Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί ο προσδιορισμός της απόκρισης (σε όρους μετακινήσεων) κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία παρουσία σεισμικής έντασης. Στόχος της διατριβής είναι να διερευνηθεί πως επηρεάζεται η απόκριση μίας κατασκευής από φέρουσα τοιχοποιία από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το πλήθος των ορόφων, το πάχος των τοίχων, το είδος του υλικού, το μέγεθος των ανοιγμάτων και την ασυμμετρία της κάτοψης. Για το σκοπό αυτό μελετώνται τρεις τύποι κτιρίων από άοπλη αργολιθοδομή: α) ιδεατά συμμετρικά κτίρια, β) ιδεατά ασύμμετρα κτίρια και γ) πραγματικά κτίρια. Η ανάλυση των κατασκευών γίνεται με χρήση του προγράμματος ETABS 2013, χρησιμοποιώντας στοιχεία επιφανειακών πεπερασμένων στοιχείων (shell elements). Για όλα τα κτίρια που αναλύονται γίνονται οι ίδιες παραδοχές φόρτισης, τυπικού ύψους ορόφου, ποδιάς και πρεκιού.
Στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται κάποια γενικά στοιχεία των κατασκευών από φέρουσα τοιχοποιία και παρατίθενται οι ημιεμπειρικές σχέσεις (Τάσιος, 1986) με τις οποίες γίνεται ο προσδιορισμός των μηχανικών χαρακτηριστικών της τοιχοποιίας (Μέτρο Ελαστικότητας, θλιπτική αντοχή, λόγος Poisson, Μέτρο Διάτμησης). Εν συνεχεία, στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται συνοπτικά η παθολογία (αίτια και είδη βλάβης) των κατασκευών από φέρουσα τοιχοποιία.
Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται η γεωμετρία των κατασκευών μέσω αρχιτεκτονικών σχεδίων, όπου απεικονίζονται οι θέσεις και τα πάχη των εσωτερικών και εξωτερικών φερόντων τοίχων, καθώς επίσης και η θέση και η γεωμετρία των ανοιγμάτων. Επιπλέον, παρατίθενται οι επιφάνειες επιρροής με τις οποίες προσδιορίστηκαν τα φορτία των κατασκευών και υπολογίζονται τα μηχανικά χαρακτηριστικά των φερόντων τοίχων που χρησιμοποιήθηκαν στο πρόγραμμα ETABS. Τέλος, γίνεται περιγραφή του τρόπου προσομοίωσης και αναφέρονται οι παραδοχές που έγιναν κατά την ανάλυση.
Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι μέγιστες μετακινήσεις (εκτός και εντός επιπέδου) για τα ιδεατά συμμετρικά κτίρια. Στη συνέχεια διερευνάται η επιρροή των εξής παραμέτρων: 1) διαφραγματική λειτουργία, 2) πλήθος ορόφων, 3) πάχος τοίχων, 4) υλικό τοιχοποιίας και 5) μέγεθος ανοιγμάτων.
Στο πέμπτο κεφάλαιο εξετάζεται η δεύτερη ομάδα κτιρίων που αναφέρεται στα ιδεατά ασύμμετρα κτίρια. Η επιλογή αυτής της ομάδας κτιρίων έγινε προκειμένου να εξεταστεί αν τα συμπεράσματα που προέκυψαν για τα ιδεατά συμμετρικά κτίρια βρίσκουν
εφαρμογή και σε κτίρια με μη συμμετρική διάταξη φερόντων τοίχων και ανοιγμάτων. Και για αυτή την ομάδα κτιρίων παρουσιάζονται οι μέγιστες μετακινήσεις (εκτός και εντός επιπέδου) και διερευνάται η επιρροή των εξής παραμέτρων: 1) διαφραγματική λειτουργία, 2) πλήθος ορόφων, 3) πάχος τοίχων και 4) υλικό τοιχοποιίας.
Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των μέγιστων μετακινήσεων (εκτός και εντός επιπέδου) για την τρίτη ομάδα κτιρίων που αφορά τα πραγματικά κτίρια. Η επιλογή αυτής της ομάδας κτιρίων έγινε προκειμένου να μελετηθεί πως επηρεάζεται η απόκριση μιας υφιστάμενης κατασκευής από την ύπαρξη διαφραγματικής λειτουργίας, το πλήθος ορόφων, το πάχος των τοίχων και το υλικό της τοιχοποιίας.
Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τη διερεύνηση της επιρροής των δομικών χαρακτηριστικών κτιρίων από φέρουσα τοιχοποιία στην απόκρισή τους παρουσία σεισμικής διεγέρσεως.
Τέλος, παρατίθενται η βιβλιογραφία καθώς και τα παραρτήματα της εργασίας. / The purpose of this study is to determine the response (in terms of displacements) of masonry buildings in the presence of seismic actions. The aim of the thesis is to investigate how the response of a masonry structure is affected by diaphragm action, the number of floors, the wall thickness, the type of material, the size of the openings and the symmetry in plan. For this purpose, three types of buildings constructed from unreinforced rubble stonework are studied: a) idealised symmetrical buildings b) idealised asymmetrically buildings and c) real buildings. Structural analysis is performed through the ETABS program 2013 using finite element surface elements (shell elements). All buildings are analysed using the same loading assumptions and typical heights for floor levels, sills and lintels.
The first chapter presents some general aspects of the construction of masonry and lists some semi-empirical relations (Tassios, 1986) which can be used to determine the mechanical characteristics of masonry (modulus of elasticity, compressive strength, Poisson’s ratio, shear modulus). Subsequently, in the second chapter, the causes and types of damage that can be expected with masonry construction are briefly described.
The third chapter describes the geometry of the investigated buildings through architectural drawings, which show the position and thickness of internal and external load-bearing walls as well as the location and geometry of openings. Moreover, influence surfaces are listed with which the construction loads are determined and the mechanical characteristics of the load-bearing walls are calculate for use in the ETABS program. Finally, the simulation method and the assumptions that were made for the analysis are described.
The fourth chapter presents maximum displacements (in plane and out of plane) for idealised symmetrical buildings. Then the influence of the following parameters is investigated: 1) diaphragm action, 2) number of floors, 3) wall thickness, 4) building material and 5) size of openings.
The fifth chapter examines the second group of buildings referred to as idealised asymmetric buildings. The choice of this group of buildings was undertaken in order to determine if the conclusions drawn from the idealised symmetrical buildings can be used for buildings with a non-symmetrical arrangement of load-bearing walls and openings. For this group of buildings, the maximum displacement (in plane and out of plane) is examined and the influence of the following parameters is investigated: 1) diaphragm action, 2) number of floors, 3) wall thickness and 4) building material.
The sixth chapter presents the results of maximum displacements (in plane and out of plane) for the third group of buildings, real buildings. The group of buildings was selected in order to study how the response of an existing structure is affected by diaphragm action, the number of floors, the wall thickness and the material of the wall.
Chapter seven presents the conclusions of the investigation into the influence of the structural characteristics of masonry buildings in response to the presence of seismic actions.
Finally, references are listed and annexes for the work are presented.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/8827 |
| Date | 15 April 2015 |
| Creators | Χουτόπουλος, Πέτρος |
| Contributors | Δρίτσος, Στέφανος, Choutopoulos, Petros, Δρίτσος, Στέφανος, Παπαγεωργίου, Απόστολος, Σφακιανάκης, Μανόλης |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
Page generated in 0.0031 seconds