Προσεισμική ενίσχυση παλαιάς πολυώροφης οικοδομής, σύγκριση αποτελεσμάτων στατικής ανελαστικής και δυναμικής φασματικής μεθόδου:
Creators: name: Ψάρρας, Κωνσταντίνος Θεοχάρη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Ενίσχυση
Ελαστική
Ανελαστική
Reinforcement
Elastic
Pushover

description: Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, που εκπονήθηκε στα πλαίσια του μεταπτυχιακού προγράμματος σπουδών «Αντισεισμικός Σχεδιασμός Τεχνικών Έργων», είναι η προσεισμική ενίσχυση του κτιρίου ιδιοκτησίας της Ένωσης Συντακτών Ημερησίων Εφημερίδων Μακεδονίας – Θράκης, επί της οδού Στρατηγού Καλλάρη 5 στο κέντρο της Θεσσαλονίκης. Πρόκειται για ένα κτίριο με υπόγειο, υπερυψωμένο ισόγειο, τρεις ορόφους και κατασκευή φέρουσας τοιχοποιίας στο δώμα. Η οικοδομική άδεια εκδόθηκε το 1925. Στόχος της ενισχύσεως είναι η ικανοποίηση της βασικής ανίσωσης ασφαλείας του Κανονισμού, η οποία απαιτεί η αντοχή να υπερισχύει της καταπόνησης. Έτσι επιλέχθηκε η λύση της κατασκευής εμφατνούμενων τοιχωμάτων σε κατάλληλες θέσεις των πλαισίων του κτιρίου που αποβλέπουν στην παραλαβή μέσω πρόσθετων στοιχείων μεγάλου τμήματος των σεισμικών δράσεων και στη δραστική μείωση των υπό το σεισμό σχεδιασμού μετακινήσεων του χωρικού συστήματος. Ως στόχος της ενίσχυσης επιλέχθηκε η «προστασία ζωής» με πιθανότητα υπέρβασης της σεισμικής δράσης 10% σε 50 χρόνια, ο οποίος ουσιαστικά συμπίπτει με το στόχο σχεδιασμού του ΕΑΚ 2000. Εξαιτίας του περιορισμού που αφορά το κόστος της επεμβάσεως έγινε κάποιος συμβιβασμός μεταξύ κόστους και επιδιωκόμενης επιτελεστικότητας, δεδομένου ότι δεν υπήρξε κανένας έλεγχος ως προς την αντοχή των δοκών και κατά συνέπεια καμία επέμβαση σε αυτές. Για τη μελέτη του κτιρίου εφαρμόσθηκαν η Δυναμική Φασματική και η Στατική Ανελαστική μέθοδος. Η δυναμική φασματική μέθοδος υλοποιείται με τη βοήθεια του προγράμματος SAP 2000, και ελέγχεται η επάρκεια του υφιστάμενου φορέα. Αρχικά προσδιορίζονται τα φορτία και οι μετακινήσεις που αντιστοιχούν στην οριακή από άποψη ασφαλείας κατάσταση των κρίσιμων κατακόρυφων μελών. Έπειτα, με τη βοήθεια των διαγραμμάτων συσχέτισης για κάθε διεύθυνση και για κάθε όροφο ελέγχεται αν ο υφιστάμενος φορέας χρειάζεται ενίσχυση. Δηλαδή όσα σημεία είναι πάνω από τη διχοτόμο του συστήματος των αξόνων αντιστοιχούν σε στοιχεία τα οποία διαθέτουν περιθώρια ασφαλείας έναντι των σεισμικών δράσεων που αντιστοιχούν στην επιδιωκόμενη επιτελεστικότητα, ενώ τα σημεία που βρίσκονται κάτω από τη διχοτόμο αντιστοιχούν σε σημεία που, θεωρητικώς, έχουν αστοχήσει για την υπ’ όψιν φόρτιση σχεδιασμού. Στη συνέχεια υπολογίζονται οι μετακινήσεις ασφαλείας του υφιστάμενου φορέα και με βάση τις μετακινήσεις αυτές ενισχύεται ο φορέας και έπειτα γίνονται όλοι οι απαραίτητοι έλεγχοι αντοχής στα δομικά στοιχεία. Ακολούθως εφαρμόζεται η Στατική Ανελαστική Ανάλυση με το πρόγραμμα SAP 2000, σε χωρικό προσομοίωμα. Ο προσδιορισμός του νόμου ανελαστικής συμπεριφοράς των στοιχείων γίνεται με βάση τους σχετικούς πίνακες της FEMA – 356. Ο έλεγχος της γενικής ανίσωσης ασφαλείας γίνεται με τη βοήθεια της καμπύλης αντίστασης κατά την οποία έχουμε αύξηση των πλευρικών μετατοπίσεων έως ότου κάποια μέλη να εξαντλήσουν τη διαθέσιμη πλαστική γωνία στροφής οπότε και αστοχούν. Συγκεκριμένα ελέγχεται αν η απαίτηση για μετακίνηση που θέτει το φάσμα σχεδιασμού (στοχευόμενη μετακίνηση) δεν ξεπερνά τη διαθέσιμη μετακίνηση του κτιρίου από την οποία θα εξασφαλίζεται η στάθμη επιτελεστικότητας «Προστασίας Ζωής Ενοίκων». Ως συμπέρασμα θα μπορούσαμε να πούμε ότι και οι δύο μέθοδοι κατέληξαν σε παραπλήσια αποτελέσματα μετακινήσεων τόσο στο υφιστάμενο κτίριο, το οποίο κρίθηκε ανασφαλές ως προς τη στάθμη επιτελεστικότητας «Προστασία Ζωής Ενοίκων» όσο και στο ενισχυμένο.
description: The objective of this thesis submitted for the requirements of the post graduate studies program in “Earthquake Resistant Design of Structures” is the reinforcement of a building against seismic loads, owned by the Journalists’ Union of Macedonia and Thrace Daily Newspapers, on 5 Stratigou Kallari St. in Thessaloniki. It is a building consisting of a basement, ground floor and three floors. The initial study was filed in 1925. The objective of the reinforcement is to satisfy the basic safety anisosis of the regulation, which requires the strength to be greater than the strain. Therefore the solution of the walls cross sectional reinforcement was selected at appropriate positions of the building frames so that part of the seismic activity to be taken by the reinforcements. The reinforcement goal was the “life safety” with the probability the seismic activity to exceed 10% in a period of 50 years which essentially coincides with the requirements of the design code EAK 2000. Due to cost limitations there were no checks regarding the beams strength and consequently no intervention to them. For the study of the building the following two methods were applied: The Response Spectrum Analysis and the Inelastic Static Analysis. The first one is implemented using SAP 2000 computer program were the adequacy of the existing members (columns) is checked. First of all, the loads and the movements which correspond to the minimum safety limits of critical vertical members are determined. Then it is checked whether the existing members need reinforcement or not, using correlation diagrams in all directions and for every floor. Thus, all points above the bisector of the axis system correspond to elements which have safety margins against the seismic actions, while the points below the bisector correspond to the elements which have theoretically failed for the specific load design. Finally the safe movements of the existing members are calculated and on the basis of those movements, the members are reinforced and the necessary strength checks on the structural elements are carried out. Then the Inelastic Static Analysis is applied using the SAP 2000 computer program. The determination of the elements inelastic behavior is carried out based on the related tables of FEMA – 356. The checking of the general safety anisosis is carried out with the resistance curve where we experience increase of side movements until some members run out of their available plastic ability in torsion and therefore fail. Specifically is checked whether the movement demand defined by the design spectrum (defined movement) does not exceed the designed building movement which ensures the “Residents’ Life Protection”. Therefore as a conclusion of this thesis we could say that the two methods lead up to similar movement results, both for the existing building as for the reinforced one.