Επιρροή της αλληλοεπίδρασης εδάφους - κατασκευής στη σεισμική συμπεριφορά κτιρίων από οπλισμένο σκυρόδεμα

Abstract

Τα τελευταία χρόνια έχει δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στη βελτίωση των μεθόδων μέσω των οποίων μπορεί να προβλεφθεί η σεισμική συμπεριφορά των δομημάτων, με τη βοήθεια των κατάλληλων προγραμμάτων και αναλύσεων. Αυτές οι προσπάθειες έχουν επικεντρωθεί στην αναμενόμενη συμπεριφορά των νέων δομημάτων. Παρόλα αυτά μεγάλο μέρος των υφιστάμενων κτιρίων έχει κατασκευαστεί χωρίς την ικανοποίηση των απαιτούμενων βασικών αρχών και κριτηρίων σχεδιασμού. Για αυτόν τον λόγο στην παρούσα πτυχιακή εργασία διερευνάται η σεισμική συμπεριφορά κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα. Γίνεται η αποτίμηση της συμπεριφοράς ενός πενταώροφου κτιρίου, το οποίο κατασκευάστηκε σύμφωνα με τον Κανονισμό του 1959. Γνωρίζουμε ότι το είδος και η σύσταση του εδάφους επηρεάζει σημαντικά την συμπεριφορά του δομήματος κατά τη διάρκεια των σεισμικών δονήσεων. Ωστόσο ο ‘γυμνός’ φορέας παρουσιάζει μία εντελώς διαφορετική συμπεριφορά από ένα κτίριο που είναι ενισχυμένο ή τοιχοπληρωμένο. Έτσι θα εξετάσουμε τον φορέα συνδυάζοντας και τις τρεις περιπτώσεις για να μπορούμε να αποκτήσουμε μία γενικότερη εικόνα για την σεισμική συμπεριφορά των υφιστάμενων δομημάτων. Για την αποτίμηση πραγματοποιείται μη γραμμική στατική ανελαστική ανάλυση υπό αυξανόμενη ένταση ή αλλιώς ανάλυση pushover με τη βοήθεια του προγράμματος ETABS. Ελέγχεται η μετακίνηση του κτιρίου και εάν αποκλίνει από τα προβλεπόμενα όρια, καθώς γίνεται σύγκριση μεταξύ των αποτελεσμάτων που δίνουν οι αναλύσεις. Τα αποτελέσματα των αναλύσεων δείχνουν ότι το υφιστάμενο κτίριο είναι ιδιαίτερα ευάλωτο σε σεισμικές δονήσεις, αφού παρουσιάζει καμπτικές και διατμητικές βλάβες στα υποστυλώματα και τις δοκούς. Η ενίσχυση με τοίχωμα βελτιώνει την συμπεριφορά του, όπως και η παρουσία τοίχων πληρώσεως. Στην περίπτωση της πυλωτής, η συμπεριφορά του, είναι ιδιαίτερα δυσμενής. Η παρουσία μαλακού εδάφους βοηθάει τον φορέα δίνοντας του τη δυνατότητα να εκτελέσει μια πιο ελαστική άρα και πιο ομαλή ταλάντωση σε αντίθεση με το σκληρό ή βραχώδες που το καθιστούν πιο δύσκαμπτο. Έχοντας πλέον αποσαφηνίσει τον τρόπο με τον οποίο η κατασκευή αποκρίνεται στα σεισμικά φορτία σε κάθε περίπτωση ξεχωριστά, είμαστε σε θέση να προβλέψουμε τις αστοχίες που θα παρουσιαστούν και να προχωρήσουμε στην ορθή ενίσχυσή του.