Αποτίμηση και ανασχεδιασμός φέροντος οργανισμού διατηρητέου κτιρίου αδελφών Δάκου στη Δράμα
Creators: name: Ποπωβίδου, Ελίνα Ταμάζι
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Αποτίμηση, Ανασχεδιασμός
Φέρων Οργανισμός
Βυζαντινό Τείχος
Assessment, Re-design
Bearing System
Byzantine walls

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του Δ.Π.Μ.Σ. «Προστασία, Συντήρηση, Αποκατάσταση Μνημείων Πολιτισμού» της Πολυτεχνικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.). Αντικείμενο μελέτης της εργασίας αποτελεί η αποτίμηση της δομοστατικής επάρκειας διατηρητέου κτιρίου και ο ανασχεδιασμός του φέροντα οργανισμού του ώστε να υλοποιηθεί η νέα προταθείσα από την μελέτη αποκατάστασης χρήση. Η εργασία οργανώνεται σε δύο μέρη. Στο Α’ μέρος παρατίθεται η τεκμηρίωση της υφιστάμενης κατάστασης, ενώ στο Β’ μέρος περιγράφονται οι προτάσεις ενίσχυσης. Το κτίριο μελέτης είναι ένα τριώροφο κτίριο η κατασκευή του οποίου τοποθετείται περί το 1925 και βρίσκεται στην πόλη της Δράμας. Από την επί τόπου έρευνα προέκυψε ότι ο φέρων οργανισμός του αποτελείται από φέρουσα λιθοδομή στην περίμετρο του ισογείου και του Α’ ορόφου και πλινθοδομή στην περίμετρο και το εσωτερικό του Β’ ορόφου. Επιπλέον δοκοί και στύλοι από οπλισμένο σκυρόδεμα διαμορφώνουν ένα πλαίσιο στο χώρο στο επίπεδο του ισόγειου και στον Α΄ όροφο. Ως ιδιαίτερο στοιχείο του φέροντα οργανισμού αναφέρεται η σχέση του κτιρίου με το βυζαντινό τείχος της πόλης, το οποίο αποτελεί ταυτόχρονα και τοίχο της κατασκευής. Το δάπεδο του Α΄ ορόφου συντίθεται από ξύλινο πάτωμα σε αντίθεση με αυτό του Β΄ ορόφου που αποτελείται από πλάκα οπλισμένου σκυροδέματος. Στην στέψη του Β΄ ορόφου διαμορφώνεται ξύλινη στέγη που εδράζεται επί της τοιχοποιίας του Β’ ορόφου. Τα στοιχεία που συλλέχτηκαν από την επί τόπου έρευνα και τις εργαστηριακές αναλύσεις αξιοποιήθηκαν στην διαμόρφωση ενός αξιόπιστου υπολογιστικού προσομοιώματος της κατασκευής με χρήση του λογισμικού πεπερασμένων στοιχείων Εtabs 9.7.0. Το κτίριο υποβλήθηκε σε Δυναμική Φασματική ανάλυση, ενώ συμπληρωματικά πραγματοποιήθηκε και Ισοδύναμη Στατική για τον έλεγχο της ορθότητας των αποτελεσμάτων την πρώτης. Θεωρήθηκε υψηλή στάθμη αξιοπιστίας των γεωμετρικών δεδομένων κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ. Το γεγονός αυτό επιτρέπει ο συνδυασμός των φορτίων βαρύτητας να ληφθεί 1,20G+1,50Q, κατάτι ελαφρύτερος από ότι στο σχεδιασμό νέων κτιρίων. Επίσης λήφθηκε η απόφαση η μελέτη να υλοποιηθεί για Στάθμη επιτελεστικότητας Β2 σύμφωνα με την οποία λαμβάνεται το 60% της σεισμική δράσης του Ευρωκώδικα 8. Αναφορικά με τους συντελεστές ασφαλείας της τοιχοποιίας εξετάστηκαν δύο διαφορετικά σενάρια: ένα με συντελεστή ασφαλείας γm=1,10 και ένα με γm=2,50 και αξιολογήθηκαν τα αποτελέσματα του κάθε σεναρίου. Ακολούθησε η αποτίμηση της επάρκειας των υφιστάμενων διατομών ανά κατηγορία δομικού στοιχείου. Συγκεκριμένα αποτιμήθηκαν οι διατομές της τοιχοποιίας και του τείχους με τη χρήση του λογισμικού ec-tools, των δοκών και των στύλων από οπλισμένο σκυρόδεμα όπως και των ξύλινων δομικών στοιχείων του πατώματος και της στέγης. Η αποτίμηση για το σκυρόδεμα και τη στέγη πραγματοποιήθηκε μέσω ανεξάρτητων υπολογισμών με τη χρήση λογιστικών φύλλων σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς. Εντοπίστηκαν τα στοιχεία που παρουσιάζουν ανεπάρκειες και έγιναν οι απαραίτητες προτάσεις ενίσχυσης.
description: The current diploma thesis was conducted in the framework of the interdisciplinary postgraduate program «Protection, Conservation and Restoration of cultural monuments» in the faculty of Engineering at the Aristotle University of Thessaloniki (AUTH). The aim of this study is to asses and re-design the bearing capacity of an existing preserved building in order to guarantee that it can serve the new usage proposed by the restoration study. Τhe study is structured in two parts. The first one refers to the analysis of the existing structure, while the second one deals with the strengthening proposals.The building is a three story structure constructed approximately in 1925, located in the city of Drama, Greece. According to the field study, the bearing system is composed out of unreinforced masonry in the perimeter of the ground and first floor, while in in the perimeter and interior of second floor there is unreinforced brickwork. A framework of reinforced concrete beams and columns located in the ground and first floor complement the bearing system of the structure. A special feature of the building’s bearing system is the byzantine walls which are used as part of the structure. The wooden floor of the 1st story and the concrete slab of the 2nd story compose the horizontal bearing system of the building. There is a wooden roof structure above the second floor which lies in the unreinforced brickwork of the 2nd story. All the data collected in situ and from the results of the laboratory analyses contributed to the realistic numerical simulation of the structure in a Finite Element Software, Etabs 9.7.0. Modal spectrum analysis was implemented while Lateral Force Method of analysis was used as an additional tool of correctness check of the results of the former analysis. According to the Greek Structural Intervention Code the reliability level with regard to geometry of the structure is considered as high. This decision influence the gravity load combination to be considered as 1,20G+1,50Q, slightly lighter than in the design of new structures. The performativity level is chosen B2, which decision allows the seismic analysis to be accomplished for the 60% of the seismic base shear proposed by Eurocode 8. As for the safety factor of the masonry there were examined two scenarios: in the first one the safety factor was assumed γm=1,10 while in the second one γm=2,50 and the results of each scenario were evaluated afterwards. In the next step followed the assessment of the bearing capacity of the existing structure for each category of structural elements. More specifically the section cuts of the unreinforced masonry and the byzantine wall were checked using the software ec-tools, while the reinforced concrete beams and columns as well as the wooden elements of the roof and the 1st floor were also checked. The assessment of the reinforced concrete and wooden elements was completed by independent calculations using spreadsheets according to current regulations. All the inadequacies were identified and overcome by recommending specific strengthening proposals.