Η Ελλάδα είναι μια χώρα με έντονη σεισμική δραστηριότητα καθώς και μεγάλο ποσοστό  κτιριακού αποθέματος το οποίο έχει κατασκευαστεί βάσει παλαιότερων αντισεισμικών κανονισμών που ήταν εν ισχύει, κατά συνέπεια η σεισμική τους αποτίμηση είναι μείζονος σημασίας. Εν γένει, η σεισμική αποτίμηση πραγματοποιείται σε τρία επίπεδα ως προς την πολυπλοκότητα της προσέγγισης τους, τον όγκο των υπολογισμών και κατά συνέπεια την ακρίβεια των αποτελεσμάτων τους.  

Στον πρωτοβάθμιο προσεισμικό έλεγχο (ταχύς οπτικός έλεγχος) γίνεται καταγραφή διαφόρων στοιχείων της κατασκευής, αποδίδεται μια βαθμολογία και τελικά το κτίριο κατατάσσεται σε κατηγορία προτεραιότητας για περεταίρω έλεγχο. Στον δευτεροβάθμιο έλεγχο εξετάζονται δύο μέθοδοι, ήτοι του Δρίτσου Σ. και του Βουγιούκα Ε. Στην 1^η υπολογίζεται η σεισμική αντίσταση στη βάση κάνοντας χρήση κατά κύριο λόγω των κανονισμών του Ευρωκώδικα και λαμβάνοντας υπόψη κάποιες παραμέτρους σεισμικής επιβάρυνσης. Ακόμη υπολογίζεται η σεισμική απαίτηση στη βάση και τελικά  ο δείκτης προτεραιότητας ελέγχου λ. Στην 2^η μέθοδο, γίνεται ο υπολογισμός της σεισμικής αντίστασης στη βάση κάνοντας χρήση των διατάξεων του ΚΑΝ.ΕΠΕ.  Σχετικά με τους τριτοβάθμιους ελέγχους, εξετάζονται ο Κανονισμός Επεμβάσεων (ΚΑΝ.ΕΠΕ) και ο Ευρωκώδικας 8 – Μέρος 3. Και για τις δύο μεθόδους γίνεται αριθμητική προσομοίωση του φορέα σε λογισμικό, για διάφορες στάθμες επιτελεστικότητας μέσω ανελαστικών μη γραμμικών αναλύσεων push-over υπό την επίδραση στατικών φορτίων G+ψ₂Q και βηματικά αυξανόμενων σεισμικών φορτίων. Τελικά καθορίζεται η καμπύλη ικανότητας της κατασκευής σε όρους στοχευμένης μετακίνησης και τέμνουσας βάσης. Η σεισμική αντίσταση της κατασκευής εξετάζεται για δύο στάθμες επιτελεστικότητας, ήτοι «Σημαντικές Βλάβες» και «Οιονεί Κατάρρευση», για τις οποίες ορίζονται και οι αντίστοιχες πιθανότητες υπέρβασης, ανάλογα τον κανονισμό που ακολουθείται.  

Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η σεισμική αποτίμηση τετραώροφου κτιρίου από οπλισμένο σκυρόδεμα, κατασκευής 1995 στην Αριδαία. Το κτίριο αποτελείται από πυλωτή (παρκινγκ), ενώ η ανωδομή αποτελείται από διαμερίσματα. Κάθε όροφος έχει εμβαδό περί τα 240 τ.μ. και ύψος 3μ, εκτός από τον 4ο όροφο όπου το ύψος είναι 2.82μ. Το συνολικό ύψος του κτιρίου λαμβάνοντας υπόψη και το δώμα της οροφής είναι 13.92μ. Σχετικά με το φάσμα σχεδιασμού, το κτίριο βρίσκεται στην Σεισμική Ζώνη 1, για την οποία ορίζεται εδαφική επιτάχυνση 0.16g. H ανάλυση πραγματοποιήθηκε μέσω του λογισμικού Seismobuild. Τα δομικά μέλη της κατασκευή προσομοιώθηκαν λαμβάνοντας υπόψη την γεωμετρία και τους οπλισμούς σύμφωνα με τους ξυλότυπους της οικοδομικής άδειας.   

Ως προς τα αποτελέσματα της σεισμικής αποτίμησης, κατά τον πρωτοβάθμιο προσεισμικό έλεγχο προέκυψε βαθμολογία 4, κατά την οποία το κτίριο κατατάσσεται σε κατηγορία υψηλής προτεραιότητας για περεταίρω έλεγχο.  

Κατά τους δευτεροβάθμιους ελέγχους, βάσει της μεθόδου του Δρίτσου Σ., αρχικά υπολογίζονται η αντοχή κάθε μέλους στο ισόγειο, η οποία προκύπτει ως η ελάχιστη τιμή μεταξύ της διατμητικής αντοχής και της διατμητικής δύναμης κατά την καμπτική αστοχία, κάνοντας χρήση κατά κύριο λόγο των κανονισμών του Ευρωκώδικα Η αντοχή στην βάση της κατασκευής προκύπτει για κάθε διεύθυνση από το άθροισμα των επιμέρους αντοχών των κατακόρυφων μελών, ενώ γίνεται σχετική απομείωση λαμβάνοντας υπόψη 13 κρίσιμες παραμέτρους που επηρεάζουν την σεισμική ικανότητα του κτιρίου. Στην συνέχεια υπολογίζεται η σεισμική απαίτηση στη βάση και τελικά ο δείκτης προτεραιότητας ελέγχου  λ, με βάση τον οποίο  αποδίδεται η προτεραιότητα περεταίρω ελέγχου του κτιρίου σε σχέση με άλλα κτίρια στην ίδια ομάδα. Για το υπό μελέτη κτίριο η σεισμική αντίσταση για κάθε διεύθυνση προέκυψε ίση με V_R,x=6254 kΝ και V_R,y=4396 kΝ, ενώ ο δείκτης προτεραιότητας ελέγχου προέκυψε ίσος με 60.  

Εναλλακτικά, εξετάστηκε και η μέθοδος του Βουγιούκα Ε., κατά την οποία η αντοχή των μελών προκύπτει με όμοιο τρόπο, ωστόσο γίνεται χρήση αποκλειστικά των διατάξεων του ΚΑΝ.ΕΠΕ. Η σεισμικής αντίσταση για κάθε διεύθυνση υπολογίστηκε ίση με V_R,x=8786 kN και V_R,y=6495 kN αντίστοιχα, προκύπτει δε σημαντικά μεγαλύτερη από αυτή της μεθόδου του Δρίτσου Σ., το οποίο είναι εν γένει αναμενόμενο δεδομένου ότι δεν λαμβάνονται υπόψη επιβαρυντικά κριτήρια απομείωσης της τέμνουσας όπως στην μέθοδο του Δρίτσου Σ.  

Για τους τριτοβάθμιους ελέγχους γίνεται η σεισμική αποτίμηση του κτιρίου μέσω του λογισμικού Seismobuild. Αρχικά πραγματοποιείται ιδιομορφική ανάλυση κατά την οποία προκύπτει ότι η δεσπόζουσα ιδιόμορφή είναι κυρίως μεταφορική κατά Y με ιδιοπερίοδο 0.37s, η 2^η ιδιομορφή είναι κυρίως στροφική με ιδιοπερίοδο 0.36s και η 3^η ιδιομορφή είναι κυρίως μεταφορική κατά X με ιδιοπερίοδο 0.16s.  

Αρχικά, για επίλυση του φορέα κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ ορίζονται οι στάθμες επιτελεστικότητας B3+, με πιθανότητα υπέρβασης 50% στα 50 χρόνια και C1 με πιθανότητα υπέρβαση 10% στα 50χρόνια, βάσει του έτους κατασκευής του κτιρίου. Πραγματοποιείται ανελαστική στατική ανάλυση (pushover) κατά την οποία προκύπτουν οι καμπύλες αντίστασης της κατασκευής και γίνονται οι έλεγχοι στροφής χορδής και τέμνουσας δύναμης για εδαφική επιτάχυνση ίση με 0.16g. Δεν υφίστανται αστοχίες λόγω στροφής χορδής, ωστόσο υπάρχουν διατμητικές αστοχίες που αφορούν τοιχία και για τις δυο στάθμες επιτελεστικότητας που εξετάζονται. Κατά συνέπεια υπολογίζεται η μέγιστη εδαφική επιτάχυνση για την οποία, οριακά, δεν εμφανίζονται διατμητικές αστοχίες σε κάθε διεύθυνση. Προκύπτει ότι η μέγιστη επιτάχυνση είναι 0.104g και 0.05g για την διεύθυνση Χ και Υ αντίστοιχα. Για λόγους σύγκρισης, έγινε σεισμική αποτίμηση και βάσει Ευρωκώδικα 8 – Μέρος 3. Ορίζονται 3 στάθμες επιτελεστικότητας, ήτοι «Περιορισμένες Βλάβες» με πιθανότητα υπέρβασης 20% στα 50 χρόνια, «Σημαντικές Βλάβες» με πιθανότητα υπέρβασης 10% στα 50 χρόνια και «Οιονεί Κατάρρευση» με πιθανότητα υπέρβασης 2% στα 50 χρόνια. Από την εκτέλεση της ανάλυσης pushover προκύπτει ότι η κατασκευή εμφανίζει διατμητικές αστοχίες. Η μέγιστη επιτάχυνση για την οποία οριακά δεν υφίστανται αστοχίες είναι 0.125g και 0.067g για την διεύθυνση Χ και Υ αντίστοιχα.  Προκύπτει δε ότι και για τους δύο κανονισμούς οι μέγιστες επιταχύνσεις για τις οποίες δεν εμφανίζονται αστοχίες είναι σημαντικά μικρότερες από αυτήν που ορίζει ο κανονισμός, ειδικά για την διεύθυνση Υ όπου οι επιταχύνσεις αντιστοιχούν στο 30% και 40% της εδαφικής επιτάχυνσης που ορίζει ο κανονισμός. Σε σχετική σύγκριση, ο ΚΑΝ.ΕΠΕ δίνει τα πιο συντηρητικά αποτελέσματα από τις δύο μεθόδους. Ακόμη αναφέρεται ότι οι δευτεροβάθμιοι μέθοδοι δίνουν σημαντικά μεγαλύτερες σεισμικές αντιστάσεις στην βάση σε σχέση με τους τριτοβάθμιους μεθόδους, ωστόσο πρέπει να τονιστεί ότι κύριος στόχος των δευτεροβάθμιων μεθόδων είναι η ιεράρχηση των κτιρίων ως προς την προτεραιότητα για περεταίρω έλεγχο παρά η ρεαλιστική ποσοτικοποίηση της τέμνουσας βάσης.  

Βάσει των ευρημάτων που προέκυψαν από την σεισμική αποτίμηση του υφιστάμενου φορέα, γίνονται δυο προτάσεις ενίσχυσης ώστε η κατασκευή να πληροί τους κανονισμούς κατά ΚΑΝ.ΕΠΕ, για τον οποίον προέκυψαν και τα πιο συντηρητικά αποτελέσματα. Και για τα δυο σενάρια προτάθηκε εφαρμογή FRP, αφενός διότι οι αστοχίες ήταν αποκλειστικά διατμητικές και αφετέρου λόγω της συγκριτικά πιο εύκολης και οικονομικής εφαρμογής σε σχέση με την εναλλακτική των μανδυών οπλισμένου σκυροδέματος. Στο 1ο σενάριο προτάθηκε μια πλήρης ενίσχυση της κατασκευής για εδαφική επιτάχυνση 0.16g, κατά την οποία ενισχύθηκε ο πυρήνας στους 4 ορόφους καθώς και δυο περιμετρικά τοιχία στον 2^ο όροφο. Στο 2^ο σενάριο θεωρήθηκε μια τμηματική ενίσχυση βάσει της 3^ης αναθεώρησης του ΚΑΝ.ΕΠΕ για εδαφική επιτάχυνση  agref =0.072g, κατά την οποία ενισχύθηκε ο πυρήνας στον 1ο και στο 2ο όροφο.

Η ντετερμινιστική προσέγγιση που ακολουθήθηκε μέσω της ανάλυσης pushover θέτει περιορισμούς στην αξιολόγηση της σεισμικής απόκρισης καθώς αδυνατεί να λάβει υπόψη την αβεβαιότητα και πολυπλοκότητα που διέπουν τον πιθανοτικό χαρακτήρα ενός σεισμού. Προς αντιμετώπιση των παραπάνω, έγινε χρήση του λογισμικού SPO2FRAG, από το οποίο προκύπτουν καμπύλες τρωτότητας της κατασκευής. Ειδικότερα, χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα της ανάλυσης pushover και μέσω του αλγόριθμου SPO2IDA υπολογίζονται οι καμπύλες προσαυξητικής δυναμικής ανάλυσης, αποφεύγοντας την εκτέλεση πολύπλοκών και υπολογιστικά απαιτητικών δυναμικών αναλύσεων. Τελικά υπολογίζονται από το λογισμικό οι καμπύλες τρωτότητας της κατασκευής καθώς και η διάμεση φασματική επιτάχυνση και η τυπική απόκλιση για κάθε διεύθυνση.  

Τέλος, γίνεται εκτίμηση των χρηματικών απωλειών που σχετίζονται με την σεισμική συμπεριφορά του κτιρίου, κάνοντας χρήση του λογισμικού PACT της FEMA-58. Εισάγονται μεταξύ άλλων δεδομένα σχετικά με τον αριθμό των ορόφων και το εμβαδόν τους, το συνολικό ύψος του κτιρίου και το συνολικό κόστος αντικατάστασης. Ακόμη, εισάγονται σε κάθε διεύθυνση δομικά μέλη όπως οι κόμβοι δοκών υποστυλωμάτων και τα τοιχία, καθώς και μη δομικά μέλη όπως η εσωτερική και η εξωτερική τοιχοποιία, το δίκτυο σωληνώσεων κρύου και ζεστού νερού, το ηλεκτρολογικό δίκτυο και το ασανσέρ. Για τα παραπάνω μέλη ορίζονται επίπεδα κόστους επισκευής βάσει παλαιότερης ερευνάς αγοράς που έχει πραγματοποιηθεί, η οποία προσαρμόστηκε ελαφρώς στις τωρινές συνθήκες της αγοράς.  Εν συνεχεία, ορίζονται 4 επίπεδα σεισμικής έντασης με πιθανότητες υπέρβασης 59%, 50%, 10% και 2% στα 50 χρόνια. Για τα παραπάνω σενάρια εισάγονται στο PACT αρχικά οι φασματικές επιταχύνσεις οι οποίες λαμβάνονται από τους χάρτες σεισμικής επικινδυνότητας της βάσης δεδομένων του EFEHR. Οι φασματικές επιταχύνσεις μετατρέπονται κατάλληλα σε εδαφικές επιταχύνσεις και εισάγονται στο Seismobuild, όπου πραγματοποιούνται αναλύσεις pushover από τις οποίες προκύπτουν οι μετακινήσεις και στροφές των ορόφων, ενώ μέσω μεθοδολογίας που προτείνεται στο FEMA-58, υπολογίζονται και οι επιταχύνσεις των ορόφων. Το σύνολο των παραπάνω δεδομένων εισάγονται στο PACT και τελικά πραγματοποιείται πιθανοτική ανάλυση, κατά την οποία προκύπτουν το μέσο κόστος επισκευής του κτιρίου για κάθε σενάριο, το μέσο ετήσιο κόστος επισκευής, το οποίο προέκυψε ίσο με 4.200 €, καθώς και οι επιμέρους συμμέτοχές των στοιχείων που εισήχθησαν  στο μέσο κόστος επισκευής. Συνοψίζοντας, προέκυψαν τα παρακάτω βασικά συμπεράσματα:

• Βάσει πρωτοβάθμιου προσεισμικού ελέγχου, το κτίριο κατατάσσεται σε υψηλή προτεραιότητα για περεταίρω έλεγχο.

• Σχετικά με τους δευτεροβάθμιους ελέγχους, η μέθοδος Δρίτσου Σ. δίνει πιο συντηρητικά αποτελέσματα όσον αναφορά την σεισμική αντίσταση στη βάσης σε σχέση με την μέθοδο του Βουγιούκα Ε. Αναφέρεται ωστόσο ότι η τελευταία δεν λαμβάνει υπόψη επιπλέον επιβαρυντικά κριτήρια κατά τον υπολογισμό της σεισμικής αντίστασης.

• Ο ΚΑΝ.ΕΠΕ δίνει πιο συντηρητικά αποτελέσματα σε σχέση με τον EC8-Part 3.

• Kαι για τους δυο τριτοβάθμιους ελέγχους, η μέγιστη επιτάχυνση για την οποία δεν εμφανίζονται αστοχίες είναι σημαντικά μικρότερη από αυτήν που ορίζει ο κανονισμός.

• Οι αστοχίες που προκύπτουν είναι αποκλειστικά διατμητικές, παρατηρούνται κυρίως στον πυρήνα της κατασκευής και αφορούν μόνο τοιχώματα.

• Προκύπτουν σημαντικές αποκλίσεις όσον αφορά τα ζεύγη στοχευμένης μετακίνησης και τέμνουσας βάσης μεταξύ ΚΑΝ.ΕΠΕ και Eυρωκώδικα 8 – Μέρος 3, γεγονός που οφείλεται στην διαφορετική μεθοδολογία που ακολουθείται από τις δυο μεθόδους ως προς τον υπολογισμό της στοχευμένης μετακίνησης.

• Εξετάστηκαν 2 σενάρια ενίσχυσης με εφαρμογή FRP, δεδομένων των διατμητικών αστοχιών που παρατηρήθηκαν, έτσι ώστε η κατασκευή να πληροί τους κανονισμούς.

•  Το μέσο ετήσιο κόστος επισκευών υπολογίστηκε περί τα 4.200 €, ήτοι το 0.38% του συνολικού κόστος κατασκευής, το οποίο εν γένει αξιολογείται ως βιώσιμο δεδομένης της τυπικής οικονομικής ζωής ενός κτιρίου.

• Την μεγαλύτερη συμμετοχή στο κόστος επισκευής είχαν τα τοιχώματα και οι τοιχοποιίες.