Μελέτες και Κατασκευές Προσεισμικών Ενισχύσεων 12 & 13 Μαρτίου 2009

Transcript

1 ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑΔΑΣ Μελέτες και Κατασκευές Προσεισμικών Ενισχύσεων 12 & 13 Μαρτίου 2009 Παραδείγματα υπολογισμού και εφαρμογής ενίσχυσης κτιρίων από οπλισμένο σκυρόδεμα με τοιχώματα και πυρήνες

2 Προεκτίμηση τοιχωμάτων με βάση τη μετακίνηση σεισμού δ d Me l μ Δ a 5 s ( ) = α w [kn,m] e μ Δ : Γεωμετρικό ποσοστό επιφάνειας διατομής τοιχωμάτων προς συνολική επιφάνεια κατόψεων α : συντελεστής ζώνης με προσαύξηση για μαλακά εδάφη (EC 8) w e : Μέσο ενεργό βάρος ορόφου που αναλαμβάνεται από τα τοιχώματα σε σεισμό a s : Λόγος διάτμησης τοιχώματος = Μ/(V d) 2

3 Προεκτίμηση τοιχωμάτων με βάση το ποσοστό οπλισμού (αντοχή) ''M'' 2.5aGe/q d l Fsy μ F A A 2.5 α q ρ a 5 w s ( ) = = w B μ F : Γεωμετρικό ποσοστό επιφάνειας διατομής τοιχωμάτων προς συνολική επιφάνεια κατόψεων α : συντελεστής ζώνης με προσαύξηση για μαλακά εδάφη (EC 8) w e : Μέσο ενεργό βάρος ορόφου που αναλαμβάνεται από τα τοιχώματα σε σεισμό a s : Λόγος διάτμησης τοιχώματος = Μ/(V d) q : Συντελεστής συμπεριφοράς 1.5 έως 3.5 ανάλογα και με την πλαστιμότητα ρ l : Γεωμετρικό ποσοστό εφελκυόμενου οπλισμού (μεταξύ 5 και 10 ) e l

4 Προεκτίμηση τοιχωμάτων σε νέο κτίριο d=2.20 m l=11.00 m m m b=0.25 m Cm= m Δίδεται κάτοψη 20m x 20m α = 0.16 w = 10.00kN / m e 2 C m 0.60 = kN / m (όπου 0.60 το ποσοστό ανάληψης οριζοντίων δυνάμεων από τα τοιχώματα) q = 3.5 ρ l = 0.40% a s = 5 2

5 Προεκτίμηση τοιχωμάτων σε νέο κτίριο Δ 5 μ ( ) = = μ F = 5 = ( ) 2 A = = B 2000m 2 A w = = 2.8m 2 Απαιτούνται 5 τοιχώματα ανά διεύθυνση 0.25m x 2.20m, με οπλισμό x 25 x 220 = 22cm 2 / ακραίο υποστύλωμα. Εάν εφαρμοσθεί διπλάσιο ποσοστό διαμήκους οπλισμού στο ακραίο υποστύλωμα, δηλ. ρ l = 0.80%, θα έχουμε μ F ( ) = 0.7, οπότε θα είναι κρίσιμη η δυσκαμψία (μετακίνηση). Το απαιτούμενο εμβαδό επιφάνειας τοιχωμάτων θα είναι Α w = 0.8 x 2000 = 1.6 m 2, δηλ. 3 τοιχώματα ανά διεύθυνση 0.25m x 2.20m, με οπλισμό x 25 x 220 = 44cm 2 / ακραίο υποστύλωμα.

6 Παράδειγμα ενίσχυσης σχολείου as μδ [ ] μf[ ] μδ [ ] μf[ ] μ F = 1.24 x a s, προκύπτει μεταξύ 2.1 και 3.1 α = 0.16 x 1.15 x 1.35 = 0.25 w e = 0.80 x 1.0 x 14 = 11.2 kn/m 2 a s = Λόγος διάτμησης τοιχώματος = Μ/(V d), μεταξύ 1.67 και 2.5 q = 1.5 (σχεδόν ελαστική συμπεριφορά) ρ l = 7.5, αντιστοιχεί σε μηχ. ποσοστό περίπου 0.15

7 Εκτίμηση ζημιών με τη μέθοδο Push Over Πλαστική στροφή πεδίλου Υπόμνημα : διατμητική αστοχία : πλαστική άρθρωση : υπέρβαση πλαστικής στροφής

8 Ενίσχυση υφιαστάμενου με νέα τοιχώματα (κατά x: 2, κατά y: 3 )

9 Εκτίμηση ζημιών με τη μέθοδο Push Over Θέσει κοντά υποστυλώματα Υπόμνημα : διατμητική αστοχία : πλαστική άρθρωση : υπέρβαση πλαστικής στροφής

10 Ενίσχυση υφιαστάμενου με νέα τοιχώματα (κατά x: 3, κατά y: 2 )

11 Υπολογισμός πλαστικής στροφής με κράτυνση του χάλυβα σ fs ft fy arctan Ε εy εs εt ε

12 Υπολογισμός μήκους πλαστικής άρθρωσης και στροφής θ d LF L ''Δύναμη συνάφειας'' ''Δύναμη οπλισμού'' FF Fy Ευθεία Fs Παραβολή εf Lpl εy Παραβολή Ευθεία ''Μήκυνση οπλισμού'' Παραβολή εs

13 Επιρροή της μεταβολής του λόγου διάτμησης στην πλαστική στροφή. Ηπλαστικήστροφήδίδεταισε θpl as=1.50 as=3.00 as= x/d

14 Επιρροή της μεταβολής του λόγου διάτμησης στο μήκος της πλαστικής άρθρωσης Lpl/L* as=1.50 as=3.00 as= x/d

15 Ανεπαρκής θεμελίωση τοιχωμάτων (λυκνισμός - rocking). Ενδείξεις ζημιών κατά την ανάλυση Push Over Υπόμνημα : διατμητική αστοχία : πλαστική άρθρωση : υπέρβαση πλαστικής στροφής

16 Ενίσχυση τοιχωμάτων και θεμελίων προς μείωση των ανελαστικών παραμορφώσεων και αύξηση της αντοχής

17 Ενίσχυση τοιχώματος στο ισόγειο 24Φ20 6Φ16 12Φ20 Κατακορ.οπλισμ.Φ16/15 μέσα-έξω 6Φ16 12Φ20 Κατακορ.οπλισμ.Φ16/15 μέσα-έξω

18 Ενίσχυση θεμελίου με υποσκαφή Α1 Φάση σκυροδέτησης ΕΝΙΣΧΥΣΗ Α' ΟΡΟΦΟΣ Α1 Φάση σκυροδέτησης H=3.12 m ΙΣΟΓΕΙΟ B Φάση σκυροδέτησης Α2 Φάση σκυροδέτησης ΤΟΜΗ 1-1

19

20 Θεμελίωση των νέων πυρήνων με γενική κοιτόστρωση (πάκτωση) Θεμελείωση τοιχώματος στο υπόγειο

21 Εγκιβωτισμός κολωνών και δοκών στο νέο πυρήνα

22 Εγκιβωτισμός κολωνών και δοκών στο νέο πυρήνα

23 Εγκιβωτισμός υφισταμένων πεδίλων στο νέο θεμέλιο

24 Εγκιβωτισμός δοκού σε νέο τοίχωμα, διάτρηση πλάκας

25 Εγκιβωτισμός δύο γειτονικών στύλων και δοκού σε νέο τοίχωμα

26 Σύνδεση νέου πυρήνα ανελκυστήρων με τα διαφράγματα

27 Ενδείξεις ζημιών κατά την ανάλυση Push Over Υπόμνημα : διατμητική αστοχία : πλαστική άρθρωση : υπέρβαση πλαστικής στροφής

28 Ενίσχυση με πυρήνες που θεμελιώνονται σε δύο υπόγεια

29 Φ20/10 Φ20/10 Φ20/10 Φ10/10 Πυρήνας ενίσχυσης με C180 (εναλλακτική λύση) 55Φ20 55Φ20 Κατακόρυφος οπλισμός 2ΧΦ14/15 2 4/m Πυρήνας ενίσχυσης με συμβατικό σκυρόδεμα

30 Σκυροδέτηση των πυρήνων

31 Ενδείξεις ζημιών κατά την ανάλυση Push Over Υπόμνημα : ρηγμάτωση κορμού : διατμητική αστοχία : πλαστική άρθρωση : υπέρβαση πλαστικής στροφής

32 Ενίσχυση με πυρήνες, μανδύες και διαφραγματική πλάκα. Οι πυρήνες στηρίζονται στην οροφή και στο δάπεδο του υπογείου.

33 Πυρήνες ενίσχυσης σε κάτοψη και τομή Κ1(50X65) 1 1 Τ22 (WALL) Κ7 (50X65) 8os ΟΡΟΦΟΣ 7os ΟΡΟΦΟΣ Δ10 (35X65) Κ5 (50X65) Δ12 (35X65) Δ9 (35X65) Δ4 (20X60) 6os ΟΡΟΦΟΣ 5os ΟΡΟΦΟΣ Δ5 (100X30) Κ2 (50X65) Δ3 (20X85) Δ11 (20X60) Τ11 Δ7 (20X60) Δ13 (20X85) Δ6 (100X30) Κ8 (50X65) 4os ΟΡΟΦΟΣ 3os ΟΡΟΦΟΣ 2os ΟΡΟΦΟΣ Κ3 (50X65) Δ1 (20X85) Τ12 Δ2 (20X85) Κ9 (50X65) 1os ΟΡΟΦΟΣ Δ15 (35X120) Κ4 (50X65) Δ14 (35X65) Κ6 (50X65) Δ8 (35X65) Τ23 (WALL) Δ16 (35X65) Κ10 (50X65) ΙΣΟΓΕΙΟ ΥΠΟΓΕΙΟ

34 Παράδειγμα ενίσχυσης υψηλού κτιρίου as μδ [ ] μf[ ] μδ [ ] μf[ ] μ Δ = 2.3, προκύπτει επιφάνεια τοιχωμάτων 9 x 400 x 2.3 / 1000 = 8.3 m 2 (υπάρχουν 9 m 2 ) α = 0.16 w e = 0.80 x 10.0 = 8.0 kn/m 2 a s = Λόγος διάτμησης τοιχώματος = Μ/(V d) = 6.6 q = 3.5 ρ l = 7.5, αντιστοιχεί σε μηχ. ποσοστό περίπου 0.15

35 Ενίσχυση πλάκας οροφής υπογείου Οπλισμοί πυρήνα στο επίπεδο pilotis και Α ορόφου

36 Εγκιβωτισμός υπάρχοντος στύλου και οπλισμοί πυρήνα ενίσχυσης 19Φ25 19Φ25 29Φ25 29Φ25 Φ25 Φ25 Φ25 Φ12/10.0cm Φ12/10.0cm Φ12/10.0cm 21Φ25 Φ12/10.0cm 21Φ25 21Φ25 21Φ25 Βλήτρα Φ20/30, l=30 cm

37 Θεμέλιο νέου πυρήνα και σύνδεση με τοίχωμα υπογείου

38 Ενδείξεις ζημιών κατά την ανάλυση Push Over Υπόμνημα : ρηγμάτωση κορμού : διατμητική αστοχία : πλαστική άρθρωση : υπέρβαση πλαστικής στροφής

39 Ενίσχυση τριών κτιρίων με πυρήνες με στήριξη στην οροφή και στο δάπεδο του υπογείου

40 Ανοίγματα φωτισμού εσωτερικού πυρήνα Εξωτερικός πυρήνας στο κτίριο γραφείων

41 Θεμελίωση πυρήνα Σύνδεσημετουπάρχονκτίριοστουπόγειο TOMH Γ-Γ ± ΥΠΟΓΕΙΟ ΥΠΟΓΕΙΟ ΑΟΠΛΟ BETON ΜΠΑΖΑ

42 Σύνδεση με φατνωματική πλάκα Εφαρμογή ρητινοδέματος ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΤΟΜΗ ΦΑΤΝΩΜΑΤΟΣ ΚΟΥΤΕΛΟ YΨΟΥΣ >15cm ΡΗΤΙΝΟΔΕΜΑ ΕΚ ΤΩΝ ΥΣΤΕΡΩΝ ΜΕ ΑΔΡΑΝΗ D=15mm

43 Όπλιση διαφράγματος στη σύνδεση με τον πυρήνα

44 Κατακόρυφη διέλευση πυρήνα μέσα από φατνωματική πλάκα

45 Σύνδεση ενίσχυσης πυρήνα με φατνωματική πλάκα δώματος

46 Ενίσχυση διορόφου με τοιχώματα και πυρήνα

47 Θεμελίωση νέου τοιχώματος και σύνδεση στο δάπεδο του υπογείου

48 Θεμελίωση νέου πυρήνα και σύνδεση στο δάπεδο του υπογείου

49 Εγκιβωτισμός δοκού σε νέο τοίχωμα

50 Εγκιβωτισμός δοκού και στύλου σε νέο τοίχωμα

51 Οπλισμοί στο τοίχωμα ενίσχυσης

52 Απόληξη νέου τοιχώματος στο δώμα

53 Προσθήκη νέου πυρήνα ανελκυστήρα

54 Ενίσχυση με πτύχωμα (πολυσκελή τοιχώματα) στον ακάλυπτο χώρο

55 Σταδιακή σκυροδέτηση του πτυχώματος στον ακάλυπτο χώρο

56 Μετατροπή στύλων σε τοιχώματα και εφαρμογή δικτυωμάτων στην άλλη διεύθυνση

57 Λεπτομέρεια ενίσχυσης βιομηχανικού πύργου

58 Σύνδεση μεταλλικού δικτυώματος με δοκούς πλαισίου από ΟΣ

59 Ενίσχυση θεμελίου νέων τοιχωμάτων

60 Αμφίπλευρη επέκταση υπάρχοντος στύλου σε τοίχωμα