Ερευνητικό Πρόγραμμα: «ΣΤΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΔΙΟΓΚΩΜΕΝΗΣ ΠΟΛΥΣΤΕΡΙΝΗΣ ΩΣ ΥΛΙΚΟ ΠΛΗΡΩΣΗΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ» Υπεύθυνος: Καθηγητής Κ. Χ. Σπυράκος Ερευνητές: Χ. Α. Μανιατάκης Α. Σ. Αναγνωστάκη Αθήνα, Ιανουάριος 2008

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ Εσχάρα 9 πλακών με 3 ανοίγματα ανά διεύθυνση Διαστάσεις πλακών: 5 m x 5 m , 4 m x 7 m h1: Αρχικό πάχος πλάκας h1 = 20 cm → Τελικό πάχος πλάκας h1 =7 cm h2: Πάχος σκυροδέματος εξομάλυνσης h2 =10 cm Διαστάσεις πεδιλοδοκών: bw x h: 0.25m x 0.7m & 0.30m x1.00m hf: Ύψος φτερού πεδίλου bf: Πλάτος φτερού πεδιλοδοκού

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΜΑ - ΚΑΝΝΑΒΟΣ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Συνοριακές συνθήκες : Ελαστική θεμελίωση Πλάκες : Επιφανειακά Πεπερασμένα στοιχεία Πεδιλοδοκοί : Γραμμικά Πεπερασμένα στοιχεία Μη-γραμμικά ελατήρια εδάφους

ΠΑΡΑΔΟΧΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Φορτία : μόνιμα: ι.β. φορέα κινητό : -2 kN/m2 Τιμές δείκτη εδάφους: Κs=10.000 kN / m3 Κs=100.000 kN / m3 Κατηγορίες Γεωαφρού EPS= 50 EPS = 100

ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ 5x5,h=0.20m, 0.25 x0.50 m2, K=10.000 kN / m3 5x5, h=0.07m, 0.25 x0.50 m2, K=10.000 kN / m3, EPS=50 5x5, h=0.07m, 0.25 x0.50 m2, K=10.000 kN / m3, EPS=100 5x5, h=0.20m, 0.30 x 1.00 m2, K=100.000 kN / m3 5x5, h=0.07m, 0.30 x 1.00 m2, K=100.000 kN / m3, EPS=50 5x5, h=0.07m, 0.30 x 1.00 m2, K=100.000 kN / m3,EPS=100 4x7, h=0.20m, 0.25 x0.50 m2, K=10.000 kN / m3 4x7, h=0.07m, 0.25 x0.50 m2, K=10.000 kN / m3, EPS=50 4x7, h=0.07m, 0.25 x0.50 m2, K=10.000 kN / m3, EPS=100 4x7, h=0.20m, 0.30 x 1.00 m2, K=100.000 kN / m3 4x7, h=0.07m, 0.30 x 1.00 m2, K=100.000 kN / m3, EPS=50 4x7, h=0.07m, 0.30 x 1.00 m2, K=100.000 kN / m3,EPS=100

ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΑΝΑΛΥΣΗΣ - ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΙ Πραγματοποιούνται οι εξής δυσμενείς φορτίσεις: Φ1: Φόρτιση για μέγιστη ροπή στο άνοιγμα Φ2: Φόρτιση για μέγιστη ροπή στη στήριξη Φ3: Φόρτιση για έλεγχο απαίτησης άνω οπλισμού στο άνοιγμα Υπολογίζονται: Βέλη κάμψης Ροπές ανοίγματος και στήριξης Τέμνουσες

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 1/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 100.000 kN / m3 EPS50 Φ1 → Βέλη κάμψης Μορφή παραμορφωμένου φορέα χωρίς EPS Μορφή παραμορφωμένου φορέα με EPS50 H = 20cm δmax=-0.76mm H= 7 cm δmax=-1.34mm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 2/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 100.000 kN / m3 EPS100 Φ1→ Βέλη κάμψης Μορφή παραμορφωμένου φορέα χωρίς EPS Μορφή παραμορφωμένου φορέα με EPS 100 H= 20 cm δmax= -0.76mm H= 7 cm δmax= -0.95mm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 3/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 100.000 kN / m3 EPS50 Φ1 → Ροπές ανοίγματος Διάγραμμα ροπών για Φ1 Χωρίς EPS Max M=5.58 kNm Διάγραμμα ροπών για Φ1 EPS 50 Max M=0.45 kNm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 4/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 100.000 kN / m3 EPS100 Φ1 → Ροπές ανοίγματος Διάγραμμα ροπών για Φ1 Χωρίς EPS Max M=5.58 kNm Διάγραμμα ροπών για Φ1 EPS 100 Max M=0.25 kNm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 5/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 100.000 kN / m3 EPS50 Φ2 → Ροπές στήριξης Διάγραμμα ροπών για Φ2 Χωρίς EPS Max M=10.86 kNm Διάγραμμα ροπών για Φ2 EPS 50 Max M=1.61 kNm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 6/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 100.000 kN / m3 EPS100 Φ2 → Ροπές στήριξης Διάγραμμα ροπών για Φ2 Χωρίς EPS Max M=10.86 kNm Διάγραμμα ροπών για Φ2 EPS 100 Max M=1.22 kNm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 7/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 10.000 kN / m3 EPS50 Βέλη κάμψης Μορφή παραμορφωμένου φορέα χωρίς EPS Μορφή παραμορφωμένου φορέα με EPS50 H = 7cm δmax=-1.4mm H = 20cm δmax=-2.36mm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 8/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 10.000 kN / m3 EPS100 Βέλη κάμψης Μορφή παραμορφωμένου φορέα χωρίς EPS Μορφή παραμορφωμένου φορέα με EPS100 H = 7cm δmax=-1.36mm H = 20cm δmax=-2.36mm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 9/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 10.000 kN / m3 EPS50 Φ1 → Ροπές ανοίγματος Διάγραμμα ροπών για Φ1 Χωρίς EPS Max M=3.8 kNm Διάγραμμα ροπών για Φ1 EPS 50 Max M=0.13 kNm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 10/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 10.000 kN / m3 EPS100 Φ1 → Ροπές ανοίγματος Διάγραμμα ροπών για Φ1 Χωρίς EPS Max M=3.8 kNm Διάγραμμα ροπών για Φ1 EPS 100 Max M=-0.01 kNm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 11/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 10.000 kN / m3 EPS50 Φ2 → Ροπές στήριξης Διάγραμμα ροπών για Φ2 Χωρίς EPS Max M=7.89 kNm Διάγραμμα ροπών για Φ2 EPS 50 Max M=1.44 kNm

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 12/12 Εσχάρα 5 x 5, πεδιλοδοκοί 0.30 x 1.00, Ks= 10.000 kN / m3 EPS100 Φ2 → Ροπές στήριξης Διάγραμμα ροπών για Φ2 Χωρίς EPS Max M=7.89 kNm Διάγραμμα ροπών για Φ2 EPS 100 Max M=1.02 kNm

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΡΟΜΕΤΡΗΣΗΣ Σκυρόδεμα (m3) Χάλυβας(kgr/m2) EPS (m3) Άοπλο Οπλισμένο (C12/15) (C20/25) Άνοιγμα /Στήριξη 5X5 ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΣ 30X100 ΠΛΑΚΑ 20CM 28.56 140.56 3.92 / 7.84 ΠΛΑΚΑ 7CM – EPS 28.56 114.72 2.20 / 4.40 139.53 5Χ5 ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΣ 25X70 ΠΛΑΚΑ 20CM 27.06 104.46 3.92 / 7.84 27.06 78.06 2.20 / 4.40 97.33 4X7 ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΣ 30X100 ΠΛΑΚΑ 20CM 31.83 156.58 3.92 / 7.84 31.83 127.58 2.20 / 4.40 156.46 4Χ7 ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΣ 25X70 ΠΛΑΚΑ 20CM 30.2 116.31 3.92 / 7.84 30.2 86.7 2.20 / 4.40 109.32

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η θεμελίωση με χρήση γεωαφρού σε σχέση με τις συνήθεις συνθήκες θεμελίωσης επιφέρει: Μείωση κατά 80% σε οπλισμό ανοίγματος και στήριξης Μείωση σε οπλισμένο σκυρόδεμα κατά: 19% ΕΣΧΑΡΑ 5x5,4x7 ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΙ 30X100 25% ΕΣΧΑΡΑ 5x5,4x7 ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΙ 25X70 Μείωση στις ροπές της τάξεως 90% Περισσότερο αποδοτικό το EPS 100 αναφορικά με τη μείωση σε βέλη κάμψης και ροπές