Σ’ αυτή την  εργασία γίνεται μελέτη της σεισμικής συμπεριφοράς δύο κτιρίων αντιπροσωπευτικών για τον ελληνικό χώρο σχεδιασμένων βάση του αντισεισμικού κανονισμού του 1959 και τον κανονισμό οπλισμένου σκυροδέματος του 1954. 

Τα κτίρια και στις δύο περιπτώσεις είναι πενταόροφα κατασκευασμένα από οπλισμένο σκυρόδεμα με ύψος τυπικού ορόφου   3m, εκτός από το ισόγειο που έχει ύψος είναι 4,5m. Η ποιότητα  σκυροδέματος θεωρήθηκε Β225, η κατηγορία διαμήκη οπλισμού StIII και  του εγκάρσιου οπλισμού StI.  Η διαφορά τους είναι στην διαμόρφωση της κάτοψης των ορόφων.

Στο κτίριο 1 υπάρχει τοιχείο διαστάσεων 20x400 cm. Οι διαστάσεις των υποστυλωμάτων είναι 40x40 cm για το ισόγειο, 35x35 cm για τους Α΄ και Β΄ ορόφους και 30x30 cm για τους Γ΄ και Δ΄ ορόφους.  Οι πλάκες είναι συμπαγείς με πάχος 13 cm. Οι δοκοί είναι διατομής 20x40 cm.

Το κτίριο 2 είναι διαμορφωμένο μόνο από υποστυλώματα, οι διαστάσεις των οποίων είναι 50x50 cm για τα περιμετρικά και 70x70 cm για τα ενδιάμεσα για το ισόγειο. Για τους Α΄ και Β΄ ορόφους είναι 45x45 cm  και 65x65 cm αντίστοιχα και για τους Γ΄ και Δ΄ ορόφους 40x40 cm  και 60x60 αντίστοιχα.  Οι πλάκες είναι συμπαγείς με πάχος 13 cm και οι δοκοί είναι διατομής 20x40 cm.

Για το κτίριο 1 πραγματοποιήθηκαν τέσσερις αναλύσεις: Στην πρώτη Ανάλυση (Α1) αγνοήθηκε η συμβολή της δυσκαμψίας της τοιχοποιίας στη σεισμική φόρτιση και θεωρήθηκε πάκτωση στη θεμελίωση. Στη δεύτερη Ανάλυση (Α΄1) αγνοήθηκε η συμβολή της δυσκαμψίας της τοιχοποιίας στη σεισμική φόρτιση, αλλά υπολογίστηκαν ελατήρια στη θεμελίωση. Στην τρίτη Ανάλυση (Α2) συνεκτιμήθηκε η συμβολή της δυσκαμψίας των τοιχοπληρώσεων στο σεισμό με προσομοίωση της θεμελίωσης με ελατήρια. Στην τέταρτη ανάλυση (Α3) εξετάστηκε η συμπεριφορά της κατασκευής με απουσία τοιχοπληρώσεων στο ισόγειο ( pilotis) και με προσομοίωση της θεμελίωσης με ελατήρια. Η κατασκευή μελετήθηκε για ελαστικό φάσμα κατά ΕΑΚ με μέγιστη οριζόντια σεισμική επιτάχυνση εδάφους  Αg = 0,144g, για κατηγορία εδάφους Β, κατηγορία σπουδαιότητας Σ2 και συντελεστή θεμελίωσης θ = 1. Η επιτάχυνση αυτή αντιστοιχεί σε σεισμική ένταση VII της τροποποιημένης κλίμακας Mercalli σύμφωνα με τη σχέση: 

Ln(Α) = 0,28 + 0,67 I_MM

Για το κτίριο 2 πραγματοποιήθηκαν τέσσερις Αναλύσεις για κάθε διαφορετικό σενάριο σεισμού. Στις Αναλύσεις Β1, Γ1 και Δ1 αγνοήθηκε η συμβολή της δυσκαμψίας της τοιχοποιίας στη σεισμική φόρτιση. Στις Αναλύσεις Β2, Γ2 και Δ2 συνεκτιμήθηκε η συμβολή της δυσκαμψίας των τοιχοπληρώσεων στο σεισμό. Στις Αναλύσεις Β3, Γ3 και Δ3 εξετάστηκε η συμπεριφορά της κατασκευής με απουσία τοιχοπληρώσεων στο ισόγειο ( pilotis). Στις Αναλύσεις Β4, Γ4 και Δ4 συνεκτιμήθηκε η συμβολή της δυσκαμψίας των τοιχοπληρώσεων ενισχυμένων με σύνθετο υλικό. Σε όλες τις Αναλύσεις θεωρήθηκε πάκτωση στη θεμελίωση. Η κατασκευή μελετήθηκε για ελαστικό φάσμα κατά ΕΑΚ με μέγιστες οριζόντιες σεισμικές επιταχύνσεις εδάφους  0,16 g, 0,24g και 0,36g, για κατηγορία εδάφους Β, κατηγορία σπουδαιότητας Σ2 και συντελεστή θεμελίωσης θ = 1.

Η συμπεριφορά της κατασκευής μελετήθηκε με τη μέθοδο των επιβαλλόμενων μετακινήσεων σύμφωνα με την μεθοδολογία που προτείνουν οι αμερικανικές οδηγίες: FEMA-376  και ATC-40  και με τη βοήθεια των υπολογιστικών προγραμμάτων Statik-3H και Cedrus-4.

Για την αξιολόγηση της συμπεριφοράς της κατασκευής εξετάσθηκαν:      

•  Μέγιστη γωνιακή παραμόρφωση ορόφων. Χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση της έκτασης των βλαβών στην τοιχοποιία καθώς και για την κοστολόγηση της επισκευής-ανακατασκευής των τοίχων που αστόχησαν.      

• Εμφάνιση και μέγεθος πλαστικών στροφών καθώς και διατμητικών αστοχιών στις δοκούς, στο τοιχείο και τα υποστυλώματα. Εκτιμήθηκε το κόστος επισκευής του φέροντος οργανισμού με βάση: α) το μέγεθος των πλαστικών στροφών και β)της  ανεπάρκειας σε διάτμηση.

Τα αποτελέσματα των αναλύσεων καταλήγουν στα παρακάτω συμπεράσματα.  Και στα δύο κτίρια παρατηρούνται  σχετικά ανάλογες ζημιές στα στοιχεία οπλισμένου σκυροδέματος και τις τοιχοπληρώσεις  για όλα τα σενάρια σεισμού. Στην περίπτωση που τα κτίρια αναλύονται χωρίς την συνεκτίμηση της δυσκαμψίας της τοιχοποιίας πλήρωσης  παρατηρούνται οι μεγαλύτερες βλάβες και στο σκελετό και στην τοιχοποιία σε όλους τους ορόφους. Όταν τα κτίρια μελετούνται για την συμπεριφορά τους συνυπολογίζοντας την δυσκαμψία των τοιχοπληρώσεων τα αποτελέσματα είναι σαφώς κατά πολύ ευνοϊκότερα. Οι συνολικές βλάβες είναι λιγότερες και εμφανίζονται κυρίως στους Α΄ και Β΄ ορόφους. Στην περίπτωση της pilotis οι βλάβες που αναμένονται κατέχουν μεσαία θέση σε σχέση με τις προηγούμενες αναλύσεις. Λόγω της μεγάλης μετακίνησης της pilotis και τις πολύ μικρές σχετικές μετακινήσεις των  ανωτέρων ορόφων δεν διαπιστώνονται υπολογιστικά βλάβες στην τοιχοποιία, εκτός από το κτίριο 1 που έχει ιδιόμορφη κάτοψη (ύπαρξη τοιχείου). Ωστόσο, οι βλάβες στο σκελετό παρουσιάζονται κυρίως στην piloti και στον Α’  όροφο. Τέλος, κατά την εξέταση του κτιρίου 2 με συνεκτίμηση της τοιχοποιίας ενισχυμένης με σύνθετο υλικό, οι βλάβες είναι από καθόλου ως ελάχιστες, ανάλογα με το σενάριο σεισμού. Τόσο η τοιχοποιία πλήρωσης όσο και τα στοιχεία οπλισμένου σκυροδέματος έχουν πολύ καλύτερη συμπεριφορά σε σύγκριση με τις υπόλοιπες αναλύσεις.