« Σεισμική απόκριση κτιρίου Φάσμα σχεδιασμού οριζόντιων σεισμικών δράσεων »

 

Συντελεστής συμπεριφοράς q

Οι φορείς από οπλισμένο σκυρόδεμα έχουν την ικανότητα απόδοσης ενέργειας, κυρίως μέσω της πλάστιμης συμπεριφοράς των στοιχείων τους. Η επιρροή της πλαστιμότητας του φορέα, μειώνει την σεισμική απόκριση του και η μείωση αυτή λαμβάνεται υπόψη στο συντελεστή συμπεριφοράς q.

Ο συντελεστής q εξαρτάται από τον τύπο του φορέα, από την κανονικότητά του σε κάτοψη και όψη και από την κατηγορία πλαστιμότητας.

Τύποι στατικών συστημάτων [EC8 §5.2.2.1]

Τα κτίρια από σκυρόδεμα επιβάλλεται να κατατάσσονται σε ένα από τα ακόλουθα 6+1 στατικά συστήματα, ανάλογα με τη συμπεριφορά τους υπό οριζόντιες σεισμικές δράσεις:

Υποστύλωμα είναι το κατακόρυφο στοιχείο που έχει λόγο πλευρών lw/hw≤4, ενώ τοιχίο είναι το κατακόρυφο στοιχείο που έχει λόγο πλευρών lw/hw>4. Στο ισόγειο της κατασκευής ονομάζουμε, VF τη σεισμική τέμνουσα που αναλαμβάνουν όλα τα υποστυλώματα ,VWτη σεισμική τέμνουσα που αναλαμβάνουν όλα τα τοιχία Vtot= VF + VW τη συνολική σεισμική τέμνουσα του ισογείου.

1. Πλαισιωτό σύστημα

Είναι το στατικό σύστημα που έχει μόνο υποστυλώματα, ή υποστυλώματα και τοιχία, όπου όμως κυριαρχούν τα υποστυλώματα ώστε VF/Vtot>0.65.

2. Σύστημα πλάστιμων τοιχωμάτων (συζευγμένων ή όχι)

Είναι το στατικό σύστημα που έχει μόνο τοιχία, ή τοιχία και υποστυλώματα, όπου όμως κυριαρχούν τα τοιχία ώστε VW/Vtot>0.65.

3. Διπλό σύστημα ισοδύναμο με πλαισιωτό

Είναι το στατικό σύστημα που έχει υποστυλώματα και τοιχία, όπου 0.50<VF/Vtot≤0.65.

4. Διπλό σύστημα ισοδύναμο με σύστημα τοιχωμάτων

Είναι το στατικό σύστημα που έχει και τοιχία και υποστυλώματα όπου0.50<VW/Vtot≤0.65.

5. Σύστημα μεγάλων ελαφρά οπλισμένων τοιχωμάτων

Είναι το σύστημα που έχει τουλάχιστον 2 τοιχώματα προς την εξεταζόμενη διεύθυνση με τις παρακάτω 3 προϋποθέσεις:

  • Η οριζόντια διάσταση είναι lw≥min(4.0 m, 2hw/3),

  • Φέρουν από κοινού τουλάχιστον το 20% του συνολικού φορτίου βαρύτητας του φορέα στη σεισμική κατάσταση σχεδιασμού.

  • Η θεμελιώδης ιδιοπερίοδος του φορέα είναι ≤0.5 sec

Αν το στατικό σύστημα ικανοποιεί την πρώτη συνθήκη, αλλά δεν μπορεί να ικανοποιήσει είτε τη δεύτερη, είτε την τρίτη συνθήκη, τότε κατατάσσεται στο σύστημα των πλάστιμων τοιχωμάτων, οπότε και τα μεγάλα τοιχώματα ακολουθούν τη διαμόρφωση των πλάστιμων τοιχίων.

6. Σύστημα ανεστραμμένου εκκρεμούς

Είναι το σύστημα στο οποίο το 50% ή περισσότερο της μάζας του βρίσκεται στο ανώτερο 1/3 του ύψους του φορέα.

Μονόροφα κτίρια στα οποία έχουν τοποθετηθεί πλαισιακές δοκοί και προς τις δύο κατευθύνσεις και σε κανένα υποστύλωμα η ανηγμένη τιμή του αξονικού φορτίου νd δεν υπερβαίνει την τιμή του 0.30, δεν ανήκουν σε αυτό το σύστημα.

7. Στρεπτικά εύκαμπτο σύστημα [EC8, 5.2.2.1(4)P]


Εικόνα 6.1.5.1
Εικόνα 6.1.5.1

Εφόσον στο χαρακτηριστικό όροφο του κτιρίου [*]NoteNote Επειδή δεν αναφέρεται συγκεκριμένα στο κείμενο του EC8 ο χαρακτηριστικός όροφος, αυτός θα μπορούσε να λαμβάνεται το ισόγειο ή ο δυσμενέστερος από όλους τους ορόφους του κτιρίου. Η υπόδειξη του Ελληνικού Προσαρτήματος [ELOT EN 1998-1:2005/ΝΑ 2.12] είναι ο όροφος του οποίου η στάθμη είναι πιο κοντά στο 80% του ύψους του κυρίως κτιρίου. ισχύει rx<ls, είτε ry<ls τότε το σύστημα θεωρείται στρεπτικά εύκαμπτο. Στον όροφο του παραδείγματος είναι min(rx, ry)= min(3.91, 3.08)=3.08 m >ls=2.81 m, άρα το κτίριο δεν είναι στρεπτικά εύκαμπτο.

Παρατήρηση :

Με εξαίρεση το στρεπτικά εύκαμπτο σύστημα, ένα κτίριο μπορεί να κατατάσσεται σε δύο διαφορετικά συστήματα κατά τους δύο άξονες x και y.


Κανονικότητα σε κάτοψη [EC8 §4.2.3.2]

Για να θεωρηθεί ένα κτίριο ως κανονικό σε κάτοψη θα πρέπει να ικανοποιεί όλους του παρακάτω όρους:

  1. i. Το κτίριο θα είναι κατά προσέγγιση συμμετρικό σε κάτοψη από γεωμετρική και φορτιστική κατάσταση, σε σχέση με δύο ορθογώνιους άξονες.

ii. Το σύνολο των πλακών του ορόφου οριοθετείται με μία κυρτή πολυγωνική γραμμή. Εάν υπάρχουν ανωμαλίες στην περίμετρο, αυτές δεν θα πρέπει να επηρεάζουν τη δυσκαμψία της πλάκας στο επίπεδό της. Σε κάθε ανωμαλία, η περιοχή μεταξύ του περιγράμματος της πλάκας και της κυρτής πολυγωνικής γραμμής που περιβάλει την πλάκα, δεν υπερβαίνει το 5% της επιφάνειας του ορόφου.


Εικόνα 6.1.5.2
Εικόνα 6.1.5.2

  1. iii. Η δυσκαμψία των πλακών ορόφων μέσα στο επίπεδό τους θα είναι αρκετά μεγάλη σε σύγκριση με την οριζόντια δυσκαμψία των κατακόρυφων φερόντων στοιχείων, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η απρόσκοπτη διαφραγματική λειτουργία. Ο όρος αυτός, στις κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα, κατά κανόνα ικανοποιείται.

  2. Η λυγηρότητα λ του κτιρίου θα είναι λ =Lmax/Lmin≤4

  3. Σε κάθε στάθμη θα πρέπει:
    eox≤0.30rx & eoy≤0.30ry [εννοείται ότι ταυτόχρονα δεν θα είναι και εύστρεπτο, δηλαδή min(rx, ry)≥ls ]

Παράδειγμα:

Είναι eox=0.94 m≤0.30rx=0.30 · 3.91=1.17 m, αλλά eoy=1.34 m>0.30ry=0.30 · 3.08=0.92 m που δεν ικανοποιεί την αναγκαία συνθήκη, επομένως το κτίριο στο οποίο ανήκει ο συγκεκριμένος όροφος δεν είναι κανονικό σε κάτοψη. .

Κανονικότητα σε όψη [EC8 §4.2.3.3]

Για να ταξινομηθεί ένα κτίριο ως κανονικό σε όψη, θα πρέπει να ικανοποιεί όλους τους παρακάτω όρους:

i. Όλα τα συστήματα ανάληψης οριζοντίων φορτίων, όπως πυρήνες, φέροντα τοιχώματα ή πλαίσια θα είναι συνεχή, χωρίς διακοπή, από τα θεμέλια έως την άνω επιφάνεια του κτιρίου, ή, εάν υπάρχουν ζώνες εσοχών με διαφορετικά ύψη, έως την άνω επιφάνεια της σχετικής ζώνης του κτιρίου. Στα παρακάτω σκαριφήματα φαίνονται μερικές περιπτώσεις κανονικών και μη κανονικών κτιρίων σε όψη.


Εικόνα 6.1.5.3-1: κανονικό κτίριο σε όψη
Εικόνα 6.1.5.3-1: κανονικό κτίριο σε όψη

Εικόνα 6.1.5.3-2: κτίριο μη κανονικό σε όψη(Αλλαγή διάστασης κολόνας)
Εικόνα 6.1.5.3-2: κτίριο μη κανονικό σε όψη(Αλλαγή διάστασης κολόνας)

Εικόνα 6.1.5.3-3: κτίριο μη κανονικό σε όψη(Έλλειψη συνέχειας κολόνας)
Εικόνα 6.1.5.3-3: κτίριο μη κανονικό σε όψη(Έλλειψη συνέχειας κολόνας)

Εικόνα 6.1.5.3-4: κτίριο μη κανονικό σε όψη (Φυτευτό υποστύλωμα)
Εικόνα 6.1.5.3-4: κτίριο μη κανονικό σε όψη (Φυτευτό υποστύλωμα)

Εικόνα 6.1.5.3-5: κτίριο κανονικό σε όψη (Προσθήκη κολόνας σε υπόγειο)
Εικόνα 6.1.5.3-5: κτίριο κανονικό σε όψη (Προσθήκη κολόνας σε υπόγειο)

Εικόνα 6.1.5.3-6: κτίριο κανονικό σε όψη (Το δώμα δεν προσμετράται σαν όροφος)
Εικόνα 6.1.5.3-6: κτίριο κανονικό σε όψη (Το δώμα δεν προσμετράται σαν όροφος)

ii. Η δυσκαμψία και η μάζα των επιμέρους ορόφων θα παραμένουν σταθερές, ή θα μειώνονται βαθμιαία, χωρίς απότομες αλλαγές από τη βάση προς την κορυφή του κτιρίου.

Δυσκαμψία ενός ορόφου είναι ο λόγος της σεισμικής δύναμης που εξασκείται στον όροφο προς τη σχετική μεταφορική μετατόπιση αυτού του ορόφου (ή ισοδύναμα, με τη μετατόπιση του κέντρου ελαστικής στροφής αυτού του ορόφου).

Με προσεγγιστικό τρόπο, η δυσκαμψία του ορόφου θα μπορούσε να λαμβάνεται ως το άθροισμα των δυσκαμψιών όλων των υποστυλωμάτων του ορόφου, δηλαδή το Σ(E· I/h3).


Εικόνα 6.1.5.3-7: Αυξομείωση μάζας και δυσκαμψίας
Εικόνα 6.1.5.3-7: Αυξομείωση μάζας και δυσκαμψίας

Ο EC8 δεν αναφέρει συγκεκριμένα όρια αυξομείωσης των δυσκαμψιών και των μαζών, θα μπορούσαν όμως να λαμβάνονται ως εξής [*]NoteNote Ο όρος αυτος υπήρχε στο ΕΑΚ 2000. :

Αύξηση μάζας ΔMi=(Mi+1-Mi)≤0.35Mi,

Μείωση μάζας ΔMi=(Mi-Mi+1)≤0.50Mi,

ενώ σε κάθε μία από τις κύριες διευθύνσεις x,y

Αύξηση σχετικής δυσκαμψίας

Δ Ki=(Ki+1-Ki)≤0.35Ki , Μείωση σχετικής δυσκαμψίας

Δ Ki=(Ki-Ki+1)≤0.50Ki ,

Παρατηρήσεις

  • Η διακύμανση του ποσοστού των δυσκαμψιών είναι πολύ ευαίσθητη και ο πιο κρίσιμος παράγοντας είναι το ύψος του ορόφου, που υπεισέρχεται άμεσα ή έμμεσα στη δυσκαμψία κάθε υποστυλώματος με την 3ηδύναμη.Έτσι για παράδειγμα δύο όροφοι με ίδια υποστυλώματα και ίδια φορτία που ο ένας έχει ύψος 4.0 m και ο άλλος 3.0 m, αυτός των 4.0 m είναι πιο εύκαμπτος κατά το λόγο (4.0/3.0)3=2.4 και επομένως το κτίριο θα είναι μη κανονικό σε κάτοψη. Αν το ύψος του ορόφου είναι 6.0 m, τότε ο όροφος αυτός είναι πιο εύκαμπτος κατά το λόγο (6.0/3.0)3= 8. Οι όροφοι αυτοί λέγονται και μαλακοί όροφοι και η επιρροή τους δεν είναι μόνο δυσμενής στον καθορισμό της μη κανονικότητας του κτιρίου σε κάτοψη, αλλά και σε όλη την εντατική και παραμορφωσιακή συμπεριφορά του κτιρίου.

  • Ένα κτίριο όπου δύο επάλληλοι όροφοι έχουν τα ίδια τοιχώματα και πλαίσια, αλλά ένας από τους δύο έχει λιγότερες πλάκες π.χ. περίπτωση παταριών, τότε τα φορτία αυτού του ορόφου υπολείπονται των φορτίων του άλλου ορόφου. Αυτό μπορεί να έχει επίπτωση στο ποσοστό ανομοιομορφίας των μαζών, ώστε τελικά να χαρακτηρίζεται μη κανονικό σε κάτοψη.


Εικόνα 6.1.5.3-8: Μη κανονικό κτίριο σε όψη, λόγω έντονης διαφοράς δυσκαμψιών (μαλακός όροφος)
Εικόνα 6.1.5.3-8: Μη κανονικό κτίριο σε όψη, λόγω έντονης διαφοράς δυσκαμψιών (μαλακός όροφος)


Εικόνα 6.1.5.3-9: Μη κανονικό κτίριο σε όψη,λόγω έντονης διαφοράς μαζών (περίπτωση παταριού)
Εικόνα 6.1.5.3-9: Μη κανονικό κτίριο σε όψη,λόγω έντονης διαφοράς μαζών (περίπτωση παταριού)

iii. Ειδικά σε πλαισιωτό σύστημα, ο λόγος της πραγματικής αντοχής των υποστυλωμάτων και δοκών προς τις αναγκαίες αντοχές από τους υπολογισμούς, σε κάθε όροφο δεν πρέπει να διαφέρει σημαντικά από τον αντίστοιχο λόγο υπεραντοχής του υπερκείμενου και του υποκείμενου ορόφου. Σε κάθε όροφο και σε κάθε κατεύθυνση αθροίζονται οι ροπές αντοχής των υποστυλωμάτων ΣMc,Rd κατά τις δύο κατευθύνσεις (+x, -x) και (+y, -y) και οι 2 αντίστοιχες ροπές αντοχής των δοκών ΣMb,Rd.

κατά τις δύο κατευθύνσεις (+x, -x) και (+y, -y) και οι 2 αντίστοιχες ροπές αντοχής των δοκών

- Εάν διατηρείται η αξονική συμμετρία του φορέα, η εσοχή σε οποιονδήποτε όροφο δεν θα είναι μεγαλύτερη από το 20% της διάστασης του προηγούμενου ορόφου στη διεύθυνση της εσοχής.


Εικόνα 6.1.5.3-10
Εικόνα 6.1.5.3-10

Πρέπει


- o Εάν δεν διατηρείται η αξονική συμμετρία του φορέα, η εσοχή σε οποιονδήποτε όροφο δεν θα είναι μεγαλύτερη από το 10% της διάστασης του προηγούμενου ορόφου στη διεύθυνση της εσοχής και επιπλέον, η μικρότερη διάσταση ορόφου σε εσοχή δεν θα είναι μεγαλύτερη από το 30% της διάστασης του ισογείου πάνω από τη θεμελίωση ή επάνω από την επιφάνεια άκαμπτου υπόγειου.


Εικόνα 6.1.5.3-11
Εικόνα 6.1.5.3-11

Πρέπει






και



- o Στην ειδική περίπτωση που έχουμε μία μονάχα εσοχή (ή εξοχή) και αυτή έχει ύψος όχι μεγαλύτερο του 15% του συνολικού ύψους του κτιρίου, τότε θα πρέπει το μήκος αυτής της εσοχής να μην είναι μεγαλύτερο του 50% της προηγούμενης διάστασης.Σ’ αυτή την περίπτωση θα πρέπει επιπλέον το τμήμα του κατώτερου ορόφου που περιλαμβάνεται στην προβολή του ορόφου σε εσοχή να αναλαμβάνει τουλάχιστον το 75% της τέμνουσας που θα αναπτυσσόταν στην ίδια ζώνη σε παρόμοιο κτίριο χωρίς τη διεύρυνση του κάτω μέρους.


Εικόνα 6.1.5.3-12
Εικόνα 6.1.5.3-12

Πρέπει



Κατηγορίες πλαστιμότητας [EC8 §5.2.1]

Οι αντισεισμικές κατασκευές επιλέγονται να ανήκουν από τον μελετητή μηχανικό να ανήκουν σε μία από τις 3 κατηγορίες πλαστιμότητας,

(α) ΚΠΧ από τα αρχικά των λέξεων Κατηγορία Πλαστιμότητας Χαμηλή

(β) ΚΠΜ από τα αρχικά των λέξεων Κατηγορία Πλαστιμότητας Μέση

((γ) ΚΠΥ από τα αρχικά των λέξεων Κατηγορία Πλαστιμότητας Υψηλή

ΚΠΧ

Στην Κατηγορία Πλαστιμότητας Χαμηλή ανήκουν τα κτίρια που μελετώνται για χαμηλή ικανότητα απόδοσης ενέργειας και μικρή πλαστιμότητα, εφαρμόζοντας τους κανόνες του EC2 όσον αφορά την διαστασιολόγηση χωρίς βέβαια να λαμβάνει υπόψη τις μειώσεις των σεισμικών δυνάμεων, δηλαδή θα έχει πάντοτε συντελεστή συμπεριφοράς q=1. Η μόνη κατασκευαστική απαίτηση είναι η χρησιμοποίηση χάλυβα κατηγορίας B ή C [EC2, 3.2.2(3)A ].

Στην κατηγορία αυτή συνιστάται [*]NoteNote Στο Ελληνικό Προσάρτημα [ELOT EN 1998-1:2005/ΝΑ 2.19] δεν επιτρέπεται η χρησιμοποίηση ΚΠΧ για ανωδομές, εκτός από την περίπτωση χρησιμοποίησης σεισμικής μόνωσης. να κατατάσσονται τα κτίρια που βρίσκονται σε περιοχές χαμηλής σεισμικότητας.

ΚΠΜ

Στην Κατηγορία Πλαστιμότητας Μέση ανήκουν τα κτίρια που μελετώνται για μεσαία ικανότητα απόδοσης ενέργειας και μεσαία πλαστιμότητα, εφαρμόζοντας τους συγκεκριμένους υπολογιστικούς και κατασκευαστικούς κανόνες του EC8.

ΚΠΥ

Στην Κατηγορία Πλαστιμότητας Υψηλή ανήκουν τα κτίρια που μελετώνται για υψηλή ικανότητα απόδοσης ενέργειας και υψηλή πλαστιμότητα, εφαρμόζοντας πιο αυστηρούς υπολογιστικούς και κατασκευαστικούς κανόνες της ΚΠΜ.

Στην κατηγορία αυτή απαγορεύεται η κατάταξη κτιρίων με Πλαισιακό Σύστημα και ψαθυρή τοιχοποιία.

Παρατηρήσεις

  • Οι παραπάνω ταξινομήσεις αναφέρονται τόσο σε κατασκευές με μονολιθικά σκυροδετούμενα στοιχεία, όσο και σε κατασκευές με προκατασκευασμένα στοιχεία.

  • Πλαίσια με ζυγώματα ζώνες πλακών, χωρίς δοκούς, δεν αντιμετωπίζονται πλήρως από τον EC8


Βασικός συντελεστής πλαστιμότητας qo [EC8 §5.2.2.2]

ΚΠΜ

ΚΠΥ

Τύπος Στατικού Συστήματος

Κανονικό σε όψη

Μη κανονικό σε όψη

Κανονικό σε όψη

Μη κανονικό σε όψη

Φορέας ανεστραμμένου εκκρεμούς (6)

1.5

1.2

2.0

1.6

Στρεπτικά εύκαμπτος φορέας (7)

2.0

1.6

3.0

2.4

Τοιχωματικός φορέας με ασύζευκτα τοιχώματα [μερική περίπτωση(2)]

3.0

2.4

4.0au/a1

3.2au/a1

3.0au/a1

2.4au/a1

4.5au/a1

3.6au/a1

Βασική τιμή του συντελεστή συμπεριφοράς qo

Οι τιμές του λόγου au/a1 μπορούν να υπολογιστούν με push over ανάλυση ή να ληφθούν από το επόμενο πίνακα:

Τύπος στατικού συστήματος

Είδος κτιρίου

Κανονικό σε κάτοψη

Μη κανονικό σε κάτοψη

au/a1

au/a1

Πλαισιωτό σύστημα(1) ή διπλό σύστημα ισοδύναμο με πλαισιωτό(3)

Μονώροφο κτίριο

1.10

1.05

Πολυώροφο κτίριο με δίστυλο πλαίσιο προς την εξεταζόμενη κατεύθυνση

1.20

1.10

Λοιπά πολυώροφα κτίρια

1.30

1.15

Σύστημα πλάστιμων τοιχωμάτων(2)

1.20

1.10

Διπλό σύστημα ισοδύναμο με σύστημα τοιχωμάτων(4)

Με μόνο δύο τοιχώματα στην εξεταζόμενη κατεύθυνση

1.00

1.00

Υπόλοιπα

1.10

1.05

Σύστημα μεγάλων ελαφρά οπλισμένων τοιχωμάτων(5)

1.00

1.00

Σε σύστημα ανεστραμμένου εκκρεμούς(6) ή σε στρεπτικά εύκαμπτο σύστημα(7), δεν τίθεται θέμα λόγου au/a1

Τιμές του πολλαπλασιαστικού συντελεστή au/a1

Παρατηρήσεις στους δύο παραπάνω πίνακες

  • Οι τιμές της βασικής τιμής του συντελεστή συμπεριφοράς qo σε περίπτωση μη κανονικότητας σε όψη, έχουν προκύψει από τις αντίστοιχες τιμές με κανονικότητα σε όψη πολλαπλασιασμένες επί 0.80.

  • Οι τιμές του πολλαπλασιαστικού συντελεστή au/a1, σε περίπτωση μη κανονικότητας σε κάτοψη, έχουν προκύψει από τις αντίστοιχες τιμές με κανονικότητα σε κάτοψη σύμφωνα με τη σχέση (1+au/a1)/2.

Αν συνοψίσουμε όλα αυτά έχουμε τον επόμενο συνολικό πίνακα:

Τύπος συστήματος

Κατηγορία πλαστιμότητας

 ΚΠΜ 

 ΚΠΥ 

 au/a1 

aqo

(6)

Εκκρεμές

1.0

1.5

2.0

(7)

Εύστρεπτο

1.0

2.0

3.0

(5)

Μεγάλα ελαφρά οπλισμένα τοιχώματα

1.0

3.0

4.0

(4)

Διπλό σύστημα ισοδύναμο με τοιχωματικό

Δύο τοιχώματα στην εξεταζόμενη διεύθυνση

1.0

3.0

4.5

Περισσότερα από δύο τοιχώματα

1.1

3.0

4.5

(3) & (1)

Πλαισιωτό ή διπλό σύστημα ισοδύναμο με πλαισιωτό

Μονώροφο κτίριο

1.1

3.0

4.5

Πολυώροφο κτίριο με δίστηλο πλαίσιο στην εξεταζόμενη διεύθυνση

1.2

3.0

4.5

Λοιπά πολυώροφα κτίρια

1.3

3.0

4.5

(2)

Σύστημα πλάστιμων τοιχωμάτων

Ασύζευκτα τοιχώματα στην εξεταζόμενη διεύθυνση

1.2

3.0

4.0

Συζευγμένα τοιχώματα στην εξεταζόμενη διεύθυνση

1.2

3.0

4.5

κανονικότητα σε όψη – κανονικότητα σε κάτοψη: qo=aqo·au/a1

κανονικότητα σε όψη – μη κανονικότητα σε κάτοψη: qo=aqo·(1+au/a1)/2

μη κανονικότητα σε όψη – κανονικότητα σε κάτοψη: qo=0.8·aqo·au/a1

μη κανονικότητα σε όψη – μη κανονικότητα σε κάτοψη: qo=0.8·aqo· (1+au/a1)/2

Βασικές τιμές του συντελεστή συμπεριφοράς qo

Παραδείγματα για διπλό σύστημα ισοδύναμο με τοιχωματικό (4) και περισσότερα από δύο τοιχώματα:

Κανονικό σε όψη - κανονικό σε κάτοψη :

για ΚΠΜ qo=3.0 · 1.1=3.30, για ΚΠΥ qo=4.5 ·1.1=4.95

Κανονικό σε όψη - μη- κανονικό σε κάτοψη :

για ΚΠΜ qo=3.0 · 1.05= 3.15, για ΚΠΥ qo=4.5 ·1.05= 4.725

Μη κανονικό σε όψη - κανονικό σε κάτοψη :

για ΚΠΜ qo=0.8 · 3.0 · 1.1=2.64, για ΚΠΥ qo=0.8 · 4.5 ·1.1=3.96

Μη κανονικό σε όψη - μη- κανονικό σε κάτοψη :

για ΚΠΜ qo=0.8 · 3.0 · 1.05=2.52, για ΚΠΥ qo=0.8 · 4.5 ·1.05=3.78

Συντελεστής μορφής αστοχίας kw [EC8 §5.2.2.2]

Ο συντελεστής συμπεριφοράς q=kwqo≥1.5, όπου q ο είναι ο βασικός συντελεστής πλαστιμότητας που εξετάστηκε στην προηγούμενη παράγραφο και kw είναι ο συντελεστής μορφής αστοχίας.

kw=1.0 στην περίπτωση πλαισιωτού συστήματος (1), ή διπλού συστήματος ισοδύναμου με πλαισιωτό (3), ενώ στην περίπτωση όλων των άλλων συστημάτων που έχουν τοιχώματα (2), (4), (5), ,Kw=(1+ao)/3, όπου ao ο λόγος όψεως των τοιχωμάτων ao=Σhw,i/Σlw,i. Σε κάθε περίπτωση πρέπει kw 0.50≤kw≤1.0.

Ο συντελεστής τοιχωματικής μορφής αστοχίας kw είναι ≤1.0 εφόσονao≤2.0, που σημαίνει τοιχώματα κατά μέσον όρο lw>hw/2, δηλαδή σε μονώροφο κτίριο ύψους hw=3.0 m για τοιχώματα με μήκοςlw>3.0/2=1.50 m, σε διώροφο κτίριο ύψουςhw=2 ·3.0=6.0 m για τοιχώματα με μήκος lw>6.0/2=3.0 m και αντίστοιχα για ανάλογο 4οροφο κτίριο για τοιχώματα lw>6.0 m και για 10οροφο κτίριο για τοιχώματα με lw>15 m. Δηλαδή για συνήθη πολυώροφα κτίρια, χωρίς μεγάλα ελαφρά οπλισμένα τοιχώματα, είναι kw=1.0.

Συμπέρασμα

Με βάση όσα αναφέρθηκαν στις προηγούμενες παραγράφους, μερικά συνοπτικά συμπεράσματα είναι τα παρακάτω:

  • Για συνήθη κτίρια, o συντελεστής συμπεριφοράς q είναι ίσος με το βασικό συντελεστή συμπεριφοράς qo, δηλαδή είναι q=qo.

  • Για ΚΠΜ το q κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 1.50 και3.90 ενώ, για ΚΠΥ κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 1.60 κσι 5.85.

  • Σε σύστημα ανεστραμμένου εκκρεμούς (6) η τιμή του q είναι ανεξάρτητη της κανονικότητας σε κάτοψη, σε περίπτωση ΚΠΜ η τιμή του q, είναι ανεξάρτητη και της κανονικότητας σε όψη και είναι 1.50, ενώ στην περίπτωση ΚΠΥ είναι 1.60 ή 2.0.

  • Σε εύστρεπτο σύστημα (7) η τιμή του q είναι ανεξάρτητη της κανονικότητας σε κάτοψη, σε περίπτωση ΚΠΜ η τιμή του 1.60 ή 2.0 και στην περίπτωση ΚΠΥ είναι 2.40 ή 3.0.

  • Σε διπλό σύστημα ισοδύναμο με τοιχωματικό (4), σε περίπτωση ΚΠΜ το q κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 2.40 και 3.30 και σε περίπτωση ΚΠΥ κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 3.60 και 4.95.

  • Σε πλαισιωτό (1) ή διπλό σύστημα ισοδύναμο με πλαισιωτό (3),ισχύουν οι μεγαλύτερες τιμές του συντελεστή συμπεριφοράς. Σε περίπτωση ΚΠΜ το q κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 2.88 και 3.90 και σε περίπτωση ΚΠΥ κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 4.32 και5.85. Βέβαια αντισεισμικό πλαισιωτό σύστημα με οπτοπινθοδομές, γενικά, δεν επιτρέπεται.

  • Η μικρότερη τιμή του συντελεστή συμπεριφοράς είναι q=1.50, δηλαδή σε οποιοδήποτε σύνθετο ή όχι κτίριο μπορεί να επιλεγεί q=1.50 χωρίς καμία ταξινόμηση και κανένα έλεγχο κανονικότητας. Η περίπτωση αυτή δεν είναι μόνο υπέρ της ασφαλείας, αλλά καλύπτει και τις περιπτώσεις ριζικής αλλαγής του φορέα του κτιρίου λόγω ανακαίνισης, αλλαγής χρήσης ή οποιασδήποτε άλλου λόγου, κατά τη διάρκεια της ζωής του κτιρίου.

  • Η θεώρηση q=1.0 αλλά με κατασκευαστική ένταξη σε κατηγορία ΚΠΜ ή ακόμη καλύτερα σε κατηγορία ΚΠΥ, σίγουρα αποτελεί καλή αντισεισμική επιλογή. Βέβαια, αν ο φορέας μορφωθεί με τέτοιο τρόπο, ώστε να έχει και q μεγαλύτερο από π.χ. 3.50, τότε η κατασκευή θα τείνει στην ύψιστη αντισεισμική ασφάλεια.

 


« Σεισμική απόκριση κτιρίου Φάσμα σχεδιασμού οριζόντιων σεισμικών δράσεων »

Απόκτηση εξοπλισμού με Χρηματοδότηση 100% μέσω του ΕΣΠΑ

Π-SYSTEMS ΑΕ



Ευχαριστούμε για την υποστήριξη τις διακεκριμένες εταιρίες:


ΧΑΤΖΗΔΑΒΙΤΙΔΗΣ ΑΕ ΧΑΤΖΗΔΑΒΙΤΙΔΗΣ ΑΕ

Π-SYSTEMS ΑΕ Π-SYSTEMS ΑΕ