8ο Φοιτητικό Συνέδριο « Επισκευές Κατασκευών – 02...
description
Transcript of 8ο Φοιτητικό Συνέδριο « Επισκευές Κατασκευών – 02...
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.