Ανάλυση κόστους κύκλου ζωής πετρόχτιστων κατασκευών με βάση την τρωτότητα

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την αποτίμηση λιθόκτιστων κατασκευών μέσω της ανάλυσης κόστους του κύκλου ζωής αυτών. Αυτό σημαίνει πως συνυπολογίζονται το αρχικό κόστος ανέγερσης της κατασκευής, με το κόστος που μπορεί να έχουν βλάβες που είναι δυνατόν να προκληθούν στη κατασκευή λόγω σεισμικών φαινομένων στα οποία θα υποβληθεί μέχρι να ολοκληρώσει το κύκλο της ζωής της. Αρχικά λοιπόν στο Πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποια εισαγωγικά στοιχεία για τη τοιχοποιία ως δομικό υλικό και τις κατηγορίες στις οποίες αυτή μπορεί να διαιρεθεί με διάφορα κριτήρια. Ενώ στη συνέχεια, στο Δεύτερο κεφάλαιο, κρίνεται σκόπιμο να παρατεθούν κάποια εισαγωγικά στοιχεία για την Ανάλυση κόστους κύκλου ζωής καθώς και η μεθοδολογία της ανάλυσης, όπως αυτή θα ακολουθηθεί στη συνέχεια. Προκειμένου να αποτιμηθούν οι βλάβες που είναι δυνατόν να προκληθούν, στο Κεφάλαιο τρία, λιθόκτιστες κατασκευές με διαφορετικά χαρακτηριστικά (μηχανικά και άλλα) υποβλήθηκαν σε γραμμικές αναλύσεις χρονοϊστορίας και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας ως παράμετρο παρατήρησης τη σχετική μετακίνηση οροφής διαπιστώθηκε αν υπερβαίνουν συγκεκριμένες οριακές καταστάσεις. Χαράχθηκαν έτσι οι καμπύλες τρωτότητας της κάθε κατασκευής. Η κατασκευή η οποία εμφάνισε τις μεγαλύτερες σχετικές μετακινήσεις κορυφής ενισχύεται στο κεφάλαιο που ακολουθεί. Στο Κεφάλαιο τέσσερα, λοιπόν, παρουσιάζονται τρείς εκδοχές ενίσχυσης της κατασκευής. Οι ενισχυμένες κατασκευές υποβάλλονται και αυτές σε γραμμικές αναλύσεις χρονοϊστορίας και όμοια με τις μη ενισχυμένες παρατηρείται αν υπερβαίνουν τις ίδιες οριακές καταστάσεις. Χαράσσονται επίσης καμπύλες τρωτότητας για τη κάθε ενισχυμένη κατασκευή. Στο Πέμπτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η αναλυτική εφαρμογή της Ανάλυσης κόστους του κύκλου ζωής της κατασκευής που επιλέχθηκε να ενισχυθεί, τόσο στη μη ενισχυμένη όσο και στις ενισχυμένες εκδοχές της. Έτσι προκύπτει το συνολικό κόστος για όλο το κύκλο της ζωής της κάθε κατασκευής και η εξέλιξη του κόστους με τη πάροδο του χρόνου. Τέλος, στο Κεφάλαιο έξι παρουσιάζονται συνοπτικά τα αποτελέσματα των συγκρίσεων που έχουν γίνει σε άλλα σημεία της συγκεκριμένης Διπλωματικής εργασίας και εξάγονται τα τελικά συμπεράσματα.

This Diploma thesis discusses the assessment of masonry structures using Life Cycle Cost Analysis. A structure's life cycle cost includes not only the initial construction cost but also potential damage cost from earthquakes that may occur during the life of the structure. First of all, the First chapter introduces masonry as a construction material and the categories in which it can be divided. In the Second chapter, general information about Life cycle cost analysis and its model are presented. In Chapter three, different masonry structures (as far as mechanical characteristics are concerned) are submitted in linear time-history analyzes and their roof displacements compare with predefined limit state displacements. As a result fragility curves are plotted for each of the structures. Afterwards, the structure with the biggest displacements was chosen to be rehabilitated in the following chapter. In Chapter four, three different rehabilitation scenario are presented thoroughly. Reinforced structures are also submitted in linear time-history analyzes and their roof displacements compare with predefined limit state displacements. As a result fragility curves are plotted for each of the structures. In Chapter five, the detailed implementation of Life cycle cost analysis on reinforced or unreinforced structures is described, estimating the cost of the entire life cycle of each structure. Finally, Chapter six summarizes the comparisons of the results of the whole thesis and reaches the final conclusions.