Αποτίμηση του Δείκτη Συμπεριφοράς Υφισταμένων Κατασκευών Ω/Σ (με μη-Γραμμική Στατική Ανάλυση Επιβαλλόμενων Μετακινήσεων) και Βαθμονόμηση Πινάκων για την Ψευδό-Ποσοτική Εκτίμηση του (σε τρεις Στάθμες Επιτελεστικότητας)

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Μπαρδάκης Βασίλειος                                            
Επιβλέπων Καθηγητής: Τάσιος Θ., Καθηγητής       
Ημερομηνία : Ιούλιος 2003 

 1. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η βαθμονόμηση ενός ψευδοποσοτικού πίνακα για την εκτίμηση του δείκτη συμπεριφοράς υφισταμένων πλαισιακών  κατασκευών εξ Ω/Σ. Ο πίνακας του καθηγητή Θ. Π. Τάσιου, στην αρχική του μορφή είχε παρουσιαστεί τόσο στο βιβλίο «Θεωρία Σχεδιασμού Επισκευών και Ενισχύσεων» του ομώνυμου μεταπτυχιακού μαθήματος του Δ. Π. Μ. Σ.  «Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση Κατασκευών», όσο και στην επιτροπή σχεδιασμού του ΚΑΝ. ΕΠ. Ε. (Κανονισμός Επισκευών και Ενισχύσεων). Ο πίνακας αυτός έχει σκοπό την διευκόλυνση του Μηχανικού που καλείται να αποτιμήσει ή και να επέμβει σε ένα κτίριο, αλλά προτιμά να χρησιμοποιήσει τα ελαστικά εργαλεία. Δηλαδή προτιμάει να μην εμπλακεί σε μή-γραμμικές αναλύσεις.            

 Η βαθμονόμηση όμως αυτού του πίνακα στηρίχτηκε εκ των πραγμάτων σε στατικές μή-γραμμικές αναλύσεις επιβαλλομένων μετακινήσεων (pushover). Άρα, κατά ένα πολύ μεγάλο μέρος η εργασία ασχολείται με την αποτίμηση υφισταμένων κατασκευών με χρήση μή-γραμμικής ανάλυσης επιβαλλομένων μετακινήσεων. Για την δημιουργία όμως ενός αξιόπιστου μή-γραμμικού καθολικού προσομοιώματος  του φορέα (global), πρέπει πρώτα να έχει δημιουργηθεί σε κάθε μέλος το αντίστοιχο μή-γραμμικό τοπικό (local) προσομοίωμα. Οπότε η εργασία πραγματεύεται και ζητήματα τοπικής αντοχής και πλαστιμότητας.        

Η αποτίμηση όμως του δείκτη συμπεριφοράς, έπρεπε να διενεργηθεί για κάθε στάθμη επιτελεστικότητας του δομήματος. Ο δείκτη συμπεριφοράς έχει διαφορετική τιμή ανά στάθμη επιτελεστικότητας (Π. Κ. = Πρόληψης Κατάρρευσης,  Α. Ζ. = Ασφάλειας Ζωής, Α. Χ. = Άμεσης Χρήσης). Εμμέσως λοιπόν, η εργασία πραγματεύεται και ζητήματα σχεδιασμού με βάση την επιτελεστικότητα (Performance Based Design) ή, καλύτερα, αποτίμησης με βάση την επιτελεστικότητα.                 

2. Αφού η εργασία ασχολήθηκε με υφιστάμενες κατασκευές, έπρεπε τα προς μελέτη κτίρια να αναλυθούν και να διαστασιολογηθούν με τους παλαιούς κανονισμούς δηλαδή τον κανονισμό σκυροδέματος του ’54 και τον αντισεισμικό του ΄59. Για τον λόγο αυτό,  η εργασία αυτή ασχολήθηκε τόσο με την τότε μεθοδολογία όσο και με τις «άτυπες κατασκευαστικές διατάξεις» της εποχής. Η ανάλυση και η διαστασιολόγηση στηρίχθηκε στα εξαγόμενα του προγράμματος FESPA με κάποιες απαραίτητες τροποποιήσεις.            

Ως γνωστόν, η πλειονότητα των υφισταμένων πλαισιακών κατασκευών εξ Ω/Σ της περιόδου εφαρμογής των προαναφερθέντων κανονισμών, διαθέτει και «σφηνωμένες» τοιχοπληρώσεις. Έτσι στα προηγούμενα θέματα, προστέθηκε και αυτό των δεύτερων γραμμών άμυνας.            

Για τις αναλύσεις σε επίπεδο μέλους, χρησιμοποιήθηκαν τα προγράμματα UCFyber και XTRACT και η προδιαγραφή FEMA 356, σε συνδυασμό με την προδιαγραφή ATC-40. Για τις μή-γραμμικές αναλύσεις επιβαλλομένων μετακινήσεων χρησιμοποιήθηκε κυρίως το πρόγραμμα ETABS v7.10 της εταιρίας Csi και, για επιβεβαίωση, το πρόγραμμα SAP v7.40 της ίδιας εταιρίας, καθώς και η προδιαγραφή ATC-40.            

Διενεργήθηκαν πενήντα πέντε αποτιμήσεις, με τέτοιο μέγεθος επιβαλλομένων μετακινήσεων (σεισμού) ώστε να μελετώνται όλες οι στάθμες επιτελεστικότητας.             

3. Για την συνεργασία μεταξύ των προγραμμάτων, κυρίως δηλαδή μεταξύ του FESPA, των φύλλων διόρθωσης της διαστασιολόγησης που είχαν διαμορφωθεί στο πρόγραμμα Excel, του προγράμματος Xtract, των φύλλων υπολογισμού διαθέσιμων πλαστικών παραμορφώσεων κατά FEMA 356 και του προγράμματος ETABS, χρησιμοποιήθηκαν εντολές διαχείρισης βάσεων δεδομένων μέσω του Excel, καθώς και κειμενογράφοι για την διόρθωση των αρχείων εισαγωγής δεδομένων (της μορφής .e2k) του ETABS. Κατά το στάδιο την βαθμονόμησης, χρησιμοποιήθηκε σαν χονδροειδής οδηγός και το πρόγραμμα Νευρωνικών Δικτύων EasyNN-plus v 1.0g.            

Στο παράρτημα βρίσκονται χρήσιμες πληροφορίες και προειδοποιήσεις προς αυτούς που μπορεί να ασχοληθούν στο μέλλον με παρόμοια θέματα, με σκοπό την διευκόλυνσή τους. Επίσης, βρίσκεται και μία ανεξάρτητη συνοπτική έκδοση του τελικού βαθμονομημένου πίνακα.            

4. Κλείνοντας την περίληψη, αξίζει να εκφρασθεί η ευχή ότι η ίδια μεθοδολογία θα εφαρμοσθεί : (α) και σε άλλους σεισμούς (μή-γραμμικές δυναμικές αναλύσεις), (β) και σε κτίρια με λιγότερους ή περισσότερους ορόφους από τα κτίρια που μελέτησε η παρούσα εργασία (δηλαδή σε εξαώροφα και διώροφα), για να δούμε αν θα εντοπιστούν ουσιώδεις μεταβολές.