Προσεισμική ενίσχυση πολυώροφης οικοδομής: Εξέταση δύο εναλλακτικών λύσεων
Creators: name: Λιάκος, Γεώργιος Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2008
Subjects: Ενίσχυση
Ελκυστήρες
Ενφατνούμενα
Προένταση
Αγκύρωση
ΚΑΝΕΠΕ
Reinforcement
Tendons
Shear wells
Prestress
Anchorage
KANEPE

description: Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η προσεισμική ενίσχυση του κτιρίου ιδιοκτησίας της Ισραηλιτικής Κοινότητας Λάρισας επί της οδού Ελ. Βενιζέλου 133 στη Λάρισα. Πρόκειται για ένα κτίριο με Υπόγειο, Ισόγειο και πέντε ορόφους στο οποίο οι δύο ανώτεροι όροφοι αποτελούν προσθήκη, η οποία έγινε με νέα οικοδομική άδεια. Στόχος της κάθε μορφής ενισχύσεως είναι η ικανοποίηση της βασικής ανίσωσης ασφαλείας του Κανονισμού, η οποία απαιτεί παντού και πάντοτε η αντοχή να υπερισχύει της καταπόνησης. Στο συγκεκριμένο κτίριο η επιλογή του καταλληλότερου τρόπου ενίσχυσης έπρεπε να ικανοποιεί κάποιους περιορισμούς που εμπόδιζαν την επιλογή οποιασδήποτε τεχνικής επέμβασης. Οι τεθέντες περιορισμοί ήταν οι εξής: a) Τα δύο καταστήματα του ισογείου υπήρχε δέσμευση να παραμείνουν εν λειτουργία, με το ένα εξ αυτών να έχει αντικείμενο άκρως ευαίσθητο έναντι των της επεμβάσεως. Ο περιορισμός αυτός απέκλειε, περίπου, εργασίες ενισχύσεωςστον κρισιμότερο, αντισεισμικώς, όροφο, το Ισόγειο. b) Το κόστος της επεμβάσεως έπρεπε να περιορισθεί, ώστε να «χωρέσει» στο ήδη συμφωνηθέν τίμημα μεταξύ του Κυρίου του Έργου και του Αναδόχου. Οι περιορισμοί, σημειωτέον, δεν επηρέασαν την επιλογή της εμμέσου επεμβάσεως, η οποία λόγω και των άλλων δεδομένων του προβλήματος θα αποτελούσε ούτως ή άλλως μονόδρομο, ωστόσο και εξ αιτίας των τεθέντων περιορισμών αντιμετωπίσθηκε μέσω αυτής κατά τον καλύτερο τρόπο το πρόβλημα του «άβατου» των καταστημάτων. Εξαιτίας του περιορισμού που αφορά το κόστος της επεμβάσεως έγινε κάποια «έκπτωση» ως προς την επιδιωκόμενη επιτελεστικότητα, δεδομένου ότι δεν υπήρξε κανένας έλεγχος ως προς την αντοχή των δοκών και κατά συνέπεια καμία επέμβαση σε αυτές. Συνοπτικώς μπορεί να λεχθεί ότι επιλέχθηκε να προσδοθεί στο κτίριο ασφάλεια πολύ υψηλότερη από αυτήν που διέθετε προ της ενισχύσεως και όσο το δυνατόν παραπλήσια με αυτή που διαθέτουν, στατιστικώς, οι σύγχρονες οικοδομές. Προτάθηκαν δύο πιθανές λύσεις, οι οποίες αμφότερες ανήκουν στην κατηγορία των έμμεσων επεμβάσεων και διαφοροποιούνται κυρίως ως προς το είδος των πρόσθετων στοιχείων. Οι δύο αυτές εναλλακτικές λύσεις ενίσχυσης αποβλέπουν: (α) στην παραλαβή μέσω των πρόσθετων στοιχείων μεγάλου τμήματος των σεισμικών δράσεων και (β) στη δραστική μείωση των υπό τον σεισμό σχεδιασμού μετακινήσεων του χωρικού συστήματος. Αμφότερα συντελούν εμμέσως στην αποτελεσματική προστασία του υφισταμένου φέροντος οργανισμού. Οι δύο λύσεις που προτείνονται είναι οι ακόλουθες:  Κατασκευή ενφατνούμενων τοιχωμάτων σε κατάλληλες θέσεις των πλαισίων του κτιρίου.  Κατασκευή ελκυστήρων από ράβδους σιδηρού οπλισμού σε όλες τις θέσεις που ήταν δυνατή η τοποθέτηση τους. Η επιλογή των θέσεων των ελκυστήρων έγινε με βάση την ύπαρξη συμπαγών τοιχοποιιών, δηλαδή χωρίς ανοίγματα. Οι ράβδοι τοποθετούνται μπροστά από τις τοιχοποιίες και τελικώς καλύπτονται με συστήματα ξηράς δόμησης (γυψοσανίδες). Η λύση αυτή ξεκίνησε με την τοποθέτηση ελκυστήρων και στις δύο διευθύνσεις του κτιρίου. Όμως λόγω αδυναμίας τοποθέτησης αυτών κατά την διεύθυνση x μετατράπηκε σε μια μεικτή λύση με ελκυστήρες κατά y και ενφατνούμενα τοιχώματα, τοποθετημένα όμως μακριά από τα καταστήματα, κατά x. Ο λόγος που προτάθηκε αυτή η λύση ήταν η εύρεση μιας «καθαρότερης» λύσης αποφεύγοντας όσο το δυνατόν περισσότερο τις καθαιρέσεις, τα σκαψίματα και τις εκτεταμένες σκυροδετήσεις που απαιτεί η πρώτη πρόταση. Αυτό ήταν άκρως επιθυμητό στο συγκεκριμένο κτίριο λόγω των δύο καταστημάτων του ισογείου όπως αναφέρθηκε προηγουμένως. Η πορεία των υπολογισμών έχει ως εξής. Αρχικά υπολογίζονται οι μετακινήσεις ασφαλείας του υφιστάμενου φορέα. Στη συνέχεια με βάση της μετακινήσεις αυτές επιλέγεται η κατάλληλη διάταξη ενίσχυσης που να ικανοποιεί τις παραπάνω μετακινήσεις και έπειτα γίνονται όλοι οι απαραίτητοι έλεγχοι αντοχής στα δομικά στοιχεία. Ως συμπέρασμα θα μπορούσαμε να πούμε ότι η λύση των τοιχωμάτων είναι μια γενικώς αποδεκτή μέθοδος ενισχύσεως και η αποτελεσματικότητά της είναι κοινώς αποδεκτή. Η δεύτερη λύση των ελκυστήρων παρουσίασε αρκετά ικανοποιητικά αποτελέσματα στην διεύθυνση y και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως πιθανή λύση επέμβασης κτιρίων. Η επιτυχία της όμως έγκειται στην κατάλληλη εξεύρεση θέσεων για τους ελκυστήρες. Δυστυχώς η εύρεση επαρκών κατάλληλων θέσεων σε ένα κτίριο είναι δύσκολή υπόθεση. Έτσι κάθε κτίριο θα πρέπει να εξετάζεται πρώτα ως προς την καταλληλότητα του για την εφαρμογή αυτής της λύσης, δηλαδή την ύπαρξη επαρκών διαθέσιμων θέσεων για τους ελκυστήρες, και στην συνέχεια να γίνεται η εφαρμογή της.
description: The subject of the present research is the preseismic reinforcement of the building owned by the Jewish Community of Larissa, on El. Venizelou 133rd street, at Larissa. It is a building with Underground, Ground floor and five floors, in which the two upper floors constitute an addition, which was realized with a new building authorization. The objective of each form of reinforcement is the satisfaction of the basic inequality of safety of the Regulation, which requires everywhere and always the resistance to overpower the load. In the particular building the choice of the optimal form of reinforcement should satisfy certain restrictions that prevented the choice of any technical intervention. The placed restrictions were the following: a) There was a commitment that the two shops of the ground floor remain in operation. Additionally, the one of these shops had an object extremely sensitive to the intervention. This restriction excluded, roughly, reinforcement works on the most antiseismically critical floor, the Ground floor. b) The cost of intervention should be limited, so that it would fit to the already agreed price between the Dominant of the Work and the Contractor. The restrictions, noteworthy, did not influence the choice of the indirect intervention, which, because of and other data of the problem, would constitute in any case one way road. However, despite the placed restrictions the problem of the “inviolate” shops was faced via this in the best way. Because of the restriction that concerns the cost of intervention, there was a "discount" on the sought efficiency, since there was no check on the resistance of the beams and consequently no intervention in them. In brief, it can be said that it was chosen to give to the building much higher safety than the one it had before the reinforcement and as much as possible similar to the safety of most modern buildings. They were proposed two likely solutions, which both belong to the category of indirect interventions and they differ mainly in the type of the additional elements. These two alternative solutions of reinforcement aim: (a) to sustain through the additional elements a big part of seismic action and (b) to the drastic reduction of the displacements of the territorial system due to the earthquake of planning. Both of them indirectly contribute to the effective protection of the existing load bearing structure. The two proposed solutions are the following:  Construction of shear walls in frames in suitable places of the frames of the building.  Construction of tendons using bars of iron armor in every place that it was possible. The choice of the positions that the tendons were placed was based on the existence of compact brick walls, which means without openings. The bars were placed in front of the brick walls and finally they were covered with dry layout systems (gypsum boards). This solution started with the placement of the tendons in the two directions of the building. However, because of the difficulty to their placement at the x direction, it was changed to a mixed solution with tendons at the y direction and shear walls in frames, placed far from the shops, at the x direction. The reason that this solution was proposed was to find a "cleaner" solution avoiding as much as possible unmaking, digging and extensive building with concrete that the first proposal required. This was extremely desirable in the particular building because of the two shops of the ground floor, as it was mentioned previously. The course of the calculations is the following. Initially, they are calculated the displacements of safety of the existing structure. Then, it is selected the suitable form of reinforcement that will satisfy the calculated displacements and then, they are made all the essential checks on the resistance of the structural elements. As a conclusion, we could say that the solution of the shear walls is a generally acceptable method of reinforcement and its effectiveness is unnegotiable. The second solution with the tendons gave satisfactory enough results in the y direction and it could be used as a possible solution of intervention in buildings. However, its success depends on the appropriate choice of the tendons’ places. Unfortunately, finding sufficient suitable places in a building is a difficult affair. Thus, each building will have to be examined first as for its appropriateness for the application of this solution, that is to say the existence of sufficient available places for the tendons, and then to apply it.