ΗΜΕΡΙΔΑ: «ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ (ΚΑΝ.ΕΠΕ.)» (a) Μόρφωση Φ.Ο. µε αρχιτεκτονικές υπερβολές T E E (Έλλειψη κανονικότητας: γεωµετρίας ή αντοχής σε επίπεδο ορόφου ή κτιρίου) T K M (β) Προσδιορισµός των εντατικών µεγεθών µε απλοποιητικές παραδοχές Σ. Η. Δ Ρ Ι (Έλλειψη Τ υπολογιστικών Σ µέσων: απουσία Ο χωρικής ανάλυσης Σ & δισδιάστατης πλαισιακής λειτουργίας) (γ) Διαστασιολόγηση µε διαδικασίες που σήµερα έχουν αναθεωρηθεί (δ) Μόρφωση φορέα χωρίς τις σύγχρονες αντισεισµικές αντιλήψεις Στέφανος Δρίτσος (πλαστιµότητα, ικανοτικός σχεδιασµός, κατασκευαστικές διατάξεις) Η Σηµασία του Κανονισµού Επεµβάσεων Ο ΚΑΝ.ΕΠΕ. στο Πλαίσιο των Ευρωκωδίκων Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών Δυσµένεια Παλαιών Κτιρίων (ε) Συχνά σχεδιασµός για σεισµικές δράσεις µικρότερες των αντιστοίχων για νέα κτίρια Παλαιά κτίρια: 1,75xε π.χ.1,75x0,08=0.14g Νέα κτίρια (µετά 1995): αx2.5/q π.χ 0.24x2.5/3.5=0.17g 0.14 1.5 1 0.17 3.5 3 Δυνητική Δυσµένεια της τάξεως του 1:3 ΤΕΕ /ΤΚΜ - ΟΑΣΠ Θεσσαλονίκη, 4/7/2012 1 Ανάγκη Αποτίµησης Σεισµικής Επάρκειας, Ανασχεδιασµού και Επεµβάσεων Πώς; 2 Ανασχεδιασµός Θέµα Δυσκολότερο από τον Σχεδιασµό Νέων Κτιρίων Γνώσεις λίγες και όχι επαρκώς τεκµηριωµένες Γιατί χρειαζόµαστε έναν Κανονισµό για Επεµβάσεις; Η µελέτη για επέµβαση είναι αρκετά διαφορετική από τη µελέτη σχεδιασµού ενός νέου κτιρίου Απουσία κανονισµού Διαφορετική η διαδικασία προσέγγισης Μόρφωση του φορέα πιθανόν απαράδεκτη, αλλά υπαρκτή Άλλα πράγµατα χρειάζονται Αβέβαιες εκτιµήσεις βασικών δεδοµένων στην αρχική φάση τεκµηρίωσης Χαµηλή ποιότητα σκυροδέµατος, Διαβρωµένοι οπλισµοί, Κρυµµένες ατέλειες 3 4
1 ο Στάδιο: Διαδικασία Άλλες µέθοδοι ανάλυσης απαιτούνται Τεκµηρίωση υφιστάµενης κατάστασης- Αξιοπιστία Δεδοµένων Οι ελαστικές µέθοδοι ανάλυσης που σήµερα χρησιµοποιούνται (για νέα Σ. Η. Δ Ρ Ι κτίρια) Τ έχουν αξιοπιστία Σ υπό συγκεκριµένες Ο προϋποθέσεις Σ που στα 2 ο Στάδιο: νέα κτίρια φροντίζουµε να πληρούνται. Αποτίµηση επάρκειας κατασκευής Στις περισσότερες περιπτώσεις οι προϋποθέσεις αυτές δεν 3 ο Στάδιο: πληρούνται στα παλιά κτήρια. Λήψη απόφασης επέµβασης - Επιλογή λύσης 4 ο Στάδιο: Αρχικός σχεδιασµός της λύσης επέµβασης 5ο Στάδιο: Κατασκευή του Έργου 5 Αλλά και αν τύχει να πληρούνται, τι τιµή θα έχει ο συντελεστής συµπεριφοράς q; Ανάγκη προχωρηµένων µεθόδων ανάλυσης 6 Τι είναι αστοχία; Αντοχή < Ένταση Έλλειψη προδιαγραφών ποιότητας και τρόπου κατασκευής Έστω M Rd = 150 KNm< M d = 200 KNm (διαφορές αντοχών, σφηνώµατα) Σε µία µελέτη νέου κτιρίου φροντίζουµε αυτό να µην ισχύει Αβέβαιοι τρόποι προσοµοίωσης (άνοιγµατα) Σε ένα υφιστάµενο η ανισότητα µπορεί να ισχύει Δεν κοστίζει πολύ να αγνοηθεί η συνεισφορά τους στις νέες κατασκευές Ερωτήµατα: Σ. Τι επίπεδα βλάβης Η. θα υπάρξουν; Δ Ρ Ι Παράδειγµα Τ Σ Ο Σ Ποιες οι συνέπειες; Συµµετοχή στην συνολική αντοχή της κατασκευής Θα τις δεχθούµε; Φέρων οργανισµός Τοιχοπληρώσεις Σύνολο Νέες κατασκευές 900 100 1000 Παλαιές κατασκευές 300 150 450 Στις παλαιές κατασκευές ο ρόλος τους σηµαντικός Ανάγκη Ορισµού επιπέδων βλάβης Μέχρι τώρα τις αγνοούµε. Γιατί; Τοιχοπληρώσεις Αν αγνοηθούν στην αποτίµηση των παλαιών κατασκευών Ανάγκη σοβαρών ενισχύσεων (συχνά ανέφικτων) 7 8
Ποια είναι η αντοχή (ή καλλίτερα η ικανότητα) δοµικών µελών Ιστορικό ΚΑΝ.ΕΠΕ. που δεν πληρούν προϋποθέσεις έντεχνης κατασκευής; 2000 Ορισµός 17-µελούς Οµάδας Εργασίας από ΟΑΣΠ π.χ. - περιοχές µε κοντές αναµονές 2003 1 η Έκδοση Κανονισµού (Σχέδιο) Σ. - έλλειψη αγκίστρων Η. στα τσέρκια Δ Ρ Ι 2004 Τ Σ Κρίση από Ο 24-µελή Επιτροπή Σ Συµβούλων - ανεπαρκείς αγκυρώσεις 2005 2 η Έκδοση Κανονισµού (Σχέδιο) 2006-2007 2007 Έλεγχος Εφαρµοσιµότητας Κανονισµού από 9 Μελετητικά Γραφεία Πώς θα µελετηθούν (θα σχεδιαστούν) οι απαιτούµενες επεµβάσεις; 2009 2009 2010 2011 3 η Έκδοση Κανονισµού (Σχέδιο) Δηµόσιος Διάλογος 4 η Έκδοση Κανονισµού 5 η Έκδοση Κανονισµού, Εναρµονισµένου µε τους Ευρωκώδικες 9 2012 ΦΕΚ 42/Β/20-1-2012 Ο Νέος Κανονισµός Επεµβάσεων (ΚΑΝ.ΕΠΕ.) ΦΕΚ 42/Β/20-1-2012 Μετά το ΦΕΚ...... Εισάγεται ένα ολοκληρωµένο πλαίσιο για την σεισµική αποτίµηση και τον ανασχεδιασµό των υφιστάµενων κατασκευών υιοθετώντας τις πλέον σύγχρονες αντιλήψεις Βάζει τάξη στην ακατάστατη περιπτωσιολογία και στο θολό σχετικό γνωστικό περιβάλλον ΚΑΔΕΤ Δίνει εφόδια στον µελετητή για να στηρίξει τις επιλογές του Σ. Η. Δ Ρ Ι (Κανονισµός Τ Αποτίµησης Σ και Δοµητικών Ο Επεµβάσεων Σγια Τοιχοποιίες) Συνεισφέρει στην οικονοµία της χώρας Προκαλεί, επιδεικτικά τα Πανεπιστήµια, να τρέξουν να αναθεωρήσουν τα Ηµερίδες - Σεµινάρια προγράµµατα σπουδών τους και να διδάξουν την πλέον σύγχρονη γνώση,. γιατί χρειάζεται πλέον στην καθ ηµέρα πράξη Πρωτοποριακό Κανονιστικό Κείµενο διεθνώς. Έχει ήδη χαρακτηριστεί ως η µελλοντική έκδοση του σχετικού ευρωκώδικα.... Επιτροπή υποστήριξης (και µελλοντικής αναθεώρησης) ΚΑΝ.ΕΠ.Ε GCI (Greek Code or Intervention) ΕΚΠΠΣ Διεθνής Οµάδα Εργασίας - Διεθνές Workhop
ΕΥΡΩΚΩΔΙΚΕΣ Ευρωπαϊκά Πρότυπα (ΕΝ) για τον Σχεδιασµό EN 1990 Ευρωκώδικας 0: Βάσεις Σχεδιασµού EN 1991 Ευρωκώδικας 1: Δράσεις EN 1992 Ευρωκώδικας 2: 1: ΕΝ1998-1 Γενικοί Κανόνες, Σεισµικές Δράσεις, Σ. Η. Σχεδιασµός Φορέων Δ από Σκυρόδεµα Ρ Ι Τ Σ Ο Κανονικά Κτίρια Σ EN 1993 Ευρωκώδικας 3: Σχεδιασµός Φορέων από Χάλυβα 2: ΕΝ1998-2 Γέφυρες EN 1994 Ευρωκώδικας 4: Σχεδιασµός Συµµείκτων Φορέων από Χάλυβα 3: ΕΝ1998-3 Αποτίµηση & Ενίσχυση Κτιρίων και Σκυρόδεµα EN 1997 Ευρωκώδικας 7: Γεωτεχνικός Σχεδιασµός EN 1998 Ευρωκώδικας 8: Αντισεισµικός Σχεδιασµός Φορέων EN 1995 Ευρωκώδικας 5: Σχεδιασµός Ξύλινων Φορέων EN 1996 Ευρωκώδικας 6: Σχεδιασµός Φορέων από Τοιχοποιία EN 1999 Ευρωκώδικας 9: Σχεδιασµός Φορέων από Αλουµίνιο 4: ΕΝ1998-4 5: ΕΝ1998-5 6: ΕΝ1998-6 EN 1998 Ευρωκώδικας 8: Αντισεισµικός Σχεδιασµός Φορέων Σιλό, Δεξαµενές, Αγωγοί Θεµελιώσεις, Αντιστηρίξεις, Γεωτεχνικά Θέµατα Πύργοι, Ιστοί, Καπνοδόχοι ΕΚ8-Μέρος 3 Aement and Retroitting o Exiting Structure Αποτίµηση της Φέρουσας Ικανότητας Κτιρίων και Επεµβάσεις ΚΑΝΟΝΙΣΤΙΚΟ (σελ.33) + ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ (σελ.54) + Ο.Σ. ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΣΙΔΗΡΕΣ Σ. (σελ. Η. 20) (σελ. 9) Δ (σελ. 25) Ρ Ι Τ Σ Ο Σ Εθνικό Προσάρτηµα ΣΕΠ ΕΛΟΤ 1498-3:2009 (σελ.5) + ΚΑΝ.ΕΠΕ. Ως πρότυπο για κατασκευές Ο.Σ. ΕΛΟΤ περιλαµβάνον Συµπληρωµατικές Μη αντικρουόµενες διατάξεις (σελ.335) ΦΕΚ 42/Β/20-1-2012
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ ΗΜΕΡΙΔΑ: «ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ (ΚΑΝ.ΕΠΕ.)» Σκυρόδεµα Χάλυβας Σύνθετα 8.1 Γενικές Απαιτήσεις Έλεγχος διεπιφανειών 8.2 Επεµβάσεις σε Κρίσιµες Περιοχές Ραβδόµορφων οµικών Στοιχείων Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της ικανότητας έναντι µεγεθών ορθής έντασης Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της φέρουσας ικανότητας έναντι τέµνουσας Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της τοπικής πλαστιµότητας Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της δυσκαµψίας TEE TKM 8.3 Επεµβάσεις σε Κόµβους Πλαισίων Ανεπάρκεια λόγω διαγώνιας θλίψης κόµβου Ανεπάρκεια οπλισµού κόµβου Κεφ. 6 και 8: Διαστασιολόγηση Επεµβάσεων 8.4 Επεµβάσεις σε Τοιχώµατα Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση ικανότητας έναντι µεγεθών ορθής έντασης Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της φέρουσας ικανότητας τέµνουσας Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της τοπικής πλαστιµότητας Επεµβάσεις µε στόχο την αύξηση της δυσκαµψίας Στέφανος Δρίτσος Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών 8.5 Εµφάτνωση Πλαισίων Προσθήκη απλού γεµίσµατος Τοιχωµατοποίηση πλαισίων Ενίσχυση υφιστάµενων τοίχων πληρώσεως Προσθήκη ράβδων δικτύωσης, µετατροπή πλαισίων σε κατακόρυφα δικτυώµατα 8.6 Προσθήκη Νέων Παράπλευρων Τοιχωµάτων και ικτυωµάτων ΤΕΕ /ΤΚΜ - ΟΑΣΠ Θεσσαλονίκη, 4/7/2012 1 Σύνδεσµοι Θεµελίωση νέων τοιχωµάτων ιαφράγµατα 2 8.7 Επεµβάσεις σε Στοιχεία Θεµελίωσης Βλάβες σε οκίµιο µε Εκτοξευόµενο Σκυρόδεµα και Βλήτρα 3 4
Βλάβες σε οκίµιο µε Έγχυτο Σκυρόδεµα, Σκυρόδεµα, Λεία ιεπιφάνεια χωρίς ιατµητικούς Συνδέσµους 5 6 Έλεγχος Συνεργασίας στη Διεπιφάνεια Ανίσωση Ασφαλείας Rid > Sid Αντίσταση Διεπιφάνειας (σε θλίψη, σε εφελκυσµό, διατµητική) (βλ. Κεφ.6) Εντατικά Μεγέθη που δρουν στη διεπιφάνεια Ελάχιστα και Μέγιστα Απώλεια Σύνδεσης στη Διεπιφάνεια 7 8
Έλεγχος Διεπιφανειών παλαιό σκυρόδεµα Δ Β Α ι F = V Γ FΓΔ Α Δ j νέο σκυρόδεµα a ή Γ Β, π ε ι j δi FAB FΓ - διεπ. Vi-j Β Μ z Μ +Δ Μ. Viδιεπ j = M ' a = V' z' z' V V διεπ. Μ ',V' =Ροπή, Τέµνουσα λόγω δράσεων µετά την επέµβαση Vi-j. π ε ι V. π ε ι j δi d Vδ R a Ελάχιστο Ποσοστό Βλήτρων ρδ = Αd 0,18 ctm 9 yk Acδ ina 10 Εκτράχυνση µε Αµµοβολή Προετοιµασία Επιφάνειας µε Αεροµατσάκονο 11 12
ΜΑΝΔΥΕΣ Ο.Σ. Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 13 14 Τοποθέτηση ενδιάµεσων συνδετήρων σε επιµήκεις διατοµές 15 16
Τοποθέτηση ενδιάµεσων συνδετήρων σε τετραγωνικές διατοµές OXI NAI γωνία 45ο Άνοιγµα Συνδετήρων 17 Διατµητική Αντίσταση Διεπιφάνειας: 18 VRdδιεπιφ. Μηχανισµοί Τριβή και Συνοχή Ηλεκτροσυγκόλληση Άκρων Συνδετήρων Μανδύα 19 Δράση Βλήτρου Δράση Σφικτήρα Ηλεκτροσυγκολλήσεις 20
τ (N/mm 2 ) 4 3 2 1 0 ΑΟΠΛΕΣ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ τ/τ ud τ Τραχεία διεπιφάνεια µε συνοχή 0, 5 = 1, 14 3( / u ) Η επιφάνεια του υφιστάµενου σκυροδέµατος έχει εκτραχυνθεί u τ ud Η χαλύβδινη ράβδος είναι επαρκώς αγκυρωµένη Σ. Η. τ ud Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ (1) Όταν εφαρµόζεται Διατµητική Τάση (Taio and Vintzeleou, 1987) Τραχεία διεπιφάνεια χωρίς συνοχή τ > 0, 5 = 0, 81+ 0, 19 u τ ud (2) Προκαλείται Ολίσθηση u Λεία διεπιφάνεια µε συνοχή 2 1/3 τ = 0.4( σ ) (3) Ανοίγει η Επιφάνεια Επαφής(επειδή εξαιτίας u c c της τραχύτητας η µια επιφάνεια κινείται πάνω στην άλλη) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 (mm) (CEB Bul. No. 162, 1983) 0 0.5 u u (ΚΑΝ.ΕΠΕ., 2012) Πρόσθετη Τριβή ΟΠΛΙΣΜΕΝΕΣ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ Όταν µια Χαλύβδινη Ράβδος διαπερνά µια ιεπιφάνεια, µπορεί να προκύψει δράση σφικτήρα, εάν: (4) Ενεργοποιείται Εφελκυστική Δύναµη στη χαλύβδινη ράβδο (5) Ασκείται Θλιπτική Τάση (σ c ) στη διεπιφάνεια 21 Δράση Σφικτήρα (6) Πρόσθετη Τριβή Πρόσθετη ιατµητικήαντίσταση 22 Οπλισµένες Διεπιφάνειες Αντίσταση Τριβής Οπλισµένες Διεπιφάνειες τ/τ ud u τ 0 5 = 1 14 τ ud ( u ),, 3 / V τ ud Σ. Η. τ > 0, 5 = 0, 81+ 0, 19 Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ u τ ud u 2 1/ 3 τ = 0.4( ( σ +ρ )) ud cd cd d yd 0 0.5 u u (ΚΑΝ.ΕΠΕ., 2012) Μηχανισµός Δράσης Βλήτρου 23 24
Αλληλεπίδραση Μηχανισµού Ανάληψης Διατµητικού Φορτίου Διατµητική Αντίσταση Δράσης Βλήτρου V+c V 3 V 4 V d = 0,1d u + 1,80d u d 0,5 d V Vud ud V Vud Vd V i V+c,u 5db 3db S,u 2 mm db α) ράση συνοχής και τριβής S [mm] β) ράση τριβής λόγω εγκάρσιου οπλισµού Vtot Vd 0,5Vud S S [mm] 6db Vtot,u Vd,u d 0.1d 0,1d=0.005d u 0.1 u u b =0,1d b duduu=0,05d b Sd,u Ελάχιστη απαιτούµενη επικάλυψη οπλισµού για πλήρη ενεργοποίηση της Δράσης Βλήτρου 25 Εκτράχυνση και Χρήση Χαλύβδινων Βλήτρων Stot,u S [mm] γ) ράση βλήτρου S [mm] δ) ράση όλων των µηχανισµών Vtot = β D Vd + β V 26 Οπλισµένες Διεπιφάνειες 27 Χαλύβδινοι Ηλεκτροσυγκολληµένοι Σύνδεσµοι (Αναρτήρες) 28
Fcm=4uoμc+10nbA+nDFuDΚFF=FyΚδy=δδyyΚκΚ=ΚμεΚδu=δuuΘλίβουσα ύναµη Μανδύα Και btmπλήρης Αλληλεπίδραση Τριβή Αναρτήρες Βλήτρα (πάπιες) Συνδετήρες Μανδύα hελάχιστοι Μερική Αλληλεπίδραση Aw t α 0.8 yw d 2 ctm d, δηλ. w h αw ywd ctm t Διαχωρισµός 29 29 { ΕΚΩΣ 2000 { { Προσεγγιστική Μέθοδος Μονολιθικής Συµπεριφοράς k k = 0,80 k r = 0,90 k θy = 1,25 k θu = 0,80 P 30 Πιθανή Κατανοµή Παραµορφώσεων και Τάσεων Εντατικού Μεγέθους Παραµόρφωσης µε Επισκευασµένα Στοιχεία F F y,µ F y,ε µονολιθικό επισκευασµένο F re,µ Κ F re,ε Κ µ εyδκαµπύλες δ y,µ δ y,ε δ u,ε δ u,µ δ,ε,ε,ε,μ,μ,μπόσο θα ήταν το λάθος αν θεωρούσαµε µονολιθική συµπεριφορά; 31 32
k k Συντελεστές Μονολιθικότητας υσκαµψία πραγµατικού σύνθετου στοιχείου = υσκαµψία µονολιθικούστοιχείου Εκτίµηση ικανότητας Προσθήκη Νέας Στρώσης Σκυροδέµατος k µ Με συνεκτίµηση της ολίσθησης Προσεγγιστικά µε χρήση συντελεστών µονολιθικότητας Αντοχή πραγµατικού σύνθετου στοιχείου k r = Σ. Αντοχή µονολιθικούστοιχείου k k Η. k r Δ Ρ Ι Τ Σ Ο Σ 1,0 Για πλάκες: Πλαστιµ ότητα πραγµατικού σύνθετου στοιχείου = Πλαστιµ ότητα µονολιθικούστοιχείου k k = 0,85 k r = 0,95 k θy = 1,15 k θu = 0,85 kδ u Οριακήπαραµ όρφωση πραγµατικού σύνθετου στοιχείου = Οριακή παραµ όρφωση µονολιθικούστοιχείου R = Κ R i, ενισχ. i i, µονολ. Για λοιπά στοιχεία: k k = 0,80 k r = 0,85 k θy = 1,25 k θu = 0,75 33 34 Αποκατάσταση Ικανότητας Περιοχής µε Μειωµένα Μήκη Ματισµένων Ράβδων σ j t j σ j t j σ j t j Καµπτική Ενίσχυση l σ j t j ρ σ h Building Klinkertr, Amterdam T απ = (1 λ) A b (1 λ) A b l h h, απ. µ ρ l σ t =σ B ρ (1- λ ) A j j h ό που: β= A / b j = B απαιτ. β μ l σ j T=µ ρ σ σ = 3 2 Aj 12 y d = ( a 2 N ) w (. d : u ) u c a απ Nl 3 Για µανδύες t j = A / j απαιτ. 2 2 2 y S c c d d ( Α j / ) απ. = 1.3 k 1( ) 0.4 0.30 l d k E c S 2 j ctm 35 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 36
Teng et al, 2002 Teng et al, 2002 Σ. Αναλαµβανόµενη Η. ΡΙΤΣΟΣ δύναµη επικολλητών φύλλων συναρτήσει του µήκους αγκύρωσης 37 Απόσχιση επικάλυψης σκυροδέµατος στο πέρας του σύνθετου υλικού Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 38 Διάγραµµα Φορτίου-Βύθισης για Δοκούς Ενισχυµένες µε Επικολλητά Ελάσµατα Teng et al, 2002 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 39 40
Έλεγχος Αποκόλλησης P Pmax Le = P/2 Έλεγχος Απόσχισης Άκρου Ej tj Vd,απολ. Vcd,απολ 2 ctm Md,απολ. 0.67 MRd,απολ Pmax = k ctm b j L e P/2 Lb σ jd = Le E σcrit P = max 1,15 j ctm 2tj γ R = 1, 2 1, 2 b j t j Lb Ας θεωρηθεί η περίπτωση µίας δοκού από σκυρόδεµα C16/20 που ενισχύεται στο εφελκυόµενο πέλµα µε ένα έλασµα ΙΟΠ-Άνθρακα, πάχους tj=1mm και πλάτους bj=1/2bw. Εξετάζοντας την 2η µορφή αστοχίας λαµβάνεται: 2/3 ctm 0.3 ck = 0.316 2/3 = 1.92 MPa και σ j,crit = 1.15 200 x 1.92 x 103 = 504 MPa 2 Rotay, 1997 Χρήσιµη τεχνική για ενισχύσεις γύρω από νέα ανοίγµατα σε πλάκες, τοιχώµατα t j σ j,crit Vdj = 41 A j σ jd A o ydo + A jσ jd Vd,απ όλ. 42 Καµπτική Ενίσχυση µε Οπλισµούς εντός Αυλακιών (Δεν καλύπτεται από τον ΚΑΝ.ΕΠΕ.) σκυρόδεµα σκυρόδεµα CFRP tripοπλισµός Λάµες - Ρητίνη Λάµες -Ρητίνη bonding agent σκυρόδεµα Εγκιβωτισµένη ράβδος οπλισµού 43 Μιτολίδης, ιδακτορική ιατριβή 2009, ΑΠΘ. 43 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 44 Λάµες - Ρητίνη
VR1dRdRMΑύξηση Φέρουσας Ικανότητας Έναντι Τέµνουσας Ανεπάρκεια Έναντι Λοξής Θλίψης (Vd>VRd2) Με περίσφιγξη = 1,125+ 1,25aω )γ( ck,c w ck Με προσθήκη νέων στρώσεων σκυροδέµατος κλειστός µανδύας (συνιστάται) τρίπλευρη ενίσχυση Ανεπάρκεια Οπλισµού Διάτµησης Με πρόσθετες στρώσεις σκυροδέµατος Με εξωτερικά στοιχεία από χάλυβα ή ΙΟΠ (Vd>VRd3) (α) (β) (γ) (δ) (ε) (α) (β) (γ) Ενδεικτικοί τρόποι ενίσχυσης σε διάτµηση έναντι ανεπάρκειας σε λοξή θλίψη: (α), (β) Κλειστές ενισχύσεις, (γ) Ανοικτές ενισχύσεις d V,r+V 45 (στ) (ζ) (η) Ενδεικτικοί τρόποι ενίσχυσης σε διάτµηση έναντι ανεπάρκειας οπλισµού διάτµησης: (α), (β) κλειστή ενίσχυση, (γ), (δ),(ε),(στ) ανοικτή ενίσχυση µε αγκυρωµένα άκρα & (ζ) ανοικτή ενίσχυση αποδεκτή κατά παρέκκλιση 46 Διατµητική Ενίσχυση µε ΙΟΠ Περίσφιγξη µε Μεταλλικό Κλωβό (a) (β) Η τάση στις ίνες εξαρτάται από το εύρος της ρωγµής που γεφυρώνουν. Δεν υπάρχει ανακατανοµή της έντασης Αστοχούν οι ίνες στη θέση (α) πριν καλά-καλά ενεργοποιηθούν οι ίνες στην θέση (β) Μέση τιµή αντοχής ½ max Αντοχής k v = 0,5 47 48
Περίσφιγξη µε ΙΟΠ Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 49 Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 50 σc περισφιγµένο µε FRP *c, FRP *c, περισφιγµένο µε στοιχεία χάλυβα απερίσφικτο c 0,85c 0 ε co ε cu ε*cu, FRP ε*co Χαλύβδινη περίσφιγξη ε*cu = 0, 0035 + 0,1αωw Περίσφιγξη ΙΟΠ µε ίνες άνθρακος ε*cu = 0, 0035 ( c* : c ) 2 Περίσφιγξη ΙΟΠ µε ίνες γυαλιού ε*cu = 0, 007 ( c* : c ) 2 όπου Σ. Η. ΡΙΤΣΟΣ 51 ε*cu ε c* = (1,125 + 1, 25αω w ) c 52
1q+τ(ττττqμ-1)τ2τττττ2εucΑπαιτούµενος Οπλισµός Περίσφιξης Αύξηση Πλαστιµότητας Απαιτούµενος Οπλισµός Περίσφιξης Αύξηση Πλαστιµότητας Απαίτηση Στοχευόµενου q: Υπολογίζεται ο απαιτούµενος δείκτης συµπεριφοράς q µ = q/q o (q o παράγοντας υπεραντοχής δοµήµατος κατά EC8) Υπολογίζεται ο απαιτούµενος δείκτης πλαστιµότητας σε όρους µετακινήσεων: ( ) cu c c Απαίτηση Στοχευόµενου m: Οµοίως µε δείκτη συµπεριφοράς q, µόνο που το µ d αντικαθιστάται µε m απ. Απαίτηση Επιθυµητής Ικανότητας Γωνίας Στροφής Χορδής θ u : µ d Σ. Η. Δ Ρ Ι Υπολογίζεται Τ η µ 1/r µέσω Σ αξιόπιστων Ο συσχετισµών µε Σ τη µ θ = τό2θ =µ θ u, απ. θ, απ. y τότ Υπολογίζεται η απαιτούµενη τιµή του δείκτη πλαστιµότητας σε όρους Όπου η θ y : καµπυλότητας : Για δοκούς ή υποστυλώµατα Για τοιχώµατα (µ d 1):(µ 1/r 1) = 3 ( 1/ r) d L + a z ( ) L a z V h V L 1/ r d y b y + y b y θ = Υπολογίζεται η απαιτούµενη µέγιστη θλιπτική παραµόρφωση σκυροδέµατος: ( ) ( 1/ r) + 0,002 1 0,125 y θ = 1/ r + 0,0013 1+ 1,5 + y y y 3 h + 3 L 8 c 8 c * ε = 2,2 μ ε ν cu 1/r y Η συσχέτιση των µ θ και µ d γίνεται µέσω των σχέσεων: Ογκοµετρικό µηχανικό ποσοστό περίσφιξης ω w : µ =µ µη σχηµατισµός πλαστικού µηχανισµού ορόφων θ d * Χαλύβδινη Περίσφιξη: ε = 0,0035+ 0,1 α ω cu w Htot * * 2 µ =µ θ d πιθανός σχηµατισµός πλαστικού µηχανισµού σε όροφο Περίσφιξη µε CFRP: ε = 0,0035 cu ( : c c) H * ορ. µε = (1,125+ 1,25 a ω ) 2 c w c * * *Περίσφιξη µε GFRP:με = 0,007 : 53 µ = 3µ 2 54 1/ r, απ. d, απ.,τπωw,απ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΟΜΒΩΝ Προσθήκη χιαστί κολλάρων από χαλύβδινα στοιχεία Επισκευή µε ρητινενέσεις 55 CEA, Sacley 56
ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΚΟΜΒΩΝ Προσθήκη επικολλητών ελασµάτων από χάλυβα Ενίσχυση κόµβων µε ΙΟΠ 57 CEA, Sacley 58 Ενίσχυση Τοιχωµάτων Αποκατάσταση Ανεπαρκών Αναµονών Όπως και στα υποστυλώµατα Αύξηση Φέρουσας Ικανότητας Έναντι Κάµψης Προσθήκη υποστυλωµάτων στα άκρα Μονόπλευρη ενίσχυση και προσθήκη υποστυλωµάτων Ολόπλευρος κλειστός µανδύας (συνιστάται) CEA, Sacley 59 60
Ενίσχυση Τοιχωµάτων Εµφάτνωση Πλαισίων Αύξηση Φέρουσας Ικανότητας Έναντι Τέµνουσας Ανεπάρκεια λόγω λοξής θλίψης κορµού Προσθήκη νέων στρώσεων σκυροδέµατος ή µανδύα Ανεπάρκεια οπλισµού διάτµησης Προσθήκη Εξωτερικών στοιχείων χάλυβα ή ΙΟΠ ή µανδύας Ολίσθηση Τοιχώµατος Προσθήκη κατακόρυφων µεταλλικών στοιχείων εκατέρωθεν του αρµού Τοπικός µανδύας Αύξηση Πλαστιµότητας (Δεν προσφέρονται οι µέθοδοι περίσφιγξης) Μορφές: Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Προσθήκη Σ Απλού Γεµίσµατος Ο Σ Τοιχωµατοποίηση Πλαισίου Ενίσχυση Υφισταµένων Τοίχων Πληρώσεως Κρίσιµα σηµεία της µελέτης Έλεγχος επάρκειας µεταφοράς τέµνουσας στις στάθµες των ορόφων Μικρή Αξονική Μειωµένη Ενεργός υσκαµψία, Μεγάλη Στροφή στο Θεµέλιο Αύξηση διατοµής θλιβόµενου πέλµατος µε προσθήκη εγκάρσιου τοιχώµατος µε τοπική διεύρυνση του άκρου Τοποθέτηση εγκαρσίων διαµπερών σφικτήρων 61 Σηµαντική Αύξηση της Δυσκαµψίας και της Σεισµικής αντίστασης του φορέα Κατασκευαστικά θέµατα υσκολία σκυροδέτισης (ανεπαρκής πρόσβαση στην κορυφή) Αντιµετώπιση συστολής ξήρανσης 62 Προσθήκη Απλού Γεµίσµατος Τοιχώµατα από: α) Άοπλο ή οπλισµένο σκυρόδεµα (επί τόπου κατασκευαζόµενα ή προκατασκευασµένα) β) Άοπλη ή οπλισµένη τοιχοποιία Τοιχοµατοποίηση Πλαισίου Εµφατνώσεις πάχους µικρότερου ή ίσου µε το πλάτος της δοκού νέο νέο υποστύλ ωμα υποστύλ ωμα Δεν λαµβάνονται Σ. ειδικά µέτρα Η. σύνδεσης του Δ γεµίσµατος Ρ µε το Ι Τ Σ Ο Σ νέο νέο παλαιό παλαιό τοίχωμα τοίχωμα υποστύλωμ υποστύλωμ πλαίσιο α α Προσοµοίωση του γεµίσµατος µέσω διαγώνιου θλιπτήρα Εµφατνώσεις πάχους µεγαλύτερου του πλάτους της δοκού Χαµηλή πλαστιµότητα. Συνιστάται m 1,5 Προσοχή Πρόσθετες Τέµνουσες σε Δοκούς και Υποστυλώµατα 63 64
Τοιχωµατοποίηση Πλαισίου Ενίσχυση Υφισταµένων Τοίχων Πληρώσεως Προσοµοίωµα Ελέγχου Επάρκειας P F h F l Ασκούµενη Τοίχωµα: Τέµνουσα στο Με αµφίπλευρες οπλισµένες στρώσεις εκτοξευόµενου σκυροδέµατος χωρίς υποχρεωτική αγκύρωση στο περιβάλλον πλαισίωµα. L N Ελάχιστο πάχος στρώσης 50 mm h N F 2V F = V Rc γ d P ℓ Min ρv= ρh=0,005 Εξασφάλιση της από κοινού λειτουργίας υφιστάµενης τοιχοποιίας µε τις δύο στρώσεις ενίσχυσης µέσω διαµπερών κοχλωτών συνδέσµων: Έλεγχος Αντίστασης Φατνώµατος: Θλίψη ιαγώνιου Θλιπτήρα: L N = F l NR = λ t w bw ' c c' = 0, 6 c bw = ενεργό πλάτος διαγώνιου θλιπτήρα λ 0,4, συντελεστής αποµένουσας απόκρισης του διαγώνιου θλιπτήρα µετά την υπέρβαση της κρίσιµης παραµόρφωσής του Αντίσταση ενισχυµένου τοίχου = Αντίσταση λοξού θλιπτήρα ιάτµηση κατά Μήκος των ιεπιφανειών: Fβλ., οριζ. = F 1 l N R > n δ Du L 2 h 1 Fβλ., κατ. = Fβλ.,οριζ. > n v D u l 2 Ελάχιστη ποσότητα βλήτρων 3Φ16 ανά µέτρο της περιµέτρου και ρmin 65 65 ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΝΕΩΝ ΠΑΡΑΠΛΕΥΡΩΝ ΤΟΙΧΩΜΑΤΩΝ Η ΧΑΛΥΒ ΙΝΩΝ ΙΚΤΥΩΜΑΤΩΝ (Λύση που απαιτεί ιδιαίτερα υψηλή µελετητική και κατασκευαστική εµπειρία) 66 ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΙΚΤΥΩΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Λεπτοµέρεια Α Λεπτοµέρεια Α- Κάτοψη Συνιστώµενη θέση τοιχωµάτων Ενδεικτική διάταξη συνδέσµων Συνίσταται: (α) Ο συνδυασµός της θεµελίωσης των νέων τοιχωµάτων µε τις υφιστάµενες θεµελιώσεις (β) Η κατά το δυνατόν αύξηση της αξονικής δύναµης που θα αναλάβουν τα νέα τοιχώµατα 67 κατά τον σεισµό 68
ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ Ανεπάρκεια επιφάνειας έδρασης Ανεπαρκές ύψος Αύξηση διαστάσεων Συνδυασµός µε ενίσχυση κατακόρυφων µελών Σ. Η. Δ Ρ Ι Τ Σ Ανάρτηση Ο Σ A Pn tanα w ywd www.epikeve epikeve.civil.upatra.gr Ενδεικτικήενίσχυσηπεδίλωνµετηντεχνικήτωνµανδυών, 69 όταν η επέµβαση περιλαµβάνει και ενίσχυση του φέροντος κατακόρυφου στοιχείου 70