Διερεύνηση της σεισμικής συμπεριφοράς κτηρίων Ω/Σ με διαφορετικό λόγο ύψος προς πλάτος

Abstract

Η παρούσα διπλωματική πραγματεύεται τη σύγκριση της σεισμικής συμπεριφοράς κτηρίων ωπλισμένου σκυροδέματος με και χωρίς pilotis σε σεισμική απόκριση. Αρχικά, έγινε σχεδιασμός δύο κτηρίων με διαφορετικά γεωμετρικά χαρακτηριστικά πάνω στο λογισμικό sap 2000 v12 με βάση τον EC8. Στη συνέχεια το κάθε ένα από τα δύο κτήρια το μοντελοποιήσαμε στο ίδιο λογισμικό σε δύο διαφορετικές μορφές, όπως περιγράφεται παρακάτω, και μελετήσαμε τη σεισμική συμπεριφορά τους. Τα δύο υπο μελέτη κτήρια αποτελούν συνήθεις μορφές πολυκατοικιών (κτήριο 1) και μεγάλων εμπορικών καταστημάτων (κτήριο 2) απο ωπλισμένο σκυρόδεμα που σχεδιάζονται και μελετούνται στην Ελλάδα απο τη δεκαετία του 60 μέχρι σήμερα. Πρόκειται για δύο πενταόροφες κατασκευές πλαισιακής μορφής. Η βασική διαφορά των δύο κτηρίων είναι ο λόγος h/b, όπου h το ύψος τους απο το έδαφος και b το μήκος διεύθηνσης Χ. Το κτήριο 1 έχει λόγο 2,5 με μήκη 6m κατα Χ, 25m κατα Υ και ύψος 15m, δηλαδή πρόκειται για μια τυπική πολυκατοικία με ΄΄στενόλιγνη΄΄ πρόσωψη. Το κτήριο 2 έχει λόγο 0,33 με μήκη 45m κατα Χ, 25m κατα Υ και ύψος 15m γεωμετρικα χαρακτηριστικά παρόμοια με ένα μεγάλο εμπορικό καταστημα. Τα κτήρια αρχικά μελετώνται κατά ΕΑΚ/EC8 και διαστασιολογούνται. Στη συνέχεια πραγματοποιούνται δύο δυναμικές επιλύσεις. Στην πρώτη δεν υπάρχει τοιχοποιία, ενώ στη δεύτερη έχουμε τοιχοποιία περιμετρικά των ορόφων εκτός απο τον 1ο (ισόγειο), ο οποίος έτσι προσομοιάζεται με pilotis. Με αυτόν τον τρόπο έχουμε τα 4 δομικά συστήματα στα οποία διερευνάται η σεισμική συμπεριφορά τους. Η διερεύνηση αυτή μπορεί να γίνει μόνο με τη χρήση μίας μη γραμμικής μεθόδου αναλύσεως. Επιλέγουμε την ανάλυση με τη στατική μέθοδο της πλευρικής οριακής εξώθησης (Pushover Analysis). Μέσω αυτής της μεθόδου προσδιορίζονται οι βλάβες στα κτήρια στα διάφορα στάδια της ωθησής τους (στάδια επιτελεστικότητας). Για τον υπολογισμό της ικανότητας παραμόρφωσης των δομικών μελών ωπλισμένου σκυροδέματος υιοθετούνται τα προσομοιόματα που προτείνονται στον Ελληνικό Κανονισμό Επεμβάσεων (ΚΑΝ.ΕΠΕ.). Από τα αποτελέσματα της ανάλυσης προκύπτει ότι τα κτήρια με pilotis είναι ιδιαιτέρως ευάλωτα σε σεισμικά φορτία αφού παρουσιάζουν σημαντικές βλάβες στον ισόγειο όροφο, οι οποίες σε κάποιες περιπτώσεις δηλώνουν αυξημένες πιθανότητες αστοχίας. Αυτό οφείλεται στο ότι στον ισόγειο όροφο συγκεντρώνεται όλη σχεδόν η ανελαστική μετακίνηση των κτηρίων. Παράλληλα, παρατηρούμε ότι τα δυο κτήρια με διαφορετική γεωμετρια έχουν τελείως διαφορετική συμπεριφορά. Τέλος, έπειδή το κτήριο 1 με pilotis παρουσιάζει ιδιαιτέρως προβληματική συμπεριφορά αναλύεται και στην περίπτωση που έχει τοιχοποιία και στον ισόγειο όροφο και τα αποτελέσματα συγκρίνονται με τα αρχικά.