Μελέτη ενίσχυσης του Φ.Ο. της Μαθητικής Εστίας Σπάρτης (ο οποίος υπέστη µερική κατάρρευση χωρίς σεισµό)

Μελέτη ενίσχυσης του Φ.Ο. της Μαθητικής Εστίας Σπάρτης (ο οποίος υπέστη µερική κατάρρευση χωρίς σεισµό) Α.Ε. Αντωνάκος ιευθύνων Σύµβουλος Εθνικού Ιδρύµατος Νεότητος Σ. Γ. Τσουκαντάς ρ. Πολιτικός Μηχανικός, Επ. Καθηγητής Ε.Μ.Π. Ε. Σ. Κατσαραγάκης ρ. Πολιτικός Μηχανικός, Λέκτορας Ε.Μ.Π. Γ.Ε. Σκούρας, Π. Αλεξανδρής, Χ. Τσάτσος ιπλωµατούχοι Πολιτικοί Μηχανικοί Λέξεις κλειδιά: Μερική κατάρρευση, πραγµατογνωµοσύνη, θεσµικό πλαίσιο, χωρικό πλαίσιο, συντελεστές µονολιθικότητας, ενίσχυση υποστυλωµάτων δοκών, κατασκευαστικές λεπτοµέρειες. ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η παρούσα εργασία αφορά στη στατική µελέτη ενισχύσεως των υφιστάµενων δύο πενταόροφων ενοτήτων, µε ενιαίο ισόγειο και µε µερικό υπόγειο, που συνιστούν τον φέροντα οργανισµό του κτιριακού συγκροτήµατος της Μαθητικής Εστίας Σπάρτης του Ε.Ι.Ν. Ο φέρων οργανισµός έχει υποστεί και µερική κατάρρευση χωρίς σεισµό. Καταγράφονται οι παραδοχές της αρχικής µελέτης (έτος 1972), περιγράφεται και σχολιάζεται ο φέρων οργανισµός. Γίνεται αναφορά σε προγενέστερα πορίσµατα επιτροπών πραγµατογνωµόνων για την κατάσταση του φέροντος οργανισµού και για την αιτιολόγηση της µερικής κατάρρευσης που υπέστη. Καταγράφονται οι αποφάσεις που ελήφθησαν για την ενίσχυση του Φ.Ο., τόσο ως προς το επίπεδο σεισµικής έντασης υπό το οποίο µελετήθηκε, όσο και ως προς την επιλογή του τρόπου ενίσχυσης του. Παρουσιάζονται θέµατα ανάλυσης και δεικνύονται κατασκευαστικά σχέδια λεπτοµερειών των επεµβάσεων, τόσο της µελέτης ενίσχυσης, όσο και για κρίσιµα θέµατα που ανέκυψαν µετά την πλήρη αποκάλυψη του φέροντος οργανισµού από τον Ανάδοχο κατά την κατασκευή, τα οποία στη φάση της µελέτης δεν ήταν δυνατόν να εντοπιστούν. 1. ΣΥΝΤΟΜΟ ΙΣΤΟΡΙΚΟ Η αρχική στατική µελέτη του φέροντος οργανισµού του συγκροτήµατος της Μαθητικής Εστίας Σπάρτης του Εθνικού Ιδρύµατος Νεότητος (Ε.Ι.Ν.), ο οποίος συντίθετο από δύο πτέρυγες, την Βόρεια και την Νότια, εκπονήθηκε το έτος 1972, σύµφωνα µε τους Κανονισµούς και τις διατάξεις που ίσχυαν την περίοδο εκείνη. Η ανέγερση του Φ.Ο. ολοκληρώθηκε περί τα έτη 1974 1975. Στο δεύτερο µισό της δεκαετίας του 1980, το κτίριο υπέστη µερική κατάρρευση του Φ.Ο. της Βόρειας Πτέρυγας του. Η κατάρρευση αφορούσε σε δύο ακραία υποστυλώµατα και στις άµεσα συντρέχουσες σε αυτά δοκούς και πλάκες (βλ. 2 και 4), χωρίς να παρατηρηθούν περαιτέρω εµφανείς βλάβες, τυχόν παραµένουσες παραµορφώσεις κ.ο.κ. στο εναποµένον τµήµα του Φ.Ο. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 1

Έκτοτε εκπονήθηκε πλήθος πραγµατογνωµοσυνών χωρίς να γίνονται συγκεκριµένες αναφορές ως προς τα αίτια κατάρρευσης και προτάσεις για την αντιµετώπιση του θέµατος. Τον Ιούλιο του έτους 1993 οµάδα ερευνητών υπό τους κ.κ. Σ. Τσουκαντά και Κ. εµίρη, µε βάση όλα τα µέχρι τότε δεδοµένα και µε πρόσθετες δικές τους διερευνήσεις, προσέγγισε τα αίτια της κατάρρευσης και έκανε προτάσεις στο Ε.Ι.Ν. για ενίσχυση του υπάρχοντος Φ.Ο. µε βάση κυρίως τεχνικοοικονοµικά κριτήρια. Στις αρχές του 2005 εκπονήθηκε στατική µελέτη ενισχύσεως του Φ.Ο. Μετά την ολοκλήρωση της µελέτης και τον ηµόσιο Μειοδοτικό ιαγωνισµό που ακολούθησε, επιλέχθηκε Ανάδοχος Εργοληπτική Εταιρεία και το έργο της ενίσχυσης του Φ.Ο. έχει πλέον ολοκληρωθεί. 2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΥΠΑΡΧΟΝΤΟΣ ΦΕΡΟΝΤΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ Το κτιριακό συγκρότηµα είναι 6ώροφο, διαθέτει ένα υπόγειο, ισόγειο και πέντε ορόφους. Οι στάθµες των ξυλοτύπων της οροφής του υπογείου, του ισογείου και των Α έως Ε ορόφων είναι +0.00, +5.40, +8.80, +12.05, +15.25, +18.45 και +21.65 µέτρα αντίστοιχα. Έως και την στάθµη της οροφής του ισογείου το συγκρότηµα είναι ενιαίο και ορθογωνικής κατόψεως. Είναι διαστάσεων 35 x 70 µέρων, ενώ διαθέτει και αίθριο χώρο στο εσωτερικό του, διαστάσεων περί τα 14 x 32 µέτρα. Από την οροφή του Α ορόφου (στ. +8.80 µ.) και πάνω, το κτίριο διαχωρίζεται σε δύο τµήµατα πτέρυγες : τη Νότια και τη Βόρεια Πτέρυγα, µε διαστάσεις εν κατόψει η κάθε µία περί τα 14 x 35 µέτρα. Το συγκρότηµα διαθέτει υπόγειο χώρο στη στάθµη -3.60 µ., το οποίο εκτείνεται σχεδόν στο σύνολο του µισού της έκτασης του ισογείου, στην περιοχή της Νότιας Πτέρυγας. Στην περιοχή της Βόρειας Πτέρυγας διατίθεται τοπικά, µικρό µόνο τµήµα υπόγειου χώρου. Ο φέρων οργανισµός της κατασκευής είναι από ωπλισµένο σκυρόδεµα και συντίθεται από υποστυλώµατα, δοκούς και συµπαγείς πλάκες, διαµορφώνοντας στατικό σύστηµα πλαισιακής δοµής και λειτουργίας. Σχήµα 1. Ξυλότυπος οροφής Ισογείου (στ. +5.40 µ.) 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 2

Σχήµα 2. Ξυλότυπος οροφής Α ορόφου (στ. +8.80 µ.) Σχήµα 3. Ξυλότυπος οροφής Β ορόφου (στ. +12.05 µ.) Σχήµα 4. Τοµή Α-Α 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 3

Τα υποστυλώµατα γενικώς είναι διαταγµένα σε κάναβο περί τα 7 x 7 µέτρα. Στους υπέρ του ισογείου ορόφους, στις δύο πτέρυγες διατίθενται από δύο παράλληλες σειρές υποστυλωµάτων, οι οποίες βρίσκονται σε απόσταση 7 µ. µεταξύ τους. Στην Βόρεια Πτέρυγα, και έως την στάθµη +5.40 µ., παρεµβάλλονται εσωτερικά του συγκροτήµατος δύο δίστυλα πλαίσια, εξαρτηµένα από τον υπόλοιπο φέροντα οργανισµό, τα οποία διαµορφώνονται από υποστυλώµατα διατοµής περί τα 80 x 125, ενώ το ζύγωµα τους διαθέτει «δίδυµη» δοκό, συνολικής διατοµής 160 x 100. Σχήµα 5. Πλαίσια Βόρειας Πτέρυγας οκός ζυγώµατος Επί των δίδυµων αυτών δοκών, στο µέσον του ανοίγµατός των, εδράζεται «φυτευτό» υποστύλωµα διατοµής 80 x 80, το οποίο ανέρχεται και στους πέντε υπερκείµενους ορόφους, έως τη στάθµη +21.65 µ. Στην ίδια πτέρυγα, στην στάθµη +8.80 µ. διατίθενται δύο δοκοί, διατοµής 90 x 105, οι οποίες διήκουν κατά το µήκος των αντίστοιχων δύο σειρών υποστυλωµάτων της στάθµης αυτής. Οι δοκοί αυτές φέρουν «φυτευτά» υποστυλώµατα στο µέσον των ανοιγµάτων τους. Τα φυτευτά υποστυλώµατα διατρέχουν όλους τους υπόλοιπους ορόφους, έως τη στάθµη +21.65 µ. Στην Νότια Πτέρυγα, στην αρχική στατική µελέτη του κτιρίου, προβλέπονταν αντίστοιχα «φυτευτά» υποστυλώµατα και αντίστοιχη διάταξη δοκών στη στάθµη +8.80 µ. Κατά την φάση της κατασκευής, υλοποιήθηκε µεν ο ξυλότυπος της µελέτης έως τη στάθµη +8.80 µ., όχι όµως και τα «φυτευτά» υποστύλωµατα των υπερκείµενων ορόφων, µε αποτέλεσµα να διατηρείται και στους ορόφους αυτούς ο κάναβος των 7 x 7 µ. για τα υποστυλώµατα. Και στις δύο Πτέρυγες, εγκαρσίως των δύο σειρών των υποστυλωµάτων, τα αντίστοιχα επίπεδα πλαίσια διαθέτουν ζυγώµατα µε αµφιπροέχουσες δοκούς. Οι διατοµές των δοκών προβόλων είναι µεταβλητές καθ ύψος και στην περιοχή του κάτω πέλµατος τους εδράζονται τριερείστως κεκλιµένες συµπαγείς πλάκες ωπλισµένου σκυροδέµατος, προφανώς λόγω αρχιτεκτονικής απαίτησης. Επί των πλακών αυτών διατίθεται γέµισµα από ελαφροσκυρόδεµα για την διαµόρφωση της οριζόντιας επιφάνειας των δαπέδων των ορόφων. Από την στάθµη +12.05 µ. και άνω, η µία σειρά των υποστυλωµάτων, κατά την επιµήκη τους έννοια δεν διαθέτει πλαισιακή λειτουργία, διότι οι δοκοί έχουν µετατοπιστεί εκτός του κοινού άξονα των υποστυλωµάτων, περί τα 1.5 µ. προς την εξωτερική περίµετρο των πτερύγων. Η θεµελίωση είναι επιφανειακή και περιλαµβάνει πεδιλοδοκούς, κεντρικά µεµονωµένα πέδιλα και πέδιλα συνθεµελιώσεως δύο υποστυλωµάτων (κοινά πέδιλα). Όλα τα στοιχεία θεµελιώσεως συνδέονται κατά τις δύο διευθύνσεις µε συνδετήριες δοκούς. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 4

3. ΠΑΡΑ ΟΧΕΣ ΑΡΧΙΚΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Οι παραδοχές υπό τις οποίες εκπονήθηκε η αρχική στατική µελέτη είναι οι ακόλουθες : Φορτία Ειδικό βάρος Ω.Σ. 2400 kg/m 3 Επικάλυψη και επίχρισµα 80 kg/m 2 Πλινθοδοµή δροµική 350 kg/m 2 Πλινθοδοµή µπατική 700 kg/m 2 Κινητόν 200 kg/m 2 Κινητόν κλίµακος και εξωστών 500 kg/m 2 Ποιότητες Υλικών Β225, StI Σεισµικά Φορτία Περιοχή σεισµικότητας ΙΙ Κατηγορία εδάφους α Συντελεστής σεισµικής επιβάρυνσης ε = 0.06 Έδαφος σεπ = 2.5 kg/m 2 Κανονισµοί - Βασιλικό ιάταγµα της 19/26.2.1959 (ΦΕΚ 36Α ) «Περί Αντισεισµικού Κανονισµού Οικοδοµικών Έργων» - Βασιλικό ιάταγµα της 18.2/26.7.1954 (ΦΕΚ 160Α ) «Περί Κανονισµών δια την µελέτην και εκτέλεσιν έργων εξ ωπλισµένου σκυροδέµατος» - Κανονισµός Φορτίσεων (Β 10/31.12.1945 ΦΕΚ 325 Α, αναδηµ. 16.5.1946, ΦΕΚ 171 Α ) 4. ΜΕΡΙΚΗ ΚΑΤΑΡΡΕΥΣΗ ΣΤΗ ΒΟΡΕΙΑ ΠΤΕΡΥΓΑ Το καταρρεύσαν τµήµα του Φ.Ο. της Βόρειας Πτέρυγας αφορά στα δύο ακραία δυτικά υποστυλώµατα των δύο σειρών υποστυλωµάτων, τα οποία διήκουν κατά την διεύθυνση Ανατολή ύση και από τη στάθµη +5.40 µ. και άνω. Η κατάρρευση συµπαρέσυρε τις δοκούς και πλάκες του πρώτου γειτνιάζοντος φατνώµατος, µία περιοχή δηλαδή 14 x 7µ. σε κάτοψη, όλων των υπερκείµενων ορόφων. Σηµείωση : Εξαιρετικό ενδιαφέρον παρουσιάζει video που έτυχε να ληφθεί (την εποχή εκείνη) κατά την όλη διάρκεια και διαδικασία της κατάρρευσης. 5. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΠΟΡΙΣΜΑΤΟΣ ΟΜΑ ΑΣ ΕΡΕΥΝΗΤΩΝ (ΙΟΥΛΙΟΣ 1993) Η προαναφερθείσα οµάδα Ερευνητών (βλ. 1), κατά τις διερευνητικές της εργασίες, διαπίστωσε τα εξής : κατά την αποτύπωση του υφιστάµενου Φ.Ο. προέκυψαν σηµαντικές αλλαγές από τα σχέδια της µελέτης κατά την κατασκευή του έργου, 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 5

δεν διατίθεντο οι αντοχές και ποιότητες του σκυροδέµατος όπως προβλέπονταν από τις παραδοχές της µελέτης. Συγκεκριµένα οι αντοχές του σκυροδέµατος που εκτιµήθηκαν µε συνδυασµό έµµεσων µη καταστρεπτικών µεθόδων και πυρηνοληψίας, ήταν οι ακόλουθες : - Νότια Πτέρυγα : γενικά Β225 ή C16/20 - Βόρεια Πτέρυγα : Β160 ή C10 για το ισόγειο και τον Α όροφο Β225 ή C16/20 για τους υπόλοιπους ορόφους η ποιότητα των οπλισµών (κυρίων και συνδετήρων) είναι StIII και όχι StI ως όριζε η αρχική µελέτη κατά την δειγµατοληπτική αποκάλυψη των οπλισµών προέκυψαν σηµαντικές διαφοροποιήσεις στους οπλισµούς που εµφανίζονται στην αρχική µελέτη (ακόµα και στα τµήµατα που δεν άλλαξαν θέση ή διατοµή κατά την κατασκευή). Σε όλες τις περιπτώσεις οι υπάρχοντες συνολικοί οπλισµοί των στοιχείων που ελέγχθησαν ευρέθησαν λιγότεροι από τους κατά τη µελέτη προβλεπόµενους, ιδιαίτερα δε στα υποστυλώµατα. Με στατιστική επεξεργασία των ποσοστών µειώσεως των οπλισµών προέκυψαν τα εξής αποτελέσµατα : - ισόγειο και Α όροφος Βόρειας Πτέρυγας, µέσο ποσοστό µειώσεως οπλισµών : 53% και 61.4 % αντίστοιχα - υπόλοιποι όροφοι Βόρειας Πτέρυγας, µέσο ποσοστό µειώσεως οπλισµών : από 29% έως και 46.4% ανάλογα - Νότια Πτέρυγα, µέσο ποσοστό µειώσεως οπλισµών : 34% παρατηρήθησαν σηµαντικές µειώσεις στις διατοµές των υποστυλωµάτων από όροφο σε όροφο δεν τοποθετήθησαν ορθά οι οπλισµοί συνεχείας ιδίως από τα κάτω υποστυλώµατα προς τα άνω και υπάρχει κατά κανόνα ανεπαρκές µήκος αγκυρώσεως οπλισµών. η τιµή του σεισµικού συντελεστή ήταν χαµηλή λαµβανοµένης υπόψη της σπουδαιότητας του κτιρίου και της έλλειψης γεωτεχνικής διερεύνησης. Η ερευνητική οµάδα αξιολόγησε γεωτεχνική έρευνα που έγινε τον ίδιο χρόνο (1993) και εκτίµησε ότι οι εδαφικές συνθήκες επιτρέπουν ένταξη στην κατηγορία β. Όφειλε δηλαδή στην αρχική µελέτη να έχει ληφθεί υπόψη συντελεστής που αντιστοιχεί σε : - περιοχή σεισµικότητας ΙΙ - κατηγορία εδάφους β - συντελεστή σπουδαιότητας 1.5, δηλαδή ε = 0.08 x 1.5 = 0.12 Από ανάλυση του Φ.Ο. ως αυτός κατασκευάσθη και µε συντελεστή ε = 0.12, προέκυψε ότι ειδικά στους δύο κατώτερους ορόφους (ισόγειο Α όροφος) της Βόρειας Πτέρυγας η επάρκεια των διατοµών έναντι µεγεθών ορθής έντασης είναι πολύ µικρή έως ανύπαρκτη. Η ερευνητική οµάδα πρότεινε την άµεση ενίσχυση του εναποµείναντος Φ.Ο. της Βόρειας και της Νότιας Πτέρυγας, κατόπιν αντίστοιχης λεπτοµερούς µελέτης ενισχύσεως, µε σκοπό ο ενισχυµένος φορέας να αντέχει ένα ευρύ φάσµα σεισµικών δράσεων. Προτείνει δε ο σεισµικός συντελεστής να είναι ακόµη µεγαλύτερος από τον ε = 0.12 που έλαβε υπόψη της στις διερευνητικές τότε αναλύσεις. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 6

6. ΕΝΙΣΧΥΣΗ Φ.Ο. ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Το θεσµικό πλαίσιο υπό το οποίο εκπονήθηκε η στατική µελέτη ενισχύσεως είναι αυτό που καθορίζουν οι εξής αποφάσεις : - ΑΠΟΦΑΣΗ ΥΠΕΧΩ Ε 5172/ΑΖ5β/18.10.99, όπως τροποποιήθηκε στις 16.01.2001 µε Αρ. Πρωτ. : οικ.330/αζ5β - Έγγραφο ΥΠΕΧΩ Ε µε Αρ. Πρωτ. 30122/25.08.2004 µε θέµα «Μελέτη ενίσχυσης υφιστάµενου φορέα». Η ως άνω Απόφαση ΥΠΕΧΩ Ε αφορά στον καθορισµό των ελάχιστων υποχρεωτικών απαιτήσεων για την σύνταξη των µελετών ενίσχυσης των κτιρίων που έχουν υποστεί βλάβες από το σεισµό της 7-9-99, ενώ το ως άνω έγγραφο επεκτείνει την εφαρµογή των ελάχιστων υποχρεωτικών απαιτήσεων και σε κτίρια µη βλαφθέντα από σεισµό. 7. ΠΑΡΑ ΟΧΕΣ ΣΤΑΤΙΚΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΕΝΙΣΧΥΣΕΩΣ Φορτία Ι.Β. : Ω.Σ., µπατικής δροµικής τοιχοποιίας Ι.Β. γαιών 18 kn/m 3 Επικαλύψεις ορόφων 1 kn/m 2 Επικαλύψεις δωµάτων 2 kn/m 2 Ωφέλιµα στ. +0.00, προβόλων, κλιµάκων 5 kn/m 2 Ωφέλιµα υπόλοιπων σταθµών 2 kn/m 2 Σεισµικά στοιχεία Συντελεστής σεισµικής επιβάρυνσης ε = 0.16 Συντελεστής ψ 2 Νότια Πτέρυγα 0.50 Βόρεια Πτέρυγα 0.30 ράση σεισµού Ε = 1.75 x ε x (G + ψ 2 Q) Σεισµικός συνδυασµός δράσεων G + ψ 2 Q ± E Στατικός συνδυασµός δράσεων 1.35 G + 1.5 Q Υλικά Υφιστάµενος Φ.Ο.: ως αναφέρεται στην 5 Μανδύες Ω.Σ. ενισχυµένων στοιχείων: Ποιότητα σκυροδέµατος C20/25 Ποιότητα οπλισµών κάµψης / διάτµησης S500s Συντελεστής µονολιθικότητας ενισχυόµενων στοιχείων υσκαµψίας K = 0.90 Αντοχής έναντι κάµψης και έναντι διάτµησης K R = 0.85 Στοιχεία εδάφους Επιτρεπόµενη τάση 250 kn/m 2 Εφαρµοζόµενοι κανονισµοί - Αντισεισµικός Κανονισµός : Β.. 59 - ιαστασιολόγηση ενισχυµένων στοιχείων Ε.Κ.Ω.Σ. 2000 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 7

8. ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΟΥ Φ.Ο. Ως προς το ύψος της σεισµικής έντασης, οι ελάχιστες υποχρεωτικές απαιτήσεις για τον επαναυπολογισµό του Φ.Ο. σύµφωνα µε το υπάρχον θεσµικό πλαίσιο (βλ. 6), είναι οι παραδοχές της αρχικής µελέτης, δηλαδή ε = 0.06. Αποφασίστηκε όµως και µε τη σύµφωνη γνώµη του ιδιοκτήτη, να ληφθεί υπόψη στην ανάλυση σεισµικός συντελεστής ε = 0.16, γεγονός που συνάδει και µε τις προτάσεις της ερευνητικής οµάδας του έτους 1993. Ως µέθοδος ενίσχυσης του Φ.Ο. επιλέχθηκε η τεχνική των κλειστών περιµετρικών µανδυών στα υποστυλώµατα, µε πάχος τουλάχιστον 15 εκ., µε σκοπό την αύξηση της δυσκαµψίας, των αντοχών και της πλαστιµότητας του φορέα, µε ταυτόχρονη διατήρηση του υφιστάµενου πλαισιακού στατικού συστήµατος. Τα τοιχώµατα του πυρήνα των ανελκυστήρων ενισχύθηκαν µε την µέθοδο του µονόπλευρου µανδύα, λόγω λειτουργικών δεσµεύσεων. Ο έλεγχος επάρκειας των δοκών παραλήφθηκε και τύποις (βλ. θεσµικό πλαίσιο 6) και κατ ουσίαν, καθώς κρίσιµα στοιχεία στην ανάληψη σεισµικών δράσεων και για την µειωµένη πιθανότητα κατάρρευσης µίας κατασκευής υπό τον σεισµό σχεδιασµού της, είναι τα κατακόρυφα στοιχεία της. Οι δοκοί όµως που κρίθηκαν ιδιαίτερα κρίσιµες για την συνολική ευστάθεια του φέροντος οργανισµού, είναι αυτές που φέρουν φυτευτά υποστυλώµατα στην Βόρεια Πτέρυγα και αυτές ενισχύθηκαν. Σχήµα 6. Ξυλότυπος ενίσχυσης οροφής ισογείου (στ. +5.40) 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 8

Σχήµα 7. Ξυλότυπος ενίσχυσης οροφής Α ορόφου (στ. +8.80) 9. ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ Φ.Ο. Ο Φ.Ο. προσοµοιώθηκε ως γραµµικό χωρικό πλαίσιο µε χρήση συνήθους στην Ελληνική πρακτική προγράµµατος γραµµικής ελαστικής ανάλυσης. Για τις ενισχυµένες διατοµές ελήφθησαν συντελεστές µονολιθικότητας: K = 0,90 K R = 0,85 K R = 0,85 (δυσκαµψίας) (αντοχής έναντι κάµψης) (αντοχής έναντι διάτµησης) Για την ανάλυση της Βόρειας ή της Νότιας Πτέρυγας ξεχωριστά, η στάθµη του ισογείου (στάθµη +5.40) δεν εισήχθη στο πρόγραµµα σε όλη την κάτοψή της, αλλά έως το µέσο της περιοχής του αίθριου, καθώς εκτιµάται ότι η επιρροή της στην απόκριση της κάθε πτέρυγας ξεχωριστά πέραν αυτής της περιοχής, δεν είναι ουσιαστική. 10. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Από τα αποτελέσµατα της ανάλυσης προκύπτουν τα εξής : Ιδιοπερίοδοι κτιρίου : Νότια Πτέρυγα Τ x = 0.83 sec T z = 0.75 sec Βόρεια Πτέρυγα T x = 0.78 sec T z = 0.67 sec Μέγιστες µετατοπίσεις : Νότια Πτέρυγα x = 8 cm z = 6 cm Βόρεια Πτέρυγα x = 9 cm z = 6 cm Οι µετατοπίσεις του ενισχυµένου Φ.Ο., παρουσιάζουν µείωση της τάξεως του 40%, σε σχέση µε τις αντίστοιχες του υφιστάµενου, υπό την ίδια σεισµική ένταση. Οι ενισχυµένες διατοµές των υποστυλωµάτων, έχουν ποσοστά οπλισµού της τάξεως του ρ = 1,5 %. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 9

11. ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΕΙΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Τα τοιχώµατα του πυρήνα των ανελκυστήρων διαστασιολογήθηκαν, έναντι τέµνουσας λαµβάνοντας υπόψη τις δράσεις (V sd ) που αναπτύχθηκαν από την ανάλυση, ως εξής: monol. V < V = k (έλεγχος λοξής θλίψης σκυροδέµατος) sd Rd2 r V Rd2 monol. V < V = k V = k ( + + ) sd Rd 3 r Rd 3 r monol. V cd o V wd n V wd όπου : k r = 0.90 (συντελεστής µονολιθικότητας αντοχής) o V wd = τέµνουσα που αναλαµβάνεται από τον οπλισµό διάτµησης του παλαιού τοιχώµατος n V wd = τέµνουσα που αναλαµβάνεται από τον οπλισµό διάτµησης του νέου τοιχώµατος n Vsd monol. o V wd min ( - V cd - Vwd, Vsd ) k r Οι «δίδυµες» δοκοί ζυγώµατα πλαισίων στη στάθµη +5.40 της Βόρειας Πτέρυγας, διαστασιολογήθηκαν µε την περιβάλλουσα των εντατικών µεγεθών της ανάλυσης. Οι υπολογισµοί διαστασιολόγησης των βλήτρων στη διεπιφάνεια παλαιού νέου σκυροδέµατος έναντι της αναπτυσσόµενης διατµητικής ροής, ακολούθησαν τους τύπους αστοχίας όπως περιγράφονται στον EC 8 Part 1.4, 1995, µε τις αντίστοιχες µαθηµατικές εκφράσεις των τύπων αστοχίας τους. Σχήµα 8. Σκαρίφηµα δοκού Περιβάλλουσα εντατικών µεγεθών 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 10

12. ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Σχήµα 9. Τυπική λεπτοµέρεια οπλισµών µανδύα υποστυλώµατος και τοιχώµατος Σχήµα 10. Λεπτοµέρεια ενίσχυσης δοκού (στ. +5.40 Βόρειας Πτέρυγας) Οι συνέχειες υπερκαλύψεις των διαµήκων οπλισµών των υποστυλωµάτων καθ ύψος επιλέχθηκε να εξασφαλιστεί µε την κατά παράθεση ηλεκτροσυγκόλληση τόξου (Κ.Τ.Χ. 2000) των ράβδων, περί το µέσον του ύψους των ορόφων, για την αποτελεσµατική εκτόξευση του σκυροδέµατος, γιατί η συνήθης υπερκάλυψη των ράβδων µε αναµονές από τον υποκείµενο κάθε φορά όροφο δυσχεραίνει το έργο αυτό. Σχήµα 11. Κατά παράθεση σύνδεση διαµήκων ράβδων στο µέσο των ορόφων 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 11

Στους κόµβους που συντρέχουν δοκοί, δόθηκαν πλήθος κατασκευαστικών σχεδίων για την περίσφιξή τους, ανάλογα µε την περίπτωση. Σχήµα 12. Ενδεικτική λεπτοµέρεια περίσφιξης κόµβων Στις περιπτώσεις µείωσης των διατοµών των υπερκείµενων υποστυλωµάτων, η αγκύρωση των κάτω διαµήκων οπλισµών γίνεται όπως στο Σχήµα 13 παρουσιάζεται. Σχήµα 13. Τεχνική αγκύρωσης διαµήκους οπλισµού 13. ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΦΑΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Κατά την πορεία εκτέλεσης των εργασιών ενίσχυσης από τον Ανάδοχο και των περαιτέρω αποκαλύψεων του Φ.Ο. µε τις καθαιρέσεις τοιχοποιιών, αποκαλύφθησαν δύο κρίσιµα θέµατα στον υφιστάµενο Φ.Ο. Το πρώτο αφορά στις δοκούς ζυγώµατα των πλαισίων της στάθµης +5.40, οι οποίες φέρουν φυτευτά υποστυλώµατα και οι οποίες εβρέθησαν µε πλήθος ρωγµών (διάτρησης και διατµητικές). Οι ρωγµές αυτές σφραγίστηκαν µε χρήση ενέσιµης εποξειδικής ρητίνης. Πριν όµως την αφαίρεση της υποστύλωσης που υπήρχε και την έναρξη των εργασιών ενίσχυσης των δοκών αυτών, για λόγους ασφαλείας αναζητήθηκε τρόπος υποστύλωσης που να µην δυσχεραίνει τις εργασίες. Επιλέχθηκε η λύση να χυτευτεί προσωρινό υποστύλωµα κάτω από το 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 12

υπερκείµενο «φυτευτό», ακολουθώντας συγκεκριµένη και σαφή κατασκευαστική διαδικασία, το οποίο µετά το πέρας των εργασιών ενίσχυσης της δοκού αποξηλώθηκε. Φωτογραφία 1. Προσωρινό υποστύλωµα υποστύλωσης δοκού στ. +5.40 και οπλισµοί ενίσχυσης (διακρίνονται οι επισκευασµένες ρηγµατώσεις) Το δεύτερο αφορά κακοτεχνία επικίνδυνου χαρακτήρα που αποκαλύφθηκε στη Βόρεια Πτέρυγα, κατά την οποία το υποστύλωµα Κ51 διατοµής 50 x 80 στη στάθµη +0.00 δεν έχει συνέχεια προς την θεµελίωση, παρά µόνο κατά τη µισή του διατοµή, ενώ η υπόλοιπη ήταν στον αέρα. Στη συγκεκριµένη περίπτωση επιλέχθηκε να δηµιουργηθεί τοπικά πέδιλο και το υποστύλωµα να περισφιχθεί µέσα σε όγκο σκυροδέµατος και να υπολογιστεί σύµφωνα µε την τεχνική των κώνων εγκιβωτισµού υποστυλωµάτων που εφαρµόζεται στην τεχνολογία της βαριάς γραµµικής προκατασκευής Ω.Σ. Φωτογραφία 2. Ασυνέχεια υποστυλώµατος Κ51 Φωτογραφία 3. Κώνος σκυροδέµατος στο Κ51 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 13

Σχήµα 14. Γεωµετρία οπλισµοί κώνου σκυροδέµατος 14. ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ Φωτογραφία 4. Οπλισµοί µανδύα υποστυλώµατος Φωτογραφία 5.Οπλισµοί µανδύα τοιχώµατος 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου., 2006 14