Ξύλινες Kατασκευές και Σεισμοί

Transcript

1 Ξύλινες Kατασκευές και Σεισμοί Aρης B. Aβδελάς Αναπληρωτής Kαθηγητής Eργ.. MεταλλικώνM Kατασκευών Tμήμα Πολιτικών Mηχανικών A.Π.Θ.

2 Aντικείμενο Να δοθούν οδηγίες για το σχεδιασμό ξύλινων περιοχές κατασκευών σε σεισμογενείς

3 Δεν αρκούν οι υπολογισμοί έχουμε μία αξιόπιστη κατασκευή. για να Mεγάλη προσοχή πρέπει να δίνεται στις κατασκευαστικές λεπτομέρειες. Πολλοί κανονισμοί απαλλάσουν από τον αντισεισμικό έλεγχο απλές κατασκευές με κανονικές κατόψεις, αρκεί να τηρούν στοιχειώδεις προδιαγραφές για τις συνδέσεις και τους συνδέσμους (bracings).

4 Ο EK8 δεν αντιμετωπίζει με τέτοια λογική τις ξύλινες κατασκεύες λόγω τις μεγάλης διαφοροποίησης των κατασκευαστικών τεχνικών στις ευρωπαϊκές χώρες. Επειδή είναι ένας κανονισμός που δίνει βάρος στη συμπεριφορά της κατασκευής κάτω από σεισμική επιπόνηση, οποιαδήποτε σύνδεση είναι αποδεκτή, αρκεί να ικανοποιεί ορισμένες δοκιμές πλάστιμης συμπεριφοράς

5 Δομική συνέχεια Θα πρέπει όλα τα στοιχεία της κατασκευής να συνεργάζονται τόσο σε εφελκυσμό όσο και σε θλίψη. Όλα τα στοιχεία των διατμητικών και των διαφραγματικών συστημάτων να είναι επαρκώς συνδεδεμένα μεταξύ τους ώστε η κατασκευή να συμπεριφέρεται ενιαία

6 (α) ενίσχυση γωνίας με πυκνή ήλωση (b) αποκατάσταση συνέχειας σε περιμετρική δοκό που εφελκύεται (c) αποκατάσταση συνέχειας σε κατακόρυφο στοιχείο που εφελκύεται (d) εξασφάλιση έναντι αποκόλλησης από τη θεμελίωση και έναντι ολίσθησης της θεμελίωσης

7

8

9 (α)) H ενίσχυση της γωνίας με πυκνή ήλωση βελτιώνει τη διαφραγματική λειτουργία του δαπέδου γιατί εξασφαλίζει τη συνέχεια στις γωνίες. (b) H περιμετρική δοκός στη στάθμη του πατώματος παραλαμβάνει τις εφελκυστικές δυνάμεις όταν κατά τη διάρκεια του σεισμού το πάτωμα λειτουργεί σαν οριζόντιο διάφραγμα. (c) H αποκατάσταση συνέχειας στα εφελκυόμενα κατακόρυφα στοιχεία εξασφαλίζει την ενιαία λειτουργία των διαφραγματικών τοίχων δύο διαδοχικών ορόφων

10

11 (α) εξασφάλιση έναντι αποκόλλησης από τη θεμελίωση

12 (b) αποκατάσταση συνέχειας σε περιμετρική δοκό που εφελκύεται

13 (c) αύξηση ακαμψίας σε ανοίγματα διαφραγματικών τοίχων με τη δημιουργία πλαισίου με τη χρήση πρόσθετων κοχλιών, πρεκιού και ενισχύσεων των γωνιών

14 (d) αύξηση ακαμψίας σε ανοίγματα δαπέδων με διαφραγματική λειτουργία με τη δημιουργία πλαισίου με το διπλασιασμό των δοκών γύρω από το άνοιγμα

15 (e) βελτίωση της ακαμψίας σε δάπεδα με διαφραγματική λειτουργία

16 (f) εξασφάλιση έναντι ολίσθησης της θεμελίωσης

17 Eφελκυσμός κάθετα στις ίνες Kαλές συνδέσεις: οι (b), (d) και (e) Kακές συνδέσεις: οι (α) και (c)

18 Eφελκυσμός κάθετα στις ίνες Πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή στον εφελκυσμό κάθετα στις ίνες. π.χ. Στο σχήμα (d) θα πρέπει b e 2h/3 όπου h το ύψος του στοιχείου. Mε τον τρόπο αυτό μειώνεται ο κίνδυνος απόσχισης λόγω εφελκυσμού κάθετου στις ίνες Προσοχή και στο σχήμα (e) όπου η λάμα αγκαλιάζει το οριζόντιο στοιχείο

19 Συνδέσεις Οι συνδέσεις πρέπει να λειτουργούν και κατά τις δύο διευθύνσεις για μπορούν να παραλάβουν τη σεισμική δύναμη. Στα σχήματα δίνονται απλές οδηγίες για παλιές και νέες συνδέσες

20 Συνδέσεις

21 Συνδέσεις

22 Συνδέσεις

23 Οριζόντιοι σύνδεσμοι (bracings) Καλή λύση Μέτρια λύση Κακή λύση

24 Κανονικότητα της κατασκευής Βοηθάει στην καλή συμπεριφορά στο σεισμό Είναι καλό να υπάρχει τόσο στο επίπεδο όσο και καθ' ύψος Καλή λύση Κακή λύση Μέτρια λύση

25 Ολκιμότητα και απόσβεση ενέργειας Παλιές κατασκευές (μικτές) Η απόσβεση ενέργειας γίνεται μέσω της τριβής ανάμεσα στο ξύλο και την τοιχοποιία Νέες κατασκεύες Η απόσβεση ενέργειας γίνεται μέσω των συνδέσεων O EK8 προδιαγράφει ότι αν ο σχεδιασμός γίνει με μειωμένες αδρανειακές δυνάμεις (q > 1), η ολκιμότητα και η ικανότητα απόσβεσης ενέργειας πρέπει να αποδειχθούν με δοκιμές. Σε μερικές περιπτώσεις αυτές οι δοκιμές είναι δυνατόν να αποφευχθούν, αν τηρηθούν κάποιοι κανόνες.

26 Τα ηλωτά συστήματα διατμητικών τοίχων (shear panels) έχουν αποδειχθεί πιο αποτελεσματικά από οποιδήποτε διαγώνιο σύστημα συνδέσμων (bracing). Κατά τον EK8 για να υπάρχει επαρκής ολκιμότητα, αρκεί το υλικό επένδυσης να βασίζεται στο ξύλο και να έχει πάχος t 1 4d, όπου d η διάμετρος του ήλου πρέπει να είναι d 3.1 mm. Αυτά ισχύουν εφόσον τα βασιζόμενα στο ξύλο υλικά ικανοποιούν μία από τις προϋποθέσεις: 1. Μοριοσανίδες με πυκνότητα τουλάχιστον 650 kg/m 3 2. Κόντρα πλακέ πάχους τουλάχιστον 9 mm 3. Μοριοσανίδες ή ινοσανίδες πάχους 13 mm τουλάχιστον

27

28 Για την σύνδεση της επένδυσης στο ξύλινο πλαίσιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαλακοί ήλοι Καλό είναι να χρησιμοποιείται ένα βάθος διείσδυσης t 2 = 4-64 φορές το πάχος της επένδυσης Οι μαλακοί ήλοι χρειάζονται προστασία από εξόλκευση Ο EK8 δέχεται συνδέσεις ξύλου με ξύλο ή χάλυβα με ξύλο με τη χρήση βλήτρων ή ήλων είναι επαρκώς πλάστιμοι εφόσον το ελάχιστο πάχος των συνδεόμενων μελών δεν υπερβαίνει τα 12 mm

29 Καλό είναι, ακόμη και αν σχεδιάζουμε την κατασκευή σαν μη πλάστιμη, να χρησιμοποιούμε εύκαμπτα μέσα σύνδεσης. Αυτό δίνει στην κατασκευή ένα απόθεμα ολκιμότητας, χωρίς επιπλέον κόστος, το οποίο μπορεί να φανεί χρήσιμο.