Αντισεισμικός Σχεδιασμός και Ενίσχυση Κτιρίων από  Οπλισμένο Σκυρόδεμα

Push Over - Πλαστιμότητα και Θραύση – Εφαρμογές

Free Download το PDF
του Α μέρος του Βιβλίου, η Μέθοδος Push Over.

Είναι πλέον γενικά αποδεκτό ότι ένα κτίριο από οπλισμένο σκυρόδεμα μπορεί να αντέξει με ασφάλεια ένα σεισμό σχεδιασμού, αρκεί να αναλάβει τοπικά πλαστικές παραμορφώσεις και ταυτόχρονα να μην εμφανίσει ψαθυρές αστοχίες. Το σύγχρονο μελετητή απασχολεί πλέον η μετελαστική συμπεριφορά, η πλαστιμότητα, τα κριτήρια ψαθυρών αστοχιών καθώς και η στρατηγική σχεδιασμού ή ανασχεδιασμού, (ενίσχυσης). Τα παραπάνω ισχύουν και για ένα νέο δόμημα, το οποίο σχεδιάζεται σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς, με απομειωμένη σεισμική δράση. Αυτό προϋποθέτει ελαστοπλαστική απόκριση του φορέα, η οποία κατά τον a priori  ικανοτικό σχεδιασμό παραμένει άγνωστη στο μελετητή.

Στο πρώτο μέρος αναλύεται η ελαστοπλαστική απόκριση του μονοβάθμιου ταλαντωτή. Η μέγιστη πιθανή μετακίνηση του ταλαντωτή υπολογίζεται είτε με την εμπειρική μέθοδο του συντελεστή μετακίνησης (DCM), είτε με τη μέθοδο του φάσματος ικανότητας (CSM), που βασίζεται στην υστερητική απόσβεση του συστήματος. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με αυτά που προκύπτουν από χρονοολοκλήρωση σεισμών της τελευταίας εικοσαετίας στη χώρα μας. Σε δύσκαμπτες κατασκευές χαμηλής αντοχής, σε κακό έδαφος, διαπιστώνονται σημαντικές αποκλίσεις και προτείνονται βελτιωμένες λύσεις για την πράξη. Αναλύεται η εφαρμογή της μεθόδου Push – Over σε πολυβάθμια συστήματα και στη συνέχεια αναπτύσσονται στρατηγικές αξιολόγησης, σχεδιασμού ή και ανασχεδιασμού του φορέα μέσω αύξησης της δυσκαμψίας, της αντοχής και της πλαστιμότητας. Επίσης προτείνονται απλοί τύποι για το σχεδιασμό των αντισεισμικών τοιχωμάτων, σε στάδιο προμελέτης.

Στο δεύτερο μέρος εξετάζονται οι μηχανισμοί ανελαστικής παραμόρφωσης και θραύσης του σκυροδέματος και η επιρροή της περίσφιγξης στην αύξηση της πλαστιμότητας. Εξετάζεται το φαινόμενο της ψαθυρής αστοχίας υπό θλίψη και διάτμηση, ως φαινόμενο συγκέντρωσης της ανελαστικής παραμόρφωσης. Αναπτύσσονται απλά προσομοιώματα για περιπτώσεις περίσφιγξης, κάμψης και διάτμησης, όπου αναλύονται οι διάφοροι μηχανισμοί μεταφοράς τέμνουσας. Επιλύονται παραδείγματα για περιπτώσεις ψαθυρής αστοχίας κοντών υποστυλωμάτων, υπολογίζεται η πλαστική στροφή και τέλος προσομοιώνεται η ψαθυρή αστοχία πλακών σε διάτρηση.

Στο τρίτο μέρος περιγράφονται παραδείγματα ανασχεδιασμού και ενίσχυσης κτιρίων, που έχουν μελετηθεί με τη μέθοδο Push – Over και κατασκευασθεί. Η εφαρμογή του νέου Κανονισμού Επεμβάσεων (ΚΑΝΕΠΕ) καθιερώνει πλέον και στη χώρα μας τη χρήση της ανελαστικής στατικής ανάλυσης για το σκοπό αυτό.

Περιεχόμενα

Μέρος 1^ο : Ελαστοπλαστική ανάλυση με βάση τις μετακινήσεις - Η μέθοδος Push Over
 

1.1         Συμπεριφορά του μονοβάθμιου ταλαντωτή υπό σεισμική δράση –

              Ελαστικά φάσματα απόκρισης.................................................................................. 3

1.2         Ανελαστικά φάσματα απόκρισης μονοβάθμιου ταλαντωτή................................. 18

1.2.1          Η μέθοδος του συντελεστή μετακίνησης (DCM)......................................... 20

1.2.2          Η μέθοδος του φάσματος ικανότητας (CSM)............................................. 24

1.3         Η μέθοδος των μετακινήσεων σε μονοβάθμιο ταλαντωτή.................................... 38

1.4         Ελαστοπλαστική ανάλυση πολυβάθμιων συστημάτων με τη

              μέθοδο Push Over.................................................................................................... 48

1.5         Εφαρμογή της μεθόδου Push Over για τον έλεγχο συμπεριφοράς

              κτιρίων σε σεισμό..................................................................................................... 56

1.6         Αξιολόγηση της ανθεκτικότητας κτιρίων.............................................................. 59

1.7         Το στατικό σύστημα – Μέθοδοι προσομοίωσης................................................ 66

1.8         Στρατηγικές σχεδιασμού ή ανασχεδιασμού (ενίσχυσης).................................... 74

1.8.1          Αύξηση της δυσκαμψίας.............................................................................. 76

1.8.2          Αύξηση της αντοχής...................................................................................... 78

1.8.3          Αύξηση της πλαστιμότητας.......................................................................... 79

1.8.4          Μείωση της δυσκαμψίας – Σεισμική μόνωση............................................ 80

1.9         Μέθοδοι υπολογισμού των αντισεισμικών τοιχωμάτων........................................ 81

Μέρος 2^ο : Πλαστιμότητα και θραύση δομικών μελών από οπλισμένο σκυρόδεμα

2.1         Πλαστιμότητα………………………………………………………………………  89

2.2         Εφαρμογή της θεωρίας της πλαστικότητας στο οπλισμένο σκυρόδεμα……   95

2.3                  Ο μηχανισμός ανελαστικής παραμόρφωσης και θραύσης του

              οπλισμένου σκυροδέματος υπό θλίψη………………………………………...  100

2.4         Τριαξονική καταπόνηση και παραμένουσα αντοχή……………....………..     104

2.5         Συγκέντρωση των παραμορφώσεων και θραύση………………....…………   107

2.6         Περίσφιγξη μέσω εγκάρσιου οπλισμού…………………………....…………..  110

2.6.1          Πρισματικά στοιχεία με περίσφιγξη………………………...…………...   112

2.6.2          Κυλινδρικά στοιχεία με περίσφιγξη…………………………...…………   116

2.7         Παραμόρφωση και θραύση της θλιβόμενης ζώνης………………………….    119

2.7.1          Θεωρία της γωνίας θλάσης……………………………………..…………  122

2.7.2          Θεωρία της καμπυλότητας……………………………………………….   124

2.8         Κάμψη με αξονική δύναμη………………………………………..……………...   126

2.9         Καμπτοδιάτμηση σε στοιχεία χωρίς οπλισμό διάτμησης……………………     135

2.10       Μηχανισμοί μεταφοράς τέμνουσας – Οπλισμός διάτμησης……...………...     145

2.10.1        Διατμητική αντοχή του σκυροδέματος………………………………...    145

2.10.2        Άμεση στήριξη……………………………………………………………... 150

2.10.3        Εγκάρσιος οπλισμός (συνδετήρες)……………………………………...  152

2.10.4        Θλιπτοδιάτμηση……………………………………………………………  161

2.10.5        Διάτμηση / Θλίψη κορμού……………………………………...………...   172

2.10.6        Δισδιαγώνιος οπλισμός……………………………………….…………... 182

2.10.7        Εφαρμογές σύνθετης καταπόνησης σε ‘‘κοντά’’

                        υποστυλώματα………………………………………………….………….  183

2.11       Υπολογισμός πλαστικής στροφής………………………………….…………..   201

2.12       Διάτρηση πλακών…………………………………………………..…………….   216

2.12.1        Μηχανισμοί μεταφοράς τέμνουσας………………………....…………...   216

2.12.2        Αντοχή πλακών σε διάτρηση …………………………….……………….  222

Μέρος 3^ο : Εφαρμογές ανασχεδιασμού / ενίσχυσης κτιρίων

3.1         Κτίριο σχολείου – Ενίσχυση θεμελίωσης τοιχωμάτων………………………     231

3.2         Κτίρια ανωτέρων σχολών – Προσθήκη τοιχωμάτων………………………...     235

3.3         Κτίριο γραφείων – Προσθήκη πυρήνων………………………………………    241

3.4         Οκταόροφες πολυκατοικίες – Προσθήκη πυρήνων και ενίσχυση

              στύλων pilotis……………………………………………………………...………. 245

3.5                  Κτίρια γραφείων – Προσθήκη νέων πυρήνων και

              ενίσχυση υφισταμένων…………………………………………………...……….   255

Επίλογος………………………………………………….……………………....………….. 269

Βιβλιογραφία…………………………………………….……………………...…………… 273

Συμβολισμοί…………………………………………….………………………...…………. 279

Κανελλόπουλος Α., Dr. sc. techn. ETH Zuerich, Πολιτικός Μηχανικός ΕΜΠ, μελετητής γεφυρών στο γραφείο Leonhardt + Andrae, έρευνα – διδασκαλία στο IBK του ETH στη Ζυρίχη υπό τον B. Thuerlimann, διδακτορική διατριβή με θέμα «Μετελαστική συμπεριφορά και θραύση του οπλισμένου σκυροδέματος». Ιδρυτής της cubus Hellas, εταιρείας μελετών και λογισμικού στατικού και αντισεισμικού σχεδιασμού κτιρίων, γεφυρών, μεταλλικών κατασκευών και γεωτεχνικών έργων. Εισήγαγε την ανελαστική ανάλυση με βάση τις μετακινήσεις ήδη από το ’98 στο Statik, μελετητής επί εικοσαετία πολλών έργων αντισεισμικού ανασχεδιασμού μέσω προσθήκης τοιχωμάτων, πυρήνων ή και εφαρμογής σκυροδεμάτων υπερυψηλής αντοχής. Συγγραφέας λογισμικού, δημοσιεύσεων, σύμβουλος πολλών μελετητικών και κατασκευαστικών εταιρειών σε θέματα αντισεισμικού σχεδιασμού (Διεθνής Αερολιμένας Αθηνών, Ολυμπιακά έργα, ΑΓΕΤ Ηρακλής κ.α.).

Για να προμηθευτείτε το βιβλίο μπορείτε να επικοινωνήσετε με τα γραφεία της CUBUS HELLAS.

Η τιμή του βιβλίου είναι: Σκληρό εξώφυλλο=100,00 ευρώ, Μαλακό εξώφυλλο=75,00 ευρώ.

Program for Seismic evalua-tion of Pilots Columns.
Download the PDF
Download the full Program

Εγχειρίδιο σχεδιασμού οδογε-φυρών από προεντεταμένο σκυρόδεμα με το Statik-5/ Fagus-5.

Φορτίσεις – Συνδυασμοί δρά-σεων – Έλεγχοι λειτουργι-κότητας - Διαστασιολόγηση κατά DIN Fachbericht 101 - 102
Περισσότερα 

STATIK-5



Πρόγραμμα Στατικής και Δυ-ναμικής Ανάλυσης Κτιρίων και Μεταλλικών Κατασκευών.

Περισσότερα 

FAGUS-5



Ανάλυση Διατομών από Οπλι-σμένο ή Προεντεταμένο Σκυρό-δεμα.

Περισσότερα 

CEDRUS-5



Διαστασιολόγηση Πλακών από Οπλισμένο Σκυρόδεμα με τη Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων.

Περισσότερα 

LARIX-5G



Το LARIX-5 είναι ένα πρόγρα-μμα για τον υπολογισμό αγκυ-ρωμένων τοίχων ορυγμάτων.

Περισσότερα 

PROKON-2.2



Συνδέσεις Μεταλλικών Κατα-σκευών.

Περισσότερα 

PROSTEEL 3D-17



Πρόγραμμα 3D CAD για Κατασκευαστικά Σχέδια Μεταλ-λικών Κατασκευών. Σχέδια Κοπής.

Περισσότερα