Επιρροή των κόμβων δοκού - υποστυλώματος στη σεισμική συμπεριφορά υφιστάμενων κατασκευών
Influence of beam-column joints on the seismic behaviour of existing structures
Θεματική επικεφαλίδα
TPSH::Τεχνολογία::Δομική Μηχανική::Αντισεισμικές ΚατασκευέςΛέξεις κλειδιά
Δοκοί ; Κόμβοι δοκού-υποστυλώματος ; Σεισμική συμπεριφορά ; Υφιστάμενες κατασκευές ; Οπλισμένο σκυρόδεμα ; Ανελαστική στατική ανάλυσηΠερίληψη
Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της επιρροής των κόμβων δοκού - υποστυλώματος στη σεισμική συμπεριφορά των υφιστάμενων κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα, με έμφαση στα κτίρια που έχουν μελετηθεί με παλαιότερους κανονισμούς. Τα κτίρια αυτά είναι διαστασιολογημένα για μη σεισμικά κυρίως φορτία, με οπλισμό από λείους χάλυβες και χωρίς αντισεισμική διάταξη των οπλισμών, και άρα εξ ορισμού πιο ευάλωτα στη σεισμική καταπόνηση. Η
προσομοίωση των κόμβων γίνεται με ένα προτεινόμενο μοντέλο ικανό να προσεγγίσει την πραγματική συμπεριφορά του πυρήνα των κόμβων δοκού – υποστυλώματος, το οποίο είναι σχετικά απλό, υπολογιστικά μη απαγορευτικό, ακριβές και εφαρμόσιμο πρακτικά σε κάθε είδους κόμβο. Για τη διερεύνηση αυτή, εξετάστηκε ένα πενταώροφο πλαίσιο πέντε ανοιγμάτων, στο οποίο αρχικά πραγματοποιήθηκαν στατικές ανελαστικές αναλύσεις (αναλύσεις pushover) σε τρεις εκδοχές του: πλαίσιο χωρίς τοιχοπληρώσεις, πλαίσιο με τοιχοπληρώσεις και πλαίσιο με απουσία τοιχοπληρώσεων στο ισόγειο. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν δυναμικές ανελαστικές αναλύσεις (αναλύσεις χρονοϊστορίας) με τα επιταχυνσιογραφήματα των σεισμών της Καλαμάτας (1986), του Αιγίου (1996) και του Friuli (1976). Από τα συγκριτικά αποτελέσματα των αναλύσεων προέκυψε πως, η επιρροή της πραγματικής ανελαστικής συμπεριφοράς των κόμβων, είναι αρκετά σημαντική και υπολογίσιμη, καθώς επηρεάζει σε
μεγάλο βαθμό – τόσο ποσοτικά όσο και ποιοτικά – τα αποτελέσματα των αναλύσεων αποτίμησης φέρουσας ικανότητας, οδηγώντας σε πιο συντηρητικά αλλά και πιο ρεαλιστικά αποτελέσματα. Οι τοιχοπληρώσεις επηρεάζουν και αυτές σημαντικά την καθολική σεισμική συμπεριφορά των κατασκευών και γι’ αυτό πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στις μελέτες αποτίμησης, ιδίως όταν επιδρούν αρνητικά (για παράδειγμα με τη δημιουργία μαλακού ορόφου). Οι εσωτερικοί κόμβοι, λόγω της θέσης και της φύσης
τους, είναι πιο ισχυροί και εν γένει δεν αστοχούν πριν από τα μέλη που συντρέχουν σε αυτούς. Αντίθετα, οι εξωτερικοί κόμβοι – κυρίως λόγω της ανεπαρκούς όπλισής τους και της εσφαλμένης ή μη αγκύρωσης των οπλισμών που εισέρχονται στον πυρήνα τους – αποτελούν αδύναμο σημείο των εξεταζόμενων κατασκευών, καθώς το σώμα των κόμβων αυτών αστοχεί διατμητικά πριν από τα συντρέχοντα υποστυλώματα και δοκούς, γεγονός που επιβεβαιώνεται από πληθώρα παρατηρήσεων αστοχιών σε
αντίστοιχες κατασκευές μετά από έντονα κυρίως σεισμικά γεγονότα.
Περίληψη
The aim of this diploma thesis is to investigate the influence of the beam-column joints on the seismic behaviour of the existing reinforced concrete structures, with emphasis on the buildings studied with older regulations. These buildings are studied mainly for non-seismic loads, reinforced with plain bars and without seismic detailing, and therefore by definition more vulnerable to seismic stress. Simulation of joints is done with a suggested model capable of approaching the actual behaviour of the core of the
beam-column joints, which is relatively simple, computationally non-prohibitive, accurate and practically applicable in any kind of joint. For this investigation, a five-storey frame of five spans was examined, in which nonlinear static analyses (pushover analyses) were initially carried out in three versions: frame without infill walls, frame with infill walls and frame with no infill walls on the ground floor. Subsequently, dynamic inelastic analyses (time histories) were carried out with the accelerations of the
earthquakes of Kalamata (1986), Aigion (1996) and Friuli (1976). The comparative results of the analyses revealed that, the influence of the actual inelastic behaviour of the joints is significant and measurable as it affects greatly - both quantitatively and qualitatively - the results of the assessment of carrying capacity, leading to more conservative and more realistic results. Infill walls also significantly affect the overall seismic behaviour of structures and should therefore be taken into account in valuation studies, especially when they impact negatively (for example by creating a soft floor). Inner joints, due to their location and nature, are more powerful and generally do not fail before the members who join them. On the contrary, the outer joints - mainly due to their insufficient arming and the incorrect or non-anchoring of the reinforcements entering their core - are a weak point of the structures under consideration, as the body of these joints fails before the adjacent columns and beams, which is confirmed by a number of failures observations in corresponding constructions following severely seismic events.
Αριθμός σελίδων
266Τίτλος Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών
Αντισεισμική και Ενεργειακή Αναβάθμιση Κατασκευών και Αειφόρος ΑνάπτυξηΓλώσσα
Ελληνικά
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα