ΣΠΜΕ Ημερίδα: «Προσθήκες σε υφιστάμενα κτίρια»

ΣΠΜΕ Ημερίδα: «Προσθήκες σε υφιστάμενα κτίρια» Αποτίμηση μηχανικών χαρακτηριστικών υλικών σε υφιστάμενες κατασκευές Κ.Γ. Τρέζος Εργαστήριο Ωπλισμένου Σκυροδέματος, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο 1

Προσθήκες σε υφιστάμενα κτίρια Γενικότερα: Επεμβάσεις σε υφιστάμενα κτίρια: Προσθήκες (κατ έκταση, καθύψος) (με ή χωρίς ενίσχυση) Ενισχύσεις (με ή χωρίς βλάβες) Επισκευές (με ή χωρίς ενισχύσεις) 2

Προσθήκες σε υφιστάμενα κτίρια Οι ισχύοντες κανονισμοί αναφέρονται σε νέες κατασκευές, και δεν καλύπτουν τα υφιστάμενα κτίρια. Διαφορές από νέες κατασκευές: Διαφορετικός βαθμός της γνώσεως ή/και της αβεβαιότητας που έχουμε για τις βασικές μεταβλητές του σχεδιασμού Υλικά: Νέες κατασκευές: προδιαγραφόμενες συμβατικές αντοχές πλαίσιο διασφάλισης ποιότητας, Υφιστάμενες κατασκευές: εκτίμηση επιτόπου ιδιοτήτων με έμμεσες μεθόδους Κρυφά ελαττώματα, γεωμετρικές αβεβαιότητες Συνεργασία νέων στοιχείων με τα υφιστάμενα (μονολιθικότητα) 3

Προσθήκες σε υφιστάμενα κτίρια Οι ισχύοντες κανονισμοί αναφέρονται σε νέες κατασκευές, και δεν καλύπτουν τα υφιστάμενα κτίρια. Διαφορές από νέες κατασκευές (συνέχεια): Λεπτομέρειες οπλίσεως (μικρή ποσότητα συνδετήρων: μικρής διαμέτρου και αραιά τοποθετημένοι, αγκυρωμένοι κατά 90 ο στο σκυρόδεμα της επικαλύψεως,, ενδεχομένως δε και μειωμένος διαμήκης οπλισμός με ανεπαρκή μήκη αγκυρώσεως) Απουσία ικανοτικών ελέγχων για την ιεράρχηση των αντοχών Μειωμένη πλαστιμότητα Διαφορετικός συντελεστής συμπεριφοράς (q νέες =3.5, q παλαιές =2.0-1.5?) 4

Προσθήκες σε υφιστάμενα κτίρια Οι ισχύοντες κανονισμοί αναφέρονται σε νέες κατασκευές, και δεν καλύπτουν τα υφιστάμενα κτίρια. Διαφορές από νέες κατασκευές (συνέχεια): Αυξημένο κόστος των επεμβάσεων σε υφιστάμενες κατασκευές Απομένουσα διάρκεια ζωής, συντελεστές ασφαλείας Οριακές καταστάσεις ελέγχου (νέες κατασκευές:αστοχίας μιας διατομής, υφιστάμενες κατασκευές: αποφυγή καταρρεύσεως του συνόλου) Ευθύνες εμπλεκομένων (Μηχανικών, ιδιοκτητών κλπ) Αστικά θέματα (ιδιοκτησίες, σύμφωνη γνώμη ιδιοκτητών, κλπ) 5

Αρα: όσον αφορά τον ανασχεδιασμό υφισταμένων κατασκευών: ανάγκη για ΚΑΝονισμό ΕΠΕμβάσεων ΚΑΝΕΠΕ (ΟΑΣΠ) Γενικότερα όμως: ΤΕΕ, ΑΝΤισεισμική ενίσχυση Υφισταμένων Κατασκευών (ΑΝΤΥΚ) 6

ΤΕΕ / ΑΝΤΥΚ Ομάδες εργασίας της 1ης φάσεως (ολοκληρώθηκε) 1. Απογραφή υφισταμένου δομικού πλούτου, Βουγιούκας, Γκολφινοπούλου, Ζάννου, Σταυροπούλου 2. Εκτίμηση σεισμικής τρωτότητας, Δανδουλάκη, Δεοδάτης, Κάππος, Πανουτσοπούλου, Σπυράκος, Χολέβας 3. Επιτόπου αποτίμηση υλικών, Σπανός, Σπιθάκης, Τρέζος 4. Συστάσεις για σύνταξη μελετών Α/Σενισχύσεων, Γκουλούση, Δρίτσος, Κάππος, Στυλιανίδης, Χρονόπουλος 5. Πολιτική προτεραιοτήτων, Αραβαντινός, Βέττας, Θεοδωράκης, Παπαγεωργίου 6. Νομικά ζητήματα, Βλάχος, Κωτσή 7. Επαγγελματικά θέματα, Ιωακειμίδης, Λογοθέτης, Ποντικάκου, 7 Τελειώνης, Χατζηδάκης

ΤΕΕ / ΕΠΑΝΤΥΚ Εθνική Πολιτική ΑΝΤισεισμικής ενίσχυσης Υφισταμένων Κατασκευών (ΕΠΑΝΤΥΚ) Ομάδες εργασίας της 2ης φάσεως (σε εξέλιξη) 1. Αξιοποίηση απογραφής ΕΣΥΕ 2001 Πιλοτικές απογραφές 2. Τρωτότητα και διακινδύνευση κτιρίων 3. Επαγγελματικά και νομικά θέματα 4. Εδαφοτεχνικά και γεωλογικά θέματα (βάση δεδομένων) 5. Προσαρμογή του λογισμικού Hazus σταελληνικάδεδομένα 6. Τρωτότητα και διακινδύνευση δικτύων κοινής ωφέλειας 8

Ανάγκη για έλεγχο υφισταμένων κατασκευών:. Αύξηση του επιπέδου ασφαλείας (συνήθως για προσαρμογή στους νέους κανονισμούς). Προγραμματιζόμενη αλλαγή χρήσεως της κατασκευής. Αποκλίσεις από την αρχική μελέτη. Αρνητικές ενδείξεις κατά τον περιοδικό έλεγχο της κατασκευής. Διαπίστωση σφαλμάτων κατά την μελέτη ή την εκτέλεση. Υποψίες για χρήση ακατάλληλων υλικών ή μεθόδων κατασκευής. Βλάβες και φθορές στον φέροντα οργανισμό από σεισμό ή από τυχηματικές και άλλες δράσεις (πυρκαγιά, πρόσκρουση οχήματος). Αμφιβολίες ως προς την ασφάλεια μετά από βλάβες και φθορές που δεν οφείλονται σε εμφανείς αιτίες 9

Προσεισμικός έλεγχος διακρίνεται στα εξής δύο επίπεδα με τους αντίστοιχους σκοπούς: 1. Σε εθνικό επίπεδο: Καταγραφή δομικού πλούτου, αξιολόγηση της τρωτότητας και εκτίμηση της διακινδύνευσης. Σχεδιασμός σεναρίων επεμβάσεως και προσδιορισμός του αντίστοιχου κόστους. Προτάσεις και θέσπιση κινήτρων για ενδεχόμενους χρηματοδοτικούς μηχανισμούς κάλυψης των επεμβάσεων. 2. Συγκεκριμένου κτιρίου: Αναγκαιότητα ή μή της ενισχύσεως Βαθμός ενισχύσεως Είδος απαραίτητων ελέγχων και αναλύσεων Σχεδιασμός ενισχύσεως 10

Προσεισμικός έλεγχος Επέμβαση σε υφιστάμενη κατασκευή Διαδικασία 1. Προκαταρκτικός έλεγχος (Οπτικός έλεγχος, φάκελος αδείας, συμβατότητα με νέους κανονισμούς, ιστορικό, προσθήκες, παρούσα κατάσταση, ηλικία, συνθήκες) 2. Γεωμετρική αποτύπωση (διάταξη φερόντων και μή φερόντων στοιχείων, διατομές, οπλισμοί) 3. Εκτίμηση αντιστάσεων (υλικά, καμπτική και διατμητική αντοχή, ικανότητα πλαστικών στροφών) 4. Εκτίμηση δράσεων πλην σεισμού (φορτία βαρύτητας) 5. Αποτίμηση (φάσματα επιταχύνσεων-μετατοπίσεων, έλεγχος) 6. Ανασχεδιασμός - επανέλεγχος (ανάλυση) 11

ΠΟΙΟΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ 1. ίδια βάρη: μειωμένες αβεβαιότητες, 2. επικαλύψεις: μειωμένες γεωμετρικές αβεβαιότητες και καλλίτερη εκτίμηση φορτίων, 3. κινητά φορτία: μειωμένη διάρκεια ζωής(?), άρα μείωση (?) 4. σεισμική δράση αύξηση στα επίπεδα του σημερινού Α/Σ κανονισμού λαμβάνοντας υπόψη και την υπολειπόμενη διάρκεια ζωής (με σχέσεις της μορφής: lna g =alog 10 (T m )+b) 5. συντελεστής συμπεριφοράς δεν μπορεί να είναι ενιαίος (παλαιά νέα μέλη) 12

13

ΥΛΙΚΑ ΔΟΜΗΣΕΩΣ ΥΛΙΚΟ Σκυρόδεμα Τοιχοποιία Ξύλο Χάλυβας 14

ΕΙΔΗ ΕΛΕΓΧΩΝ Επιθεωρήσεις Ενόργανοι έλεγχοι Στο εργαστήριο Επιτόπου του έργου 15

Επιθεωρήσεις Προσεισμικός έλεγχος Μή επείγουσες Μετασεισμικός έλεγχος Επείγουσες Εντοπισμός φθορών πληροφοριών Αποτίμηση (για προσθήκη) Διαπίστωση κινδύνου Δυνατότητα χρήσης 16

Προσεισμικός έλεγχος Επιτόπου επίσκεψη για εξοικείωση και αναγνώριση της κατασκευής Συλλογή πληροφοριών σχετικά με την κατασκευή (μελέτη, χρόνος κατασκευής, χρήση, συντήρηση) Προγραμματισμός ελέγχου Εκτέλεση οπτικού ελέγχου Εκτέλεση απαραίτητων συμπληρωματικών ερευνών 17

Οπτικός έλεγχος Ελεγχος επιφανείας με ελαφρές κρούσεις Υπαρξη υγρασίας Υπαρξη ρωγμών Αποδιοργάνωση κονιάματος δομήσεως Χρωματικές αλλοιώσεις υλικών, κυρίως μετά από πυρκαγιά Διάβρωση, παρουσία ζωικών ή φυτικών φθορέων κλπ 18

Ειδικότερες απαιτήσεις για κατασκευές από σκυρόδεμα Μελέτη σχέδια Ιστορικά στοιχεία (περίοδος ανέγερσης, κατασκευαστική πρακτική) Ιδιότητες υλικών: αντοχές (f c, f y ), + άλλες Ιδιότητες δομικών στοιχείων (διαστάσεις, στηρίξεις, αγκυρώσεις, επάρκεια κόμβων) Αριθμός δοκιμίων: τόσα όσο να μειωθεί η διασπορά COV fc <15%, COV fy <5%, minn=3(6 για απόρριψη ακραίων τιμών) 19

Ειδικότερες απαιτήσεις για κατασκευές από τοιχοποιία Ιδιότητες υλικών: αντοχές (f c,τοιχ, Ε τοιχ,τ τοιχ ) απόσπαση τμήματος κατασκευή στοιχείου με «ίδιες» ιδιότητες επίπεδοι γρύλοι (επιτόπου) Ελεγχος καταστάσεως (τύπος τοιχοποιίας, φθορές, βλάβες, στατικό σύστημα) Αριθμός δοκιμίων: 3 ανά τοιχοποιία και 6 ανά κτίριο. Μείωση διασποράς 20

Ειδικότερες απαιτήσεις για κατασκευές από Είδος ξυλείας Στατικό σύστημα ξύλο Κατάσταση ξύλου (φυσιολογική φθορά, ρωγμές, υγρασία, φυτικοί ή ζωικοί φθορείς) Κόμβοι (μεταλλικοί σύνδεσμοι) 21

Ειδικότερες απαιτήσεις για κατασκευές από χάλυβα Αναγνώριση χάλυβα (ιστορικά στοιχεία) Ιδιότητες (f y, f t, ε t ) Χημική σύσταση (συγκολλήσεις) Αναδίπλωση Διάβρωση 22

Μέθοδοι ελέγχου Οπτικός έλεγχος Πυρηνοληψία Υπέρηχοι Κρουσίμετρο Κρουστικές μέθοδοι Εξόλκευση ήλου Ραδιογραφικές μέθοδοι Μαγνητικές μέθοδοι Ηλεκτρικές μέθοδοι Διαπερατότητα Υπέρυθρη φωτογράφηση Ραντάρ Ενανθράκωση Ενδοσκοπήσεις Δοκιμή χαραγής Δοκιμή Μικροθραυσμάτων Μέθοδος των επίπεδων γρύλων Μέτρηση εύρους ρωγμών Παρακολούθηση παραμορφώσεων Δοκιμαστικές φορτίσεις Δοκιμές χάλυβα Χημικές αναλύσεις Εμπηξη ήλου Εξόλκευση κοχλία Διάτρηση Μέτρηση σκληρότητας 23

Για κάθε μέθοδο παρουσιάζονται: Η αρχή της μεθόδου Ο εξοπλισμός Η διαδικασία ελέγχου Το πεδίο εφαρμογής και τα όρια Η αξιολόγηση της μεθόδου Τυπικές εφαρμογές 24

Οπτικός έλεγχος Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, ξύλο Επιτόπου (Επιθεωρήσεις) Μεγεθυντικός φακός Ενδοσκόπιο Εφαρμογές: ρωγμές (θέση και εύρος) διαβρωμένοι οπλισμοί προβλήματα υγρασίας, Ανωμαλίες και φθορές σε σκυρόδεμα και χάλυβα 25

Ελάχιστα καταστροφική μέθοδος: φωτογράφιση ή βιντεοσκόπηση του εσωτερικού μάζας μέσω διανοίξεως μικρής οπής (10-15mm) Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, ξύλο Επιτόπου Ενδοσκόπηση 26

Εφαρμογές Εντοπισμός κοιλοτήτων, κενών, φωλεών Κατάσταση οπλισμών (ιδίως προεντεταμένων) Πληρότητα ενεμάτων κόλλας Ενδοσκόπηση 27

Πυρηνοληψία Ημικαταστροφική μέθοδος: αποκοπή κυλινδρικού πυρήνα Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, (ξύλο) Επιτόπου, εργαστήριο Προγραμματισμός (διάμετρος, μήκος, θέσεις, αποστάσεις, αριθμός) Διάμετρος: Για αντοχή σκυροδέματος Φ core =max(3d aggr,10cm) f c,core,5cm =0.8f c,core,10cm Για αντοχή τοιχοποιίας Φ core = 15cm Για έλεγχο αποτελεσματικότητας Φ core =5cm Μήκος L core : Αντοχή σκυροδέματος L core =0.9-2.0Φ core Προτιμώνται μεγάλα μήκη (όσο αυτό είναι δυνάτόν) Απόστασεις: Μεταξύ πυρήνων: 4Φ core Από τα άκρα: 8cm Πλήθος: ACI: 3 (f c,core,m >0.85f c,conv, f c,core,i >0.75f c,conv ) ΚΤΣ: 12 Εγκύκλιος Ε7: 6/παρτίδα 28

Πυρηνοληψία Επιρροή από: παρουσία οπλισμού (μείωση έως και 18%) «καπέλωμα» (μείωση από 2% έως 20%) (αδαμαντολείανση) θέση (πάνω, κάτω) (μείωση έως και 50%, βλ αξιολόγηση) δομικό στοιχείο (ομοίως, μείωση έως και 50%, βλ αξιολόγηση) Αναγωγή σε αντοχή συμβατική (?) ελέγχου βαθμονόμηση Εμμ. Μεθ μεγάλες διασπορές, παράδειγμα: L core =15cm, Φ core =10cm, Β225, f core =275 kgr/cm 2. 1. Facaoaru f c,conv =404kgr/cm 2 2. Plowman, Smith f c,conv =291kgr/cm 2 4.Monday/Dhir f c,conv =360kgr/cm2 5. ΕΛΟΤ f c,conv =400kgr/cm 2 6. Εγκύκλιος Ε7, f c,conv =303kgr/cm 2 29

Προέλευση Γεωμ. Μεγέθη Αριθμός Πυρήνων Επιδρ Καπελώματος στην αντοχή Απόσταση από ακμή (cm) Απόσταση μεταξύ (cm) Επίδραση οπλισμού στην αντοχή Διαφοροποίηση της αντοχής καθύψος και ανά δομικό στοιχείο f c,bot /f c,top Διεύθυνση κοπής f hor /f ver D(cm) L/D υποστ τοιχ δοκοί πλάκες Πυρήνες Ν ΕΚΩΣ 10 ή > 0.9 - Ν α αποφεύγεται 3d aggr 1.75 ISO 10 ή 15 0.95 - Ν α D IS7034 2.1 αποφεύγεται B S 6089 10 ή 15 >0.5 *(1) 1.25 1.25 1.25 1.25 1.09 Sullivan 10 ή 15 1.0 - <1.00 (1991) 1.2 P etersons 7 έως 15 1.0 >3 +30% 4D 1.40 1.25 1.20 1.15 0.90 (1971) P lowman- 10 ή 15 >0.95 μείωση 8-13% 1.25 Smith (1974) Camplel- T ubin (1967) Szypula- Crossman (1990) M ahlorta - Carette (1980) L oo et al (1989) Μεταβλητότητα 2.0 8cm 4cm 3.3% 4.6% L/D= =2.0 σημαντική μείωση = 1.0 μηδενική επίδρ = 100/100 αύξηση 9% Συμβ. Δοκίμ. A CI 228 (1988) T assios (1984) M arrey- L ong (1987) B ugney (1990) L yse- Johansen (1962) B loem (1968) 10 ή 15 1.0-2.0 3 αν f c,cor = 0.85f c μείωση 2-20% 1.25 0.95 1.10 1.15 1.10 1.15 5.0% 4.0% 30cm 0.93 6.0% 3.0% 0.93 6.0% 2.3% 30

Πυρηνοληψία (συνχ) Εφαρμογές Αντοχή σε θλίψη, Αντοχή σε εφελκυσμό Αντοχή σε διάρρηξη (ευθυγραμμία, ενανθράκωση) Μέτρο ελαστικότητας Λόγος Poisson Υγρασία δοκιμίου 31

Πυρηνοληψία (συνχ) Υδατοαπορροφητικότητα Πορώδες Μάζα Φαινόμενο βάρος Αποτελεσματικότητα επεμβάσεων (ρητίνες, νέοπαλαιό σκυρόδεμα) 32

Υπέρηχοι Μή καταστροφική μέθοδος: μέτρηση ταχύτητας διαδόσεως υπερήχων μέσα από το υλικό Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, (ξύλο) Επιτόπου, εργαστήριο Παραλλαγή: αντανάκλαση κρουστικών κυμάτων σε ελεύθερη επιφάνεια (έλεγχος πασάλων) 33

Μέτρηση 34

Υπέρηχοι Επιρροή από: επαφή κρυστάλλων με επιφάνεια (λείανση, λιπαντικό) ιδιοσυχνότητα κρυστάλλων υγρασία (+) (0.97 1.03) θερμοκρασία (-) (-1.5% έως 5.0%) μήκος διαδρομής: ελάχιστο μήκος: max(5d aggr,15cm) (200kHz) μέγιστο μήκος: 1.5m έως 15.0m (20kHz) ελάχιστη εγκάρσια απόσταση: 23mm (200kHz) 188mm (20kHz) οπλισμός (v χάλυβα =5.2km/s-6.0km/s) ένταση: για μικρή ένταση: αύξηση της ταχύτητας, (μείωση κενών) για μεγάλη ένταση: μείωση της ταχύτητας (μικρορηγματώσεις) 35

Εφαρμογές Θλιπτική αντοχή Μέτρο ελαστικότητας Λόγος Poisson Ελεγχος ομοιογένειας Παρακολούθηση εξέλιξης της αντοχής πάχος κατεστραμμένου επιφανειακού στρώματος βάθος ρωγμής 36

Συσχέτιση ταχύτητας υπερήχων με την θλιπτική αντοχή 37

Κρουσίμετρο Μή καταστροφική μέθοδος: μέτρηση επιφανειακής σκληρότητας Σκυρόδεμα, τοιχοποιία Επιτόπου, εργαστήριο 38

Κρουσίμετρο Επιρροή από: Διεύθυνση κρουσιμετρήσεως (0 Ο, +90 Ο, -90 Ο ) Ενανθράκωση (4%/mm) επιφάνεια (λείανση) υγρασία (-) (έως και 20%) θερμοκρασία (-) 39

Εφαρμογές Θλιπτική αντοχή Ελεγχος ομοιογένειας Μέτρηση Μακριά από γωνίες (30mm) min πάχος 100mm Σε κάθε θέση (κύκλος δια μέτρου 15-30cm) γίνονται 5 έως 10 κρουσιμετρήσεις και λαμβάνεται ο μέσος όρος 40

Συσχέτιση ενδείξεως κρουσιμέτρου με την θλιπτική αντοχή Κατά Neville: Κακό Μέτριο Καλό 41

Εξόλκευση ήλου Μή καταστροφική μέθοδος: μέτρηση δύναμης εξολκεύσεως ήλου Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, (ξύλο παραλλαγές: έμπηξη ήλου, ελόλκευση κοχλία) Επιτόπου, εργαστήριο Εφαρμογές Θλιπτική αντοχή Ελεγχος ομοιογένειας 42

Συσχέτιση δύναμης εξολκεύσεως με την θλιπτική αντοχή 43

Ραδιογραφικές μέθοδοι Μή καταστροφική μέθοδος: προσβολή ελεγχόμενης επιφάνειας με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Σκυρόδεμα, τοιχοποιία Επιτόπου, εργαστήριο Εφαρμογές Ανίχνευση οπλισμών Μέτρηση πυκνότητας Εντοπισμός κενών Μειονεκτήματα: Δυσχερής Επικίνδυνη 44

Αρχή ραδιογραφικής μεθόδου 45

Μαγνητικές μέθοδοι Μή καταστροφική μέθοδος: αλληλεπίδραση ράβδου οπλισμού με ηλεκτρομαγνητικό πεδίο Σκυρόδεμα, Επιτόπου, εργαστήριο Πλεονεκτήματα: Ελαφρύς, φορητός εξοπλισμός 46

Εφαρμογές Ανίχνευση οπλισμών (+) Εκτίμηση επικαλύψεως Εκτίμηση διαμέτρου Μειονεκτήματα: Διακριτική ικανότητα στην περίπτωση πυκνών οπλισμών (συνήθης περίπτωση) Μαγνητικές μέθοδοι 47

Ηλεκτρικές μέθοδοι Ελάχιστα καταστροφική μέθοδος: μεταβολή δυναμικού ή εντάσεως ηλεκτρικού ρεύματος Σκυρόδεμα, Επιτόπου, εργαστήριο Βολτόμετρο Εφαρμογές Πιθανότητα διαβρώσεως οπλισμού Μέτρηση υγρασίας Καμπύλες πολώσεως Μειονεκτήματα: Πεπειραμένο προσωπικό Αμπερόμετρο Βολτόμετρο Ηλεκτρόδιο α α α Ηλεκτρόδιο δυναμικού Ηλεκτρόδιο εντάσεως 48 Ράβδος οπλισμού

Διαπερατότητα (απορρόφηση, διείσδυση, διάχυση) Ελάχιστα καταστροφική μέθοδος: μέτρηση ροής ρευστού υπό δεδομένες συνθήκες Σκυρόδεμα, τοιχοποιία Επιτόπου, εργαστήριο Εφαρμογές Σύγκριση σκυροδεμάτων Ελεγχος ωρίμανσης 49

Διαπερατότητα (απορρόφηση, διείσδυση, διάχυση) Πλεονεκτήματα: Ευκολία Απλότητα Οικονομικότητα Μειονεκτήματα: Επιρροή από υγρασία Στεγάνωση Εμπειρική μέθοδος Ποσοτικοποίηση 50

Υπέρυθρη φωτογράφιση Μή καταστροφική μέθοδος: μεταβολή της θερμικής αγωγιμότητας και εκπομπής δια μέσου των υλικών. Διαφοροποιίηση αναλόγως υλικού και ανωμαλιών. Ενεργητική-παθητική Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, ξύλο Επιτόπου, εργαστήριο Εφαρμογές Ελεγχος ιστορικών κτιρίων, καλυμμένα στοιχεία Εντοπισμός διαφορετικών υλικών Ελεγχος ρωγμών-αποφλοιώσεων σε γέφυρες Διαρροή υγρασίας θερμότητας 51

Υπέρυθρη φωτογράφιση Πλεονεκτήματα: Ευκολία Απλότητα Οικονομικότητα Μειονεκτήματα: Ακριβός εξοπλισμός Επιρροή από καιρικές συνθήκες 52

Radar Μή καταστροφική μέθοδος: ανάκλαση ηλεκτομαγνητικών κυμάτων όταν διέρχονται από υλικά με διαφορετικές διηλεκτρικές σταθερές Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, ξύλο, έδαφος Επιτόπου, Εφαρμογές Προσδιορισμός μεταλλικών αντικειμένων Εκτίμηση πάχους Διαρροή υγρασίας Υπόγεια έργα 53

Radar Πλεονεκτήματα: Ελεγχος μή ορατών περιοχών Σάρωση μεγάλων επιφανειών σε μικρό χρόνο Μειονεκτήματα: Ακριβός εξοπλισμός Επιρροή από υγρασία Αντανάκλαση του αέρα στο κάτω μέρος του δοκιμίου Σίδερα Αντανάκλαση επιφάνειας 54

F 52 F 47 V1 H1 V2 H2 V3 H3 55

Ενανθράκωση Ελάχιστα καταστροφική μέθοδος: Μέτρηση του βάθους ενανθρακώσεως (μειωμένο ΡΗ) δια ψεκασμού με διάλυμμα φαινολοφθαλεϊνης Σκυρόδεμα Επιτόπου, εργαστήριο Εφαρμογές Προσδιορισμός βάθους ενανθρακώσεως (διάβρωση οπλισμών, κρουσίμετρο) 56

Δοκιμή χαραγής Ελάχιστα καταστροφική μέθοδος: μέτρηση του εύρους της χαραγής την οποία σχηματίζει μια συρόμενη μεταλλική ακίδα υπό δεδομένο βάρος Τοιχοποιία Επιτόπου Εφαρμογές Ελεγχος επιφανειακής σκληρότητας Ομοιογένεια κονιάματος Θλιπτική αντοχή κονιάματος Τάσιος Βαχλιώτης Σπανός 57

Μέθοδος μικροθραυσμάτων Ελάχιστα καταστροφική μέθοδος: μέτρηση της εφελκυστικής αντοχής κονιάματος Επιτόπου Κατσαραγάκης 58

Μέθοδος επιπέδων γρύλων Ημι-καταστροφική μέθοδος: δοκιμή θλίψης επιτόπου του έργου (εισαγωγή επιπέδου γρύλου στο εσωτερικό σχισμής) Τοιχοποιία Επιτόπου Βιντζηλαίου 59

Μέθοδος επιπέδων γρύλων Εφαρμογές Θλιπτική αντοχή τοιχοποιίας Μέτρο ελαστικότητας Λόγος Poisson Διατμητική αντοχή τοιχοποιίας 60

Βιντζηλαίου 61

Μέτρηση εύρους ρωγμών έλεγχος παραμορφώσεων Μή καταστροφική μέθοδος: ακουστικά μηκυνσιόμετρα μηχανικά μηκυνσιόμετρα ηλεκτρικά μηκυνσιόμετρα Μετρητές μετακινήσεων Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, ξύλο Επιτόπου, εργαστήριο Εφαρμογές Μακροχρόνιες παραμορφώσεις Παραμορφώσεις από παροδικά φορτία 62

Δοκιμαστικές φορτίσεις: Μή καταστροφική μέθοδος: στατικές φορτίσεις (άμμος, τσιμέντο, νερό, αποφόρτιση), δυναμικές φορτίσεις (διεγέρτες επιβάλλουν ταλαντώσεις ελεύθερες ή εξηναγκασμένες μικρού έως μεγάλου εύρους) Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, ξύλο Επιτόπου στατικές και δυναμικές Εφαρμογές: σύνταξη δ/τος φορτίου μετατοπίσεως παρακολούθηση των δυναμικών χαρακτηριστικών της κατασκευής ενδοτικότητα θεμελίωσης Μειονεκτήματα: Κόστος Χρόνος Εμπειρία 63

Δοκιμές χάλυβα Ημι-καταστροφική μέθοδος Χάλυβας Επιτόπου, εργαστήριο Εφαρμογές: σύνταξη δ/τος τάσεων - παραμορφώσεων κάμψη-ανάκαμψη αναδίπλωση χημική σύσταση διάβρωση Μειονεκτήματα: Λήψη δειγμάτων 64

Χημικές αναλύσεις Ημι-καταστροφική μέθοδος Σκυρόδεμα, τοιχοποιία, χάλυβας Επιτόπου, εργαστήριο Εφαρμογές προσδιορισμός: σκυρόδεμα: χλωριόντα τοιχοποιία: SiO 2, SO 3, Al 2 O 3,Fe 2 O 3, CaO, MgO, Na 2 O, K 2 O Χάλυβας: C, Mn, Si, V Μειονεκτήματα: Λήψη δειγμάτων 65

Στατιστική επεξεργασία Αβεβαιότητες: φυσική προσομοιώματος μεθόδου μετρήσεως X k =X m -t n-1,α s X Εκτίμηση χαρακτρηριστικής τιμής (ποσοστιμόριο) Διάστημα εμπιστοσύνης 66

Στατιστική επεξεργασία (συνχ) Η ένταση προέρχεται: από επιβαλλόμενες δυνάμεις: χαρακτηριστική 5% από επιβαλλόμενες παραμορφώσεις: μέσες τιμές (50%) (κράτυνση υπεραντοχή χάλυβα) Αναλόγως του επιδιωκομένου σκοπού: Διαστασιολόγηση ή έλεγχος συμμορφώσεως: χαρακτηριστική 5% Ελεγχος βλαβών ή μή καταρρεύσεως: μέσες τιμές (50%) 67

Οι τιμές των βασικών μεταβλητών πρέπει να ανταποκρίνονται κατά το δυνατόν στις πραγματικές επιτόπου τιμές (και όχι στις τιμές σχεδιασμού ή τις χαρακτηριστικές τιμές) Π.χ. Σκυρόδεμα C20/25 έχει τιμή σχεδιασμού f cd =13.33MPa, ενώ η μέση αντοχήτου είναι (περίπου) 26MPa (ενώ και τιμές 30MPa δεν είναι απίθανες0. 4000 Επιβαλλόμενες Μετακινήσεις 5οροφου Γυμνού κτιρίου - Επίδραση αντοχής υλικών EAK2000+ΝΕΚΩΣ (α=0.16) Τέμνουσα βάσης V (kn) 3000 2000 1000 Μέσες Αντοχές (καμπύλη) Μέσες Αντοχές (απαίτηση ΕΑΚ για α=0.16: 7,9 cm, 3067 kn) Αντοχές Σχεδιασμού (καμπύλη) Αντοχές Σχεδιασμού (απαίτηση ΕΑΚ για α=0.16: 8,5 cm, 2450 kn) 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Μετακίνηση οροφής droof (cm) 68

Αξιολόγηση αποτελεσμάτων Σκυρόδεμα: διαφοροποίηση συμβατικής αντοχής από την επιτόπου αντοχή. Λόγοι: ησύνθεσητουσκυροδέματος η διάστρωση ησυντήρηση ηωρίμανση είδος δομικού στοιχείου (πλάκα, δοκός, υποστύλωμα) θέση στο δομικό στοιχείο Τοιχοποιία: εκτίμηση της αντοχής από αναλυτικές σχέσεις με βάση τις επιτόπου μετρήσεις. 69

Σκυρόδεμα 1. Αντοχή σε άπειρο χρόνο f c, 1.5f c,28 2. Γενικώς η επιτόπου αντοχή f c,insitu 0.50-1.0f c,conv 3. Ειδικότερα ανά είδος δομικού στοιχείου: Δοκοί: f c,beam 0.85f c,conv Υποστυλώματα: f c,col 0.70-0.95f c,conv Τοιχία: f c,wall 0.90f c,conv Πλάκες: f c,slab 0.60-1.0f c,conv 4. Συναρτήσει της θέσεως εντός του στοιχείου: Σε μια πλάκα: f c,slab,top /f c,slab,bottom 0.85 Σε ένα υποστύλωμα: f c,col,top /f c,col,bottom 0.70-1.00 5. Ηδιασποράγενικώς: σ fc,insitu 1.5-3.0σ fc,conv Σε μια πλάκα: σ fc,slab 4.0σ fc,conv Σε ένα υποστύλωμα: σ fc,col 3.0-4.0σ fc,conv Σε ένα υποστύλωμα: σ fc,col,top 0.8σ fc,col,bottom Σε δοκούς: σ fc,beam 2.0σ fc,conv 70

Τοιχοποιία Τα μηχανικά χαρακτηριστικά της τοιχοποιίας εξαρτώνται από: την γεωμετρία και αντοχή των λιθοσωμάτων την αντοχή του κονιάματος τις παραμορφώσεις των λιθοσωμάτων και του κονιάματος το πάχος των οριζοντίων αρμών σε σχέση με το ύψος του λιθοσώματος τον όγκο του κονιάματος σε σχέση με τον όγκο της τοιχοποιίας την υδροαπορροφητικότητα κονιάματος και λιθοσώματος το σύστημα και την ποιότητα δομήσεως 71

Τοιχοποιία Henry, 1981 f = f [MPa] wc bc f = [MPa] f = [MPa] wc 3 f mc wc 4 f mc f 6 f 20 bc bc mc mc Τάσιος, 1983 f = + + 1, 4 [MPa] wc f * 4 f 3 Τάσιος,1985 f wc = ( 1 0,8 a) * fbc fbc fmc [ΜPa] 3 fwc = ( 1 0,8 a)*{ fmc + 0,4( fbc fmc)} fbc fmc[mpa} 2 Tάσιος, Χρονόπουλος, 1985 f wc = ξ(( fbc α) + β * fmc) 3 a β Ευρωκώδικας Νο 6 f = k * f * f mc O.Graf. f = f + 2 [MPa] wc bc wc (4 + 0,1* f h 12 + 5 b Brocker, 1961,7* f * 3 wc w w ) bc 0 bc fmc mc f = (MPa) 72