Survey of damages, assessment of seismic behaviour and interventions to the listed building of Vasileos Georgiou 27, Thessalonikis

Abstract

Το αντικείμενο της υπόψη διπλωματικής εργασίας αφορά την αποτίμηση της σεισμικής συμπεριφοράς του διατηρητέου κτηρίου από φέρουσα τοιχοποιία στην οδό Βασιλέως Γεωργίου 27 και Μπιζανίου γωνία στην πόλη της Θεσσαλονίκης. Ο φέρων οργανισμός του κτηρίου αποτελείται από φέρουσα λιθοδομή στό υπόγειο και οπτοπλινθοδομή στο ισόγειο και τον όροφο. Με εξαίρεση τον βοηθητικό – υγρό χώρο (στο Β/Α τμήμα του κτιρίου) που είναι δομημένος από πλινθόκτιστες καμάρες μεταξύ μεταλλικών δοκών, τα υπόλοιπα δάπεδα καθώς και η στέγη είναι ξύλινα. Η προσομοίωση του φορέα πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια του προγράμματος στατικής και δυναμικής ανάλυσης SAP 2000 (v.14). Η διακριτοποιήση του φέροντα οργανισμού παραγματοποιείται με κατάλληλα επιλεγμένα πεπερασμένα γραμμικά στοιχεία (frame elements) για τις δοκούς πατωμάτων και επιφανειακά στοιχεία κελύφους (shell elements) για τη φέρουσα τοιχοποιία. Στην δυναμική φασματική ανάλυση χρησιμοποιήθηκε το ελαστικό φάσμα απόκρισης σεισμικών επιταχύνσεων σχεδιασμού του Ευρωκώδικα 8 (EC8) για τις δυο κύριες διευθύνσεις του κτηρίου. Στο ελαστικό αυτό προσομοίωμα έγινε χρήση μηχανικών χαρακτηριστικών της τοιχοποιίας που υπολογίστηκαν από δείγματα λίθου, οπτοπλίνθου και κονιάματος μετά από εργαστηριακές δοκιμές. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης επιβεβαιώνουν κυρίως την ανεπάρκεια σε κάμψη εκτός επιπέδου. Τέλος, προτείνονται κατάλληλες επεμβάσεις και εξετάζεται η αποτελεσματικότητά τους, όπως αυτή της ενίσχυσης της διαφραγματικής λειτουργίας στη στάθμη της στέγης, διατηρώντας παράλληλα την αισθητική και αρχιτεκτονική εικόνα του κτιρίου.

The current thesis involves the assessment of the seismic behaviour of a two storey unreinforced masonry listed building in Vasileos Georgiou and Mpizaniou Street in Thessaloniki. The vertical load bearing system of the building comprises by rubble stone masonry at the basement and brickwork masonry at the ground and upper – first floor level. The horizontal load bearing system of floors and roof structure are made by timber elements. The only exception is at the N-E part of the building where the floor is made by arched brickwork between steel beam members at all floor or ceiling levels. The building was modelled by using shell and frame finite elements with the use of SAP2000. The seismic analysis of the building was based on the Eurocode 8 elastic spectrum using a model with mechanical properties for walls based on experimental data of samples (stone and brick) tested in the laboratory. The results of the analysis revealed the mechanism of partial failure of the top floor walls mainly due to out of plane bending moment. Strengthening and intervention techniques such as the enhancement of diaphragm action at roof level is presented and implemented on the model while maintaining the architectural and aesthetical appearance of the historic building.