Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης Αποτίμηση σεισμικής τρωτότητας υφιστάμενων κτιρίων και ανάπτυξη προηγμένων υλικών − τεχνικών ενίσχυσης Επιστημονική Ομάδα Δ.Π.Θ.: Σταυρούλα Πανταζοπούλου, Δρ. Πολιτικός Μηχανικός, Καθηγήτρια, Δ.Π.Θ. Γεωργία Θερμού, Πολιτικός Μηχανικός, MSc, Υπ. Διδάκτωρ, Δ.Π.Θ. Δέσποινα Συντζιρμά, Πολιτικός Μηχανικός, MSc, Υπ. Διδάκτωρ, Δ.Π.Θ. Συμμετοχή στις ενότητες εργασίας: Ε.Ε.2. Τρωτότητα Υφιστάμενων Κατασκευών (Ε.Υ.Ε.: Α. Κάππος, Α.Π.Θ.) Ε.Ε.5. Στρατηγικές Επεμβάσεων, Τρωτότητα Επισκευασμένων / Ενισχυμένων Κτιρίων (Ε.Υ.Ε.: Σ. Πανταζοπούλου, Δ.Π.Θ.) Η συμμετοχή του ΔΠΘ στο έργο ήταν στις Ενότητες Εργασίας 2 και 5. Η ερευνητική ομάδα αποτελείτο από την Καθ. Του ΔΠΘ κ. Πανταζοπούλου και τις κ. Θερμού και Συντζιρμά. Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης

Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης E.E.2.: Τρωτότητα Υφιστάμενων Κατασκευών (Ε.Υ.Ε.: Α. Κάππος) Εργασία 2.1α.: Προσδιορισμός Διαθέσιμης Παραμορφωσιμότητας Υφιστάμενων Στοιχείων (Δ.Π.Θ.: Σ. Πανταζοπούλου, Δ. Συντζιρμά) Ανάπτυξη πρωτότυπης μεθοδολογίας για τον υπολογισμό της Διαθέσιμης Παραμορφωσιμότητας Στοιχείων Οπλισμένου Σκυροδέματος, χρησιμοποιώντας ιεράρχηση των μηχανισμών αστοχίας (Capacity-Based Prioritizing of Failure, CPB), λαμβάνοντας υπόψη την απομείωση αντοχής με συσσώρευση βλάβης, και χρησιμοποιώντας κατάλληλα μηχανικά προσομοιώματα για τον υπολογισμό των επιμέρους συνιστωσών παραμόρφωσης του στοιχείου. Εργασίες που έχουν προκύψει στα πλαίσια της Ενότητας Ε.2.1α: Συντζιρμά Δ. Β., Πανταζοπούλου Σ. Ι., “Αναλυτικός Προσδιορισμός της Παραμορφωσιμότητας Στοιχείων Ο/Σ με Ανεπαρκείς Λεπτομέρειες Όπλισης”, 15o Συνέδριο Σκυροδέματος, Αλεξανδρούπολη, 25−27 Οκτωβρίου 2006, Β4.13, τόμος Γ’, σελ. 142−150. Syntzirma D. V., Pantazopoulou S. J. (2006), “Deformation Capacity of R.C. Members with Brittle Details Under Cyclic Loads”, ACI Special Publication, “Cyclic Shear”, edited by ACI Committee 445 (Shear and Torsion), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, U.S.A. Syntzirma D. V., Pantazopoulou S. J., “Deformation Capacity of R.C. Members with Brittle Details Under Cyclic Shear − Flexure” technical session: Shear Strength of Reinforced Concrete Members under Seismic Loading, ACI Fall Convention in San Francisco, October 24-28, 2004

Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης E.E.2.: Τρωτότητα Υφιστάμενων Κατασκευών (Ε.Υ.Ε.: Α. Κάππος) Εργασία 2.1.β: Πειραματική Βάση Δεδομένων για την Μηχανική Συμπεριφορά Στοιχείων Ο.Σ. (Δ.Π.Θ.: Σ. Πανταζοπούλου, Δ. Συντζιρμά) Πειραματικό Πρόγραμμα με 16 δοκίμια υποστυλωμάτων που προσομοίαζαν παλαιότερες τεχνικές σχεδιασμού και διαστασιολόγησης (υφιστάμενες κατασκευές). Ο σχεδιασμός των δοκιμίων έγινε με στόχο να αναπτυχθούν εναλλακτικές μορφές αστοχίας σε αλληλουχία (διατμητική αστοχία μετά την καμπτική διαρροή, αστοχία ματίσεων ταυτόχρονα με διατμητική αστοχία κ.λπ. ) Ο έλεγχος αστοχίας έγινε μέσω των διατάξεων όπλισης που δοκιμάσθηκαν (στον Πίνακα: κίτρινα = δοκίμια με μεγάλη ικανοτική τέμνουσα, δηλ. μεγάλη απαίτηση σε διάτμηση. λευκά = δοκίμια με ικανοτική τέμνουσα μικρότερη από το 60% της διατμ. αντοχής.) Δοκίμιο Διαμήκης Οπλισμός Εγκάρσιος Οπλισμός ls P/Agfc’ Δοκ. #1a 8 Ø 12 Ø 6 / 50 – 0.08 Δοκ. #1b Δοκ. #2a Ø 6 / 70 Δοκ. #2b Δοκ. #3a 25 db Δοκ. #3b Δοκ. #4a 36 db Δοκ. #4aa Δοκ. #4b Δοκ. #5a Ø 6 / 110 Δοκ. #5b Δοκ. #7a 4 Ø 12 Δοκ. #7b Δοκ. #8a Δοκ. #8b Δοκ. #9b 2Ø 6 / 140 Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης

Κατανομή της Επιβαλλόμενης Ανακυκλιζόμενης Ροπής Ενότητα Εργασίας 2.1.β: Παράμετροι Μελέτης: Ιστορικό Φόρτισης, Λεπτομέρειες Όπλισης Παλαιού Τύπου α αα β Διάταξη Πειράματος Κατανομή της Επιβαλλόμενης Ανακυκλιζόμενης Ροπής κατεύθυνση φόρτισης Τυπική Μορφή Δοκιμίου

Πειραματικά Αποτελέσματα Ενότητας Εργασίας 2.1.β: Δοκ. #2: Συνδετήρες Φ6/70, με αξονικό φορτίο Δοκ. #1: Συνδετήρες Φ6/50, με αξονικό φορτίο Ιστορικό α Ιστορικό α Ιστορικό β Ιστορικό β

αξονικό φορτίο P/Agfc’= 0.08 Πειραματικά Αποτελέσματα Ενότητας Εργασίας 2.1.β: Δοκ. #4: Συνδετήρες Φ6/70, με ή χωρίς αξονικό φορτίο, μάτιση lp=36db Δοκ. #3: Συνδετήρες Φ6/70, με αξονικό φορτίο, μάτιση lp=25db P (kN) δ (mm) Ιστορικό α χωρίς αξονικό φορτίο Ιστορικό α χωρίς αξονικό φορτίο Ιστορικό β αξονικό φορτίο P/Agfc’= 0.08 Ιστορικό β

Πειραματικά Αποτελέσματα Ενότητας Εργασίας 2.1.β: Δοκ. #5: Συνδετήρες Φ6/70, με αξονικό φορτίο Δοκ. #7: Συνδετήρες Φ6/70, με αξονικό φορτίο Ιστορικό α Ιστορικό α Ιστορικό β Ιστορικό β

Πειραματικά Αποτελέσματα Ενότητας Εργασίας 2.1.β: Δοκ. #8: Συνδετήρες Φ6/110, με αξονικό φορτίο Δοκ. #9: Συνδετήρες 2Φ6/140, με αξονικό φορτίο Ιστορικό α Ιστορικό α Ιστορικό β Ιστορικό β

Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης Συμπεράσματα από τα πειράματα της Ενότητας Εργασίας Ε.2.1.β Το ιστορικό φόρτισης έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην διαθέσιμη ικανότητα παραμόρφωσης και στο μηχανισμό αστοχίας που τελικά επικράτησε Οι διάφοροι μηχανισμοί αντοχής αποσυντίθεται με διαφορετικό ρυθμό, καταλήγοντας σε διαφορετικά επίπεδα απομένουσας αντοχής καθώς αυξάνεται η επιβαλλόμενη μετακίνηση και ο αριθμός των κύκλων φόρτισης Έτσι, ακόμη και αν κατά το σχεδιασμό έχει προβλεφθεί εγγενώς η ιεράρχηση των αντοχών, ώστε να επιτευχθεί καμπτική διαρροή, αυτή η ιεράρχηση μπορεί να ανατραπεί σε μεγαλύτερα επίπεδα επιβαλλόμενης πλαστιμότητας Μόλις εντοπιστεί η βλάβη στον ασθενέστερο μηχανισμό αντοχής ενός στοιχείου οπλισμένου σκυροδέματος, θα περιοριστεί αυτόματα και η ικανότητα παραμόρφωσής του Εργασίες που έχουν προκύψει στα πλαίσια της Ενότητας Ε.2.1.β: Συντζιρμά Δ. Β., Πανταζοπούλου Σ. Ι., Χαλκίτης Γ. Χ., “Πειραματική Διερεύνηση Στοιχείων Ο/Σ με Ανεπαρκείς Λεπτομέρειες Όπλισης”, 15o Συνέδριο Σκυροδέματος, Αλεξανδρούπολη, 25−27 Οκτωβρίου 2006, Β10.19, τόμος Δ’, σελ. 483−494 Syntzirma D., Thermou G., Pantazopoulou S., Halkitis G., “Experimental Research of R.C. Elements with Substandard Details”, First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, Geneva, Switzerland, 3−8 September 2006, Paper Number: 819 Syntzirma, D. V., Pantazopoulou, S. J., “Assessment of Deformability of R.C. Members with Substandard Details”, 2nd International fib Congress, Naples, Italy, 5−8 June 2006, Paper Number: 446 Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης

E.E.2.: Τρωτότητα Υφιστάμενων Κατασκευών (Ε.Υ.Ε.: Α. Κάππος) Εργασία 2.1.γ: Χαρακτηριστικές τιμές παραμορφωσιμότητας υφιστάμενων στοιχείων για μεθόδους αποτίμησης (Δ.Π.Θ.: Σ. Πανταζοπούλου, Δ. Συντζιρμά) Σύνταξη βάσης δεδομένων από πειράματα της Διεθνούς Βιβλιογραφίας με στόχο τον έλεγχο της αξιοπιστίας των υφιστάμενων μεθόδων εκτίμησης της παραμορφωσιμότητας. Βάση Πειραματικών Στοιχείων 500 πρισματικά στοιχεία από Ο.Σ. που έχουν καταπονηθεί σε συνδυασμό ανακυκλιζόμενης κάμψης/διάτμησης και αξονικού φορτίου ο τρόπος αστοχίας των στοιχείων κυμαίνεται από σύνθλιψη έως διατμητική αστοχία η γεωμετρία των στοιχείων, το ποσοστό και η διάταξη του οπλισμού, η αντοχή του σκυροδέματος, ο τύπος και η αντοχή του χάλυβα, η περίσφιξη και ο λόγος του αξονικού φορτίου καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα (βλέπε Πίνακα) έγινε διαχωρισμός των καμπτικών στοιχείων από τα διατμητικά, κατά την ανάλυση, σύμφωνα με τον ορισμό (Vu< 60%VnACI) Για τον έλεγχο της τεράστιας διασποράς που δίνουν τα γνωστά μοντέλα προτείνεται η χρήση των εξής χαρακτηριστικών τιμών:

Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης E.E.2.: Τρωτότητα Υφιστάμενων Κατασκευών (Ε.Υ.Ε.: Α. Κάππος) Εργασία 2.1.γ: Χαρακτηριστικές τιμές παραμορφωσιμότητας υφιστάμενων στοιχείων για μεθόδους αποτίμησης (Δ.Π.Θ.: Σ. Πανταζοπούλου, Δ. Συντζιρμά) Συμπεράσματα Ενότητας Εργασίας 2.1.γ: Έγινε προσπάθεια ερμηνείας της έντονης διασποράς που παρατηρείται στις πειραματικές τιμές των αντοχών των στοιχείων Ο/Σ που υπόκεινται σε ανακυκλιζόμενη φόρτιση. Δίδεται ιδιαίτερη έμφαση στα παλαιού τύπου στοιχεία (με ανεπαρκείς λεπτομέρειες όπλισης) Με συστηματική ιεράρχηση των ενδεχόμενων μηχανισμών αστοχίας, μπορεί να προσδιοριστεί ο αδύναμος κρίκος της συμπεριφοράς του στοιχείου, ο κυρίαρχος μηχανισμός αστοχίας και η αντίστοιχη παραμόρφωση, καθώς και η περιοχή που θα επικεντρωθεί η βλάβη Η αλληλουχία των αστοχιών προσδιορίζει την παραμορφωσιμότητα του στοιχείου, στην οποία επιδρά καθοριστικά όμως η ιεράρχηση των μορφών αστοχίας, ως συνάρτηση του ιστορικού φορτίσεως Εργασίες που έχουν προκύψει στα πλαίσια της Ενότητας Ε.2.1.γ: Syntzirma D. V., Pantazopoulou S. J., “Drift Capacity of R.C. Members with Substandard Details”, fib Symposium “Keep Concrete Attractive”, Budapest, Hungary, 23−25 May 2005, Paper Number: 346 Syntzirma D. V., Pantazopoulou S. J., “Deformation Capacity of R.C. Members with Brittle Details Under Cyclic Shear − Flexure” technical session: Shear Strength of Reinforced Concrete Members under Seismic Loading, ACI Fall Convention in San Francisco, October 24-28, 2004 Δ. Β. Συντζιρµά, Σ. Ι. Πανταζοπούλου, "Αποτίµηση της Σεισµικής Συµπεριφοράς Στοιχείων από Οπλισµένο Σκυρόδεµα µε Βάση τις Μετακινήσεις", 14ο Συνέδριο Σκυροδέματος, Κως, 15–17 Οκτωβρίου, 2003 Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης