Επιρροή των κόμβων δοκού - υποστυλώματος στη σεισμική συμπεριφορά υφιστάμενων κατασκευών

Abstract

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.