Εκτίμηση της Δομικής Συμπεριφοράς Λιθόκτιστων Κατασκευών με τη Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων και Προτάσεις Ενίσχυσης- Επισκευών με Προσθήκη Ελκυστήρων και Προένταση    

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Ζαφειροπούλου Βασιλική    
Επιβλέπων Καθηγητής: Συρμακέζης Κ., Καθηγητής  
Ημερομηνία : Φεβρουάριος 2010

Η μεταπτυχιακή αυτή εργασία αποτελεί σαφώς το τυπικό επιστέγασμα του κύκλου σπουδών  στο Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών «Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση των Κατασκευών» και σηματοδοτεί τη λήξη ενός δεύτερου κύκλου γνώσης. Μπορεί όμως κυρίως να λειτουργήσει ως αφορμή για τη συγκέντρωση, αξιολόγηση και  οργάνωση των υπαρχουσών γνώσεων, την αναζήτηση και επεξεργασία νέων πληροφοριών, την ανάληψη πρωτοβουλιών και  προώθηση της  σκέψης.

 

Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία εκτιμάται η σεισμική συμπεριφορά κατασκευών από τοιχοποιία και μελετάται η αποτελεσματικότητα εναλλακτικών τρόπων ενίσχυσης / επέμβασης σε αυτές. Πιο συγκεκριμένα, μελετάται το νεοκλασικό κτίριο της Εθνικής Τράπεζας στον Πόρο, κατασκευασμένο από τοιχοποιία. Ειδικότερα, διερευνώνται οι ιδιότητες της λιθοδομής και η λειτουργία της ως υλικό κατασκευής  των φερόντων οργανισμών των κτιρίων. Για τη μελέτη και την ανάλυση των ανωτέρω καθώς και την προσομοίωση της τοιχοποιίας χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων, με χρήση του στατικού προγράμματος SAP2000.

 

Στο 1ο κεφάλαιο αναλύεται το φαινόμενο του σεισμού, ως παγκόσμιο πρόβλημα και η αναγκαιότητα προστασίας ιστορικών κατασκευών.

 

Στο 2ο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι βασικές αρχές της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων, εφόσον η συγκεκριμένη μέθοδος είναι ευρέως διαδεδομένη στην προσομοίωση κατασκευών από φέρουσα τοιχοποιία.

 

Το 3ο κεφάλαιο πραγματεύεται την μηχανική της τοιχοποιίας, δηλαδή τα βασικά είδη της και τις μηχανικές της ιδιότητες. Στο τέλος του κεφαλαίου αυτού περιγράφεται και ο τρόπος ελέγχου αστοχίας της τοιχοποιίας με εφαρμογή του τροποποιημένου κριτηρίου Von Mises.

 

Στο 4ο κεφάλαιο παρουσιάζονται διεξοδικά οι κατασκευαστικές λεπτομέρειες αρκετών τεχνικών επισκευής και ενίσχυσης για την βελτίωση της σεισμικής συμπεριφοράς των κτιρίων από τοιχοποιία.

 

Στο 5ο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά  η δυνατότητα διαχείρισης των κατασκευών μέσω της εναλλακτικής πρότασης υιοθέτησης συστημάτων παθητικού, ημι-ενεργητικού ή ενεργητικού ελέγχου.

 

Μεταβαίνοντας από το θεωρητικό υπόβαθρο της μεταπτυχιακής  αυτής εργασίας στην πρακτική της εφαρμογή, γίνεται στο 6ο κεφάλαιο η μελέτη της υπάρχουσας κατάστασης του κτιρίου στον Πόρο και η αποτίμηση της αντοχής της φέρουσας τοιχοποιίας του με χρήση του προγράμματος FAILURE.

 

Mελετώντας πιθανούς τρόπους ενίσχυσης του κτιρίου, έναντι του σεισμικού κινδύνου, το κεφάλαιο 7 διερευνά την επιρροή της εφαρμογής χαλύβδινων ελκυστήρων καθώς και την επιβολή δύναμης προέντασης πάνω σε αυτούς μετέπειτα.

 

Ανακεφαλαίωση των προηγουμένων πραγματοποιείται στο 8ο κεφάλαιο, συγκρίνοντας τα αποτελέσματα του ελέγχου αστοχίας μεταξύ του μη ενισχυμένου και του ενισχυμένου με τους τρόπους που περιγράφηκαν παραπάνω προσομοιώματος του κτιρίου.

 

Η παρούσα διπλωματική εργασία είναι η μία από τις δύο παράλληλες εργασίες που εκπονήθηκαν με στόχο τη συγκριτική διερεύνηση των μεθόδων ενίσχυσης με προσθήκη ελκυστήρων και εφαρμογή προέντασης σε αυτούς καθώς και με χρήση ιξώδων αποσβεστήρων και συνδυασμό τους με μανδύες Ο.Σ. Η παρούσα εργασία πραγματεύεται την τοποθέτηση ελκυστήρων αρχικά και προένταση αυτών μετέπειτα ως μεθόδους ενίσχυσης του κτιρίου.

 

Η μεταπτυχιακή αυτή εργασία πραγματοποιήθηκε υπό την επίβλεψη του Καθ. ΕΜΠ κ. Κ.Α. Συρμακέζη στο Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών της Σχολής  Πολιτικών  Μηχανικών. Η γράφουσα επιθυμεί να ευχαριστήσει τον επιβλέποντα καθηγητή της για την υποστήριξη και καθοδήγηση που παρείχε κατά  την εκπόνηση της εργασίας. Επιπλέον, ευχαριστίες ανήκουν στον υποψήφιο διδάκτορα ΕΜΠ κ. Παναγιώτη Γιαννόπουλο για την πρόθυμη συμβολή του και τις επισημάνσεις του σε στάδια της  εργασίας.