ΠΡΟΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΥΣΜΕΝΕΙΑ ΠΑΛΑΙΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ

ΠΡΟΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΥΣΜΕΝΕΙΑ ΠΑΛΑΙΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ: Ευρωκώδικας 8 Μέρος 3 και ΚΑΝ.ΕΠΕ. (Έλλειψη κανονικότητας: γεωµετρίας ή αντοχής σε επίπεδο ορόφου ή κτιρίου) Σ. Στέφανος Η. ρίτσος Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ (γ) Προσδιορισµός των εντατικών µεγεθών µε απλοποητικές παραδοχές Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών (Έλλειψη υπολογιστικών µέσων: απουσία χωρικής ανάλυσης & διδιάστατης πλαισιακής λειτουργίας) (δ) ιαστασιολόγηση µε διαδικασίες που σήµερα έχουν αναθεωρηθεί Πάτρα, Σεπτέµβριος-Οκτώβριος 2009 (a) Σχεδιασµός για σεισµικές δράσεις 50% των αντιστοίχων για νέα κτίρια (β) Μόρφωση Φ.Ο. µε αρχιτεκτονικές υπερβολές (Ανακριβή προσοµοιώµατα, απουσία ικανοτικού σχεδιασµού και πλαστιµότητας, ανεπαρκείς κατασκευαστικές διατάξεις για ελάχιστα και µέγιστα, κ.α.) υνητική υσµένεια :2 έως :3 2 ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΘΕΜΑ ΥΣΚΟΛΟΤΕΡΟ Ποιες κατασκευές έχουν προτεραιότητα να ενισχυθούν, και πως θα προσδιοριστούν σε µεµονωµένη βάση; ΑΠΟ ΤΟΝ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΝΕΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ Γνώσεις λίγες και όχι επαρκώς τεκµηριωµένες Μπορούν Σ. (ή αξίζει τον κόπο) Η. να ενισχυθούν Δ και µέχρι Ρ ποιο Ι Τ Σ Ο Σ σηµείο; Μήπως η λύση της κατεδάφισης και ανακατασκευής είναι Απουσία κανονισµού προτιµότερη; Μόρφωση του φορέα πιθανόν απαράδεκτη, αλλά υπαρκτή Τι µέσα (υλικά, µέθοδοι, τεχνικές) διατίθενται για να επέµβει κανείς και κάτω από ποιες προδιαγραφές αυτά εφαρµόζονται; Αβέβαιες εκτιµήσεις βασικών δεδοµένων στην αρχική φάση τεκµηρίωσης Ποια είναι η καταλληλότερη µέθοδος ενίσχυσης ενός δεδοµένου κτιρίου; Χρήση νέων υλικών υπό διερεύνηση Ποιο είναι το υπολογιστικό υπόβαθρο που είναι απαραίτητο στο µηχανικό για να τεκµηριώσει τις επιλογές του, και ποιες οι διαδικασίες ποιοτικού ελέγχου των εργασιών; 3 Μικρή ή και αρνητική εξειδίκευση και εµπειρία συνεργείων 4

5 6 7 8

9 0 ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΑΝΑΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΚΑΝΟΝΙΣΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ Συστάσεις για Προσεισµικές & Μετασεισµικές Επεµβάσεις (ΟΑΣΠ) ο Στάδιο: Σ. Η. Δ Ρ Ι ΠΕΤΕΠ Τ = Προσωρινές Σ Εθνικές Ο Προδιαγραφές Σ (www.iok.gr) 2005 Τεκµηρίωση δεδοµένων και αποτίµηση επάρκειας κατασκευής Αµερικανικές Προδιαγραφές (FEMA Reports) 2 ο Στάδιο: Λήψη απόφασης επέµβασης - Επιλογή λύσης Ευροκώδικας 8, Part3 Assessment & Retrofitting of Buildings (Draft 5, 5 preen 998-3,, 2004) 3 ο Στάδιο: Σχεδιασµός λύσης Fib Bul 4, 24, 25 ΚΑΝ.ΕΠΕ ΕΠΕ. (Ελληνικός Κανονισµός Επεµβάσεων, Σχέδιο 2, Οκτ.2005) 2

EUROPEAN STANDARD EN 998-3: 2005 NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM March 2005 Γιατί χρειάζεται ένας νέος κανονισµός; Οι υφιστάµενες κατασκευές: Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance a) Έχουν κατασκευαστεί µε γνώσεις που ανταποκρίνονται στην περίοδο της κατασκευής τους. b) Είναι πιθανόν να έχουν κρυµµένα «χοντρά» σφάλµατα ή ατέλειες. Part 3: Σ. Assessment and Η. retrofitting of Δ buildings Ρ Ι Τ Σ Ο Σ c) Έχουν πιθανότητα υποστεί προηγούµενες σεισµικές (ή άλλες) επιβαρύνσεις µε επιπτώσεις που δεν είναι πάντοτε εµφανείς. Ευροκώδικας 8: Αντισεισµικός Σχεδιασµός Κατασκευών Αποτίµηση της ικανότητάς τους υπόκειται σε µεγαλύτερο βαθµό αβεβαιότητας απ ότι οι νέες κατασκευές Μέρος 3: Αποτίµηση και Επισκευή/Ενίσχυση Κτιρίων Απαιτούνται νέοι συντελεστές στα υλικά και νέες µέθοδοι ανάλυσης, που θα εξαρτώνται από την αξιοπιστία των διαθέσιµων δεδοµένων 3 4 ΣΚΟΠΟΣ Κανονισµός για τη Μελέτη Επισκευών και Ενισχύσεων των Κτιρίων (ΚΑΝ.ΕΠΕ.) Η ΕΠΙΤΡΟΠΗ Αποτίµηση σεισµικής συµπεριφοράς υφισταµένων κατασκευών Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Συντακτική Σ Οµάδα Ο Σ Αµπακούµκιν Β. Επιλογή απαραίτητων µέτρων επέµβασης Βιντζηλαίου Ε. Βλάχος Ι. Σχεδιασµός της λύσης επέµβασης Βουγιούκας Ε. ρίτσος Σ. Το σκεπτικό Τρόποι στατικής ανάλυσης ιαστασιολόγηση των τελικών στοιχείων και των συνδέσεών τους µε τα παλαιά. 5 Θεοδωράκης Σ. Κάππος Α. Κωστίκας Χ. (Συντονιστής) Πλαϊνης Π. Σπανός Χ. Στυλιανίδης Κ. Τάσιος Θ. Π. (Επιστηµονικός υπεύθυνος) Φαρδής Μ. Χρονόπουλος Μ. Μέλη : Γκαζέτας Γ., Κρεµέζης Π., Σπυράκος Κ. 6

Τι το ΚΑΙΝΟΥΡΙΟ στον ΚΑΝ.ΕΠΕ ΕΠΕ.;. Στάθµες & Στόχοι Επιτελεστικότητας (Επιλογή µε συµµετοχή του ιδιοκτήτη) 2. Στάθµες Αξιοπιστίας εδοµένων 3. Πρωτεύοντα ευτερεύοντα Στοιχεία 4. Συνυπολογισµός Τοιχοπληρώσεων ΣΤΑΘΜΕΣ ΕΠΙΤΕΛΕΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ & ΣΤΟΧΟΙ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗΣ - ΑΝΑΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ Στάθµη Επιτελεστικότητας: Επιθυµητή Συµπεριφορά Κατασκευής = Αποδεκτός Βαθµός Βλάβης Στόχος Επιτελεστικότητας: Στοχευόµενη Στάθµη Επιτελεστικότητας για Επιλεγµένη Σεισµική ράση 5. Ελαστική Ανάλυση µε χρήση τοπικών δεικτών συµπεριφοράς (m) 6. Εκτίµηση είκτη Συµπεριφοράς (q) σε υφιστάµενες κατασκευές 7. Ανελαστικές Αναλύσεις 8. Έλεγχος S d R d Σε όρους δυνάµεων για ψαθυρές αστοχίες ( ιάτµηση) Σε όρους παραµορφώσεων για πλάστιµες αστοχίες (Κάµψη) 9. Μεθόδους Επισκευής & Ενίσχυσης των Κατασκευών 0. Υπολογιστικό Υπόβαθρο για τον Έλεγχο των Επεµβάσεων 7 Για πιθανότητα υπέρβασης 0% σε 50 έτη χρησιµοποιείται η δράση που προβλέπει ο ΕΑΚ 2000 Για πιθανότητα υπέρβασης 50% λαµβάνεται υπόψη το 60% αυτής 8 ΕΛΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ (µέθοδος q) ΑΡΧΕΣ ΣΤΑΤΙΚΗΣ ΑΝΕΛΑΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Φd Φd Χονδρική Εκτίµηση είκτη Συµπεριφοράς q Καµπύλη Απαίτησης 2 Τ Φ = Φ g T Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ δ 4π Ο 2 d ΣT 2 Εφαρµοσθέντες Ευµενής παρουσία υσµενής παρουσία ή Κανονισµοί µελέτης τοιχοπληρώσεων (στο απουσία (και κατασκευής) σύνολο του κτιρίου) τοιχοπληρώσεων T T 2 T 995 < 3,00 2,30 V 985 < < 995 <985 2,30,80,80,30 V = α Φ d δ=β Φ δ W n 2 5 α 0,90 0,80 β,20,35 Καµπύλη Απαίτησης Καµπύλες Απαίτησης Ελαστικό Φάσµα Φ δ 9 Ανελαστικά Φάσµατα 20 δ

ΑΡΧΕΣ ΣΤΑΤΙΚΗΣ ΑΝΕΛΑΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Στατική Οριζόντια Φόρτιση Βαθµιαία Αυξανόµενη µέχρι τέρµα V 3 V 2 V δ δ 2 δ 3 3 3 2 3 2 2 PUSH-OVER ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Επαρκές για την στάθµη Α 3 2 Α V Γ Καµπύλη Ικανότητας Β V Α 3 Ανεπαρκές V 2 V Α Β Επαρκές για την στάθµη Β Επαρκές για την στάθµη Γ V δ δ δ 2 δ 3 δ 2 22 ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΩΣ ΣΥΝΟΛΟΥ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ (δ) Αύξηση αντοχής Τέµνουσα Βάσης (α) Χωρίς ενίσχυση (γ) Αύξηση αντοχής & πλαστιµότητας Ασφαλής Σχεδιασµός Ανασφαλής Σχεδιασµός (β 2 ) Όπως γ µε σύγχρονη µικρή αύξηση της αντοχής Στρατηγικές Ενίσχυσης (s) Απαιτούµενη σεισµική ικανότητα (β ) Αναίρεση τοπικών αδυναµιών & αύξηση πλαστιµότητας Μετακινήσεις Αντοχή Προσθήκη Τοιχωµάτων (α) Εµφατνούµενα (προτιµότερη επιλογή) (β) Εξωτερικά εν επαφή µε τα πλαίσια του φορέα (προσοχή!) ικτυωτά Συστήµατα Αντοχή & Πλαστιµότητα Προσθήκη Πτερυγίων σε Υποστυλώµατα Πλαστιµότητα Μανδύες (α) από Ο.Σ. (β) από µεταλλικά στοιχεία (γ) από σύνθετα υλικά 23 Αντοχή & υσκαµψία 24

25 26 27 28

Η κατασκευή δικτυωτών συστηµάτων µέτρια αύξηση αντοχής, κυρίως αύξηση δυσκαµψίας & πλαστιµότητας ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΙΑΦΟΡΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ Τύπος Μεταλλικά συστήµατα (σχήµα Κ, ρόµβου ή χιαστί διαγωνίων) Κρίσιµα σηµεία Αξιολόγηση ανακατανοµής έντασης µονολιθικό τοίχωµα τοίχωµα εντός πλαισίου Επάρκεια αντοχής κόµβων χιαστί δικτυώµατα Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ο τσιµεντόπλιθες Σ προκατ. panels αρχικό πλαίσιο Πλευρική φόρτιση Μετακινήσεις (x 0-2 rad) 29 30 ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΥΠΑΡΧΟΥΣΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΠΡΟΤΑΣΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ 3 32

ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΚΛΩΒΟΣ ΤΟΙΧΩΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ Πρόσθετο τοίχωµα Υφιστάµενο υποστύλωµα Πρόσθετο τοίχωµα Υφιστάµενο υποστύλωµα µανδύας ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΠΤΕΡΥΓΙΩΝ Υφιστάµενο υποστύλωµα Υφιστάµενο υποστύλωµα Πρόσθετο τοίχωµα (πτερύγιο) Πρόσθετο τοίχωµα (πτερύγιο) µανδύας 33 34 ΜΑΝ ΥΕΣ Ο.Σ. 35 36

37 38 Ολικός Μανδύας Άνοιγµα Συνδετήρων 39 Ηλεκτροσυγκόλληση Άκρων Συνδετήρων Μανδύα 40

4 42 Ποιος είναι ο στόχος της επεµβασης; Από τι πάσχει η κατασκευή; Υλικά και Τεχνολογίες Επεµβάσεων -Ειδικοί Τύποι Σκυροδέµατος Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ -Πολυµερικές Κόλες Ο (ρητίνες) Σ -Επισκευαστικά Κονιάµατα -Επικολλητά Φύλλα από Χάλυβα ή Τι ιατίθεται; Ινοπλισµένα Πολυµερή (FRP) - ιατµητικοί Σύνδεσµοι (Βλήτρα) Αγκύρια -Αγκυρώσεις και Συγκολλήσεις Νέων Ράβδων Οπλισµού Ειδικότερες Τεχνικές για : Πώς θα γίνει ο Επανυπολογισµός; ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΛΥΣΗΣ -Υποστυλώµατα -Τοιχώµατα - οκούς -Πλάκες -Κόµβους οκών-υποστυλωµάτων -Στοιχεία Θεµελίωσης Η Γενική Υπολογιστική ιaδικασία { Ανάλυση ιαστασιολόγηση Υπολογιστικά Θέµατα για Ειδικότερες Τεχνικές 43 44

Χρήση Αεροµατσάκονου για Εκτράχυνση της ιεπιφάνειας 45 Εκτράχυνση και Χρήση Χαλύβδινων Βλήτρων 46 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ Ε ΟΜΕΝΑ (ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ) ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ Ε ΟΜΕΝΑ 47 48

Βλάβες σε οκίµιο µε Εκτοξευόµενο Σκυρόδεµα και Βλήτρα 49 200 I2 50 0-50 -00 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΥΣΕΣ ΒΡΟΓΧΩΝ ΥΣΤΕΡΗΣΗΣ F4 I4 50 (mm)(kn) Lateral ύναµη force 00 00 50 0 M 200-50 -00-50 0 50 00-200 -50 50 50 00 Lateral force (kn) 50 00 50 0-50 M D R RD NTR NT O -200-50 W E -00-50 5 50 RD Lateral force (kn) NTP Lateral force (kn) 0 NT -50 D Lateral force (kn) -00 Οριζόντια µετακίνηση (mm) Οριζόντια µετακίνηση (mm) Displacement (mm) R Lateral force (kn) -00-50 ΚΝ)) ύναµη (ΚΝ -50-200 -50 Lateral force (kn) F2 50 Lateral force ύναµη (KN) (kn) Lateral force (kn) 200 O Βλάβες σε οκίµιο µε Έγχυτο Σκυρόδεµα, Σκυρόδεµα, Λεία ιεπιφάνεια 50 χωρίς ιατµητικούς Συνδέσµους F2-00 -50 0 50 00 50 Οριζόντια µετακίνηση (mm) F4 52

Μέγιστη Εδαφική Επιτάχυνση. Επιτάχυνση. Πιθανότητα Υπέρβασης 0% σε 50 Χρόνια www.episkeves.civil.upatras.gr 53 54