ΣΤΕΑΜΧ ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΒΛΑΒΩΝ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΕΠΙΣΚΕΥΗΣ Φ.Ο. ΣΤΟ ΠΡΩΗΝ ΚΤΙΡΙΟ ΚΕΤΕΣ ΣΠΟΥ ΑΣΤΗΣ: ΛΓΟΣ (ΜΧ) ΒΑΡΛΑΜΟΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ 006 ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ: ΣΠΥΡΑΚΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΠΑΛΗΟΥ ΧΡΥΣΑΝΘΗ
ΣΤΕΑΜΧ ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΒΛΑΒΩΝ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΕΠΙΣΚΕΥΗΣ Φ.Ο. ΣΤΟ ΠΡΩΗΝ ΚΤΙΡΙΟ ΚΕΤΕΣ ΣΠΟΥ ΑΣΤΗΣ: ΛΓΟΣ (ΜΧ) ΒΑΡΛΑΜΟΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ 006 ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ: ΣΠΥΡΑΚΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΠΑΛΗΟΥ ΧΡΥΣΑΝΘΗ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Θέµα Σελίδα Ειαγωγή 4 Περιγραφή Συγκροτήµατος 5 - Ειαγωγικά 5 - Μορφολογία Κατακευής 5 - Ατοχίες µετά τον ειµό 6 Μέθοδος Ανάλυης - Επίλυη Μοντέλου - εδοµένα - Υπολογιµός φορτίων υπογείου κτιρίου - 5 - Υπολογιµός µεγεθών χεδιαµού 7 - ιατµητική υµπεριφορά υποτυλωµάτων 6 - Μελέτη διάτµηης 8 - Οπλιµός διάτµηης 9 Συµπεράµατα 34 Πρόταη Επικευής και Ενίχυης 35 Βιβλιογραφία 4 Παραρτήµατα Παράρτηµα Α: Υπολογιµός Φορτίων Υπογείου Κτιρίου - 4 Παράρτηµα Β: Υπολογιµός Μεγεθών Σχεδιαµού 7 Παράρτηµα Γ: Μελέτη διάτµηης 0 Παράρτηµα : Οπλιµός διάτµηης 4 3
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ & ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΜΕ ΚΟΝΤΑ ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΑ Η παρούα εργαία αφορά το τρατιωτικό κτιριακό υγκρότηµα Κ.Ε.Τ.Ε.Σ. το οποίο παρουίαε εκτεταµένες ατοχίες κατά το ειµό της 7 ης Σεπτεµβρίου 999 κυρίως λόγω της λειτουργίας κοντών υποτυλωµάτων περιµετρικά τα υπόγεια των κτιρίων. Το βαικό αντικείµενο της εργαίας αυτής είναι η διαπίτωη της επίδραης τα εντατικά µεγέθη της λειτουργίας κοντού υποτυλώµατος υπό δυναµική φόρτιη και η ύγκριη τους µε τα αντίτοιχα των κανονικών υποτυλωµάτων. Τέλος δίδεται πρόταη επικευής και ενίχυης των ανωτέρω τοιχείων. 4
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΟΣ Πρώην τρατόπεδο Μαυροβουνιώτη Περιοχή: Αµυγδαλέζα ήµου Αχαρνών. Ειαγωγικά Οι εγκατατάεις του κτιριακού υγκροτήµατος Κ.Ε.Τ.Ε.Σ. βρίκονται τους πρόποδες της Πάρνηθας τη θέη Αµυγδαλέζα Αχαρνών. Κύρια αποτολή του Κ.Ε.Τ.Ε.Σ. είναι η ανάπτυξη εφαρµοµένης τεχνολογικής έρευνας για την επίλυη επιτηµονικών και τεχνικών προβληµάτων κυρίως του Στρατού Ξηράς. Τα γραφεία, τα εργατήρια και οι αίθουες υνεδρίων του υγκροτήµατος κάλυπταν τοµείς έρευνας όπως για παράδειγµα τηλεπικοινωνίες, οπλικά υτήµατα, κρυπτουκευές, εφαρµογές τεχνολογίας και άλλες ποικίλες δρατηριότητες. Το κτιριακό υγκρότηµα του Κ.Ε.Τ.Ε.Σ. κατακευάτηκε γύρω το 975. Η µελέτη του κτηρίου πραγµατοποιήθηκε τον Ιανουάριο του 97 από την 73 ιεύθυνη Στρατιωτικών Έργων. Ως εκ τούτου είναι χεδιαµένο µε βάη τους παλαιότερους κανονιµούς του 959 οι οποίοι ήταν τότε ε ιχύ.. Μορφολογία κατακευής Οι κτιριακές εγκατατάεις αποτελούνται από δώδεκα () τατικώς ανεξάρτητα µεταξύ τους τµήµατα (Σχ. ). οριζόµενα από τους αντίτοιχους κατακευατικούς αρµούς. Συνολικά το υγκρότηµα καλύπτει 3437m. Σχ. 5
Το κτίριο αποτελείται από υπόγειο, ιόγειο ελαφρά υπερυψωµένο ως προς το έδαφος, δύο ορόφους και δώµα. Στην θέη του κλιµακοταίου υπάρχει και δεύτερο υπόγειο. Ειδικότερα το εµβαδόν κάθε ορόφου είναι: Β υπόγειο : 63 m Υπόγειο : 348 m Ιόγειο : 3437 m Α όροφος : 48 m Β όροφος : 68 m ώµα : 88 m Συνολική επιφάνεια δόµηης: 63 + 348 + 3437 + 48 + 68 + 88 0486 m. 3. Ατοχίες µετά τον ειµό του 999 Το κτίριο παρουίαε ηµαντικές βλάβες από τον ειµό της 7 Σεπτεµβρίου 999 οι οποίες επικεντρώνονται κυρίως τα υπόγεια και πιο υγκεκριµένα τα περιµετρικά υποτυλώµατα τα οποία ρηγµατώθηκαν το ύνολό τους. Προς αποφυγή κατάρρευης τµήµατος ή και όλου αλλά και παράλληλα για την αφαλή εκκένωη του τοποθετήθηκαν µεταλλικά υποτυλώµατα τα οποία προβλέπουν τόο την υγκράτηη του κτιρίου όο και την διατήρηη της γεωµετρίας του. Με βάη τα χέδια που υπάρχουν την 73 ΕΣΕ τα τοιχεία της υποτύλωης (τυπική µορφή) αποτελούνται από µεταλλικούς τύλους διατοµών ΗΕΑ 360, UΡΝ 40 και ΤUΒΕ 00 και έχουν τοποθετηθεί τις θέεις των εγκαρίων προς την πρόοψη δοκών πληίον των περιµετρικών υποτυλωµάτων. Κατωτέρω παρουιάζονται οι ανεπάρκειες η/και κακοτεχνίες που διαπιτώθηκαν µετά τον οπτικό έλεγχο που έγινε το κτίριο χρηιµοποιώντας ως κριτήρια αξιολόγηης τις πρόφατες οδηγίες και κανονιµούς και όχι τα ιχύοντα την εποχή κατακευής του έργου.. Σε αρκετά ηµεία παρουιάζονται α) ανεπαρκής επικάλυψη οπλιµού και β) φαινόµενα απόµιξης πιθανώς λόγω µη ορθής δόνηης του κυροδέµατος (α) (β) 6
. Μείωη διατοµής υποτυλωµάτων λόγω τοποθέτηης ωλήνων αποχέτευης εντός του πυρήνα. (α) (β) (γ) (δ) 3. Μη ορθή εξαφάλιη των υνδετήρων τα υποτυλώµατα. 7
4. Ανεπαρκής αριθµός υνδετήρων ε διάφορα ηµεία της κατακευής όπως υποτυλώµατα, κόµβους, δοκάρια. (α) (β) (γ) (δ) (ε) (τ) 8
(ζ) (η) 5. Ατοχία κοντού υποτυλώµατος το υπόγειο του κτιρίου. Κατά την διάρκεια του ειµού, πλην της εξαιρετικά αυξηµένης διάτµηης αναµένεται και υψηλή θλιπτική παραµόρφωη από τη υνδυαµένη δράη αξονικής δύναµης και καµπτικής ροπής. Η διατοµή αδυνατεί να παραλάβει την αυξηµένη καταπόνηη και διαρρέει. 6. Θραύη του υποτυλώµατος τον κόµβο, λόγω ανεπαρκούς µήκους αγκύρωης και αυνέχειας υνδετήρων το υποτύλωµα. 9
7. Λόγω της αυµµετρίας του κτιρίου Γ ε υνδυαµό µε το µέγεθος του ειµού παρουιάθηκε ηµαντική τρεπτική απόκριη. Το πλάτος των κατακευατικών αρµών δεν ήταν αρκετό ώτε να αποτραπεί η πρόκρουη µεταξύ των γειτονικών κατακευών και η εµφάνιη της δράης του κριού µε αποτέλεµα την βλάβη περιµετρικών δοµικών τοιχείων. 8. Η κατακευή του υπογείου και η διαµόρφωη φεγγιτών δηµιούργηε περιµετρικά υνθήκες κοντών υποτυλωµάτων. Η µεγάλη δυκαµψία των περιµετρικών τοιχίων του υπογείου και οι ιχυρές δοκοί του ιογείου οδήγηαν την δηµιουργία διατµητικών ατοχιών τα υποτυλώµατα. Έτι λοιπόν το κτίριο δεν ανταποκρίθηκε την απαίτηη υνολικής πλατιµότητας για µεγάλη µετακίνηη λόγω των οριζόντιων δυνάµεων του ειµού. 0
ΜΕΘΟ ΟΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Στη υνέχεια της εργαίας αυτής, µε κοπό την διερεύνηη της υµπεριφοράς των υποτυλωµάτων του υπογείου, το κτίριο - θα εξεταθεί προεγγιτικά µε το µοντέλο µονώροφης κατακευής. Η οροφή του υπογείου θεωρούµε ότι δέχεται τα φορτία ολόκληρου του κτιρίου. Για τις ανάγκες της εργαίας και τον υπολογιµό του υπογείου του κτιρίου -, έχουν γίνει οι εξής παραδοχές: α) Το κτίριο θα µελετηθεί ως µονώροφο β) Τα υποτυλώµατα θεωρούµε ότι είναι αµφίπακτα και ότι το κτίριο ακολουθεί ελατική υµπεριφορά. Οι επιµέρους υπολογιµοί παρουιάζονται τα κατωτέρω παραρτήµατα: Παρ. Α: Υπολογιµός Φορτίων Υπογείου Κτιρίου - Παρ. Β: Υπολογιµός Μεγεθών Σχεδιαµού για: κανονικά υποτυλώµατα (Περίπτωη ), κοντά υποτυλώµατα (Περίπτωη ), πραγµατικά υποτυλώµατα (Περίπτωη 3). Παρ. Γ : Μελέτη ιάτµηης Παρ. : Οπλιµός ιατµήεως ΕΠΙΛΥΣΗ ΜΟΝΤΕΛΟΥ Ε ΟΜΕΝΑ Το κτίριο - αποτελείται από υπόγειο, ιόγειο και έναν όροφο. Οι διατάεις του κτιρίου είναι: Μήκος κτιρίου κατά x: L x,50 m Μήκος κτιρίου κατά : L 4,0 m Ακολουθούν τα τοιχεία των πλακών και των υποτυλωµάτων του κτιρίου -
Στοιχεία πλακών ΠΛΑΚΕΣ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ιάταη κατά Χ (m) ιάταη κατά Ψ (m) Πάχος πλάκας (m) Εµβαδόν (m ) ¼*Εµβαδόν (m ) ⅛*Εµβαδόν (m ) Όγκος πλάκας (m 3 ) Π 3,90 3,4 0,8 5,6 3,07 6,53 9,4 Π 3,75 3,9 0,8 5,3 3,03 6,5 9,38 Π3 3,75 3,9 0,8 5,3 3,03 6,5 9,38 Π4 3,75 4,0 0,8 5,50 3,3 6,56 9,45 Π5 3,75 4,0 0,8 5,50 3,3 6,56 9,45 Π6 3,75 4,0 0,8 5,50 3,3 6,56 9,45 ΠΛΑΚΕΣ ΙΣΟΓΕΙΟΥ ιάταη κατά Χ (m) ιάταη κατά Ψ (m) Πάχος πλάκας (m) Εµβαδόν (m ) ¼*Εµβαδόν (m ) ⅛*Εµβαδόν (m ) Όγκος πλάκας (m 3 ) Π 3,90 3,9 0,8 54, 3,555 6,7765 9,7578 Π 3,75 3,9 0,8 5,5 3,035 6,5565 9,385 Π3 3,75 3,9 0,8 5,5 3,035 6,5565 9,385 Π4 3,75 4,0 0,8 5,50 3,5 6,565 9,45 Π5 3,75 4,0 0,8 5,50 3,5 6,565 9,45 Π6 3,75 4,0 0,8 5,50 3,5 6,565 9,45 ΠΛΑΚΕΣ Α ΟΡΟΦΟΥ ιάταη κατά Χ (m) ιάταη κατά Ψ (m) Πάχος πλάκας (m) Εµβαδόν (m ) ¼*Εµβαδόν (m ) ⅛*Εµβαδόν (m ) Όγκος πλάκας (m 3 ) Π 3,90 3,9 0,8 54, 3,555 6,7765 9,7578 Π 3,75 3,9 0,8 5,5 3,035 6,5565 9,385 Π3 3,75 3,9 0,8 5,5 3,035 6,5565 9,385 Π4 3,75 4,0 0,8 5,50 3,5 6,565 9,45 Π5 3,75 4,0 0,8 5,50 3,5 6,565 9,45 Π6 3,75 4,0 0,8 5,50 3,5 6,565 9,45
Στοιχεία υποτυλωµάτων ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΑ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ιάταη κατά Χ (m) ιάταη κατά Ψ (m) Εµβαδόν (m ) Ύψος (m) Πλάκα όπου ανήκει Θέη την πλάκα Κ 0,30 0,70 0, 3,84 Π Γωνιακό Κ 0,30 0,70 0, 3,84 Π+Π Ακραίο Κ3 0,30 0,70 0, 3,84 Π+Π3 Ακραίο Κ4 0,30 0,70 0, 3,84 Π3+Π4 Ακραίο Κ5 0,30 0,70 0, 3,84 Π4+Π5 Ακραίο Κ6 0,30 0,70 0, 3,84 Π5+Π6 Ακραίο Κ7 0,35 0,35 0,5 3,84 Π6 Γωνιακό Κ8 0,70 0,70 0,49 3,84 Π Ακραίο Κ9 0,70 0,70 0,49 3,84 Π+Π Μεαίο Κ0 0,70 0,70 0,49 3,84 Π+Π3 Μεαίο Κ 0,70 0,70 0,49 3,84 Π3+Π4 Μεαίο Κ 0,70 0,70 0,49 3,84 Π4+Π5 Μεαίο Κ3 0,70 0,70 0,49 3,84 Π5+Π6 Μεαίο Κ4 0,70 0,70 0,49 3,84 Π6 Ακραίο Κ5 0,30 0,70 0, 3,84 Π Γωνιακό Κ6 0,30 0,70 0, 3,84 Π+Π Ακραίο Κ7 0,30 0,70 0, 3,84 Π+Π3 Ακραίο Κ8 0,30 0,70 0, 3,84 Π3+Π4 Ακραίο Κ9 0,30 0,70 0, 3,84 Π4+Π5 Ακραίο Κ0 0,30 0,70 0, 3,84 Π5+Π6 Ακραίο Κ 0,35 0,35 0,5 3,84 Π6 Γωνιακό ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΑ ΙΣΟΓΕΙΟΥ ιάταη κατά Χ (m) ιάταη κατά Ψ (m) Εµβαδόν (m ) Ύψος (m) Πλάκα όπου ανήκει Θέη την πλάκα Κ 0,30 0,70 0, 3,34 Π Γωνιακό Κ 0,30 0,70 0, 3,34 Π+Π Ακραίο Κ3 0,30 0,70 0, 3,34 Π+Π3 Ακραίο Κ4 0,30 0,70 0, 3,34 Π3+Π4 Ακραίο Κ5 0,30 0,70 0, 3,34 Π4+Π5 Ακραίο Κ6 0,30 0,70 0, 3,34 Π5+Π6 Ακραίο Κ7 0,35 0,35 0,5 3,34 Π6 Γωνιακό Κ8 0,60 0,60 0,36 3,34 Π Ακραίο Κ9 0,60 0,60 0,36 3,34 Π+Π Μεαίο Κ0 0,60 0,60 0,36 3,34 Π+Π3 Μεαίο Κ 0,60 0,60 0,36 3,34 Π3+Π4 Μεαίο Κ 0,60 0,60 0,36 3,34 Π4+Π5 Μεαίο Κ3 0,60 0,60 0,36 3,34 Π5+Π6 Μεαίο Κ4 0,60 0,60 0,36 3,34 Π6 Ακραίο Κ5 0,30 0,70 0, 3,34 Π Γωνιακό Κ6 0,30 0,70 0, 3,34 Π+Π Ακραίο Κ7 0,30 0,70 0, 3,34 Π+Π3 Ακραίο Κ8 0,30 0,70 0, 3,34 Π3+Π4 Ακραίο Κ9 0,30 0,70 0, 3,34 Π4+Π5 Ακραίο Κ0 0,30 0,70 0, 3,34 Π5+Π6 Ακραίο Κ 0,35 0,35 0,5 3,34 Π6 Γωνιακό ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΑ Α ΟΡΟΦΟΥ ιάταη κατά Χ (m) ιάταη κατά Ψ (m) Εµβαδόν (m ) Ύψος (m) Πλάκα όπου ανήκει Θέη την πλάκα Κ 0,30 0,70 0, 3,34 Π Γωνιακό Κ 0,30 0,70 0, 3,34 Π+Π Ακραίο 3
Κ3 0,30 0,70 0, 3,34 Π+Π3 Ακραίο Κ4 0,30 0,70 0, 3,34 Π3+Π4 Ακραίο Κ5 0,30 0,70 0, 3,34 Π4+Π5 Ακραίο Κ6 0,30 0,70 0, 3,34 Π5+Π6 Ακραίο Κ7 0,30 0,30 0,09 3,34 Π6 Γωνιακό Κ8 0,50 0,50 0,5 3,34 Π Ακραίο Κ9 0,50 0,50 0,5 3,34 Π+Π Μεαίο Κ0 0,50 0,50 0,5 3,34 Π+Π3 Μεαίο Κ 0,50 0,50 0,5 3,34 Π3+Π4 Μεαίο Κ 0,50 0,50 0,5 3,34 Π4+Π5 Μεαίο Κ3 0,50 0,50 0,5 3,34 Π5+Π6 Μεαίο Κ4 0,50 0,50 0,5 3,34 Π6 Ακραίο Κ5 0,30 0,70 0, 3,34 Π Γωνιακό Κ6 0,30 0,70 0, 3,34 Π+Π Ακραίο Κ7 0,30 0,70 0, 3,34 Π+Π3 Ακραίο Κ8 0,30 0,70 0, 3,34 Π3+Π4 Ακραίο Κ9 0,30 0,70 0, 3,34 Π4+Π5 Ακραίο Κ0 0,30 0,70 0, 3,34 Π5+Π6 Ακραίο Κ 0,30 0,30 0,09 3,34 Π6 Γωνιακό Η κάτοψη οροφής υπογείου του κτιρίου - είναι η ακόλουθη: Μήκος κτιρίου κατά x: L x,50 m Μήκος κτιρίου κατά : L 4,0 m Ύψος κτιρίου µε την πλάκα: h 4,0 m 4
Υπολογιµός φορτίων υπογείου κτιρίου - Στο παρόν τµήµα θα υπολογιτούν τα υνολικά φορτία που δέχονται τα υποτυλώµατα του υπογείου από το ύνολο όλου του κτιρίου. Αρχικώς θα υπολογιτούν τα µόνιµα φορτία G k και ακολούθως τα κινητά ωφέλιµα φορτία Q k. Υπολογιµός µονίµων φορτίων Οι µόνιµες δράεις προέρχονται από το ίδιο βάρος πλακών - δοκών υποτυλωµάτων. και Ο υπολογιµός των µονίµων δράεων, ο οποίος φαίνεται το παράρτηµα Α, θα γίνει για κάθε υποτύλωµα λαµβάνοντας υπόψη τα φορτία από τις πλάκες και δοκούς και τα φορτία από τα υποτυλώµατα. Ο τύπος υπολογιµού των µονίµων φορτίων κάθε υποτυλώµατος είναι: G Συντ.Συµµετ.*(ΌγκοςΠλ.*γ * ΑριθµόΠλακών)+Εµβ.Υποτ.* Ύψος * γ * Αρ.Ορόφων i KN όπου γ ειδικό βάρος κυροδέµατος 5 3 m Αριθµός Πλακών 3 (οροφές υπογείου, ιογείου και ου ορόφου). Σε κάθε πλάκα ορόφου υπάρχουν έξι υποτυλώµατα. Τα υποτυλώµατα που βρίκονται το κτίριο - δέχονται τα φορτία από την κάθε πλάκα όπως αναφέρεται παρακάτω: - Τα γωνιακά υποτυλώµατα του κτιρίου δέχονται µόνιµο φορτίο από το περίπου ⅛ του εµβαδού της πλάκας. - Τα µεαία υποτυλώµατα που ανήκουν ε µία µόνο πλάκα δέχονται µόνιµο φορτίο από το περίπου ¼ του εµβαδού της πλάκας. Συνεπώς, όταν ένα υποτύλωµα ανήκει ε δύο πλάκες και είναι ακραίο, δέχεται µόνιµο φορτίο από το περίπου ⅛ του εµβαδού της µίας πλάκας και µόνιµο φορτίο από το περίπου ⅛ του εµβαδού της άλλης πλάκας, ενώ όταν το υποτύλωµα είναι µεαίο, δέχεται µόνιµο φορτίο από το περίπου ¼ του εµβαδού της µίας πλάκας και µόνιµο φορτίο από το περίπου ¼ του εµβαδού της άλλης πλάκας. 5
Υπολογιµός κινητών - ωφέλιµων φορτίων Ως γνωτών τα φορτία των κτιρίων είναι οµοιόµορφα κατανεµηµένα ή υγκεντρωµένα, και οφείλονται είτα ε κανονική χρήη του κτιρίου από ανθρώπους, είτε ε έπιπλα, κινητά αντικείµενα, µηχανήµατα και οχήµατα. Για το χεδιαµό υποτυλωµάτων ή τοιχωµάτων, τα οποία ως κατακόρυφα τοιχεία φορτίζονται από πολλούς ορόφους, τα φορτία το δάπεδο κάθε ορόφου θα θεωρούνται ότι είναι οµοιόµορφα κατανεµηµένα. Για το κτίριο της παρούας µελέτης, οι επιφάνειες του κατατάονται την κατηγορία Α όπου q k,0 KN. m Τα κινητά λοιπόν φορτία υπολογίζονται από τη χέη: Q i x *ψ * qk, όπου ι ο αριθµός του υποτυλώµατος. Αναλόγως λοιπόν των ορόφων του κτιρίου, για τα κινητά φορτία θα παίρνουµε το ανάλογο άθροιµα. ηλαδή Q Q. ki i Ο ειµικός υνδυαµός δράεων για υνήθη κτίρια είναι: S d Gk +ψ * Qk. Η αντιπροωπευτική τιµή για τα ωφέλιµα φορτία επί δαπέδων για κατοικίες και γραφεία είναι ψ *Q k (οιονεί µόνιµη δράη). Κατά τον EC, τον ΕΑΚ 000 και την γερµανική επιτροπή κυροδέµατος ο υντελετής υνδυαµού ψ παίρνει την τιµή 0,3. Μετά τους αναλυτικούς υπολογιµούς που παρουιάζονται το παράρτηµα Α, τα υγκεντρωτικά αποτελέµατα είναι τα ακόλουθα: Υποτύλωµα Μόνιµο φορτίο (KN) Κινητό φορτίο (KN) Ολικό φορτίο S d Gk +ψ * Q Κ (0,3x0,7) 9,8 4, 4,45 Κ (0,3x0,7) 0,97 8,6 45,75 Κ3 (0,3x0,7) 7,3 8,00 4,6 Κ4 (0,3x0,7) 7,3 8,00 4,6 Κ5 (0,3x0,7) 7,3 8,00 4,6 Κ6 (0,3x0,7) 7,3 8,00 4,6 Κ7 (0,35x0,35) 08,87 40,50,0 Κ8 (0,7x0,7) 3,70 80,34 55,80 Κ9 (0,7x0,7) 407,6 58,53 455,8 Κ0 (0,7x0,7) 40,78 56,37 449,69 Κ (0,7x0,7) 404,04 56,94 45,3 Κ (0,7x0,7) 405,3 57,5 45,56 Κ3 (0,7x0,7) 405,3 57,5 45,56 Κ4 (0,7x0,7) 8, 78,75 5,75 Κ5 (0,3x0,7),07 38, 3,53 Κ6 (0,3x0,7) 05,86 75,9 8,63 Κ7 (0,3x0,7) 04,66 75,37 7,8 Κ8 (0,3x0,7) 07,9 76,50 30,5 Κ9 (0,3x0,7) 07,9 76,50 30,5 k 6
Κ0 (0,3x0,7) 07,9 76,50 30,5 Κ (0,35x0,35) 03,8 38,5 5,8 ΣS d 5638,5 KN Υπολογιµός µεγεθών χεδιαµού Για τον υπολογιµό των µεγεθών χεδιαµού θα πάρουµε τρεις περιπτώεις: η περίπτωη: Όλα τα υποτυλώµατα του υπογείου θα θεωρηθούν κανονικά µε ύψος h 4,0 m η περίπτωη: Όλα τα υποτυλώµατα του υπογείου θα θεωρηθούν κοντά µε ύψος h,70 m 3 η περίπτωη: Όλα τα υποτυλώµατα του υπογείου θα έχουν το πραγµατικό τους ύψος. Ο λόγος της διερεύνηης αυτής είναι να προδιοριθούν οι διαφορές τα µεγέθη µετακινήεων και τεµνουών δυνάµεων που αναπτύονται τα κοντά υποτυλώµατα και να υγκριθούν µε τα αντίτοιχα µεγέθη που παρουιάζονται την περίπτωη κανονικού ύψους υποτυλωµάτων. Θα ακολουθήει περιγραφή των «βηµάτων» των υπολογιµών ανεξαρτήτως περίπτωης. Οι αναλυτικοί υπολογιµοί και για τις τρεις περιπτώεις παρουιάζονται το παράρτηµα Β. Υπολογιµός ροπών αδρανείας και πολικής ροπής των υποτυλωµάτων βάει: x * 3 Τύπος ροπής αδρανείας κατά x: I x * x 3 Τύπος ροπής αδρανείας κατά : I Τύπος πολικής ροπής αδράνειας: 3 I p x * Υπολογιµός δυκαµψιών των κατακόρυφων τοιχείων βάει: E * I υκαµψία κατά x: K c ix * 3 h υκαµψία κατά : Ec * I Ki * 3 h Τα αποτελέµατα που προκύπτουν είναι: Υποτύλ. η περίπτωη η περίπτωη 3 η περίπτωη Κ ix K i Κ ix K i Κ ix K i Κ (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 8,5 44,35 Κ (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 8,5 44,35 Κ3 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 8,5 44,35 Κ4 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 8,5 44,35 Κ5 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 8,5 44,35 Κ6 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 8,5 44,35 Κ7 (0,35x0,35) 6,47 6,47 85,53 85,53 6,47 6,47 Κ8 (0,7x0,7) 03,48 03,48 368,4 368,4 03,48 03,48 Κ9 (0,7x0,7) 03,48 03,48 368,4 368,4 03,48 03,48 Κ0 (0,7x0,7) 03,48 03,48 368,4 368,4 03,48 03,48 x 7
Κ (0,7x0,7) 03,48 03,48 368,4 368,4 03,48 03,48 Κ (0,7x0,7) 03,48 03,48 368,4 368,4 03,48 03,48 Κ3 (0,7x0,7) 03,48 03,48 368,4 368,4 03,48 03,48 Κ4 (0,7x0,7) 03,48 03,48 368,4 368,4 03,48 03,48 Κ5 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 8,459 44,35 Κ6 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 8,459 44,35 Κ7 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 8,459 44,35 Κ8 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 07,7 586,44 Κ9 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 07,7 586,44 Κ0 (0,3x0,7) 8,5 44,35 07,7 586,44 07,7 586,44 Κ (0,35x0,35) 6,47 6,47 85,5 85,5 85,5 85,5 ΑΘΡΟΙΣΜΑΤΑ: ΣΚx 835,07 ΣΚ 69,5 ΣΚx 04,0 ΣΚ 6786,96 ΣΚx,8 ΣΚ 974,9 Τα αποτελέµατα του ανωτέρω πίνακα δείχνουν πόο πιο δύκαµπτη είναι η κατακευή όταν ένα υποτύλωµα είναι πιο µικρό ε ύψος. Προδιοριµός Κέντρου Ελατικής Στροφής κατά x: κατά : x x K ΚΕΣ K i i i K ΚΕΣ K ix i ix Με βάη τις πράξεις που παρουιάζονται το παράρτηµα Β, τα κέντρα ελατικής τροφής και για τις τρεις περιπτώεις είναι τα κάτωθι: x ΚΕΣ ΚΕΣ η περίπτωη 0,58 7,3 η περίπτωη 0,58 7,3 3 η περίπτωη 3,3 9,37 Το υγκεκριµένο αποτέλεµα ήταν αναµενόµενο καθότι την η και την η περίπτωη το µόνο που αλλάζει για όλο το κτίριο είναι µόνο το ύψος όλων των υποτυλωµάτων. Στην 3 η περίπτωη όµως έχουµε αλλαγή της θέης του ΚΕΣ εφόον έχουµε αλλαγή το ύψος οριµένων υποτυλωµάτων. Προδιοριµός Κέντρου Μάζας της κατακευής. Για τον προδιοριµό του κέντρου µάζας (ΚΜ) λαµβάνονται υπόψιν τα φορτία του υνδυαµού δράεων S d G+0,3Q. Η θέη του ΚΜ υπολογίζεται µε βάη την κατανοµή της µάζας (φορτίων) την κάτοψη και εφόον δεν υπάρχουν αντίτοιχα τοιχεία, υπολογίζεται µε βάη τα φορτία των υποτυλωµάτων που παρουιάζονται αναλυτικά το παράρτηµα Α, δεδοµένου ότι αυτά έχουν προέλθει από την πραγµατική κατανοµή των φορτίων την κάτοψη. Η θέη του ΚΜ προδιορίζεται τη γενική περίπτωη από τις χέεις: 8
x KM x S S i di S και i di KM d Sd Με βάη τις πράξεις που παρουιάζονται το παράρτηµα Β, τα κέντρα µάζας και για τις τρεις περιπτώεις είναι τα κάτωθι: x KM KM η περίπτωη,6 7,0 η περίπτωη,6 7,0 3 η περίπτωη,6 7,0 ηλαδή παρατηρείται ότι το Κέντρο Μάζας είναι το ίδιο και για τις τρεις περιπτώεις αφού ο τύπος υπολογιµού είναι ανεξάρτητος του ύψους του κάθε υποτυλώµατος. Σχηµατικά οι θέεις του Κέντρου Μάζας και του Κέντρου Ελατικής Στροφής για κάθε περίπτωη φαίνονται το επόµενο χήµα: Προδιοριµός Ιδιοπεριόδων. Οι απαιτούµενοι τύποι είναι κατά x: T π * όπου: m ολ είναι η Ταλαντούµενη µάζα και Κ x και K είναι η δυκαµψία της κατακευής x m Κ ολ x και κατά : T π * mολ Κ, 9
Αναλυτικότερα ιχύει: ΣΡ. Ταλαντούµενη µάζα: από τη χέη mολ όπου και για τις τρεις περιπτώεις g είναι ίδια αφού ΣS d 5638,5 ΚΝ 5,6385 ΜΝ και g 9,8 ΣΡ Οπότε: m ολ 0, 5748 g. υκαµψία κατακευής: Θα προδιοριτεί αν Κ > Κ x ή αν Κ < Κ x όπου Κ x ΣΚ ix και Κ ΣΚ i µε βάη τα αναλυτικά αποτελέµατα το παράρτηµα Β. Με βάη τις πράξεις που παρουιάζονται το παράρτηµα Β, οι ιδιοπερίοδοι της κατακευής και για τις τρεις περιπτώεις είναι οι κάτωθι: T x T η περίπτωη 0,6 0,3 η περίπτωη 0,05 0,04 3 η περίπτωη 0,4 0,09 Παρατηρώντας τα ανωτέρω αποτελέµατα, βλέπουµε ότι όο πιο εύκαµπτο είναι το κτίµα ( η περίπτωη) τόο η ιδιοπερίοδος είναι υψηλότερη. Στην η περίπτωη όπου το ύψος των υποτυλωµάτων είναι µικρό άρα και πιο δύκαµπτη η κατακευή, οι ιδιοπερίοδοι είναι πολύ µικρές. Στην 3 η περίπτωη που είναι µία ενδιάµεη κατάταη όον αφορά το θέµα της δυκαµψίας του κτιρίου, παρατηρούµε ότι η ιδιοπερίοδος κατά είναι ε µια ενδιάµεη τιµή ε χέη µε τις άλλες δύο περιπτώεις. Αυτό διότι η µεγαλύτερη διάταη των κοντών υποτυλωµάτων είναι η διάταη κατά. Τέµνουες βάεως κατά ΕΑΚ 000 Οι χαρακτηριτικές περίοδοι του φάµατος χεδιαµού για κατηγορία εδάφους Β είναι: Τ 0,5 και Τ 0,6. Η περιοχή της Πάρνηθας ανήκει ε ζώνη ειµικής επικινδυνότητας ΙΙΙ και άρα η ειµική επιτάχυνη εδάφους Α λαµβάνεται Α 0,4*g,35. Ο υντελετής πουδαιότητας γ λαµβάνεται,00 δεδοµένου ότι η κατακευή κατατάεται τα υνήθη κτίρια γραφείων, δηλαδή κατηγορία Σ. Ο υντελετής θεµελίωης θ λαµβάνεται,0. Ο υντελετής ειµικής υµπεριφοράς q για οριζόντια διαζώµατα από τοιχοποιία λαµβάνεται q,5. Ο υντελετής φαµατικής ενίχυης β ο λαµβάνεται υνέχεια β ο,5. 0
Το ποοτό απόβεης λόγω του ότι έχουµε κτίριο από οπλιµένο κυρόδεµα είναι ίο µε ζ 5, ενώ ο διορθωτικός υντελετής απόβεης λαµβάνεται από τη 7 χέη: η 0, 7 και προκύπτει η. + ζ Το φάµα χεδιαµού Φd( T) υπολογίζεται ε χέη µε το που βρίκεται η υπολογιζόµενη ιδιοπερίοδος όταν υγκριθεί µε τις χαρακτηριτικές περιόδους του φάµατος λόγω της κατηγορίας εδάφους. Γενικά ιχύει: T η* θ* β - Όταν 0 T < T : d( T) * A* * ο Φ γ + T q - Όταν T T T : η * θ* βo Φ d( T) γ* A* q - Όταν T < T : 3 η* θ* βo T Φ d( T) γ* A* * q T Η τέµνουα βάεως υπολογίζεται γενικά από τον τύπο: V m ολ * Φ d ( T ) Εποµένως αντίτοιχα κατά x και κατά υπολογίζεται από τον τύπο: Vx m ολ * Φd( T) xκαι V m ολ * Φ d( T) Ανάλυη δοµικού υτήµατος για οριζόντια φόρτιη 0,4* G* Ip 0,4*0,4* E* Ip Στροφική δυκαµψία: K w h h, όπου Ε 8000 KPa Έχοντας τις διατάεις των υποτυλωµάτων, τις υντεταγµένες των υποτυλωµάτων ως προς το Κέντρο Ελατικής Στροφής και τις δυκαµψίες αυτών µπορούµε επιπλέον να υπολογίουµε το άθροιµα: Σ((x i )*K i, +( i )*K i,x + K w )) Εκκεντρότητες Θα υπολογιτούν οι τελικές εκκεντρότητες χεδιαµού τόο για φόρτιη κατά x όο και για φόρτιη κατά. Φόρτιη κατά x Είναι φόρτιη κατά x: e ΚΕΣ ΚΜ Τυχηµατική εκκεντρότητα: er, 0,05* L Οπότε οι τελικές εκκεντρότητες χεδιαµού που θα ληφθούν υπόψη για φόρτιη ed e + er, κατά x είναι: ed e ± er, e e e Φόρτιη κατά Είναι φόρτιη κατά : ex xκεσ xκμ Τυχηµατική εκκεντρότητα: e, 0,05* L rx d r, x
Οπότε οι τελικές εκκεντρότητες χεδιαµού που θα ληφθούν υπόψη για φόρτιη exd ex + er, x κατά είναι: exd ex ± er, x exd ex er, x Τα αποτελέµατα για τις τελικές εκκεντρότητες χεδιαµού είναι αυτά που παρουιάζονται τον επόµενο πίνακα, οι πράξεις των οποίων φαίνονται το παράρτηµα Β. e d (m) e d (m) e xd (m) e xd (m) Περίπτωη η 0,97-0,493 0,54 -,708 Περίπτωη η 0,97-0,493 0,54 -,708 Περίπτωη 3 η,97,56 3,8,03 Στροφές του δοµικού υτήµατος (ως προς ΚΕΣ) Η τροφή χεδιαµού του υτήµατος λαµβάνει τιµές, µία για κάθε εκκεντρότητα χεδιαµού. Ο γενικός τύπος, αντίτοιχα για φόρτιη κατά x και φόρτιη κατά, είναι: Vo,( x, ) * e(, x) d θo,( x, ) ' ' V ( *,(, ) (, ), *,, ) o x * e x d xi Ki + i Ki x + Ki w θο,( x, ) ' ' ( xi * Ki, + i * Ki, x + Ki, w) Vo,( x, ) * e(, x) d θo,( x, ) ' ' ( xi * Ki, + i * Ki, x + Ki, w) Αναλυτικότερα: - Φόρτιη κατά x Vox, * ed θox, ' ' V ( *,, *,, ) ox* ed xi Ki + i Ki x + Ki w θο, x ' ' ( xi * Ki, + i * Ki, x + Ki, w) Vox, * ed θox, ' ' ( xi * Ki, + i * Ki, x + Ki, w) - Φόρτιη κατά Vo, * exd θo, ' ' V ( *,, *,, ) o* exd xi Ki + i Ki x + Ki w θο, ' ' ( xi * Ki, + i * Ki, x + Ki, w) Vo, * exd θo, ' ' ( xi * Ki, + i * Ki, x + Ki, w) Τα αποτελέµατα για τις τροφές του δοµικού υτήµατος είναι αυτά που παρουιάζονται τον επόµενο πίνακα, οι πράξεις των οποίων φαίνονται το παράρτηµα Β. Φόρτιη κατά x Φόρτιη κατά θ ο,x (rad) θ ο,x (rad) θ ο, (rad) θ ο, (rad) Περίπτωη η,956*0-5 -,59*0-5,009*0-5 -6,33*0-5 Περίπτωη η 5,304*0-6 -,86*0-6 3,607*0-6 -,4*0-5 Περίπτωη 3 η 3,05*0-5,60*0-5 4,54*0-5,4*0-5
Μεταφορικές κινήεις του δοµικού υτήµατος (ως προς ΚΕΣ) Vox, Φόρτιη κατά x: uo K Vo, Φόρτιη κατά : υ o K ix, i, Τα αποτελέµατα για τις µεταφορικές κινήεις του δοµικού υτήµατος ως προς το ΚΕΣ είναι αυτά που παρουιάζονται τον επόµενο πίνακα, οι πράξεις των οποίων φαίνονται το παράρτηµα Β. Φόρτιη κατά x u o (mm) Φόρτιη κατά υ o (mm) Περίπτωη η 6,393 4,8353 Περίπτωη η,433 0,8647 Περίπτωη 3 η 4,984,74 Μετατοπίεις τοιχείων ως προς ΚΕΣ Οι υπολογιµοί θα γίνουν τόο για φόρτιη κατά x, όο και για φόρτιη κατά. Για το κάθε υποτύλωµα ιχύουν οι χέεις: Φόρτιη κατά x Για τροφή θ ( ), rad ιχύουν: u ox u + θ και i, x o i * o, x υ i, x xi * θ o, x και Για τροφή θ, ( rad) ιχύουν: u ox u + θ και i, x o i * o, x υ i, x xi * θ o, x όπου i,,, ο αριθµός των υποτυλωµάτων που γίνεται η µελέτη. Αντίτοιχα για τη φόρτιη κατά ιχύουν: Φόρτιη κατά Για τροφή θ ( ), rad ιχύουν: u o θ και i, i * o, υ i, υo + xi * θ o, και Για τροφή θ ( ), rad ιχύουν: u o θ και i, i * o, υ i, υo + xi * θ o, όπου i,,, ο αριθµός των υποτυλωµάτων που γίνεται η µελέτη. 3
Χωρική επαλληλία Τέµνουες λόγω ειµού Στην παρούα φάη, γίνεται ύγκριη µεταξύ των οριζόντιων u µετακινήεων και των κάθετων υ µετακινήεων ανάλογα µε το είδος της φορτίεως, αν δηλαδή είναι φόρτιη κατά x ή αν είναι φόρτιη κατά. Στους υπολογιµούς όµως, λαµβάνεται υπόψη ταυτόχρονα και η φόρτιη κατά x αλλά και η φόρτιη κατά. Για παράδειγµα, όταν έχουµε φόρτιη κατά x, η οποία δίνει µία µετακίνηη, θα λαµβάνουµε υπόψη και την µετακίνηη που θα δίνει η φόρτιη κατά. Στη υνέχεια υπολογίζεται η τέµνουα κατά x και (είτε ο ειµός θα είναι κατά x είτε θα είναι κατά ), µε βάη την µέγιτη οριζόντια µετακίνηη και την µέγιτη κάθετη µετακίνηη, µε βάη τους τύπους: V Ei, x K i, x * ui και VEi, K i, * υi όπου i ο αριθµός του εκάτοτε υποτυλώµατος. Με βάη την ανωτέρω περιγραφή, πρέπει να υµπληρωθεί ο επόµενος πίνακας για την κάθε µία περίπτωη: Υποτύλωµα max u i, x u i, max maxυi, x maxυ i, υ i ± u i ' ± ' ± u i '' '' ± υ i V Ei, x V Ei, Όπου: Επίης: ± u i' max ui, x + 0,3* max ui, εάν u i, x max ui, ± u i' 0,3* max ui, x + max ui, εάν u i, x max ui, ± υ i ' maxυi, x + 0,3* maxυi, εάν max i, x maxυi, ± υ i ' 0,3* maxυi, x + maxυi, εάν max i, x maxυi, max >, αλλιώς max <, και υ >, αλλιώς υ <. ± u i' ' max ui, x + 0,3* max ui, εάν max u i, x < max ui,, αλλιώς ± u i' ' 0,3* max ui, x + max ui, εάν max u i, x > max ui,, και υ '' maxυ, + 0,3* maxυ maxυ, < maxυ, αλλιώς ± i i x i, εάν i x i, ± υ i '' 0,3* maxυi, x + maxυi, εάν max i, x maxυi, υ >. Με βάη τις πράξεις που παρουιάζονται το παράρτηµα Β, οι τέµνουες λόγω ειµού της κατακευής και για τις τρεις περιπτώεις είναι οι κάτωθι: Υποτύλωµα Περίπτωη η Περίπτωη η Περίπτωη 3 η V Ei, x V Ei, V Ei, x V Ei, V Ei, x V Ei, Κ (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ3 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ4 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ5 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ6 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ7 (0,35x0,35) 4,9 36,05 0,5 85,9 3,0 7,30 Κ8 (0,7x0,7) 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ9 (0,7x0,7) 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ0 (0,7x0,7) 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ (0,7x0,7) 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 4
Κ (0,7x0,7) 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ3 (0,7x0,7) 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ4 (0,7x0,7) 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ5 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ6 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ7 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ8 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 534,67 568,77 Κ9 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 534,67 568,77 Κ0 (0,3x0,7) 53,96 47,35 7,6 585, 534,67 568,77 Κ (0,35x0,35) 4,9 36,05 0,5 85,9 44,44 8,80 Παρατηρώντας τα ανωτέρω αποτελέµατα του πίνακα, βλέπουµε ότι την η και την η περίπτωη όπου το Κέντρο Ελατικής Στροφής είναι το ίδιο και βρίκεται περίπου το κέντρο του κτιρίου, οι τέµνουες των κοντινότερων υποτυλωµάτων της µεαίας ειράς (Κ8 έως και Κ4) είναι υψηλές. Για την 3 η περίπτωη όπου υπάρχει και µετακίνηη του ΚΕΣ, παρατηρούµε ότι οι τέµνουες αυξάνουν τα Κ8 έως Κ0 και µάλιτα πολύ περιότερο οι τέµνουες κατά τον άξονα καθώς η µεγαλύτερη διάταη των κοντών υποτυλωµάτων είναι αυτή κατά τον άξονα. Υπολογιµός Ροπών h Υπολογίζεται γενικά από τη χέη: Μ VEi * h Ροπή κατά x: Μ x V Ei, x * h Ροπή κατά : Μ V Ei, * Οι ροπές κατά x και κατά και για τις τρεις περιπτώεις προκύπτουν: Περίπτωη η Περίπτωη η Περίπτωη 3 η Υποτύλωµα Μ x M Μ x M Μ x M Κ (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 8,7 38,47 Κ (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 8,7 38,47 Κ3 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 8,7 38,47 Κ4 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 8,7 38,47 Κ5 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 8,7 38,47 Κ6 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 8,7 38,47 Κ7 (0,35x0,35) 86,7 7,46 36,48 30,64 64,5 34,78 Κ8 (0,7x0,7) 377,76 54,07 58,63 488,04 03,48 556,84 Κ9 (0,7x0,7) 377,76 54,07 58,63 488,04 03,48 556,84 Κ0 (0,7x0,7) 377,76 54,07 58,63 488,04 03,48 556,84 Κ (0,7x0,7) 377,76 54,07 58,63 488,04 03,48 556,84 Κ (0,7x0,7) 377,76 54,07 58,63 488,04 03,48 556,84 Κ3 (0,7x0,7) 377,76 54,07 58,63 488,04 03,48 556,84 Κ4 (0,7x0,7) 377,76 54,07 58,63 488,04 03,48 556,84 Κ5 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 8,7 38,47 Κ6 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 8,7 38,47 Κ7 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 8,7 38,47 Κ8 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 454,47 333,46 Κ9 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 454,47 333,46 Κ0 (0,3x0,7) 08,45 497,8 45,86 0,5 454,47 333,46 Κ (0,35x0,35) 86,7 7,46 36,48 30,64 360,78 94,48 5
ιατµητική Συµπεριφορά Υποτυλωµάτων Μπορεί να είναι χωρίς οπλιµό διατµήεως ή µε οπλιµό διατµήεως. Χωρίς οπλιµό διατµήεως Χαµηλή καταπόνηη Εµφανίζονται κυρίως καµπτικές ρωγµές και ενδεχοµένως λίγες καµπτοδιατµητικές. Η ανάληψη της τέµνουας επιτελείται µε: α) την κατακόρυφη υνιτώα της θλιπτικής δυνάµεως που ακείται τη θλιβόµενη ζώνη του κυροδέµατος β) την εµπλοκή των αδρανών τις λεπτές ρωγµές, τις δυνάµεις υνάφειας και τριβής µεταξύ των κόκκων των αδρανών και γ) τη λειτουργία ως βλήτρου του διαµήκους οπλιµού. Υψηλή καταπόνηη Η διείδυη των λοξών ρωγµών τη θλιβόµενη ζώνη οδηγεί γρήγορα τη θραύη. Το υποτύλωµα λειτουργεί αν τόξο µε ελκυτήρα που προκαλεί αύξηη της εφελκυτικής δυνάµεως τις τηρίξεις. Οι παράµετροι για ένα τέτοιο πρόβληµα είναι ο υπολογιµός του λόγου διάτµηης και το διατµητικό άνοιγµα. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ Μ Ο υπολογιµός του λόγου διάτµηης δίνεται από τον τύπο: V * d Με βάη τον προηγούµενο τύπο και ύµφωνα µε το ακόλουθο διάγραµµα, θα προδιορίουµε για κάθε υποτύλωµα ύψους h, του υπογείου του - κτιρίου, αν θα προκληθεί ιατµητική θραύη ή Καµπτική θραύη. Με βάη την µέθοδο αυτή τα αποτελέµατα τα οποία προκύπτουν και για τις τρεις περιπτώεις είναι: Κατά x Περίπτωη η Περίπτωη η Περίπτωη 3 η Υποτύλωµα Λόγος Περιοχή Λόγος Περιοχή Λόγος Περιοχή ιάτµηης ιάτµηης ιάτµηης Κ (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. 6,7 ιατ.θρ. Κ (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. 6,7 ιατ.θρ. Κ3 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. 6,7 ιατ.θρ. Κ4 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. 6,7 ιατ.θρ. Κ5 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. 6,7 ιατ.θρ. 6
Κ6 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. 6,7 ιατ.θρ. Κ7 (0,35x0,35) 5,74 ιατ.θρ.,43 ιατ.θρ. 5,74 ιατ.θρ. Κ8 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ9 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ0 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ3 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ4 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ5 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. 6,7 ιατ.θρ. Κ6 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. 6,7 ιατ.θρ. Κ7 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. 6,7 ιατ.θρ. Κ8 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. Κ9 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. Κ0 (0,3x0,7) 6,70 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ.,83 ιατ.θρ. Κ (0,35x0,35) 5,74 ιατ.θρ.,43 ιατ.θρ.,43 ιατ.θρ. Κατά Περίπτωη η Περίπτωη η Περίπτωη 3 η Υποτύλωµα Λόγος Περιοχή Λόγος Περιοχή Λόγος Περιοχή ιάτµηης ιάτµηης ιάτµηης Κ (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ3 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ4 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ5 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ6 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ7 (0,35x0,35) 5,74 ιατ.θρ.,43 ιατ.θρ. 5,74 ιατ.θρ. Κ8 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ9 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ0 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ3 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ4 (0,7x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ5 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ6 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ7 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ.,87 ιατ.θρ. Κ8 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ., ιατ.θρ. Κ9 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ., ιατ.θρ. Κ0 (0,3x0,7),87 ιατ.θρ., ιατ.θρ., ιατ.θρ. Κ (0,35x0,35) 5,74 ιατ.θρ.,43 ιατ.θρ.,43 ιατ.θρ. Όπου ιατ.θρ. ηµαίνει: ιατµητική Θραύη. Παρατηρούµε λοιπόν ότι όλα τα υποτυλώµατα που εξετάζονται, θα παρουιάουν βλάβες λόγω διατµητικής θραύης µε εντονώτερο το πρόβληµα τα κοντά υποτυλώµατα όπως άλλωτε παρουιάζεται και τις φωτογραφίες µετά τον ειµό. 7
Μελέτη διάτµηης Στη υνέχεια θα γίνει αναλυτική µελέτη διάτµηης για κάθε υποτύλωµα. Αντοχές χεδιαµού Έλεγχοι εντός κριίµων περιοχών Έλεγχος περιοριµού λοξής θλίψης κυροδέµατος κορµού e VRd, red,67 * VRd * ( ) VRd cd όπου V Rd είναι η τέµνουα αντοχής πέραν της οποίας χρειάζεται αλλαγή διατάεων διατοµής. Υπολογιµός V Rd V * * * b Rd ν cd w *0,9 * d όπου ν: µειωτικός υντελετής που προέρχεται κυρίως από την εξαθένηη του κυροδέµατος λόγω της ρηγµατωµένης διατµητικής ζώνης µε ck ν 0,7 0,5 ν 0,7 0,7 0,06 0,64 0,5 (ιχύει) 00 00 Υπολογιµός µέης υπάρχουας θλιπτικής τάης κυροδέµατος λόγω της αξονικής θλιπτικής δύναµης k * As N sd γ s e Ac όπου k d γ s αλλά ύµφωνα µε τον κανονιµό πρέπει VRd, red VRd. 8
Συγκεντρωτικά, οι ανωτέρω υπολογιµοί φαίνονται τον επόµενο πίνακα οι πράξεις των οποίων παρουιάζονται το παράρτηµα Γ: Υποτύλωµα V Rd Περίπτωη Περίπτωη Περίπτωη 3 V sd,x V sd, V sd,x V sd, V sd,x V sd, Κ (0,3x0,7) 449,8 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ (0,3x0,7) 449,8 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ3 (0,3x0,7) 449,8 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ4 (0,3x0,7) 449,8 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ5 (0,3x0,7) 449,8 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ6 (0,3x0,7) 449,8 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ7 (0,35x0,35) 4,9 4,9 36,05 0,5 85,9 3,0 7,30 Κ8 (0,7x0,7) 048,3 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ9 (0,7x0,7) 048,3 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ0 (0,7x0,7) 048,3 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ (0,7x0,7) 048,3 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ (0,7x0,7) 048,3 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ3 (0,7x0,7) 048,3 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ4 (0,7x0,7) 048,3 685,45 574,7 6,0 358,39 53,67 77,03 Κ5 (0,3x0,7) 898,56 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ6 (0,3x0,7) 898,56 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ7 (0,3x0,7) 898,56 53,96 47,35 7,6 585, 40,43 8,64 Κ8 (0,3x0,7) 898,56 53,96 47,35 7,6 585, 534,67 568,77 Κ9 (0,3x0,7) 898,56 53,96 47,35 7,6 585, 534,67 568,77 Κ0 (0,3x0,7) 898,56 53,96 47,35 7,6 585, 534,67 568,77 Κ (0,35x0,35) 4,9 4,9 36,05 0,5 85,9 44,44 8,80 Ο έλεγχος της διάτµηης πρέπει να ικανοποιεί το κριτήριο VSd VRd, δηλαδή η δρώα τέµνουα δύναµη χεδιαµού V Sd που επενεργεί ε µία διατοµή, θα πρέπει να είναι µικρότερη από την τέµνουα αντοχής V Rd που µπορεί να παραλάβει η διατοµή. Παρατηρώντας των ανωτέρω πίνακα, γίνεται αντιληπτό ότι αν το κτίριο είχε µόνο κοντά υποτυλώµατα, τότε το κριτήριο δεν θα ικανοποιούταν. Άρα θα ήταν απαραίτητο τα υποτυλώµατα αυτά να είναι ενιχυµένα µε επιπλέον οπλιµό διατµήεως. Αντιθέτως, αν το κτίριο είχε όλα τα υποτυλώµατα κανονικά, τότε θα ίχυε το κριτήριο και δεν θα απαιτούνταν επιπλέον οπλιµός. Στην πραγµατική κατάταη του κτιρίου, παρατηρείται ότι επιπλέον οπλιµός διατµήεως χρειάζεται τα υποτυλώµατα Κ8, Κ9, Κ0 και Κ, τα οποία είναι κοντά. Γεγονός που αποδεικνύει ότι τα κοντά υποτυλώµατα είναι πιο επικίνδυνα ε ένα κτίριο και χρήζουν ιδιαίτερης προοχής όον αφορά τον τρόπο όπλιης τους. Οπλιµός ιατµήεως Στη υνέχεια θα µελετήουµε την πραγµατική κατάταη του υπογείου, δηλαδή την 3 η περίπτωη, και θα βρούµε τον οπλιµό διατµήεως για κάθε ένα υποτύλωµα. Από τα χέδια που πήραµε από την 73 ΕΣΕ πληροφορηθήκαµε ότι ο υπάρχον διαµήκης οπλιµός για κάθε υποτύλωµα είναι: Υποτύλωµα Υπάρχον οπλιµός ιατοµές Εµβαδόν διατοµής (cm ) Κ (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 9
Κ3 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ4 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ5 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ6 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ7 (0,35x0,35) 4Φ0,6 Κ8 (0,7x0,7) Φ 45,6 Κ9 (0,7x0,7) Φ 45,6 Κ0 (0,7x0,7) Φ 45,6 Κ (0,7x0,7) Φ 45,6 Κ (0,7x0,7) Φ 45,6 Κ3 (0,7x0,7) Φ 45,6 Κ4 (0,7x0,7) Φ 45,6 Κ5 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ6 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ7 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ8 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ9 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ0 (0,3x0,7) 8Φ8 0,3 Κ (0,35x0,35) 4Φ0,6 Υπολογιµός υνδετήρων Οι ελάχιτοι υνδετήρες τις κρίιµες περιοχές είναι ιαµέτρου: 8mm Φ,max 3 L Μέγιτης απόταης: 8Φ L,min smax 50%* hmin 00mm Από τις πράξεις του παραρτήµατος προκύπτει ότι για όλα τα υποτυλώµατα οι ελάχιτοι υνδετήρες θα είναι Φ8/0. Στην περιοχή της βλάβης για να αποφευχθεί πρόωρος λυγιµός του νέου διαµήκους οπλιµού τοποθετούνται πυκνοί υνδετήρες Φ8/7,5. Για την ανάληψη των εφελκυτικών τάεων ρηγµάτωης κατά µήκος του µανδύα πρέπει να τοποθετούνται υνδετήρες ε µήκος u o εκατέρωθεν της βλάβης. Η µέγιτη απόταη των υνδετήρων α sw υπολογίζεται από τη χέη wd dh asw 0,8* * ctk 0,95 t όπου: d h είναι η διάµετρος των υνδετήρων wd το όριο διαρροής των υνδετήρων ctk0,95 η χαρακτηριτική εφελκυτική αντοχή του κυροδέµατος C6/0 για ποοτηµόριο ατοχίας 95% t το πάχος του µανδύα. 30
Για τους υνδετήρες Φ8 προκύπτει wd dh 400 8 asw 0,8* * 0,8* * 7, 3mm 8 / 7,5 ctk 0,95 t,5*,5 00 Τοποθετούνται υνδετήρες Φ8/7,5 (δίτµητοι) δεδοµένου ότι είναι περιότεροι από αυτούς που προκύπτουν από τους προηγούµενους ελέγχους. Πρέπει να ηµειωθεί ότι τους υπολογιµούς που παρουιάζονται το παράρτηµα, έχει αγνοηθεί η υµβολή των υνδετήρων της αρχικής διατοµής. Συγκεντρωτικά οι υνδετήρες που προκύπτουν να µπουν είναι: Υποτύλωµα Κ (0,3x0,7) Κ (0,3x0,7) Κ3 (0,3x0,7) Κ4 (0,3x0,7) Κ5 (0,3x0,7) Κ6 (0,3x0,7) Κ7 (0,35x0,35) Κ8 (0,7x0,7) Κ9 (0,7x0,7) Κ0 (0,7x0,7) Κ (0,7x0,7) Κ (0,7x0,7) Κ3 (0,7x0,7) Κ4 (0,7x0,7) Κ5 (0,3x0,7) Κ6 (0,3x0,7) Κ7 (0,3x0,7) Κ8 (0,3x0,7) Κ9 (0,3x0,7) Κ0 (0,3x0,7) Κ (0,35x0,35) Συνδετήρας Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Φ8/7,5 Συνδυαµοί δράεων που περιλαµβάνουν ειµό Nsd Εξαρτώνται από την τιµή του λόγου ν d, όπου vd Ac * cd ck 000 KN m γ c,5 cd 8000 KN m N sd η δρώα αξονική δύναµη χεδιαµού από τα οιονεί µόνιµα φορτία µόνο A c εµβαδόν 3
Υποτύλωµα N sd A c ν d Παρατήρηη Κ (0,3x0,7) 4,446 0, 0,08 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ (0,3x0,7) 45,75 0, 0,5 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ3 (0,3x0,7) 4,6 0, 0,4 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ4 (0,3x0,7) 4,6 0, 0,4 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ5 (0,3x0,7) 4,6 0, 0,4 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ6 (0,3x0,7) 4,6 0, 0,4 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ7 (0,35x0,35),0875 0,5 0, Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ8 (0,7x0,7) 55,80 0,49 0,07 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ9 (0,7x0,7) 455,803 0,49 0, Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ0 (0,7x0,7) 449,695 0,49 0, Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ (0,7x0,7) 45,563 0,49 0, Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ (0,7x0,7) 45,56 0,49 0, Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ3 (0,7x0,7) 45,56 0,49 0, Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ4 (0,7x0,7) 5,7475 0,49 0,06 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ5 (0,3x0,7) 3,53 0, 0,08 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ6 (0,3x0,7) 8,6343 0, 0,4 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ7 (0,3x0,7) 7,765 0, 0,4 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ8 (0,3x0,7) 30,45 0, 0,4 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ9 (0,3x0,7) 30,45 0, 0,4 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ0 (0,3x0,7) 30,45 0, 0,4 Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Κ (0,35x0,35) 5,85 0,5 0, Υποτύλωµα κυρίως καµπτόµενο Επειδή το κτίριο - έχει κοντά υποτυλώµατα, τα οποία θεωρούνται κρίιµα, θα λάβουµε τον όρο V cd µειωµένο λόγω των αυξηµένων απαιτήεων ε πλατιµότητα. Είναι V cd 0,30 * VRd Μόνο ε υποτυλώµατα τα οποία είναι ολόκληρα, δεν υπάρχουν αυξηµένες απαιτήεις πλατιµότητας µε αποτέλεµα να ιχύει: V cd V Rd Τέµνουα αντοχής χεδιαµού λόγω οπλιµού διάτµηης Προδιοριµός της V Rd V τ Rd * k *(,0 + 40* ρl ) + 0,5* όπου: b w : το πλάτος του τοιχείου k:,60 d,00 (µε το d ε µέτρα) Asl ρ l : 0, 0 b * d [ ]* b d Rd cp w * w N Sd cp : Ac Ν sd : ορθή δύναµη λόγω φόρτιης και προένταης (θετική θλίψη) Α sl : διατοµή διαµήκους εφελκυόµενου οπλιµού, ο οποίος επεκτείνεται πέραν της διατοµής την οποία υπολογίζεται η V Rd κατά d+l b,net d: τατικό ύψος τ Rd : τιµή χεδιαµού διατµητικής αντοχής ύµφωνα µε τον επόµενο πίνακα ck 6 0 5 30 35 40 45 50 τ Rd 0,8 0, 0,6 0,30 0,34 0,37 0,4 0,44 0,48 3
Συγκεντρωτικά: Υποτύλωµα V Rd (ΚΝ) V cd Κ (0,3x0,7) 66,79 66,79 Κ (0,3x0,7) 8,8 8,8 Κ3 (0,3x0,7) 80,60 80,60 Κ4 (0,3x0,7) 80,60 80,60 Κ5 (0,3x0,7) 80,60 80,60 Κ6 (0,3x0,7) 80,60 80,60 Κ7 (0,35x0,35) 50,94 50,94 Κ8 (0,7x0,7) 44,55 44,55 Κ9 (0,7x0,7) 7,33 7,33 Κ0 (0,7x0,7) 7,56 7,56 Κ (0,7x0,7) 7,76 7,76 Κ (0,7x0,7) 7,96 7,96 Κ3 (0,7x0,7) 7,96 7,96 Κ4 (0,7x0,7) 43,99 43,99 Κ5 (0,3x0,7) 65,4 65,4 Κ6 (0,3x0,7) 78,79 78,79 Κ7 (0,3x0,7) 78,6 78,6 Κ8 (0,3x0,7) 79,00 3,70 Κ9 (0,3x0,7) 79,00 3,70 Κ0 (0,3x0,7) 79,00 3,70 Κ (0,35x0,35) 50,0 5,06 Asw Vwd *0,9* d* wd s όπου A sw το εµβαδόν διατοµής του οπλιµού διατµήεως wd το όριο διαρροής των υνδετήρων 33
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τα υµπεράµατα τα οποία προκύπτουν από την µελέτη αυτή είναι:. Με την δηµιουργία κοντών υποτυλωµάτων το Κέντρο Ελατικής Στροφής κατευθύνεται προς τα κοντά υποτυλώµατα, αποµακρύνοντας το από το κέντρο µάζας του κτιρίου.. Το κτίριο λόγω των κοντών υποτυλωµάτων έχει αποκτήει µεγαλύτερη υνολική δυκαµψία. 3. Όο πιο εύκαµπτο είναι το κτίµα ( η περίπτωη) τόο η ιδιοπερίοδος είναι υψηλότερη. Στην η περίπτωη όπου το ύψος των υποτυλωµάτων είναι µικρό άρα και πιο δύκαµπτη η κατακευή, οι ιδιοπερίοδοι είναι πολύ µικρές. Στην 3 η περίπτωη που είναι µία ενδιάµεη κατάταη όον αφορά το θέµα της δυκαµψίας του κτιρίου, παρατηρούµε ότι η ιδιοπερίοδος κατά είναι ε µια ενδιάµεη τιµή ε χέη µε τις άλλες δύο περιπτώεις. 4. Στην η και την η περίπτωη όπου το Κέντρο Ελατικής Στροφής είναι το ίδιο και βρίκεται περίπου το κέντρο του κτιρίου, οι τέµνουες των υποτυλωµάτων της µεαίας ειράς (Κ8 έως και Κ4) είναι υψηλές. Για την 3 η περίπτωη όπου υπάρχει και µετακίνηη του ΚΕΣ, παρατηρούµε ότι οι τέµνουες αυξάνουν τα Κ8 έως Κ0 και µάλιτα πολύ περιότερο οι τέµνουες κατά τον άξονα καθώς η µεγαλύτερη διάταη των κοντών υποτυλωµάτων είναι αυτή κατά τον άξονα. 5. Όλα τα υποτυλώµατα που εξετάζονται, έχουν πρόβληµα διατµητικής θραύης και µάλιτα αυτά τα οποία είναι κοντά υποτυλώµατα παρουιάζουν εντονότερα αυτό το φαινόµενο. 6. Ο έλεγχος της διάτµηης πρέπει να ικανοποιεί το κριτήριο VSd VRd, δηλαδή η δρώα τέµνουα δύναµη χεδιαµού V Sd που επενεργεί ε µία διατοµή, θα πρέπει να είναι µικρότερη από την τέµνουα αντοχής V Rd που µπορεί να παραλάβει η διατοµή. Αν το κτίριο είχε µόνο κοντά υποτυλώµατα, τότε το κριτήριο δεν θα ικανοποιούταν. Άρα θα ήταν απαραίτητο τα υποτυλώµατα αυτά να είναι ενιχυµένα µε επιπλέον οπλιµό διατµήεως. Αντιθέτως, αν το κτίριο είχε όλα τα υποτυλώµατα κανονικά, τότε θα ίχυε το κριτήριο και δεν θα απαιτούνταν επιπλέον οπλιµός. 7. Στην πραγµατική κατάταη του κτιρίου, παρατηρείται ότι επιπλέον οπλιµός διατµήεως χρειάζεται τα υποτυλώµατα Κ8, Κ9, Κ0 και Κ, τα οποία είναι κοντά. Γεγονός που αποδεικνύει ότι τα κοντά υποτυλώµατα χρήζουν ιδιαίτερης προοχής όον αφορά τον τρόπο όπλιης τους 34
ΠΡΟΤΑΣΗ ΕΠΙΣΚΕΥΗΣ ΚΑΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ Συγκεκριµένη µελέτη επικευής του κτιρίου του ΚΕΤΕΣ δεν επιχειρείται, διότι αφ ενός τόο οι γνώεις όο και η εµπειρία που απαιτούνται υπερβαίνουν ο αντικείµενο της παρούας µελέτης αφ ετέρου δε έχει υπάρξει µελέτη επικευής όλου του κτιρίου από τον καθηγητή του ΕΜΠ κ. Καρύδη και την Καρύδης ΑΕ. Χάριν παραδείγµατος όµως, το παρόν τµήµα µετά την όλη µελέτη που προηγήθηκε, θα διερευνηθεί η επιλογή της κατάλληλης µεθόδου επικευής καθώς και των αντίτοιχα απαιτουµένων υλικών. Τα υποτυλώµατα του υπογείου του κτιρίου - παρουιάζουν δύο ειδών βλάβες. Βλάβες µε µεµονωµένες διατµητικές ρωγµές χετικά µικρού πλάτους (βαθµού Β) και βλάβες µε λυγιµό οπλιµών και πλήρη αποδιοργάνωη διατοµής (βαθµού ). Στην πρώτη περίπτωη η οποία αφορά τα υποτυλώµατα έως και 7 παρουιάζονται ρηγµατώεις χετικά µικρού πλάτους, ενώ Στην δεύτερη περίπτωη η οποία αφορά τα κοντά υποτυλώµατα του κτιρίου, υπ αριθµόν 8, 9, 0 και, παρουιάζεται θραύη του κυροδέµατος και διακοπή της υνέχειας διατοµής µε παράλληλη διαρροή του κυρίως οπλιµού (λυγιµός του διαµήκους οπλιµού και θραύη των υνδετήρων). Επικευή υποτυλωµάτων Βαθµού Β Η ρωγµές τα υποτυλώµατα δηµιουργούν προβλήµατα την µονολιθικότητα και την αντοχή του δοµικού τοιχείου. Για την επικευή αυτών των ζηµιών των υποτυλωµάτων, προτείνεται η εφαρµογή ρητινενέεων. Οι ρητινενέεις θα γίνουν µε χρήη τη ενέιµης εποξειδικής ρητίνης EPOMAX-L0, διότι η υγκεκριµένη ρητίνη παρουιάζει τα κάτωθι πλεονεκτήµατα: Έχει υψηλές µηχανικές αντοχές. Παρουιάζει µεγάλη πρόφυη το κυρόδεµα και τον χάλυβα και έχει µεγάλη υγκολλητική ικανότητα. 35
Προφέρει άριτα αποτελέµατα και ε υγρά υποτρώµατα. εν περιέχει πτητικούς διαλύτες. ιειδύει και τα µικρότερα κενά των ρωγµών, λόγω του µικρού ιξώδους. Πριν την εφαρµογή της ρητίνης EPOMAX-L0, θα χρηιµοποιηθεί η εποξειδική πάτα EPOMAX-EK για φράγιη ρωγµών τις οποίες πρόκειται να γίνουν ρητινενέεις µε την EPOMAX-L0. * Μετά την παρέλευη περίπου 4 ωρών από την εφαρµογή του EPOMAX-EK και αφού έχει κληρυνθεί επαρκώς, είναι δυνατή η εφαρµογή ρητινενέεων µε την ενέιµη εποξειδική ρητίνη EPOMAX-L0. EPOMAX-EK EPOMAX-L0 Εκτέλεη εργαίας Η πλήρης διαδικαία εκτέλεης των ρητινενέεων έχει ως εξής:. Αφαιρείται το επίχριµα κατά 0 εκατοτά εκατέρωθεν της ρωγµής και καθαρίζεται καλά η επιφάνεια του κυροδέµατος.. Σφραγίζεται η ρωγµή µε την εποξειδική πάτα EPOMAX-EK (µε χρήη πάτουλας) και ταυτόχρονα τοποθετούνται τερεώνονται τα ακροφύια κατά µήκος της ρωγµής, ε αποτάεις περίπου 0 cm, µε το ίδιο υλικό. 3. Μετά την κλήρυνη του EPOMAX-EK, διενεργείται η διαδικαία της ρητινένεης µε την ενέιµη εποξειδική ρητίνη EPOMAX-L0, µε πρεάριµα του υλικού τις ρωγµές µέω των ακροφυίων, κατά τον ακόλουθο τρόπο: Τοποθετείται ο ωλήνας εξαγωγής της ρητίνης (πχ αλφαδολάτιχο) το πρώτο ακροφύιο. Εάν η ρωγµή είναι οριζόντια, ξεκινάµε από το ένα άκρο της. Εάν είναι κατακόρυφη, ξεκινάµε από το χαµηλότερο ακροφύιο. Με χειριµό της βάνας εξαγωγής της ρητίνης, το καζανάκι πίεης, πρεάρεται η ρητίνη το ακροφύιο µέχρις ότου αρχίει να εξέρχεται από το επόµενο ακροφύιο, ή µέχρις ότου κατατεί αδύνατη η άκηη περαιτέρω πίεης. Σφραγίζεται το πρώτο ακροφύιο µε την ειδική τάπα και η ρητίνη πρεάρεται το αµέως επόµενο ακροφύιο, µέχρι να εξέλθει από το µεθεπόµενο κ.ο.κ. 36
Η διαδικαία υνεχίζεται ως ανωτέρω για όλα τα ακροφύια. Την επόµενη ηµέρα οι προεξοχές των ακροφυίων µπορούν να αφαιρεθούν (µε πάιµο), και τη υνέχεια µπορεί να αποκαταταθεί το επίχριµα. Παρατηρήεις (Φούντας Γρ., «Επικευές Κτιρίων µε Βλάβες από Σειµό», Εκδόεις Φούντας). Κατά την διάρκεια της εφαρµογής, ένα άτοµο πρέπει να κρατά ταθερά τον ωλήνα εξαγωγής τα ακροφύια, να ταπώνει τα ακροφύια και να καθοδηγεί ένα δεύτερο άτοµο για το χειριµό της βάνας εξαγωγής της ρητίνης.. Η ανάµιξη των εποξειδικών υλικών πρέπει να γίνεται µε µεγάλη προοχή, ώτε να χρηιµοποιείται όλη η ποότητα του Α και του Β υτατικού κάθε φορά. 3. Η ρητίνη EPOMAX-L0 υνιτάται να µην χύνεται κατευθείαν µέα το καζανάκι πίεης, αλλά, αφού αναµειχθούν τα υτατικά της ρητίνης µέα το δοχείο του υτατικού Α, να τοποθετείται το δοχείο αυτό µέα το καζανάκι πίεης. Έτι αποφεύγεται η ρύπανη του και η πιθανότητα κλήρυνης υπολειµµάτων ρητίνης µέα ε αυτό, που µπορεί να οδηγήει ε αχρήτευη του. 4. Πρέπει να δίδεται ιδιαίτερη προοχή τη διάρκεια του χρόνου εφαρµογής, ε υνάρτηη µε το pot lie του υλικού για τη θερµοκραία του περιβάλλοντος, ώτε να µην πήξει το υλικό όο διαρκεί η διαδικαία της ρητινένεης. 5. Μετά το τέλος της εφαρµογής, πρέπει οπωδήποτε να καθαριτούν το καζανάκι πίεης και τα εργαλεία µε το διαλυτικό SM- (ξέπλυµα µε πρεάριµα του SM- το καζανάκι πίεης και το ωλήνα εξαγωγής). 6. Κατά την εφαρµογή πρέπει να χρηιµοποιούνται προτατευτικά γυαλιά και γάντια. Κατανάλωη υλικών EPOMAX-EK: Περίπου,85 kg/m²/mm. EPOMAX-L0: Για την πλήρωη κενού χώρου lit απαιτούνται περίπου, kg. Επικευή υποτυλωµάτων Βαθµού Για τα υποτυλώµατα αυτού του βαθµού βλάβης, προτείνεται ως επικευή - αποκατάταη η κάτωθι διαδικαία:. Αδιατάρακτη κοπή τοιχείων ώτε να απελευθερωθούν τα υποτυλώµατα (βλέπε χήµα 3).. Υποτύλωη της περιοχής µε αποφόρτιη υποτυλωµάτων. 3. Καθαίρεη αποµάκρυνη του ρηγµατωµένου κυροδέµατος ε µήκος µεγαλύτερο από την κατετραµµένη περιοχή. 4. Καθαριµός διατοµής. 5. Αποµάκρυνη υνδετήρων. 6. Κόψιµο διαµήκους οπλιµού. 37
7. Ηλεκτρουγκόλληη νέων τµηµάτων διαµήκων ράβδων της ίδιας διατοµής µε τον αρχικό ποιότητας S400s. 8. Τοποθέτηη νέων πυκνών υνδετήρων (βλέπε χήµα 4). 9. Πλήρωη διατοµής µε εκτοξευόµενο κυρόδεµα. ΕΚΤΟΞΕΥΟΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑ Η κυροδέτηη κατά την διάρκεια της επικευής θα πραγµατοποιηθεί µε χρήη εκτοξευόµενου κυροδέµατος (Gunite). Η µέθοδος, µας εξοικονοµεί χρόνο λόγω του ότι η εφαρµογή της δεν απαιτεί την χρήη ξυλοτύπων. Τα πλεονεκτήµατα της µεθόδου είναι η υψηλή του θλιπτική αντοχή (35 έως 70 Mpa), ο χαµηλός λόγος νερού προς τιµέντο (w/z) (0,3 έως 0,5), η υψηλή υµπύκνωη λόγω µεγάλης ταχύτητας εκτόξευης, η πολύ καλή πρόφυη µε το υλικό βάης (διείδυη κόκκων) και τέλος η δυνατότητα το υλικό να εφαρµόζεται ε λεπτές τρώεις (έως 5 cm) και να αυτοτηρίζεται. 38
Για την επικευή της κατακευής θα εφαρµόουµε την διαδικαία της υγρής ανάµιξης διότι η µέθοδος κρίνεται καταλληλότερη λόγω ελέγχου της ποότητας του νερού ανάµιξης, χαµηλότερου κότους ανά κυβικό µέτρο (µικρότερο ποοτό ανακλώµενου υλικού) και λόγω µικρότερης παραγωγής κόνης (πλεονέκτηµα ε εωτερικούς χώρους). Ενίχυη υποτυλωµάτων βαθµού Για την ενίχυη των υποτυλωµάτων Κ8, Κ9, Κ0 και Κ, προτείνεται η επιλογή κατακευής µανδύα. Αναφορικά µε την κατακευή µανδυών, επιγραµµατικά αναφέρεται η διαδικαία κατακευής τους όπως παρουιάζεται το βιβλίο του κ. ρίτου Η. Σ. «Επικευές και ενιχύεις κατακευών από οπλιµένο κυρόδεµα», Πάτρα 00 39
ιαδικαία κατακευής µανδυών Αποφορτίζονται και υποτυλώνονται οι πλάκες και οι δοκοί που υντρέχουν το υποτύλωµα. Αποµακρύνεται το αποδιοργανωµένο κυρόδεµα και αποκαθίταται η υνέχεια του υποτυλώµατος επικευάζοντας τις τυχόν προϋπάρχουες τοπικές βλάβες (π.χ. λυγιµένες ράβδοι οπλιµού). Αποκαλύπτονται οι οπλιµοί ε θέεις που έχουν προεπιλεγεί για υγκόλληη µε νέους οπλιµούς (εφόον προβλέπεται). ιανοίγονται και προετοιµάζονται οι οπές τις θέεις αγκύρωης των νέων ράβδων οπλιµού και τις θέεις που προβλέπονται βλήτρα. Εκτραχύνεται η επιφάνεια του κυροδέµατος µε επιµέλεια ε βάθος 6 mm µε κατάλληλο µηχανικό εξοπλιµό (π.χ. µε µατακόνι όχι απλώς µε φυρί και καλέµι), ή µε υδροβολή, έτι ώτε να αποµακρυνθεί η εξωτερική επιδερµική τρώη τιµεντοπολτού και να αποκαλυφθούν τα αδρανή. Καθαρίζεται επιµελώς η επιφάνεια χρηιµοποιώντας αέρα υπό πίεη, και το εωτερικό των οπών µε αναρρόφηη από τον πυθµένα. Αγκυρώνονται τα άκρα τους οι διαµήκεις ράβδοι οπλιµού µε χηµική πάκτωη (χρήη εποξειδικής ρητίνης). Για κατακευατική ευκολία είναι δυνατόν να µην αγκυρωθούν απευθείας οι διαµήκεις ράβδοι οπλιµού, αλλά να προηγηθεί η αγκύρωη µικρότερων τµηµάτων ράβδων οπλιµού επί των οποίων τη υνέχεια θα µατιτούν οι νέες ράβδοι. Η παραπάνω διαδικαία µπορεί να εφαρµοτεί και για την αγκύρωη των ράβδων οπλιµού τα τοιχεία θεµελίωης. Αγκυρώνονται τα µηχανικά ή χηµικά βλήτρα (εφόον και όπου προβλέπονται). Τοποθετούνται και ηλεκτρουγκολλούνται τα χαλύβδινα παρεµβλήµατα ύνδεης παλαιών και νέων οπλιµών (αναρτήρες), εφόον προβλέπονται υγκολλήεις. Τοποθετούνται νέοι υνδετήρες. Γίνεται ο τελικός καθαριµός των επιφανειών µε αέρα και νερό υπό πίεη. ιαβρέχεται η επιφάνεια του παλαιού κυροδέµατος τουλάχιτον 6 ώρες πριν τη κυροδέτηη του νέου κυροδέµατος. Η διαβροχή πρέπει να γίνεται και τον ξυλότυπο (εφόον υπάρχει) και τα αδρανή για την περίπτωη του κυροτιµεντοπήγµατος. Σκυροδετείται ο µανδύας και ακολουθούν τα µέτρα υντήρηης ύµφωνα µε τα προβλεπόµενα τον Κανονιµό Τεχνολογίας Σκυροδέµατος (ΥΠΕΧΩ Ε, 997). Ιδιαίτερη προοχή απαιτείται για τη υντήρηη την περίπτωη που χρηιµοποιείται εκτοξευόµενο κυρόδεµα, επειδή τότε η υτολή ξήρανης είναι µεγαλύτερη. 40
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ. Καραγιάννης Χρ., «Σχεδιαµός Κατακευών απο Οπλιµένο Σκυρόδεµα έναντι Σειµού», Το Μονόροφο Κτίριο.. Σπυράκος Κων/νος, «Ενίχυη Κατακευών για Σειµικά Φορτία», ΤΕΕ 004. 3. Paula Τ. και. Priestle M.J.N, «Αντιειµικός Σχεδιαµός Κατακευών από Οπλιµένο Σκυρόδεµα και Τοιχοποιία», Εκδόεις Κλειδάριθµος. 999. 4. Ερµόπουλος Ιωα., «Ευρωκώδικας», Εκδόεις Κλειδάριθµος. 5. Γεωργόπουλος Α. Θεοφάνης, «Ωπλιµένο Σκυρόδεµα ύµφωνα µε τους κανονιµούς EC ΕΚΩΣ DIN 045», 000. 6. «Ελληνικός Αντιειµικός Κανονιµός 000», ΟΑΣΠ-ΣΠΜΕ, 00. 7. Γκρός Γ.Ρ. «Ωπλιµένο Σκυρόδεµα κατά τον Ελληνικό Κανονιµό 000», Εκδόεις Συµµετρία, 004. 8. Φούντας Γρ., «Επικευές Κτιρίων µε Βλάβες από Σειµό», Εκδόεις Φούντας. 9. ρίτος Η. Σ. «Επικευές και ενιχύεις κατακευών από οπλιµένο κυρόδεµα», Πάτρα 00. 4