ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΟΥ ΚΙΒΩΤΙΟΥ Οι σεισμικές δυνάμεις ασκούνται στο κτίριο κατά τις 2 οριζόντιες διευθύνσεις. Για ένα τοίχο η μία δύναμη είναι παράλληλη στο επίπεδό του (εντός επιπέδου) και η άλλη κάθετη (εκτός επιπέδου). Οι τοίχοι μπορούν να παραλάβουν οριζόντιες δυνάμεις κατά την έννοια του κύριου επιπέδου τους, όπου είναι και πιο δύσκαμπτοι. Οι δυνάμεις που είναι κάθετες στο κύριο επίπεδο των τοίχων μεταφέρονται είτε μέσω των οριζόντιων διαφραγμάτων είτε μέσω της σύνδεσης τους με τους εγκαρσίους τοίχους, στους δεύτερους (που γι αυτούς οι δυνάμεις είναι εντός επιπέδου). Αν δεν υπάρχουν οριζόντια διαφράγματα ή καλή σύνδεση στις ενώσεις των τοίχων η μεταφορά των οριζόντιων φορτίων δεν είναι δυνατή, με αποτέλεσμα οι τοίχοι να καταρρέουν εκτός επιπέδου.
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΟΥ ΚΙΒΩΤΙΟΥ Ασύνδετοι τοίχοι Σύνδεση εγκάρσιων τοίχων Σύνδεση εγκάρσιων τοίχων & διάφραγμα στη στέψη τοίχων
ΜΟΡΦΕΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΥΠΟ ΣΕΙΣΜΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ
ΜΟΡΦΕΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΥΠΟ ΣΕΙΣΜΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ
ΜΟΡΦΕΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΥΠΟ ΣΕΙΣΜΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ
ΜΟΡΦΕΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΥΠΟ ΣΕΙΣΜΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ
ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Μεγάλο πλήθος πειραματικών δεδομένων, όπου όλες οι καμπύλες σ-ε παρουσιάζουν βαθμιαία πτώση της ακαμψίας μέχρι την οριακή αστοχία και μετά ένα μικρό φθίνοντα κλάδο. Καμπύλες σ-ε πλινθοδομών από αργιλικά τούβλα διαφόρων ποιοτήτων Καμπύλες σ-ε πλινθοδομών από ασβεστοπυριτικά τούβλα διαφόρων ποιοτήτων Σε τοιχοποιία με ψαθυρή συμπεριφορά ο οριζόντιος κλάδος μπορεί να απουσιάζει.
ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Ο EC6 δέχεται ένα παραβολικό ορθογωνικό διάγραμμα τάσεων παραμορφώσεων, αντίστοιχο με αυτό του σκυροδέματος, όπου η παραμόρφωση μέγιστης τάσης είναι 0,2% και η οριακή παραμόρφωση 0,35%
ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Υπολογισμός Μέτρου Ελαστικότητας Στη βιβλιογραφία έχουν αναφερθεί τιμές Ε= (400 1500)f ή Ε= Κ*Ε b )f wc Grimm : E wo =6,25*f wc *(80+h w /t w ) όπου f wc η θλιπτική αντοχή πρισματικών δοκιμίων 28 ημερών με λόγο h w /t w =5 και f wc <21 MPa Binda, Fontana & Frigerio : E w =E b *(1+α)/(α+E b /E m ), όπου α=t b /t m
ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Υπολογισμός Μέτρου Ελαστικότητας Ο EC6 προτείνει τον πειραματικό προσδιορισμό της καμπύλης σ-ε και τον υπολογισμό του Ε. Αλλιώς, υπό την προϋπόθεση ύπαρξης ισχυρών οριζόντιων διαζωμάτων : Δίνει το βραχυχρόνιο τέμνον μέτρο ελαστικότητας ίσο με : Ε w = 1000 f wc Και το μακροχρόνιο μέτρο ελαστικότητας σχέση : Ε μακρ = Ε w / (1+φ ) τέμνον από τη
ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Υπολογισμός Μέτρου Ελαστικότητας όπου φ ο τελικός ερπυστικός συντελεστής
ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Υπολογισμός Μέτρου Διάτμησης G=E/(1+ν) (1) όπου ν (λόγος Poisson) συνήθως 0,2 για οπτόπλινθους οπότε (1) G=0,4* 0,4*E
ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΟΜΗΣΗΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Άοπλη (λιθοσώματα + κονιάμα) Περισφιγμένη ή διαζωματική (λιθοσώματα + κονιάμα + σκυρόδεμα + χάλυβας) Οπλισμένη (λιθοσώματα + κονιάμα + σκυρόδεμα + χάλυβας) Προεντεταμένη (έχουν εισαχθεί θλιπτικές τάσεις, ώστε να μπορεί να παραλάβει μεγαλύτερο εφελκυστικό φορτίο) Προεντεταμένη Η αδυναμία της τοιχοποιίας να παραλάβει οριζόντια φορτία (εντός και εκτός επιπέδου) μπορεί να ξεπεραστεί με τη χρήση διαζωμάτων οπλισμένου σκυροδέματος (διαζωματική τοιχοποιία) ή με την όπλιση στο σώμα της (οπλισμένη τοιχοποιία).
ΑΟΠΛΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ Μικρή - αμελητέα εφελκυστική αντοχή. Ακατάλληλη σε σεισμογενείς περιοχές. Η ύπαρξη περιμετρικών οριζόντιων διαζωμάτων (ξύλινα ή Ο.Σ. - σενάζ) βελτιώνει τη συμπεριφορά της. Τα οριζόντια διαζώματα ενισχύουν την εκτός επιπέδου καμπτική λειτουργία της τοιχοποιίας, αποτρέπουν την αποκόλληση των τοίχων από τους εγκάρσιους τους και την ανατροπή τους, παραλαμβάνουν τις σεισμικές δυνάμεις και τις μεταφέρουν στους εγκάρσιους τοίχους, λειτουργώντας ως δοκοί σε οριζόντιο επίπεδο.
ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΔΙΑΖΩΜΑΤΑ ΑΟΠΛΗΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Πρέπει να κατασκευάζονται : Σε όλη την περίμετρο του κτιρίου Στη στάθμη κάθε ορόφου Στα ανώφλια ή/και κατώφλια ανοιγμάτων Στη στέψη των τοίχων και των θεμελίων Σε ενδιάμεσες στάθμες αν Ηορόφου ορόφου>4,0μ Διαστάσεις : dδιαζ=dτοιχ και hδιαζ διαζ hπλακ. πλακ.> > 15cm Ελάχιστο ποσοστό οπλισμού ρmin min=fctm/fyk As,min=2,0cm 2 και συνδετήρες τουλάχιστον Φ6/250 (σκυρόδεμα C12/15- χάλυβας S220)
ΔΙΑΖΩΜΑΤΙΚΗ - ΠΕΡΙΣΦΙΓΜΕΝΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ Αποτελείται από οριζόντια και κατακόρυφα διαζώματα οπλισμένου σκυροδέματος που συνδέονται μεταξύ τους και περισφίγγουν την τοιχοποιία. Προσδίδουν μεγαλύτερη πλαστιμότητα στο κτίριο. Λιθοσώματα συνδέονται με κονίαμα τουλάχιστον Μ5.
ΔΙΑΖΩΜΑΤΙΚΗ - ΠΕΡΙΣΦΙΓΜΕΝΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ Η συνεισφορά των οριζόντιων διαζωμάτων αναφέρθηκε πριν (ενισχύουν την εκτός επιπέδου λειτουργία, μεταφέρουν στη σεισμική δύναμη στους εγκάρσιους τοίχους, αποτρέπουν των αποκόλληση των τοίχων και την ανατροπή των εκτός επιπέδου τοίχων). Τα κατακόρυφα διαζώματα βελτιώνουν την πλαστιμότητα του κτιρίου και συγκροτούν μαζί με τα οριζόντια, πλαίσια αυξημένης δυσκαμψίας στο επίπεδο της τοιχοποιίας που εγκιβωτίζουν τον τοίχο και αποτρέπουν τη ρηγμάτωση εντός επιπέδου.
ΔΙΑΖΩΜΑΤΙΚΗ - ΠΕΡΙΣΦΙΓΜΕΝΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ Προτιμότερη η οδοντωτή διεπιφάνεια τοιχοσωμάτωνσκυροδέματος Διαζώματα δημιουργούνται με τη χρήση ειδικών λιθοσωμάτων Οπλισμένο σκυρόδεμα Οπλισμένα λιθοσώματα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ & ΜΟΡΦΩΣΗΣ ΔΙΑΖΩΜΑΤΩΝ Κατακόρυφα διαζώματα πρέπει να τοποθετούνται στις γωνίες κτιρίου, στις εσοχές, στη συμβολή τοίχων, στους λαμπάδες ανοιγμάτων με Α>1,50 m 2
ΚΑΝΟΝΕΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ & ΜΟΡΦΩΣΗΣ ΔΙΑΖΩΜΑΤΩΝ Μέγιστη απόσταση διαζωμάτων τα 4,0 m Πάχος διαζώματος ίσο με το πάχος του τοίχου και όχι μικρότερο από 15x15 (cm) Διαζώματα από σκυρόδεμα τουλάχιστον C12/1515 Ελάχιστο ποσοστό οπλισμού οριζόντιων διαζωμάτων ρ min f f ctm yk Ελάχιστο εμβαδόν οπλισμού επιβεβλημένη τη χρήση συνδετήρων Αs,min= 2,4cm 2, με
ΟΠΛΙΣΜΕΝΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ 3 τύποι οπλισμένης τοιχοποιίας Περισφιγμένη οπλισμένη τοιχοποιία Τοιχοποιία με οπλισμό στον πυρήνα Τοιχοποιία με διάσπαρτο οπλισμό στα λιθοσώματα Λιθοσώματα συνδέονται με κονίαμα τουλάχιστον Μ10 Σκυρόδεμα C12/1515 Χάλυβας S220 ή νευροχάλυβας S400
ΠΕΡΙΣΦΙΓΜΕΝΗ ΟΠΛΙΣΜΕΝΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ Κατακόρυφες ζώνες οπλισμένου σκυροδέματος που συνδέονται με οριζόντιο οπλισμό στους αρμούς κοινών λιθοσωμάτων (α) ή στις κατάλληλες αυλακώσεις σε ειδικού τύπου λιθοσώματα (β). Διάφορες μορφές οριζόντιου οπλισμού : ράβδοι, ορθογωνικοί συνδετήρες, πλέγμα
ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΜΕ ΟΠΛΙΣΜΟ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ Αποτελείται από 2 κατακόρυφες στρώσεις λιθοσωμάτων και ένα πυρήνα, πάχους 6-10 cm, οι οποίες συνδέονται με φουρκέτες ή μεταλλικούς συνδέσμους. Μέσα στον πυρήνα τοποθετείται ο οριζόντιος και κατακόρυφος οπλισμός και το κενό γεμίζει με σκυρόδεμα ή τσιμεντοκονία. Η πλήρωση μπορεί να γίνει είτε σταδιακά είτε με την ολοκλήρωση του κτισίματος.
ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΜΕ ΟΠΛΙΣΜΟ ΔΙΑΣΠΑΡΤΟ ΣΤΑ ΛΙΘΟΣΩΜΑΤΑ Τα λιθοσώματα τοποθετούνται έτσι ώστε να δημιουργούν φωλιά μέσα στην οποία τοποθετείται ο κατακόρυφος οπλισμός. Τα κενά γεμίζουν με κονίαμα ή σκυρόδεμα. Τα λιθοσώματα έχουν αυλακώσεις και οπές για την τοποθέτηση του οριζόντιου και κατακόρυφου οπλισμού αντίστοιχα. Οι οπές γεμίζουν με τσιμεντοκονία. 2 τρόποι κατασκευής
ΚΑΝΟΝΕΣ ΟΠΛΙΣΗΣ As,v,min= = 0,05%*Ah (l*t) > 4,0 cm 2 ή ρmin=(f wt -μ d )/(f yd +k*f wt *f 1/2 yd ) Μέγιστη απόσταση κατακόρυφων ράβδων = 4,0 m = 0,05%*A v (t*h) As,h,min= 0,05%*A v ή ρmin=(f wt -μ d )/(f yd +k*f wt *f 1/2 yd ) Μέγιστη απόσταση οριζόντιων ράβδων = 0,6 m Ελάχιστη διάμετρος Φ4