Ανάλυση, τεκμηρίωση και μελέτη ενίσχυσης για μεσοπολεμικό διατηρητέο κτίριο από οπλισμένο σκυρόδεμα και φέρουσα τοιχοποιία στην περιοχή Λαδάδικα, Θεσσαλονίκης, με χρήση μη γραμμικών μεθόδων βάσει EN1998-3
Creators: name: Γλυκοφρύδης, Δημήτριος Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Μεσοπολεμικό κτίριο
Μελέτη ενίσχυσης
Μη-γραμμική ανάλυση
Inter-war building
Seismic retrofit design
Non-linear analysis

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την τεκμηρίωση και την μελέτη ενίσχυσης διατηρητέου Μεσοπολεμικού κτιρίου στη Θεσσαλονίκη. Εκπονήθηκε σε συνεργασία με τον αρχιτέκτονα μηχανικό κ. Δολιανίτη. Πρόκειται για διώροφη κατασκευή με μεσοπάτωμα και ένα υπόγειο. Χρονολογείται μεταξύ 1925 και 1928 και βρίσκεται στη συμβολή των οδών Βασιλέως Ηρακλείου και Κατούνη. Ο φέρων οργανισμός είναι από οπλισμένο σκυρόδεμα και τοπικά υπάρχουν φέρουσες τοιχοποιίες. Το πρώτο στάδιο της μελέτης ήταν η αναζήτηση της ιστορίας του κτιρίου και σχετικών εγγράφων στα Αρχείο της Πυρίκαυστου Ζώνης στο Κέντρο Ιστορίας Αρχιτεκτονικής Θεσσαλονίκης, την Εφορεία Νεοτέρων Μνημείων και το αρχείο του ιδιοκτήτη Ακολούθησε πλήρης γεωμετρική αποτύπωση με χρήση αρχιτεκτονικών μεθόδων και κατάρτιση των αντίστοιχων σχεδίων και των καρτελών κάθε χώρου. Διερευνήθηκε η κατασκευαστική δομή, αφού εντοπίστηκαν οι θέσεις και οι διαστάσεις δοκών και στύλων με τη βοήθεια τομών και ανιχνευτή οπλισμού. Το δομικό σύστημα είναι αμιγώς πλαισιακό, με πολλές δοκούς να στηρίζονται σε δοκούς. Τα εικοσιένα υποστυλώματα καταλήγουν σε θεμελίωση με μεμονομένα πέδιλα ή ομάδες πεδίλων. Εξετάστηκε η παθολογία του κτιρίου και αποδόθηκε αφενός στην ανερχόμενη και κατερχόμενη υγρασία, αφετέρου σε καθίζηση λόγω της κατασκευής της διπλανής πολυκατοικίας. Σημαντικό ρόλο έπαιξε η κακή συμπύκνωση, άρα το πορώδες του αρχικού σκυροδέματος. Στο υπόγειο εντοπίζεται εκτενής διάβρωση των οπλισμών των δομικών στοιχείων και στο χώρο του κλιμακοστασίου παρατηρούνται σημαντικές ρωγμές στις περιβάλλουσες τοιχοποιίες και το πρώτο πλατύσκαλο. Στους ορόφους εμφανίζονται ρωγμές σε τοιχοποιίες πλήρωσης και έντονα σημάδια υγρασίας σε δάπεδα και οροφές. Η ξύλινη στέγη είναι σε σχετικά κακή κατάσταση και αποτελεί την πηγή της κατερχόμενης υγρασίας. Όσον αφορά τις ενισχύσεις εξετάστηκε πλήθος σεναρίων. Η οριστική πρόταση αφορούσε ενίσχυση του συνόλου των δομικών στοιχείων. Αρχικά προτείνεται η καθαίρεση του κλιμακοστασίου και η κατασκευή πυρήνα από ο/σ περιμετρικά του νέου. Δύο νέα τοιχία κατασκευάζονται στη δυτική πλευρά του κτιρίου. Εσωτερικά των περιμετρικών υποστυλωμάτων κατασκευάζονται νέα, διατομής “Π”, με τα δύο σκέλη κοντύτερα, ώστε να μην επηρεάζεται η όψη. Τα εσωτερικά υποστυλώματα ενισχύονται με μανδύες από ο/σ. Οι δοκοί ενισχύονται, είτε με επικόλληση ελασμάτων από χάλυβα, είτε με μανδύες ο/σ, είτε με παράλληλες δοκούς από ο/σ. Προτείνεται γενική κοιτόστρωση ως μέτρο ενίσχυσης της ανεπαρκούς θεμελίωσης. Έγινε τέλος μία πρώτη προσέγγιση στο φέροντα οργανισμό σε περίπτωση προσθήκης δύο ορόφων. Το δεύτερο μέρος της εργασίας αφορούσε τη διενέργεια αναλύσεων με γραμμικές και μη γραμμικές μεθόδους, κατά τις διατάξεις των ΕΝ 1992-1, ΕΝ-1998-1 και ΕΝ-1998-3 σε κατάλληλο χωρικό προσομοιώμα της κατασκευής (SAP_2000), όχι στην παρούσα φάση, αλλά με τις θεωρούμενες αναγκαίες επεμβάσεις. Ελέγχθηκε η στρεπτική ευαισθησία του φορέα και ότι είναι πλέον “ισοδύναμο τοιχωματικό στατικό σύστημα”. Με συντελεστή συμπεριφοράς q=2.5, έγινε η διαστασιολόγηση των επεμβάσεων στις δοκούς και, βάσει ικανοτικού σχεδιασμού, στους στύλους και τα τοιχώματα. Στο νέο μοντέλο (με το σύνολο των διαστασιολογημένων στοιχείων) εφαρμόστηκε η μη_γραμμική υπερωθητική ανάλυση (Pushover), κατά την οποία υπολογίστηκε η επίδοση του ενισχυμένου φορέα σε περίπτωση σεισμού. Από τα αποτελέσματα της μη_γραμμικής ανάλυσης αποδεικνύεται ότι με αυτές τις επεμβάσεις επιτυγχάνεται η εξασφάλιση της κατασκευής για σεισμό πολύ ισχυρότερο απ’ ό,τι προβλέπεται για την περιοχή της Θεσσαλονίκης.
description: Subject of the present Diploma Thesis is the survey and restoration study of a listed Midwar era building in Thessaloniki. It was carried out in co-operation with mr. Dolianitis, Architect. Subject of this study is a two storey structure with a mezzanine and a basement floor constructed between 1925 and 1928. The property is located at the junction of Vasileos Irakleiou and Katouni Street. The structural system consists of reinforced concrete elements and locally load bearing masonry. The first stage of the study involved the research and recovery of archival documents of the Architectural History Centre of Thessaloniki, the Service of Modern Monuments and Technical Works of Central Macedonia and the personal archive of the owner. Next stage was the geometrical mapping of the building, utilizing architectural methods and completion of architectural drawings and reports for each space. The structural form was investigated following location and sizing of beams and columns using sections and surveying equipment. The structural system is mainly portal frames, with a number of beams being supported off other beams. The structural defects of the building were investigated too; the rising dampness and partial settlement during construction of adjacent building were responsible for those. Important role played the concrete mixing and porosity of concrete. Considerable decay and corrosion of reinforcement was observed in the basement, along with serious cracks on the stairwell surrounding walls and head steps. The superstructure decay is visible through cracks on masonry infills, dampness on floors and ceilings. The timber roof is in relatively bad condition, allowing water ingress from above. Regarding the structural members reinforcement, a number of scenarios was examined. The final proposal foresees reinforcement of all structural members. The proposal incorporates staircase removal works and replacement with r/c members. Two additional r/c walls are constructed symmetrically on the west side of the building. Internally, and surrounding the existing columns, new walls of Π section or constructed, with the two legs shorter to avoid having an impact on elevation. The internal columns are strengthened using r/c jackets. The beams are strengthened either by use of steel plates, r/c jackets or additional r/c beams. Finally, construction of raft foundation is to be constructed to improve the inadequate existing foundation. An assessment was carried out, in case an additional two storeys were added to the existing structure. In the second part of the study, a 3 dimensional model was developed, using SAP 2000, incorporating the proposed and essential interventions. Analysis was carried out to EC2-1, EC8-1, EC8-3 using linear and non-linear methods. The torsional sensitivity of the structure was assessed and that it can be considered as an “equivalent walled structural system”. Using behavioral factor q=2.5 for vertical and seismic loads, the beam, columns and walls strengthening interventions were sized. The strengthened structure model used “Pushover” analysis, which measured the performance of the structure under seismic loading. The non-linear analysis results prove that the proposed interventions enhance the structural capacity of the building against earthquake, much more onerous than the recommended one for the area of Thessaloniki.