8ο Φοιτητικό Συνέδριο « Επισκευές Κατασκευών – 02 »,Μάρτιος 2002

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Ο/Σ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ ΝΕΟΖΗΛΑΝΔΙΚΟ

ΣΧΕΔΙΟ ΟΔΗΓΙΩΝ

ΘΕΛΕΡΙΤΗΣ ΗΛΙΑΣΚΑΤΕΡΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΦΟΡΕΑ

Διώροφο μη τοιχοπληρωμένο κτίριο.Διαστάσεις υποστυλωμάτων : 25x25 cmΔιαστάσεις δοκών : 25x50 cmΠάχος πλάκας 15 cmΥλικά : Σκυρόδεμα C16/20

Χάλυβας κύριων οπλισμών : S400 Χάλυβας εγκάρσιων οπλισμών : S220

Φορτία : Επικάλυψη 1 KN/m² , Kινητό 2 KN/m²

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΦΟΡΕΑ

ΟΠΛΙΣΜΟΙ ΚΤΙΡΙΟΥ

Υποστυλώματα : Κύριοι 4Φ14,Εγκάρσιοι Φ8/20

Δοκοί : Άνω 2Φ12,Κάτω 4Φ12,Εγκάρσιοι Φ8/20

ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ

Σεισμική επιτάχυνση 0.24gΦάσμα επιταχύνσεων ΕΑΚ2000,απόσβεση 5%Κατηγορία εδάφους ΓΜειωμένες τιμές δυσκαμψιών στοιχείων

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

Στάδιο 1

• Υπολογισμός καμπτικών & διατμητικών αντοχών υποστυλωμάτων, δοκών και κόμβων

• Αναγνώριση του τρόπου αστοχίας

Πίνακας 1 : Καμπτικές αντοχές υποστυλωμάτων

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ ΟΡΟΦΟΣ 1 ΟΡΟΦΟΣ 2Κ1 35,35 34,19Κ2 47,91 40,84Κ3 39,46 35,09Κ4 51,12 42,25Κ5 56,47 50,07Κ6 53,27 43,41Κ7 47,32 38,04Κ8 55,10 44,69Κ9 49,96 39,23

Πίνακας 2 : Διατμητικές αντοχές υποστυλωμάτων

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ ΟΡΟΦΟΣ 1 ΟΡΟΦΟΣ 2Κ1 48,19 46,98Κ2 64,44 54,45Κ3 52,78 47,91Κ4 70,38 56,22Κ5 95,64 68,28Κ6 75,46 57,75Κ7 63,48 51,13Κ8 81,40 59,52Κ9 68,07 52,51

Πίνακας 3 : Τέμνουσα δύναμη V=Mu / Ls στην καμπτική αστοχία

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ ΟΡΟΦΟΣ 1 ΟΡΟΦΟΣ 2Κ1 23,57 22,79Κ2 31,94 27,23Κ3 26,31 23,39Κ4 34,08 28,17Κ5 37,64 33,38Κ6 35,51 28,94Κ7 31,55 25,36Κ8 36,73 29,79Κ9 33,31 26,15

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

Στάδιο 2

Υπολογισμός οριακής σεισμικής τέμνουσας βάσης

• Άθροισμα τεμνουσών αντοχής κατακορύφων στοιχείων ΣVRi.

• ΣVR1=290.64 KN , ΣVR2=245.2 KN

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

Στάδιο 3 Υπολογισμός βασικής μεταφορικής

ιδιοπεριόδου της κατασκευής • Ρηγματωμένες διατομές συστάσεων 25% της

δυσκαμψίας της γεωμετρικά αρηγμάτωτης διατομής

• Εύρεση ιδιοπεριόδου Τ= 0.9461 sec

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

Στάδιο 4

Υπολογισμός απαιτούμενου συνολικού δείκτη πλαστιμότητας.

• μδ=q αν Τ>Τ2

• μδ=(q2+1)/2 αν Τ<Τ2

• μδ=q=Φd(T)/Ag , Ag=ΣVRi/M

• μδ=q=2.03

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

Σταδιο 5 :Σύγκριση διαθέσιμου με απαιτούμενο δείκτη

πλαστιμότητας υποστυλωμάτων.

Ε π ίπ εδ ο μ έλους (γω νίες σ τρ.χ ορδ ή ς)

δ ια ρροήγω νία σ τρ.χ ορδ ή ς θy

α σ τοχ ίαγω νία σ τρ.χ ορδ ή ς θu

δ ια ρροή μ ετα κ ίνη σ η

α σ τοχ ία

μ ετα κ ίνη σ η

δ y δ u

Δ Ε ΙΚ ΤΗ ΣΠ Λ Α Σ ΤΙΜ Ο ΤΗ ΤΑ ΣΜ Ε ΤΑ Κ ΙΝ Η Σ Ε Ω Ν μ δ = δ u /δ y

δ ια ρροή λόγωχ ά λυβ α

φ sy

δ ια ρροήλόγω σ κυροδ έμ α τος

φ cy

α σ τοχ ία λόγωχ ά λυβ α

φ su

α σ τοχ ίαλόγω σ κυροδ έμ α τος

φ cu

Ε π ίπ εδ ο δ ια τομ ή ς (κα μ π υλότη τες)

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

• Έλεγχος θραύσης εφελκυόμενου χάλυβα πριν την εξάντληση βράχυνσης αστοχίας του σκυροδέματος :

))('1(

)'1()'1(*

)(''3

cusu

cusu

c

tyv

c

t

c

y

sucu

cocu

c f

ff

f

f

f

fAv

bdf

N

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ A Αστοχία

ΟΡΟΦΟΣ 1

Κ1N/bdfc0,0539 Αποφλ.

Κ2-0,0047-0,0047

Κ30,19390,0935

Αποφλ.Αποφλ.

Κ4-0,0047-0,0047

Κ50,24700,4626 -0,0047

Αποφλ.Αποφλ.

Κ6 0,2888

Κ7-0,0047-0,0047

Αποφλ.

Κ80,18560,3399 -0,0047

Αποφλ.

Κ9 0,2251Αποφλ.Αποφλ.

ΟΡΟΦΟΣ 2

Κ1 0,0397-0,0047-0,0047

Κ2Αποφλ.Αποφλ.

Κ30,10780,0470

-0,0047-0,0047

Κ4Αποφλ.

Κ50,12310,2270

-0,0047-0,0047

Αποφλ.Αποφλ.

Κ6 0,1362

Κ7-0,0047-0,0047

Αποφλ.Αποφλ.

Κ80,07930,1515 -0,0047 Αποφλ.

Κ9 0,0911 -0,0047 Αποφλ.

Έλεγχος διαρροής εφελκυόμενου οπλισμού με την αποτίναξη της επικάλυψης.

ycu

c

yvycu

cocu

c

yv

c

y

c

y

c

f

f

f

f

f

f

f

fBv

bdf

N

)'1(

)()3

(

'1

'''

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΚ1

B0,5291

ΟΡΟΦΟΣ 1

Ν/bdfc

0,0539

Κ2Κ3Κ4

0,19390,09350,2470

Κ5Κ6

0,46260,2888

Κ7Κ8

0,1856

Κ9

0,33990,2251

ΟΡΟΦΟΣ

2

Κ1Κ2

0,03970,1078

Κ3Κ4

0,0470

Κ5

0,12310,2270

Κ6Κ7

0,13620,0793

Κ8Κ9

0,15150,0911

0,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,52910,5291

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

Περισφιγμένη διατομή (CEB/FIP, Model Code 90)

Πραγματικές τιμές αντοχών υλικών αντί τιμών σχεδιασμού Καμπυλότητα στην αστοχία :

αστοχία χάλυβα

αστοχία σκυροδέματος

dsu

susu )1(

dcu

cucu

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ ξcu0,06480,2326

φcu0,2807

ΟΡΟΦΟΣ 1

Κ1 ,

Κ2Κ3 0,1122

0,07820,1621

Κ4 0,2964

Κ5 0,55510,06130,0328

Κ6Κ7

0,34660,2228

0,0525

Κ8 0,40790,0816

Κ9 0,27010,0446

ΟΡΟΦΟΣ 2 

Κ1 0,04770,0673

Κ20,38120,1405

Κ30,1294

Κ40,05650,1477

0,32190,1231

Κ5 0,0667

Κ60,27240,1634

Κ70,11120,1911

Κ80,09510,1818

Κ9 0,10940,10000,1662

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

Καμπυλότητα στη διαρροή

dE

f

ys

ysy )1(

dE

f

d yc

c

y

ccy

8.1

διαρροή οπλισμού

διαρροή σκυροδέματος

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ ξy0,27730,3584

φsy0,0145

ΟΡΟΦΟΣ 1

Κ1 ,

Κ2Κ3 0,3039

0,01630,0150

Κ4 0,3821

Κ5 0,45680,01690,0192

Κ6Κ7

0,39890,3544

0,0174

Κ8 0,41780,0162

Κ9 0,37270,0180

ΟΡΟΦΟΣ 2 

Κ1 0,26670,0167

Κ20,01430,0152

Κ30,3127

Κ40,27220,3216

0,01440,0154

Κ5 0,0167

Κ60,37350,3290

Κ70,01560,0148

Κ80,29480,3372

Κ9 0,30240,01580,0150

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ ξy0,25700,3315

φcy0,0278

ΟΡΟΦΟΣ 1

Κ1 ,

Κ2Κ3 0,2760

0,02150,0259

Κ4 0,3650

Κ5 0,52670,01960,0198

Κ6Κ7

0,39320,3266

0,0182

Κ8 0,42990,0219

Κ9 0,35090,0166

ΟΡΟΦΟΣ 2 

Κ1 0,25050,0204

Κ20,02850,0252

Κ30,2834

Κ40,25380,2914

0,02810,0245

Κ5 0,0203

Κ60,35210,2984

Κ70,02390,0265

Κ80,26900,3068

Κ9 0,27490,02330,0260

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

Υπολογισμός γωνιών στροφής χορδής

σε αστοχία και διαρροή (Fardis M.N. & Panagiotakos T.B.).

s

plplyu

syu L

LL

L5.01

3

c

ybysl

syy

fdd

fda

L

)'(

25.00025.0

3

ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ(Μέθοδος NEW ZEALAND)

Υπολογισμός διαθέσιμου δείκτη πλαστιμότητας :

y

u

ysy L

usu L 2

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ φu φy Ls (m) Lpl (m) δu ( m)

ΟΡΟΦΟΣ 1

Κ1Κ2

0,2807 0,01451,5 0,2417 0,1992

Κ30,0782 0,0163

1,5 0,2417 0,0657

Κ40,1621 0,0150

1,5 0,2417 0,1206

Κ50,0613 0,0169

1,5 0,2417 0,0550

Κ60,0328 0,0136

1,5 0,2417 0,0331

Κ70,0525 0,0174

1,5 0,2417 0,0495

Κ80,0816 0,0162

1,5 0,2417 0,0679

Κ90,0446 0,0166

1,5 0,2417 0,0436

ΟΡΟΦΟΣ 2

Κ10,0673 0,0167

1,5 0,2417 0,0588

Κ20,3812 0,0143

1,5 0,2417 0,2660

Κ30,1405 0,0152

1,5 0,2417 0,1063

Κ40,3219 0,0144

1,5 0,2417 0,2266

Κ50,1231 0,0154

1,5 0,2417 0,0949

Κ60,0667 0,0167

1,5 0,2417 0,0584

Κ70,1112 0,0156

1,5 0,2417 0,0871

Κ80,1911 0,0148

1,5 0,2417 0,1398

Κ90,10000,1662

0,01580,0150

1,5

1,50,24170,2417

0,07980,1233

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ φy θy Ls (m) δy (m)

ΟΡΟΦΟΣ 1

Κ1Κ2

0,0145 0,0137 1,5 0,0206

Κ30,0163 0,0146 1,5 0,0219

Κ40,0150 0,0140 1,5 0,0210

Κ50,0169 0,0149 1,5 0,0224

Κ60,0136 0,0133 1,5 0,0199

Κ70,0174 0,0152 1,5 0,0228

Κ80,0162 0,0146 1,5 0,0219

Κ90,0166 0,0148 1,5 0,0222

ΟΡΟΦΟΣ 2 

Κ10,0167 0,0148 1,5 0,0222

Κ20,0143 0,0136 1,5 0,0204

Κ30,0152 0,0141 1,5 0,0211

Κ40,0144 0,0137 1,5 0,0205

Κ50,0154 0,0142 1,5 0,0213

Κ60,0167 0,0148 1,5 0,0222

Κ70,0156 0,0143 1,5 0,0214

Κ80,0148 0,0139 1,5 0,0208

Κ90,01580,0150

0,01440,0140

1,51,5

0,02160,0210

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑ δu δy μδ

ΟΡΟΦΟΣ 1

Κ1Κ2

0,1992 0,0206 9,6782

Κ30,0657 0,0219 2,9924

5,7436Κ4

0,1206 0,0210

Κ50,0550 0,0224 2,4529

Κ60,0331 0,0199 1,6654

Κ70,0495 0,0292 2,172

Κ80,0679 0,0219 3,1046

Κ90,0436 0,0222 1,9634

ΟΡΟΦΟΣ 2 

Κ10,0588 0,0222 2,643

Κ20,2660 0,0204 13,0273

Κ30,1063 0,0211 5,0307

Κ40,2266 0,0205 11,0525

Κ50,0949 0,0213 4,4575

Κ60,0584 0,0222 2,6257

Κ70,08715 0,0214 4,0627

Κ80,1398 0,0208 6,7042

Κ9

0,0798

0,12330,02160,0210

3,70295,8808

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Το κτίριο κρίνεται ανεπαρκές και χρήζει επισκευής- ενίσχυσης αφού : μδιαθ.<μαπαιτ.

υποστύλωμα Κ5 : 1.67 < 2.03 υποστύλωμα Κ8 : 1.96 < 2.03

Η μέθοδος των δυνάμεων, αν και συντηρητική, παρέχει γόνιμο έδαφος για προβληματισμό στο θέμα της Σεισμικής Αποτίμησης

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ1. Displacement-Based Seismic Assesment and Retrofit of RC Buildings,

Panagiotakos T.B ,Kosmopoulos A.I and Fardis M.N.2. Deformations of Reinforced Concrete Members at Yielding and Ultimate, Panagiotakos T.B and Fardis M.N., ACI Structural Journal,March-April 2001.3. Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings, Paulay, T. and Pristley, M.J.N., J.Wiley,New York. N.Y.4. Ελληνικός Αντισεισμικός Κανονισμός, Ε.Α.Κ.2000.5. Μαθήματα Οπλισμένου Σκυροδέματος – Μέρος I , Φαρδής Μ.Ν (1999),Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών.6. Αντισεισμικός Σχεδιασμός Κατασκευών Οπλισμένου Σκυροδέματος, Φαρδής Μ.Ν (2001),Σημειώσεις για το Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Πάτρα.7. New Zealand National Society for Earthquake Engineering (1996), “The Assessment and Improvement of the Structural Performance of risk Buildings”, Draft for General Release.8. SAP2000NonLinear,User’ s Manual.