµιακών κτιρίων (1%) είναι αµιγώς υπόγεια κτίρια. Το αντίστοιχο ποσοστό είναι µηδενικό στα σχολικά κτίρια και ασήµαντο στα νοσοκοµειακά. Ως προς τα δυσµενή χαρακτηριστικά των κτιρίων, που γενικώς αποτελούν παράγοντες κακής απόκρισης έναντι σεισµού και οδηγούν σε µείωση της δοµικής βαθµολογίας, διαπιστώνονται σοβαρές διαφορές µεταξύ των κτιριακών οµάδων. Ενδεικτικά επισηµαίνεται ότι στα σχολικά κτίρια η µη κανονική τοιχοπλήρωση και τα κοντά υποστυλώµατα αποτελούν συνήθη µορφολογικά χαρακτηριστικά (ποσοστό άνω του 5%), ενώ στα νοσοκοµειακά κτίρια το φαινόµενο αυτό µειώνεται δραστικά και στα πανεπιστηµιακά κτίρια σχεδόν µηδενίζεται. Ένα ακόµη σηµείο έντονης διαφοροποίησης αποτελεί το γεγονός ότι µεγάλο ποσοστό των πανεπιστηµιακών κτιρίων εµφανίζεται σε κακή κατάσταση από άποψη συντήρησης. Στο σηµείο αυτό επισηµαίνεται ότι οι οµάδες πεδίου των νοσοκοµειακών και σχολικών κτιρίων ήταν διαφορετικές από την οµάδα πεδίου των πανεπιστηµιακών κτιρίων, γεγονός στο οποίο αποδίδεται, έστω εν µέρει, αυτή η έντονη διαφορά εκτιµήσεων. Πίνακας 2. Ειδικά χαρακτηριστικά κτιριακών οµάδων Χαρακτηριστικό Νοσοκοµ. Σχολεία Α.Π.Θ. Προσθήκη καθύψος (%) ιατηρητέο (%) Επισκευή ενίσχυση (%) Πλήθος ορόφων (%): υσµενή χαρακτηριστικά (%): Κακή κατάσταση Κίνδυνος κρούσης Μαλακός όροφος 3 9 Μη κανον. τοιχοπλήρωση Μεγάλο ύψος Μη κανονικότητα καθύψος Οριζόντ. µη κανονικότητα Ενδεχόµενο στρέψης Κοντά υποστυλώµατα οµικός τύπος (%): Σκυρόδεµα Τοιχοποιία Μεταλλικά 5 13 Σπουδαιότητα (%): Σ1 2 1 Σ Σ Σ4 74 Πλήθος χρηστών (%): < ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 1

11 Ως προς το δοµικό τύπο των κτιρίων, ειδικότερα ως προς το υλικό δόµησης του φέροντα οργανισµού, παρατηρείται ότι τα κτίρια από φέρουσα τοιχοποιία αποτελούν σηµαντικό ποσοστό των νοσοκοµειακών κτιρίων, γεγονός που υποδηλώνει παλαιότητα του δοµικού αποθέµατος. Αντίθετα, σχεδόν όλα τα πανεπιστηµιακά κτίρια διαθέτουν φέροντα οργανισµό από σκυρόδεµα ή χάλυβα, γεγονός που αντικατοπτρίζει την τρέχουσα σύγχρονη πρακτική. Το ίδιο ισχύει και για τα σχολικά κτίρια, µε συντριπτική παρουσία του οπλισµένου σκυροδέµατος έναντι του χάλυβα. Τα σχολικά και πανεπιστηµιακά κτίρια, τα οποία από άποψη χρήσης έχουν ταυτόσηµο σχεδόν χαρακτήρα καθώς παρέχουν υπηρεσίες εκπαίδευσης, κατατάσσονται σχεδόν όλα στην κατηγορία Σ3 µεγάλης σπουδαιότητας. Αντίθετα τα νοσοκοµειακά κτίρια σε µεγάλο ποσοστό κατατάσσονται στην κατηγορία Σ4 πολύ µεγάλης σπουδαιότητας, υπάρχουν όµως και κτίρια που κατατάσσονται στην κατηγορία Σ2 συνήθους σπουδαιότητας, τα οποία δεν παρέχουν άµεσες υπηρεσίες περίθαλψης. Το γεγονός αυτό καταγράφεται και στο πλήθος των χρηστών. Ενώ όλα τα σχολικά και πανεπιστηµιακά κτίρια έχουν µεγάλο αριθµό χρηστών, τα νοσοκοµειακά εµφανίζουν σηµαντικό ποσοστό κτιρίων µε µικρό αριθµό χρηστών. 7.2 Βαθµολογία κτιριακών οµάδων Μια συνοπτική συγκριτική απόδοση της βαθµολογίας των κτιριακών οµάδων φαίνεται στον Πίνακα 3. Φαίνεται ότι κατά τη βαθµολογία ΟΑΣΠ, ανεξάρτητα από τον ειδικό ορισµό του δείκτη, τα πανεπιστηµιακά κτίρια υπερέχουν έναντι των άλλων οµάδων. Αν µάλιστα ληφθεί υπόψη ότι η βαθµολογία εκφράζει τον εκθέτη του αντιστρόφου της πιθανότητας σοβαρής βλάβης ή κατάρρευσης, προκύπτει ότι η πιθανότητα καταστροφής ενός µέσου νοσοκοµειακού κτιρίου είναι 2. έως 3.5 φορές µεγαλύτερη από την αντίστοιχη ενός πανεπιστηµιακού κτιρίου. Κατά τη βαθµολογία FEMA 154 οι διαφορές των οµάδων είναι ελάχιστες καθώς µόλις διακρίνεται µια µικρή υπεροχή των πανεπιστηµιακών κτιρίων. Ένα άλλο ενδιαφέρον στοιχείο αποτελεί το ποσοστό των κτιρίων µε βαθµολογία ΟΑΣΠ κάτω ενός συγκεκριµένου ορίου. Χρησιµοποιήθηκαν δύο όρια, αφενός το όριο που πρότεινε ο ΟΑΣΠ (δοµική βαθµολογία = 2.) ως όριο επανεξέτασης ενός κτιρίου σε δεύτερο στάδιο και αφετέρου ένα χαµηλότερο αλλά πιο ρεαλιστικό όριο (δοµική βαθµολογία = 1.) που πρότεινε η εργασία Στυλιανίδης κ.α. (23α). Και πάλι διακρίνεται η υπεροχή των πανεπιστηµιακών κτιρίων, ανεξαρτήτως ορίου. Πίνακας 3. Βαθµολογία κτιριακών οµάδων Χαρακτηριστικό Νοσοκοµ. Σχολεία Α.Π.Θ. Μέση βαθµολογία ΟΑΣΠ Μέση βαθµολογία ΟΑΣΠ ανηγµένη στην επιφάνεια Μέση βαθµολογία ΟΑΣΠ εξαιρουµένων των µεταλλικών Μέση βαθµολογία FEMA Μέση βαθµολογία FEMA 154 ανηγµένη στην επιφάνεια µε βαθµολογία ΟΑΣΠ µε βαθµολογία ΟΑΣΠ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από τη συσσωρευµένη εµπειρία της εφαρµογής του προσεισµικού ελέγχου στα νοσοκοµειακά, σχολικά και πανεπιστηµιακά κτίρια και από την αξιολόγηση των διαθέσιµων στοιχείων προκύπτουν τα εξής συµπεράσµατα: (α) Λόγω της σχετικά καλής οργάνωσης των αρχείων των Τεχνικών Υπηρεσιών του Α.Π.Θ. και των Νοσοκοµείων δεν παρατηρήθηκαν προβλήµατα στον εντοπισµό στοιχείων. Ως ένα βαθµό το ίδιο ισχύει και για τις σχολικές µονάδες. Εκτιµάται ότι σε άλλες οµάδες κτιρίων, ιδιαίτερα 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 11

12 ιδιωτικών κοινωφελούς χρήσης, θα παρουσιασθούν προβλήµατα έλλειψης στοιχείων, που θα οδηγήσουν τόσο σε καθυστερήσεις όσο και σε αύξηση του βαθµού αβεβαιότητας της µεθόδου. (β) Από την εµπειρία εφαρµογής προκύπτει ότι η απόδοση µιας διµελούς οµάδας Μηχανικών για την προετοιµασία, τον επιτόπου έλεγχο και τη συµπλήρωση του σχετικού δελτίου είναι δύο κτίρια ανά εργάσιµη ηµέρα. Λόγω του ερευνητικού χαρακτήρα του συγκεκριµένου προγράµµατος, δηλαδή της υποχρέωσης συλλογής λεπτοµερέστερων στοιχείων, και της έλλειψης προηγούµενης εµπειρίας µπορεί να γίνει η εκτίµηση ότι η απόδοση µπορεί να φθάσει µέχρι τρία κτίρια ανά εργάσιµη ηµέρα και διµελή οµάδα. (γ) Το όριο που πρότεινε το παλιό κείµενο FEMA 154 (1988) και το οποίο υιοθέτησε η Οµάδα Εργασίας του ΟΑΣΠ (δοµική βαθµολογία = 2. κατά τη µέθοδο ΥΠΕΧΩ Ε - ΟΑΣΠ), κάτω του οποίου απαιτείται περαιτέρω έρευνα, φαίνεται υψηλό. Εξ άλλου το νέο κείµενο FEMA 154 (21), παρά το γεγονός ότι εισήγαγε διαφοροποιήσεις που οδηγούν σε αύξηση της βαθµολογίας, διατήρησε, έστω εµµέσως, το όριο στα ίδια επίπεδα. Κατά συνέπεια πιο ρεαλιστική φαίνεται µια αναπροσαρµογή προς τα κάτω, π.χ. δοµική βαθµολογία = 1. κατά τη µέθοδο ΥΠΕΧΩ Ε - ΟΑΣΠ ή περίπου 2.5 κατά τη µέθοδο FEMA 154 (21). Επισηµαίνεται στο σηµείο αυτό το συµπέρασµα που προέκυψε από επεξεργασία στοιχείων βλαβών των κατασκευών κατά το σεισµό την Πάρνηθας του 1999 (βλέπε Στυλιανίδης κ. α. 23a) ότι για τέτοιες τιµές βαθµολογίας παρατηρείται η µέγιστη απόδοση του συστήµατος βαθµολόγησης. Πιο συγκεκριµένα, εάν είχε επιλεγεί ως κρίσιµη βαθµολογία η δοµική βαθµολογία = 1., για το ένα από τα δύο δείγµατα που εξετάσθηκαν και περιλάµβανε κυρίως κτίρια µε βαριές βλάβες, θα είχε ενισχυθεί το 63% του δείγµατος και θα είχε αποτραπεί το 84% των καταρρεύσεων ενώ για το δεύτερο δείγµα που περιλάµβανε κτίρια τόσο χωρίς βλάβες όσο και µε βλάβες ή καταρρεύσεις, θα είχε ενισχυθεί το 35% του δείγµατος και θα είχε αποτραπεί το 58% των καταρρεύσεων. (δ) Η µείωση της βαθµολογίας των µεταλλικών κτιρίων και η αύξηση της βαθµολογίας των προκατασκευασµένων κτιρίων κατά τη µέθοδο FEMA 154 κρίνονται εύλογες, υπάρχουν όµως ερωτηµατικά για την αύξηση της βαθµολογίας των κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία. Πλεονέκτηµα της µεθόδου FEMA 154 είναι το γεγονός ότι προκύπτουν πάντα θετικές τιµές βαθµολογίας, αποτελεί όµως µειονέκτηµα το µικρό σχετικά εύρος τιµών, το οποίο δυσχεραίνει την επιλογή των κτιρίων προς παραποµπή για επαναξιολόγηση σε δεύτερο επίπεδο. 9 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ ASCE (23). Seismic Evaluation of Existing Buildings-ASCE Standard, New York (ASCE 31-3). FEMA (1988). Rapid visual screening of buildings for potential seismic hazards: A Handbook (FEMA-154). ATC, Redwood City, California. FEMA (1992). NEHRP Handbook for the Seismic Evaluation of Existing Buildings (FEMA-178). BSSC, Washington DC. FEMA (21). Rapid visual screening of buildings for potential seismic hazards: A Handbook (FEMA-154), 2 nd Edition. ATC, Redwood City, California. Α. Κάππος, Π. Μέργος, Γ. Πενέλης, Κ. Στυλιανίδης (26). ευτεροβάθµιος προσεισµικός έλεγχος κτιρίων Α.Π.Θ. Πρακτικά 15 ου Ελληνικού Συνεδρίου Σκυροδέµατος, Αλεξανδρούπολη. Στυλιανίδης, K. X., Κάππος, Α. Ι., Πενέλης, Γ. Γ., Ιγνατάκης Χ. Ε. (23α). Αξιολόγηση µεθόδων πρωτοβάθµιου προσεισµικού ελέγχου µε κριτήριο τη συµπεριφορά των κτιρίων σε συγκεκριµένους σεισµούς. Πρακτικά 14 ου Ελληνικού Συνεδρίου Σκυροδέµατος, Κως, τόµος Γ, σελ Στυλιανίδης, Κ.Χ., Κάππος, Α. Ι., Πενέλης, Γ.Γ., Ιγνατάκης, Χ.Ε. και Καρακώστας Χ.Ζ. (23β) Προσεισµικός έλεγχος Νοσοκοµείων και Σχολείων Περιφέρειας Κεντρικής Μακεδονίας, 14ο Ελληνικό Συνέδριο Σκυροδέµατος, Κως, τόµος Γ, σελ ΥΠΕΧΩ Ε ΟΑΣΠ (2). Τεχνικές οδηγίες προσεισµικού ελέγχου τρωτότητας δηµοσίων κτιρίων (Τεύχος Α). Αθήνα. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, Οκτωβρίου, 26 12