Ενίσχυση και επισκευή υφιστάμενων κατασκευών από άοπλη τοιχοποιία με ινο-οπλισμένα πολυμερή (FRP)

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία, επαναδιατυπώνονται οι εξισώσεις καμπτικής αντοχής φέρουσας τοιχοποιίας ενισχυμένης με ελάσματα FRP εισάγοντας την ρεαλιστική υπόθεση ότι τα ελάσματα αδυνατούν να παραλάβουν θλιπτικές τάσεις. Οι εξισώσεις εξάγονται για αντιεπίπεδη και συνεπίπεδη κάμψη της τοιχοποιίας παρουσία αξονικής δύναμης, υιοθετώντας για τα υλικά τις βασικές παραδοχές και υποθέσεις του Ευρωκώδικα 2. Με βάση αυτές τις εξισώσεις, συντάχθηκαν νομογραφήματα για τον άμεσο και γρήγορο υπολογισμό της καμπτικής αντοχής της ενισχυμένης τοιχοποιίας από τον μηχανικό της πράξης. Επίσης, προτείνεται μια γενική μεθοδολογία ενίσχυσης κατασκευών με άοπλη φέρουσα τοιχοποιία, που στηρίζεται στα πεπερασμένα στοιχεία, είναι συμβατή με τους EC2 και EC8 και συμπεριλαμβάνει τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας. Τέλος, παρουσιάζονται αριθμητικές εφαρμογές των αποτελεσμάτων που αποκτήθηκαν και γίνεται μία εφαρμογή της μεθόδου σε ένα παραδοσιακό κτίριο.

In this work, the equations of the flexural strength of a bearing unreinforced masonry wall strengthened with FRP plates are re-reformulated by including the realistic assumption that FRP plates cannot withstand compressive stress. The flexure equations for out-of-plane and in-plane bending of the masonry wall are developed adopting the basic principles and rules of Eurocodes. For calculation purposes, non-dimensional nomographs for the flexure strength of a masonry wall reinforced with FRP in terms of the relative design parameters are provided. Furthermore, a general procedure for the strengthening of an existing structure, whose structural system is unreinforced masonry wall, is proposed. This procedure, which involves finite element analysis, is compatible with EC2 and EC8 and incorporates the results obtained in the present work. Finally, the use of the flexure strength equations obtained in the present work is demonstrated by numerical examples and an application of the general procedure to a traditional building is presented.