Αντισεισμική Προστασία Γεφυρών (ΑΣΠροΓε) Διονύσιος Μπισκίνης Παν/μιο Πάτρας Διονύσιος Μπισκίνης Παν/μιο Πάτρας Ποσοτική έκφραση των παραμέτρων αντοχής και παραμόρφωσης βάθρων κυκλικής ή κοίλης διατομής στην διαρροή και στην αστοχία λόγω κάμψης και διάτμησης. Τελική Ημερίδα - Αθήνα 20/4/2007

Στόχοι: υπολογισμός ροπής διαρροής – κριτήρια διαρροής υπολογισμός ροπής διαρροής – κριτήρια διαρροής σχέσεις υπολογισμού γωνίας στροφής χορδής στη διαρροή σχέσεις υπολογισμού γωνίας στροφής χορδής στη διαρροή κανόνες υπολογισμού ενεργού δυσκαμψίας κανόνες υπολογισμού ενεργού δυσκαμψίας σχέσεις υπολογισμού γωνίας στροφής χορδής στην καμπτική αστοχία σχέσεις υπολογισμού γωνίας στροφής χορδής στην καμπτική αστοχία προσομοιώματα υπολογισμού διατμητικής αντοχής υπό ανακυκλιζόμενη ένταση για διαρροή του εγκάρσιου οπλισμού ή σύνθλιψη σκυροδέματος σε λοξή θλίψη προσομοιώματα υπολογισμού διατμητικής αντοχής υπό ανακυκλιζόμενη ένταση για διαρροή του εγκάρσιου οπλισμού ή σύνθλιψη σκυροδέματος σε λοξή θλίψη Βάση πειραματικών δεδομένων: Βάθρα κυκλικής διατομής: 366 πειράματα Βάθρα κυκλικής διατομής: 366 πειράματα Βάθρα Κοίλης Ορθογωνικής Διατομής ή Παρόμοιας Μορφής (H, T κλπ): 186 πειράματα Βάθρα Κοίλης Ορθογωνικής Διατομής ή Παρόμοιας Μορφής (H, T κλπ): 186 πειράματα Βάθρα Γεφυρών – Αξιοποίηση Πειραματικών Δεδομένων

Βάθρα Κυκλικής Διατομής – Ροπή διαρροής, M y Η πειραματική τιμή, M y λαμβάνεται στη γωνία ισοδύναμου διγραμμικού διαγράμματος M-δ Η πειραματική τιμή, M y λαμβάνεται στη γωνία ισοδύναμου διγραμμικού διαγράμματος M-δ Βαθμιαία μετάβαση από τη διαρροή της 1 ης ακραίας ράβδου στη μέγιστη αντοχή Βαθμιαία μετάβαση από τη διαρροή της 1 ης ακραίας ράβδου στη μέγιστη αντοχή Καλύτερη συμφωνία με πειραματικές τιμές υιοθετώντας ως κριτήριο διαρροής: Καλύτερη συμφωνία με πειραματικές τιμές υιοθετώντας ως κριτήριο διαρροής: α.Το ακραίο 1/3 του εφελκυόμενου οπλισμού σε διαρροή, ή β.Παραμόρφωση σκυροδέματος στην ακραία θλιβόμενη ίνα ε c = (όποιο δίνει τη μικρότερη ροπή) M y,exp /M y,pred μέσος όρος διάμεσος συντ. μεταβλ. 13.2% Αρ. δοκιμίων 266

Βάθρα Κυκλικής Διατομής – Γωνία Στροφής Χορδής στη Διαρροή, θ y φ y : καμπυλότητα στη διαρροή (υπολογίζεται όπως η ροπή διαρροής), L s =M/V : μήκος διάτμησης α v =0 εάν V My <V Rc (V Rc τέμνουσα διαγώνιας ρηγμάτωσης κατά EC2), διαφορετικά α v = 1, z ≈ 0.9D : μοχλοβραχίονας εσωτερικών δυνάμεων, d b : διάμετρος διαμήκων ράβδων; f y, f c : σε MPa θ y,exp /θ y,pred μέσος όρος 1.05 διάμεσος συντ. μεταβλ. 32.4% Αρ. δοκιμίων ος όρος : Καμπτική παραμόρφωση 2 ος όρος : Διατμητική παραμόρφωση 3 ος όρος : Ολίσθηση ράβδων απ’ την περιοχή αγκύρωσης

Βάθρα Κυκλικής Διατομής – Ενεργός Δυσκαμψία Με βάση τις θεωρητικές M y και θ y : Εμπειρική (ανεξάρτητη του οπλισμού): μέσος όρος διάμεσος συντ. μεταβλ % Αρ. δοκιμίων 232 μέσος όρος διάμεσος συντ. μεταβλ % (ΕΙ) c : Δυσκαμψία αρηγμάτωτης διατομής

Βάθρα Κυκλικής Διατομής – Γωνία Στροφής Χορδής στην Αστοχία, θ u α (συντελεστής αποδοτικότητας περίσφιξης): θ u,exp /θ u,pred μέσος όρος διάμεσος1.00 συντ. μεταβλ. 30.4% Αρ. δοκιμίων 110

Βάθρα Κυκλικής Διατομής – Διατμητική Αντοχή υπό Ανακυκλιζόμενη Ένταση μ pl θ : λόγος πλαστικής γωνίας στροφής χορδής στην αστοχία προς θ y ρ tot : ποσοστό διαμήκους οπλισμού h: ύψος διατομής (= διάμετρος D) x : ύψος θλιβόμενης ζώνης A c = πD c 2 /4 D c : διάμετρος πυρήνα της διατομής Ισχύει επίσης για ορθογωνικές και κοίλες ορθογωνικές διατομές V R,exp / V R,pred. μέσος όρος διάμεσος1.03 συντ. μεταβλ. 16.2% Αρ. δοκιμίων V w : συμβολή εγκάρσιου οπλισμού: c: επικάλυψη σκυροδέματος.

Κριτήριο διαρροής: Βάθρα Κοίλης Ορθογωνικής Διατομής ή Παρόμοιας Μορφής (H, T κλπ) – Ροπή Διαρροής, M y α. διαρροή εφελκυόμενου οπλισμού, ή β. παραμόρφωση ακραίας θλιβόμενης ίνας ε c =0.002 M y,exp /M y,pred μέσος όρος διάμεσος συντ. μεταβλ. 12.6% Αρ. δοκιμίων 154 Ανάλυση διατομής με θεώρηση: α. επιπεδότητας διατομών, β. γραμμική ελαστική συμπεριφορά υλικών

Βάθρα Κοίλης Ορθογωνικής Διατομής ή Παρόμοιας Μορφής (H, T κλπ) – Γωνία Στροφής Χορδής στη Διαρροή, θ y θ y,exp /θ y,pred μέσος όρος 1.06 διάμεσος συντ. μεταβλ. 29.2% Αρ. δοκιμίων 139 φ y : καμπυλότητα στην διαρροή (υπολογίζεται όπως η M y ), L s =M/V : μήκος διάτμησης α v =0 εάν V My <V Rc (V Rc τέμνουσα διαγώνιας ρηγμάτωσης κατά EC2), διαφορετικά α v = 1, z ≈ 0.9d : μοχλοβραχίονας εσωτερικών δυνάμεων, d b : διάμετρος διαμήκων ράβδων; f y, f c : σε MPa

Με βάση τις θεωρητικές M y και θ y : Εμπειρική (ανεξάρτητη του οπλισμού): μέσος όρος διάμεσος συντ. μεταβλ % Αρ. δοκιμίων 139 μέσος όρος διάμεσος συντ. μεταβλ % (ΕΙ) c : Δυσκαμψία αρηγμάτωτης διατομής Βάθρα Κοίλης Ορθογωνικής Διατομής ή Παρόμοιας Μορφής (H, T κλπ) – Ενεργός Δυσκαμψία

Βάθρα Κοίλης Ορθογωνικής Διατομής ή Παρόμοιας Μορφής (H, T κλπ) – Γωνία Στροφής Χορδής στην Αστοχία, θ u Εμπειρική εξίσωση, αναπτύχθηκε από 1307 πειράματα μονοτονικής και ανακυκλιζόμενης φόρτισης μελών ΟΣ ορθογωνικού κορμού & θλιβόμενης ζώνης: b w : πάχος κορμού (// στη φόρτιση); ,  ': μηχανικό ποσοστό εφελκυόμενου (συμπεριλαμβανομένου του οπλισμού του κορμού) & θλιβόμενου οπλισμού; ν=N/bhf c (b: πλάτος θλιβόμενης ζώνης). αποδοτικότητα περίσφιξης: θ u,exp /θ u,pred Μέλη ορθογωνική ς διατομής Κοίλα ορθογωνικ ά βάθρα μέσος όρος διάμεσος συντ. μεταβλ. 38.2%29.5% Αρ. δοκιμίων

Βάθρα Κοίλης Ορθογωνικής ή Παρόμοιας Διατομής – Διατμητική Αντοχή υπό Ανακυκλιζόμενη Ένταση (α) Διαρροή εγκάρσιου οπλισμού (όπως στα κυκλικά βάθρα) : (β) Αστοχία σε λοξή θλίψη : V w = ρ w b w zf yw συμβολή εγκάρσιου οπλισμού (b w : πάχος κορμού, z: μοχλοβραχίονας δυνάμεων, ρ w : ποσοστό εγκάρσιου οπλισμού) A c = b w d(α)(β) μέσος όρος Διάμε- σος συντ. μεταβλ. 16.4% 17.2% Αρ. δοκιμ (β)(β)(β)(β) (α)(α)(α)(α)

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ! Δ.Ε. ΜΠΙΣΚΙΝΗΣ, Μ.Ν. ΦΑΡΔΗΣ Εργαστήριο Κατασκευών, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Παν/μιο Πατρών Αντισεισμική Προστασία Γεφυρών (ΑΣΠροΓε)