Slide 1

Επισκευές, Ενισχύσεις, Προσθήκες
Σύγχρονες Μέθοδοι και Πρακτικές

Σύλλογος Πολιτικών Μηχανικών Ελλάδος
ΤΕΕ Τμήμα B/A Αιγαίου
ΝΕ ΤΕΕ Σάμου

Παραδείγματα Εφαρμογής ανελαστικών μεθόδων
(με βάση τον ΚΑΝΕΠΕ)

Βασίλειος Γ. Μπαρδάκης
πολιτικός μηχανικός, (Διπλ/Δρ) Παν. Πατρών
ειδ. δομοστατικός, (ΜΔΕ) ΕΜΠ


Slide 2

Λογική Ελέγχων Ασφαλείας
Στάθμη επιτελεστικότητας "Προστασία Ζωής", ανελαστική ανάλυση

Sd ≤ Rd
ψαθυρή αστοχία Vsd ≤ VRd,cyc(μθ)
(έλεγχος σε όρους δυνάμεων)

(πρωτεύοντα στοιχεία)

θRd = 0.5 ( θy+θu ) / γRd

oιονεί - πλάστιμη αστοχία θSd ≤ θRd

(δευτερεύοντα στοιχεία)

(έλεγχος σε όρους παραμορφώσεων)

θRd = θu / γRd

τοιχοπληρώσεις

δSd ≤ δRd = δu / γRd

(έλεγχος σε όρους παραμορφώσεων)


Slide 3

Παραδείγματα

Κτίριο Εθνικής Πινακοθήκης (Αθήνα)
Ενίσχυση & Προσθήκη Ορόφου

ΓΝΠ «Ο Άγιος Ανδρέας» (Πάτρα)
Σεισμική Αποτίμηση & Ενίσχυση

«Καπναποθήκες» Παπαστράτου (Αγρίνιο)
Ενίσχυση & Αλλαγή Χρήσης


Slide 4

Περιγραφή Δομικών Συστημάτων
•
•
•
•

4 υπέργειοι όροφοι μεγάλου ύψους

παραδοχές αρχικής μελέτης
κατηγορία O/Σ B300
κατηγορία Π/Σ B450
κατηγορία χάλυβα οπλισμού
St-III, St-I
σεισμικός συντελεστής ε=0.04
(Καν. 1959)

IV

IIIβ

πλήθος υπέργειων ορόφων: 2 (Ι, ΙΙα, ΙΙβ)
πλήθος υπέργειων ορόφων: 8 (ΙΙΙα, ΙΙΙβ, ΙV)

IIIα
I

IIβ

IIα

πλήθος υπόγειων ορόφων: 2

•
•
•
•

•
•
•

6 υπέργειοι όροφοι

παραδοχές αρχικής μελέτης
κατηγορία σκυροδέματος
B160, B225
κατηγορία χάλυβα οπλισμού St-I
κατηγορία χάλυβα διαμήκους
οπλισμού δοκών/πλακών St-I, St-IΙΙ
σεισμικός συντελεστής ε=0.06
(Καν. 1959)

παραδοχές αρχικής μελέτης
κατηγορία σκυροδέματος
B160
κατηγορία χάλυβα οπλισμού St-I
σεισμικός συντελεστής ε=0.06
(Καν. 1959)


Slide 5

Περιγραφή Δομικών Συστημάτων
Γεωμετρία: Κτίριο Ι


Slide 6

Περιγραφή Δομικού Συστήματος
Γεωμετρία: Κτίριο ΙΙα


Slide 7

Περιγραφή Δομικού Συστήματος
Γεωμετρία: Κτίριο ΙΙβ


Slide 8

Περιγραφή Δομικού Συστήματος
Γεωμετρία: Κτίριο IIIα


Slide 9

Περιγραφή Δομικού Συστήματος
Γεωμετρία: Κτίριο IIIβ


Slide 10

Περιγραφή Δομικού Συστήματος
Γεωμετρία: Κτίριο IV


Slide 11

Προσομοίωση Αποτίμησης
Λογισμικό : ANSYS, ETABS, ANSRuop


Slide 12

Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ)
Τοπικές Αντιστάσεις


Slide 13

Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ)
Τοπικές Αντιστάσεις

θy=φy·(Ls+av·z)/3 + θsh + θsl
ΕI eff 

p 

M

M y Ls

u

3θ y

 M y θy

θ

u

 θy  M y

θu  f h, bw , Ls ,ν , ω, ω, fc , f y w , α  ρs 


L
hx


  f μθpl   VR .c onc  fc , Ac , s , ρtot   VR .w
VR .c y c  VR .c omp  Ns ,


Ls 
h











Slide 14

Στόχοι Μελέτης Επεμβάσεων
Συμβατική διαδικασία :
κάλυψη των "ελαχίστων υποχρεωτικών απαιτήσεων" για ε=0.08
Προχωρημένη διαδικασία :
ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας
σεισμική επιτάχυνση εδάφους (g)
κατηγορία σπουδαιότητας
συντελεστής σπουδαιότητας
κατηγορία εδάφους
συντελεστής θεμελίωσης
τιμή ποσοστού απόσβεσης

ΙΙ
0.24
Σ4
1.30
Β
θ=1
5%

στοχευόμενη στάθμη επιτελεστικότητας: "Προστασία Ζωής"
έλεγχος εφαρμοσιμότητας 2ου στόχου:
"Άμεση Χρήση" για Συχνό Σεισμό


Slide 15

Επεμβάσεις
α) τοιχωματοποίηση πλαισίων / δημιουργία τοιχωμάτων στις πλευρές
υποστυλωμάτων
β) επικόλληση ελασμάτων χάλυβα σε στηρίξεις δοκών
γ) επικόλληση υφασμάτων ΙΟΠ για την αύξηση της φέρουσας ικανότητας έναντι
τέμνουσας και την αύξηση της διαθέσιμης πλαστιμότητας των υφισταμένων στοιχείων
δ) κατασκευή μανδύων Ω/Σ σε περιορισμένο πλήθος στύλων


Slide 16

Επεμβάσεις


Slide 17

Διαδικασίες Ανάλυσης
ελαστικές αναλύσεις "ελαχίστων υποχρεωτικών απαιτήσεων":
λεπτομερές γραμμικό προσομοίωμα αποτελούμενο από ραβδωτά και
επιφανειακά πεπερασμένα στοιχεία
 ανελαστικές στατικές αναλύσεις κατά ΚΑΝΕΠΕ :
μή-γραμμικό προσομοίωμα αποτελούμενο από ραβδωτά πεπερασμένα
στοιχεία τα οποία ενσωματώνουν κατάλληλους νόμους υστέρησης
πρότυπα φόρτισης:


κατανομή καθ’ ύψος σύμφωνα με το σχήμα της πρώτης ιδιομορφής
στη θεωρούμενη διεύθυνση
 κατανομή καθ’ ύψος συμβατή με την κατανομή των τεμνουσών
ορόφων που υπολογίζονται από την ελαστική δυναμική ανάλυση
του κτιρίου
 «ομοιόμορφη» κατανομή αποτελούμενη από οριζόντια φορτία
ανάλογα προς τη μάζα κάθε στάθμης




ελαστικές δυναμικές αναλύσεις κατά ΚΑΝΕΠΕ :
γραμμικό προσομοίωμα αποτελούμενο από ραβδωτά πεπερασμένα
στοιχεία με τέμνουσες δυσκαμψίες (στη διαρροή των άκρων)


Slide 18

Προσομοίωση
Λογισμικό : ANSYS, ETABS, ANSRuop


Slide 19

Καμπύλες Αντίστασης Συστημάτων


Slide 20

Ειδικά Θέματα
Ενίσχυση δοκού έναντι ορθής έντασης
Δείκτες ανεπάρκειας σε όρους ροπής (Ms/My)

Ms από 1.35∙G+1.50∙Q = -57.9 kNm


Slide 21

Ειδικά Θέματα
Ενίσχυση δοκού έναντι ορθής έντασης

• ΚΑΝΕΠΕ 8.2.1.3.(α).(i) "Η τεχνική δεν
εφαρμόζεται σε περιοχές οι οποίες
ενδέχεται να βρεθούν υπό θλιπτική
καταπόνηση"
• κατασκευαστικές δυσκολίες

• 70% μεγαλύτερη απαίτηση As


Slide 22

Ειδικά Θέματα
αξονική δύναμη προστιθέμενων στοιχείων - οιονεί σταδιακή δόμηση
αμελώντας το ΔΝs

υπερτίμηση My
20 ~ 35 %
υπερτίμηση δυσκαμψίας 20 ~ 40 %

λαμβάνοντας υπόψη το ΔΝs


Slide 23

Συμπεράσματα
Ο

στόχος της επέμβασης - Στάθμη Επιτελεστικότητας "Προστασία
Ζωής" υπό τον Σεισμό Σχεδιασμού - είναι πραγματοποιήσιμος παρά
τις αδυναμίες του υφιστάμενου δομικού συστήματος

Η

χρήση των προσομοιωμάτων και των διαδικασιών του Αντισεισμικού
Σχεδιασμού Νέων Δομημάτων κρίνεται ως μάλλον ανέφικτη. Αντίθετα,
οι πιο προχωρημένες διαδικασίες του προβλέπονται στον ΚΑΝΕΠΕ
οδηγούν τον σχεδιασμό σε λύση - με αντίτιμο την αύξηση της
πολυπλοκότητας των υπολογισμών

Τα

ειδικά θέματα επεμβάσεων που μελετήθηκαν επηρέασαν αρκετά τον
σχεδιασμό της επέμβασης και φαίνεται να έχουν ιδιαίτερη σημασία