Σεισμική Μόνωση Υπάρχοντος Κτιρίου
Σχεδιασμός – Ανάλυση – Εφαρμογή

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Μπακάλης Δημήτριος                                           
Επιβλέπων Καθηγητής: Κουμούσης Β., Αν. Καθηγητής       
Ημερομηνία : Ιούλιος 2003 

Η παρούσα εργασία αφορά στην διερεύνηση της δυνατότητας σεισμικής αναβάθμισης (εναρμόνισης με τον ισχύοντα αντισεισμικό κανονισμό) υπάρχοντος τριωρόφου βιομηχανικού κτιρίου με την εφαρμογή σεισμικής μόνωσης. Το κτίριο έχει μελετηθεί με τον παλαιό αντισεισμικό κανονισμό του 1959.      

Εξετάζονται οι δύο συνηθέστεροι τύποι σεισμικών μονωτήρων, τα LRB  και τα FPS με 6 παραλλαγές για κάθε τύπο. Συνολικά πραγματοποιούνται τέσσερις σειρές αναλύσεων, ακολουθώντας μια αύξουσα πορεία όσον αφορά την πολυπλοκότητα του μοντέλου και των παραμέτρων της ανάλυσης:

α) Ισοδύναμη στατική ανάλυση:  Η κατασκευή θεωρείται ως μία συγκεντρωμένη μάζα επί ενός γραμμικού ελατηρίου με  ιξώδη απόσβεση. Το σύστημα διαθέτει ένα βαθμό ελευθερίας κίνησης. Στη φάση αυτή γίνεται  ο σχεδιασμός και η διαστασιολόγηση των σεισμικών μονωτήρων.   

β) 2-d δυναμική ανάλυση:  Το κτίριο διαθέτει ένα βαθμό ελευθερίας κίνησης σε κάθε όροφο καθώς και στο επίπεδο της θεμελίωσης. Στη φάση αυτή γίνεται η επιλογή του συστήματος σεισμικής μόνωσης με κριτήριο τις σεισμικές τέμνουσες των ορόφων.

Ταυτόχρονα μέσω παραμετρικών αναλύσεων αποδεικνύεται ότι ο συντελεστής η του ΕΑΚ υπερεκτιμά την συνεισφορά της απόσβεσης όταν αυτή παίρνει υψηλές τιμές. Γι’ αυτό το λόγο υιοθετείται η χρήση του συντελεστή Β των UBC και AASHTO.

γ) 3-d δυναμική ανάλυση:  Το κτίριο διαθέτει τρεις βαθμούς ελευθερίας κίνησης σε κάθε όροφο και στο επίπεδο της θεμελίωσης. Λαμβάνεται υπ’ όψιν η απαιτούμενη, από τον κανονισμό, εκκεντρότητα μάζας κάθε διαφράγματος. Στη φάση αυτή γίνεται ο τελικός έλεγχος του συστήματος σεισμικής μόνωσης, λαμβάνοντας υπ’ όψιν τις αυξημένες παραμορφώσεις των εφεδράνων λόγω της ταυτόχρονης σεισμικής διέγερσης των δύο διευθύνσεων  του κτιρίου και της στροφής του διαφράγματος των σεισμικών μονωτήρων.

δ) Μη γραμμική ανάλυση με εν χρόνω ολοκλήρωση: Οι σεισμικοί μονωτήρες μοντελοποιούνται και αναλύονται με χρήση  διγραμμικού υστερητικού μοντέλου.

Τα αποτελέσματα λαμβάνονται με εν χρόνω ολοκλήρωση τριών πραγματικών επιταχυνσιογραφημάτων τα οποία διεγείρουν ταυτόχρονα και τις δύο διευθύνσεις του κτιρίου. Η φάση αυτή αποτελεί έναν επιμέρους οριστικό έλεγχο για τον τύπο του μονωτήρα που έχει επιλεχθεί από τις προηγούμενες αναλύσεις.             

Ακολουθούν συμπεράσματα όσον αφορά την αποτελεσματικότητα του συστήματος της σεισμικής μόνωσης και το κόστος εφαρμογής του.   

Τέλος, παρουσιάζονται  οδηγίες σχετικά με την εφαρμογή της σεισμικής μόνωσης στο κτίριο συνοδευόμενες από σχέδια λεπτομερειών.