Θέμα: Παράδειγμα Εφαρμογής ΚΑΝΕΠΕ

Θέμα: Παράδειγμα Εφαρμογής ΚΑΝΕΠΕΠαράδειγμα Εφαρμογής ΚΑΝΕΠΕ

Έργο: Γ.Ν. Πατρών Γ.Ν. Πατρών ""Ο Άγιος ΑνδρέαςΟ Άγιος Ανδρέας""

Ειδικά Θέματα Αντισεισμικού Σχεδιασμού Κτιρίων

Ενισχύσεις - Επισκευές

ΤΕΤΕΕΕ

Περιφερειακό Τμήμα Θράκης

ΤΕΕ Σύλλογος Πολιτικών Μηχανικών Ελλάδος

Βασίλειος Γ. Μπαρδάκηςπολιτικός μηχανικός, (Διπλ/Δρ) Παν. Πατρώνειδ. δομοστατικός, (ΜΔΕ) ΕΜΠ

Δόμημα : Γ.Ν. Πατρών "Ο Άγιος Ανδρέας"

ΚτΕ : ΔΕΠΑΝΟΜ Α.Ε.

Κατηγορία Μελέτης : Στατική Μελέτη Ενίσχυσης

Μελετητές: Λιόντος και Συνεργάτες Ε.Π.Ε.

Τεχνικοί Σύμβουλοι ΚτΕ : Καθ. Στ. Δρίτσος, Καθ. Κ. Σπυράκος

Στοιχεία ΜελέτηςΣτοιχεία Μελέτης

Περιγραφή Δομικού ΣυστήματοςΠεριγραφή Δομικού Συστήματος πλήθος υπέργειων ορόφων: 2 πλήθος υπόγειων ορόφων: 2I, IIα, IΙβ

πλήθος υπόγειων ορόφων: 2ΙΙΙα, IΙIβ, IV πλήθος υπέργειων ορόφων: 8

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

1959)

παραδοχές αρχικής μελέτης• κατηγορία σκυροδέματος B225• κατηγορία χάλυβα οπλισμού St-I• κατηγορία χάλυβα διαμήκους

οπλισμού δοκών/πλακών St-IΙΙ• σεισμικός συντελεστής ε=0.06

(Καν. 1959)

Περιγραφή Δομικού ΣυστήματοςΠεριγραφή Δομικού Συστήματος

Γεωμετρία: Κτίριο Ι

Περιγραφή Δομικού ΣυστήματοςΠεριγραφή Δομικού Συστήματος

Γεωμετρία: Κτίριο ΙΙα

Περιγραφή Δομικού ΣυστήματοςΠεριγραφή Δομικού Συστήματος

Γεωμετρία: Κτίριο ΙΙβ

Περιγραφή Δομικού ΣυστήματοςΠεριγραφή Δομικού Συστήματος

Γεωμετρία: Κτίριο IIIα

Περιγραφή Δομικού ΣυστήματοςΠεριγραφή Δομικού Συστήματος

Γεωμετρία: Κτίριο IIIβ

Περιγραφή Δομικού ΣυστήματοςΠεριγραφή Δομικού Συστήματος

Γεωμετρία: Κτίριο IV

Τεκμηρίωση ΠρομελέτηςΤεκμηρίωση Προμελέτης

διάβρωση εγκάρσιου οπλισμού

40 %

διάβρωση διαμήκους οπλισμού

20 %

fcm ″B160″ 17 Mpa

fcm ″B225″ 24 Mpa

fcm ″B225 4ου″ 16 Mpa

fsym ″St-I″ 253 Mpa

fsym ″St-III″ 460 Mpa Πλήρωση με

υλικό μεγάλης πυκνότητας

ΠροσομοίωσηΠροσομοίωση ΑποτίμησηςΑποτίμησης

Λογισμικό : ANSYS, ETABS, ANSRuop

Συμβατική ΔιαδικασίαΣυμβατική Διαδικασία ΑποτίμησηςΑποτίμησηςYA 330/ΑΖ5β/16-1-2001, YA 5172/ΑΖ5β/18.10.99 και ΥΑ 5371/Β11/17.7.08 περί "ελαχίστων υποχρεωτικών απαιτήσεων για τη σύνταξη μελετών αποκατάστασης και αδειών επισκευής / ενίσχυσης" :

Δράση σεισμού: Ε=1.75∙ε∙(G + ψ2∙Q) Μή-σεισμικός συνδυασμός δράσεων: 1.35∙G + 1.50∙Q Σεισμικός συνδυασμός δράσεων: G + ψ2∙Q E

0 - 1/3

1/3 - 2/3

2/3 - 1

> 1

Καμπτικοί δείκτες βλάβης (σε όρους MS/MR) Υποστυλωμάτων από Ανελαστικές Στατικές Αναλύσεις

Δείκτες ανεπάρκειας σε όρους ροπής Δείκτες ανεπάρκειας σε όρους ροπής ((MMss/M/MRR))

Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ)Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ)

Τοπικές Αντιστάσεις

Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ)Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ)

Τοπικές Αντιστάσεις

θy=φy·(Ls+av·z)/3 + θsh + θsl

y

syeff θ3

LMIΕ

yyu

yyu

MθθθMM

p

sywcswu ρα,f,f,ω,ω,ν,L,b,hfθ

w.Rtot

sccconc.R

pl

θ

s

scomp.Rcyc.R Vρ,h

L,A,fVμf

L

xh,NVV

Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ)Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ)

Προσομοίωση μή-γραμμικής συμπεριφοράς μελών σκυροδέματος υπό ανακυκλιζόμενες συνθήκες παραμόρφωσης

πειραματική ( (fibfib 2003) 2003) υπολογιστική

ραβδωτά Π.Σ. συγκεντρωμένης ανελαστικότητας συγκεντρωμένης ανελαστικότητας

(τροποποιημένο προσομοίωμα Takeda τύπου Μ /θ στα άκρα τους)

7 επιταχυνσιο-γραφήματα ιστορικών καταγραφών, τροποποιήθηκαν έτσι ώστε να είναι συμβατά με το φάσμα του ΕΑΚ για ζ=5%

Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ) Αποτίμηση με βάση την Επιτελεστικότητα (ΚΑΝΕΠΕ)

μέσω Ανελαστικής Δυναμικής Ανάλυσηςμέσω Ανελαστικής Δυναμικής Ανάλυσης

0 - 1/3

1/3 - 2/3

2/3 - 1

> 1

0 - 1/3

1/3 - 2/3

2/3 - 1

> 1

λθ = θs/θΠΖ λV = Vs/VR(μθ)

Επιρροή τοιχοπληρώσεων:

• δρομικές t < 10cm

• Κεντρικό

άνοιγμα > 50%

πλάτος w = 0.1∙L

Στόχοι Μελέτης Επεμβάσεων Στόχοι Μελέτης Επεμβάσεων

Συμβατική διαδικασία :

κάλυψη των "ελαχίστων υποχρεωτικών απαιτήσεων" για ε=0.08

Προχωρημένη διαδικασία :

ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας ΙΙσεισμική επιτάχυνση εδάφους (g) 0.24κατηγορία σπουδαιότητας Σ4συντελεστής σπουδαιότητας 1.30κατηγορία εδάφους Βσυντελεστής θεμελίωσης θ=1τιμή ποσοστού απόσβεσης 5 % στοχευόμενη στάθμη επιτελεστικότητας: "Προστασία Ζωής"έλεγχος εφαρμοσιμότητας 2ου στόχου: "Άμεση Χρήση" για Συχνό Σεισμό

Επεμβάσεις Επεμβάσεις α) τοιχωματοποίηση πλαισίων / δημιουργία τοιχωμάτων στις πλευρές υποστυλωμάτωνβ) επικόλληση ελασμάτων χάλυβα σε στηρίξεις δοκώνγ) επικόλληση υφασμάτων ΙΟΠ για την αύξηση της φέρουσας ικανότητας έναντι

τέμνουσας και την αύξηση της διαθέσιμης πλαστιμότητας των υφισταμένων στοιχείωνδ) κατασκευή μανδύων Ω/Σ σε περιορισμένο πλήθος στύλων

Διαδικασίες Ανάλυσης 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)

ΠροσομοίωσηΠροσομοίωση

Λογισμικό : ANSYS, ETABS, ANSRuop

Καμπύλες Αντίστασης Συστημάτων Καμπύλες Αντίστασης Συστημάτων

Ενίσχυση δοκού έναντι ορθής έντασηςΕνίσχυση δοκού έναντι ορθής έντασης

Δείκτες ανεπάρκειας σε όρους ροπής Δείκτες ανεπάρκειας σε όρους ροπής ((MMss/M/Myy))

MMss από από 1.351.35∙∙G+1.50G+1.50∙∙Q = -57.9 Q = -57.9 kNmkNm

Ειδικά ΘέματαΕιδικά ΘέματαΕνίσχυση δοκού έναντι ορθής έντασηςΕνίσχυση δοκού έναντι ορθής έντασης

• 70% μεγαλύτερη απαίτηση As

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

Ενίσχυση δοκού έναντι ορθής έντασηςΕνίσχυση δοκού έναντι ορθής έντασηςΕιδικά ΘέματαΕιδικά Θέματα

Ειδικά ΘέματαΕιδικά Θέματασύνδεση τοιχώματος-πλάκας

ms ns vs

Ειδικά ΘέματαΕιδικά Θέματααξονική δύναμη προστιθέμενων στοιχείων - οιονεί σταδιακή δόμηση

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

αμελώντας το ΔΝs λαμβάνοντας υπόψη το ΔΝs

Ειδικά ΘέματαΕιδικά Θέματαέλεγχος βυθίσεων κοιτόστρωσης - σημαντική στροφή θεμελίου

ΣυμπεράσματαΣυμπεράσματαΟ στόχος της επέμβασης - Στάθμη Επιτελεστικότητας "Προστασίας Ζωής" υπό τον Σεισμό Σχεδιασμού - είναι πραγματοποιήσιμος παρά τις αδυναμίες του υφιστάμενου δομικού συστήματος Η χρήση των προσομοιώματων 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