Επίδραση της εκκεντρότητας των σεισμικών δράσεων στον αντισεισμικό σχεδιασμό κτιρίων απο οπλισμένο σκυρόδεμα

Abstract

Η παρούσα εργασία διερευνά την επιρροή της εφαρμογής της τυχηματικής εκκεντρότητας σύμφωνα με τον Ε.Α.Κ. στην διαστασιολόγηση των κατακόρυφων φερόντων στοιχείων (υποστυλώματα και τοιχώματα) ενός κτιρίου οπλισμένου σκυροδέματος. Για το σκοπό αυτό εξετάζουμε ένα τυπικό κτίριο από Ο.Σ για της ακόλουθες δυο περιπτώσεις: Στην πρώτη περίπτωση που θεωρούμε ότι έχουμε τυχηματικη εκκεντρότητα λαμβάνουμε τη σεισμική δύναμη Fi μετατοπισμένη διαδοχικά εκατέρωθεν του Κ.Β. Στη δεύτερη περίπτωση χωρις τυχηματικη εκκεντρότητα η δύναμη Fi ασκείται στο Κ.Β του κτιριου. Το κτίριο θεωρείται πλήρως πακτωμένο ενώ προβλέπεται ελαστοπλαστική συμπεριφορά κατά τη διάρκεια του σεισμού με την δημιουργία πλαστικών αρθρώσεων σε συγκεκριμένα μέρη της κατασκευής τα οποία και απορροφούν μεγάλο μέρος της παραγόμενης σεισμικής ενέργειας. Το κτίριο αποτελείται από 8 υποστυλώματα τετραγωνικής διατομής καθώς επίσης και από 6 τοιχώματα ορθογωνικής διατομής. Αρχικά υπολογίζουμε τα κατακόρυφα φορτία του κτιρίου που περιλαμβάνουν τα μόνιμα φορτία τα οποία οφείλονται στα ίδια βάρη των μελών, τα πρόσθετα μόνιμα (επικαλύψεις και τοιχοποιίες) και τα ωφέλιμα (κινητά φορτία). Στην συνέχεια υπολογίζονται τα σεισμικά φορτία σχεδιασμού του κτιρίου σύμφωνα με τις απαιτήσεις του Ε.Α.Κ. με την μέθοδο της απλοποιημένης φασματικής μεθόδου (το κτίριο μας πληροί τις προϋποθέσεις του κανονικού κτιρίου). Στην πρώτη περίπτωση γίνεται εφαρμογή των σεισμικών δυνάμεων στις δύο κύριες διευθύνσεις του κτιρίου σε θέσεις μετατοπισμένες παράλληλα προς το κέντρο βάρους κάθε στάθμης του κατά την τυχηματική εκκεντρότητα e. Προκύπτουν συνεπώς 32 συνδυασμοί σεισμικών δράσεων οι οποίοι τελικά συνδυάζονται με το σύνολο των μόνιμων και πρόσθετων μόνιμων και το 30% των κινητών φορτίων όπως προβλέπεται από τον σεισμικό συνδυασμό 4.1 του Ε.Α.Κ. Στη δεύτερη περίπτωση γίνεται εφαρμογή των σεισμικών δυνάμεων στο κέντρο μάζας κάθε στάθμης του κτιρίου (χωρίς τυχηματική εκκεντρότητα). Σε αυτή την περίπτωση της εργασίας προκύπτουν 8 συνδυασμοί σεισμικών δράσεων οι οποίοι συνδυάζονται και αυτοί με το σύνολο των μόνιμων και πρόσθετων μόνιμων και το 30% των κινητών φορτίων. Η επίλυση του κτιρίου γίνεται με τη βοήθεια του στατικού προγράμματος SOFISTIK, ως πλαίσιο στο χώρο. Απ’ την επίλυση λαμβάνουμε σε κάθε περίπτωση τα εντατικά μεγέθη του κτιρίου τα οποία χρησιμοποιούμε για να διαστασιολογήσουμε σε κάμψη με αξονική δύναμη και σε διάτμηση) το κτίριο μας σύμφωνα με τις απαιτήσεις του Ε .Α.Κ. και του Ε .Κ.Ω.Σ. 2000. Τέλος επιχειρείται η σύγκριση των δυο περιπτώσεων που αφορούν τις απαιτήσεις διαστασιολογησης των κατακόρυφων φερόντων στοιχείων για κάθε περίπτωση, λαμβάνοντας υπόψη τις διατάξεις του Ε.Α.Κ. και του Ε.Κ.Ω.Σ 2000.