Ηµερίδα: Εξελίξεις σε θέµατα επεµβάσεων σε υφιστάµενες κατασκευές ΚΑΝ.ΕΠΕ.- ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΧΡΗΣΗΣ

Transcript

1 Ηµερίδα: Εξελίξεις σε θέµατα επεµβάσεων σε υφιστάµενες κατασκευές ΚΑΝ.ΕΠΕ.- ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΧΡΗΣΗΣ καθ. Στέφανος Η. Δρίτσος Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστηµίου Πατρών Πάτρα, 06/07/ ΚΑΝ.ΕΠΕ. Αντικείµενο: Αποτίµηση και Ανασχεδιασµός Υφιστάµενων Κτιρίων Ιστορικό Ορισµός 17-µελούς Οµάδας Εργασίας από ΟΑΣΠ 1 η Έκδοση Κανονισµού (Σχέδιο) Κρίση από 24-µελή Επιτροπή Συµβούλων 2 η Έκδοση Κανονισµού (Σχέδιο) Έλεγχος Εφαρµοσιµότητας Κανονισµού από 9 Μελετητικά Γραφεία 3 η Έκδοση Κανονισµού (Σχέδιο) Δηµόσιος Διάλογος 4 η Έκδοση Κανονισµού 5 η Έκδοση Κανονισµού, Εναρµονισµένου µε τους Ευρωκώδικες ΦΕΚ 42/Β/ Αναθεώρηση ΦΕΚ 2187/Β/ Αγγλική Έκδοση ΚΑΝ.ΕΠΕ. 2013, ISBN:

2 3 ΦΕΚ 455Β/ Αποκατάσταση Σεισµοπλήκτων 4

3 5 Στάθµες Επιτελεστικότητας Οριακές Καταστάσεις Στατική Οριζόντια Φόρτιση Βαθµιαία Αυξανόµενη µέχρι τέρµα V 3 V 2 V 1 δ 1 δ 2 δ PUSH-OVER V (Τέµνουσα Βάσης) V 3 V 2 Καµπύλη Ικανότητας V A B C V 1 δ 1 δ 2 δ 3 (µετατόπιση κορυφής) δ Ελαφριές Σηµαντικές Βαριές δ Βλάβες 6

4 Επίπεδα Βλάβης Στάθµες Επιτελεστικότητας ή Οριακές Καταστάσεις (LS) LS of Damage Limitation (DL) (ΚΑΝ.ΕΠΕ) Στάθµη Α «Περιορισµένες Βλάβες», Μηδαµινές βλάβες, τα στοιχεία δεν έχουν ουσιωδώς ξεπεράσει την διαρροή τους LS of Significant Damage (SD) (ΚΑΝ.ΕΠΕ) Στάθµη Β «Σηµαντικές Βλάβες» κτίριο µε αποδεκτές σοβαρές βλάβες όπως ο σχεδιασµός νέων κτιρίων LS of Near Collapse (NC) (ΚΑΝ.ΕΠΕ) Στάθµη Γ «Οιονεί Κατάρρευση», βαριές και εκτεταµένες βλάβες, κτίριο πολύ κοντά στην κατάρρευση 7 Για ποιά Οριακή Κατάσταση (Στάθµη Επιτελεστικότητας) θα γίνει η Αποτίµηση ή ο Ανασχεδιασµός; Πιθανότητα Υπέρβασης σεισµικής δράσης σε 50 χρόνια Για ποιό Σεισµό Σχεδιασµού; Στάθµη Α Περιορισµένες Βλάβες Στάθµη Β Σηµαντικές Βλάβες Στάθµη Γ Οιονεί κατάρρευση 2% Α 2% Β 2% Γ 2% 10% Α 10% Β 10% Γ 10% 30% Α 30% Β 30% Γ 30% 50% Α 50% Β 50% Γ 50% EC8-3 70% Α 70% Β 70% Γ 70% Εθνικό προσάρτηµα (πρέπει να ορίσει) EΠ EC8-3 Ο κύριος του έργου επιλέγει ύστερα από εισήγηση και συµφωνία µε τον µελετητή (συνιστάται αλλά όχι υποχρεωτικό, ότι ισχύει για νέες κατασκευές!) ΚΑΝ.ΕΠΕ. Ο κύριος του έργου επιλέγει, αλλά δεν µπορεί να είναι χαµηλότερος από έναν ελάχιστο ανεκτό στόχο που ορίζει ο Κανονισµός ή η 8 Δηµόσια Αρχή

5 Στόχοι Επιτελεστικότητας κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ. Ζεύγη στάθµης επιτελεστικότητας και σεισµού σχεδιασµού Πιθανότητα Υπέρβασης Σεισµικής ράσης εντός του Συµβατικού Χρόνου Ζωής των 50 ετών Στάθµη Α Περιορισµένες Βλάβες (Άµεση Χρήση) Στάθµη Β Σοβαρές Βλάβες (Ασφάλεια Ζωής) Στάθµη Γ Οιονεί Κατάρρευση 10% (Σεισµικές ράσεις κατά ΕΚ8-1) 50% (Σεισµικές ράσεις = 0,6 x ΕΚ8-1) Α1 Β1 Γ1 Α2 Β2 Γ2 Η Δηµόσια αρχή ορίζει πότε δεν επιτρέπεται πιθανότητα 50% 9 10

6 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΣΠΟΥΔΑΙΟΤΗΤΑΣ (κατ αντιγραφή από τον ΕΑΚ) 11 Ελάχιστοι Ανεκτοί Στόχοι Επιτελεστικότητας κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ. (ΚΑΝ.ΕΠΕ. 2016) Πιθανότητα Υπέρβασης Σεισµικής ράσης εντός του Συµβατικού Χρόνου Ζωής των 50 ετών Στάθµη Α Περιορισµένες Βλάβες (Άµεση Χρήση) Στάθµη Β Σοβαρές Βλάβες (Ασφάλεια Ζωής) Στάθµη Γ Οιονεί Κατάρρευση 10% (Σεισµικές ράσεις κατά ΕΚ8-1) 50% (Σεισµικές ράσεις = 0,6 x ΕΚ8-1) Α1 Β1 Γ1 Α2 Β2 Γ2 Σπουδαιότητα Ι Σπουδαιότητα ΙΙ Σπουδαιότητα ΙΙΙ και IV Σπουδαιότητα V 12

7 α) Για το σκυρόδεµα β) Για το χάλυβα οπλισµού 13 γ) Για τις τοιχοπληρώσεις ΓΙΑ ΤΟΙΧΟΠΛΗΡΩΣΕΙΣ 14

8 ΦΕΚ 455Β/ Αποκατάσταση Σεισµοπλήκτων 15 ιαγράµµατα Μ-1/r και Μ-θ Μ Μ y ~ 15%Μ y µ 1/ r (1/ r) = (1/ r) u y (1/r) y ήθ y (1/r) u ήθ u 1/r ήθ θ u µ θ = θ y ε = 2, 2µ ε ν< 0,0035 * cu 1/ r sy (ΚΑΝ.ΕΠΕ.2013) f ε = (2,6 ) µ ε ν< 0,004 * c cu 1/ r sy fcc ΠΡΟΤΑΣΗ 16

9 Προσδιορισµός Καµπυλότητας Αστοχίας (1/r)u ιάγραµµα ροής 1: Βήµατα για τον υπολογισµό της καµπυλότητας αστοχίας, σε επίπεδο πλήρους διατοµής πριν την αποφλοίωσή της 17 Προσδιορισµός Καµπυλότητας Αστοχίας (1/r)u ιάγραµµα ροής 2: Βήµατα για τον υπολογισµό της καµπυλότητας αστοχίας περισφιγµένου πυρήνα µετά την αποφλοίωσή της διατοµής 18

10 Περίσφιγξη µε ΙΟΠ Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 19 Περίσφιγξη µε Μεταλλικά Ελάσµατα ή Μεταλλικό Κλωβό 20

11 σ c Προσοµοίωµα για το Περισφιγµένο Σκυρόδεµα περισφιγµένο µε FRP ΙΟΠ f * c, FRP * f c, s f c 0,85 f c απερίσφικτο περισφιγµένο µε στοιχεία χάλυβα ( ) ( ) Χαλύβδινη περίσφιγξη ε co = 2,0 10 (f cd / f cd ) * 3 ε = 3, ,1αω 0 ε co ε c u * cd wd cd wd ε * co f = 1+ 2,5αω f για αω 0,1 f = 1, , 25αω f γιααω > 0,1 * cd wd cd wd * 3 * 2 cu ΚΑΝ.ΕΠΕ wd ε * cu, FRP ( ) 2 * * * Περίσφιγξη ΙΟΠ ε cu =ε co =γ Ι O Π 0,0035 f cd / fcd γ ΙΟΠ =1,00 (για ΙOΠ µε ίνες άνθρακα) και 2,00 (για ΙOΠ µε ίνες υάλου) (Για το θεωρητικό υπόβαθρο βλ. «Περίσφιγξη 2016» eclass.upatras.gr στο µάθηµα «Σχεδιασµός Γραµµικών Στοιχείων οπλισµένου Σκυροδέµατος») ε * cus ΣχέδιοΚΑΝ.ΕΠΕ f Χαλύβδινη περίσφιγξη 3/4 * αρsxfywd cd = fcd (1+ K) = f cd 1+ 3, 5 f όπου cd ε * =ε (1+ 5 Κ) co co αρ * sxfywd ε cu = 0,004+ 0,4 * f ε Asx ρ sx= b s cd 21 w h Χρονικός Προγραµµατισµός Εργασιών Επέµβασης 22

12 Απαιτήσεις Εδαφοτεχνικής Έρευνας 23 Συντελεστές Σπουδαιότητας 24

13 ευτερεύοντα Στοιχεία. Πόσα; 25 ιαγράµµατα σ-ε και τ-γ για τοιχοπληρώσεις 26

14 Αναδιατυπώσεις σαφήνειας 27 Αναδιατυπώσεις Σαφήνειας 28

15 ΕφαρµόζεταιοΚΑΝ.ΕΠΕ. σεκάθεπερίπτωσηεπέµβασης; ΦΕΚ 350/ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΑΝΟΝΙΣΜΩΝ ΣΕ ΕΙ ΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ (Ανεξαρτήτως Υλικού Κατασκευής) ΚΑΤΑΡΓΗΣΗ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ Ε ΤΟΥ ΕΑΚ ΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΑΠΑΛΛΑΓΗΣ από έλεγχο γενικού κριτηρίου (ΚΑΝ.ΕΠΕ. ήεκ8-3) στις ειδικές περιπτώσεις επεµβάσεων για ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ ή ΑΛΛΑΓΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ή συνδυασµός τους 29 ΕΑΚ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ε καταργήθηκε 30

16 31 ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΑΝΟΝΙΣΜΩΝ ΣΕ ΕΙ ΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ (ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣΧΡΗΣΗΣ) ΣΕ ΥΠΑΡΧΟΝΤΑ ΚΤΙΡΙΑ (Ανεξαρτήτως Υλικού Κατασκευής) ΦΕΚ 350/ ΠΡΟΤΑΣΗΟΑΣΠ: Οµάδα Μελέτης Αναγνωστόπουλος Σταύρος (συντονιστής), ρίτσος Στέφανος (συντονιστής), ΖυγούρηςΝικόλαος, ΚόλιαςΒασίλειος, ΚωστίκαςΧρήστος, ΦαρδήςΜιχάλης, Χρονόπουλος Μιλτιάδης. 32

17 ΙΣΧΥΟΝΤΕΣ ΣΗΜΕΡΑ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ ΟΜΑ Α Α Σχεδιασµός νέων κτιρίων ΕΑΚ2000, ΕΚΩΣ 2000, ΕΝ1990, ΕΝ1991, ΕΝ , ΕΝ , ΕΝ , ΕΝ , ΕΝ , ΕΝ1997-1, ΕΝ ΟΜΑ Α Β Αποτίµηση και ανασχεδιασµός ΚΑΝ.ΕΠΕ., ΕΚ8-3 (ΕΝ ) 33 Για το υπάρχον ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ (Για Αποτίµηση ή Επεµβάσεις) Ικανοποίηση απαιτήσεων ΚΑΝ.ΕΠΕ. ή ΕΚ8-3 Αν γίνεται προσθήκη: Το τµήµα της προσθήκης θα σχεδιάζεται και θα ελέγχεται: (α) Για χωρίς σεισµό, σύµφωνα µε τους Κανονισµούς Οµάδας Α (β) Υπό σεισµικές δράσεις γίνεται µία αρχική προεκτίµηση κατ εφαρµογή του ισχύοντος Κανονισµού της οµάδας Α µε σεισµό σχεδιασµού ένα κατ εκτίµηση κλάσµα του σεισµού σχεδιασµού των νέων κτιρίων και ακολουθεί έλεγχος σύµφωνα µε τους Κανονισµούς της Οµάδας Β. ηλ. τελικός έλεγχος µαζί µε την προσθήκη κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ. ήεκ8-3 34

18 ΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΑΠΑΛΛΑΓΗΣ από έλεγχο γενικού κριτηρίου στις ειδικές περιπτώσεις επεµβάσεων ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ ή ΑΛΛΑΓΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ή συνδυασµό τους Προϋποθέσεις Το κτίριο δεν εµφανίζει ενδείξεις σηµαντικής στατικής ανεπάρκειας Επιπλέον για Προσθήκες Η στατική µελέτη του υπάρχοντος έχει γίνει µε πλήρη πρόβλεψη της προσθήκης, δηλ. όλοι οι όροφοι της προσθήκης έχουν συµπεριληφθεί στο στατικό προσοµοίωµα της µελέτης του υπάρχοντος 35 Ενδείξεις σηµαντικής στατικής ανεπάρκειας= Εµφανείς βλάβες του φέροντος οργανισµού ή εµφανείς σοβαρές αδυναµίες σχεδιασµού Συνήθεις Μεγάλου εύρους ρωγµές >0,4~0,5 mm Σηµαντική µείωση του οπλισµού λόγω διάβρωσης Κοντά υποστυλώµατα χωρίς περίσφιγξη σε κρίσιµες θέσεις Σηµαντική µείωση τοιχοπληρώσεων σε γειτονικούς ορόφους (π.χ. Πυλωτή) ή πολύ ασύµµετρη διάταξη τους σε συνδυασµό µε έλλειψη κατακορύφων στοιχείων µε σηµαντική δυσκαµψία (κίνδυνος σχηµατισµού µαλακού ορόφου) 36

19 Κατηγορίες Κτιρίων Κατηγορία 1 Κατηγορία 2 Κατηγορία 3 Κατηγορία 4 Κτίρια που έχουν µελετηθεί µε βάση τους Κανονισµούς της Οµάδας Α, έτσι όπως ισχύουν σήµερα Κτίρια που έχουν µελετηθεί µε βάση ΝΕΑΚ/ΝΕΚΩΣ (1992), ΕΑΚ/ΕΚΩΣ (2000) ΕΝ1998-1, ΕΝ , ΕΝ , ΕΝ , ΕΝ1995, ΕΝ1996 Κτίρια που έχουν µελετηθεί µε τις Πρόσθετες ιατάξεις του 1984, από Οπλισµένο Σκυρόδεµα και κατηγορίας σπουδαιότητας Ι ή ΙΙ. Οποιοδήποτε κτίριο 37 ΑΛΛΑΓΕΣ ΧΡΗΣΗΣ - ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ εν απαιτείται έλεγχος αν δεν προκαλούν από µόνες τους δυσµενείς συνέπειες (π.χ. εν είναι δυσµενής επίδραση αν έχει αλλάξει η σεισµική ζώνη) ΠΙΘΑΝΕΣ ΥΣΜΕΝΕΙΣ ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ υσµένεια 1 υσµένειες 2 υσµένεια 3 υσµένεια 4 υσµένεια 5 Αύξηση κατακόρυφων φορτίων Αύξηση µαζών και εποµένως σεισµικών φορτίων Αλλαγή στατικού συστήµατος που φέρει οριζόντια φορτία υσµενέστερη σεισµική απόκριση λόγω επιδείνωσης της µη-κανονικότητας λόγω αλλαγής τοιχοπληρώσεων Αύξηση του συντελεστή σπουδαιότητας 38

20 υσµένεια 1: Αύξηση κατακόρυφων φορτίων Όποιο φέρον στοιχείο επηρεάζεται, ελέγχεται µε κανονισµό της οµάδας Α και τυχόν ανεπάρκειες αποκαθίστανται υσµένειες 2 ή/και 5: Αύξηση σεισµικής δράσης σχεδιασµού µε ή χωρίς αύξηση του συντελεστή σπουδαιότητας Απαλλαγή εφόσον v V V πριν, µετά ρ ρ όπου: α V ρ v= V µετά πριν οι τέµνουσες βάσης µετά και πριν την µετατροπή Γιακτήριακατηγορίας 1 και 2 Για κτήρια κατηγορίας 3 Τιµέςρ α ρ βλ. Πνακα ί α ρ = 1,25 α Για κτίρια κατηγορίας 4, ηλ: οποιαδήποτε κτίριο ρ = 1,05 α 39 ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ ή/και ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ - ΑΛΛΑΓΕΣ ΧΡΗΣΗΣ Συνθήκη: V ρ v= V µετά πριν ρ α ΠΙΝΑΚΑΣ Κατηγορία Κτιρίων ρ α Κατηγορία Σπουδαιότητας I 1,6 1,6 1,25 II 1,35 1,35 1,25 (1,05) III 1,0 (1,05) 1,0 (1,05) - (1,05) IV 1,0 (1,05) 1,0 (1,05) - (1,05) 40

21 υσµένεια 3: Αλλαγή Στατικού Συστήµατος εν υπάρχει απαλλαγή Εφαρµόζεται το κριτήριο Γενικής Ισχύος: ηλ. ΚΑΝ.ΕΠΕ. ή ΕΚ8-3 υσµένειες 4: Επιδείνωση µη Κανονικότητας λόγω Αλλαγής Τοιχοπληρώσεων εν υπάρχει απαλλαγή Εφαρµόζεται το κριτήριο Γενικής Ισχύος: ηλ. ΚΑΝ.ΕΠΕ. ή ΕΚ8-3 Έλεγχος επιδείνωσης µη κανονικότητας: Σύµφωνα µε ΚΑΝ.ΕΠΕ. ή ΕΚ8-1 π.χ. όπως ο έλεγχος δυσµενούς επιρροής τοιχοπληρώσεων κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ ηλ. ορ. ορ. δµετ ά 1,15δπριν σε κάθε όροφο και V 1,15V µετά πριν σε κάθε πρωτεύον κατακόρυφο στοιχείο 41 Κατηγορία 1 ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ Απαλλάσσονται χωρίς πρόσθετες (βλ. σελ.4) προϋποθέσεις Κατηγορία 2 α g,n γ1αg,ε Απαλλάσσονται εφόσον ρ ρα όπου: α ρ= γ α g,n 1 g,ε = ητιµήτηςεδαφικήςεπιτάχυνσηςσχεδιασµού (σήµερα) µεγ ι =1,0 αλλά βάσητονεκ-8 ναληφθείτιµή S=1,0 γιαεδάφηβήc = η τελική τιµή της εδαφικής επιτάχυνσης σχεδιασµού που έχει ληφθεί στη µελέτη ρ α Αν δεν ικανοποιείται µπορεί να περιοριστεί ο αριθµός των ορόφων της προσθήκης και να ικανοποιείται η σχέση: όπου ρv ρα ρ v=v n / Ve V n, V e οιτέµνουσεςστηβάσητουκτιρίουγιατιµέςεδαφικώνεπιταχύνσεωνα g,n και γ 42 ι α g,ε αντίστοιχα

22 Κατηγορία 3 ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ Απαλλάσσονταιεφόσονρ v 1,25 όπου: ρ v=v n / Ve,u V n, ητέµνουσαστηβάσητουκτιρίουµετάτηνπροσθήκηυπολογιζόµενηγιαεδαφική επιτάχυνσηα g,n σύµφωναµετονισχύοντασήµερακανονισµότηςοµάδαςακαιτιµή q=2.3 V e,u= 1.75 V e, όπου V e ητέµνουσαστηβάσητουκτιρίου (γιασυνολικήεπιτάχυνση γ ι α g,ε ) όπωςέχειυπολογιστείκατάτηνµελέτητουυπάρχοντος (µετιςτότε ισχύουσεςσεισµικέςκαιµησεισµικέςδράσεις) Κατηγορία Κτιρίων Πνακας ί ρ I 1,6 1,25 α Κατηγορία Σπουδαιότητας II εν ελέγχεται 1,35 1,25 III 1,0 - IV 1,0-43 Κατηγορία 1 και 2 ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ Εφόσον έχει τεκµηριωθεί η απαλλαγή του υφισταµένου από τον έλεγχο γενικού κριτηρίου Σύµφωνα µε τον ίδιο Κανονισµό που έχει µελετηθεί το υφιστάµενο Κατηγορία 3 Στατικό σύστηµα της πρόβλεψης Σεισµόςόπωςγια V n Έλεγχος/όπλιση σύµφωνα µε Κανονισµούς Οµάδας Α 44

23 ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ και συγχρόνως ΑΛΛΑΓΕΣ ΧΡΗΣΗΣ - ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ 1) Ελέγχονταιανικανοποιούνταιοισυνθήκεςαπαλλαγήςγιαδυσµένειες 1, 3, 4 2) ρv ρα όπου V ρ v= V µετά πριν και ρα ΣύµφωναµετονΠίνακαγιακτίριακατηγ. 1, 2 και 3 (όχιγια 4) V τέµνουσαβάσηςστοκτίριοµετάτηνµετατροπήκαιτην µετ ά προσθήκηυπολογιζόµενηγιαεδαφικήεπιτάχυνσηα g,n Γιακτίριακατηγορίας 1 ή 2 ή 3 V πριν τέµνουσαβάσηςστοκτίριοµετηνπροσθήκη (αλλάόχιµετηνµετατροπή) υπολογιζόµενηγιαεδαφικήεπιτάχυνσηγ ι α g,ε, όπωςδηλαδήστην περίπτωση που υπάρχει µόνο προσθήκη V πριν = V e γιακατηγορίεςκτιρίων 1 και 2 ή V e,u γιακατηγορίεςκτιρίων 3 45 Ανάρτηση episkeves.civil.upatras.gr 46