Combined seismic and energy upgrading of existing buildings using advanced materials

The idea of the combined seismic and energy retrofitting of existing reinforced concrete (RC) buildings is examined through a number of case studies conducted on model buildings designed from scratch according to outdated regulations. Specifically, seismic and thermal analyses have been run prior to...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Γκουρνέλος, Παναγιώτης
Άλλοι συγγραφείς: Τριανταφύλλου, Αθανάσιος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:English
Έκδοση: 2018
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/11356
id nemertes-10889-11356
record_format dspace
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Retrofitting
Textile reinforced mortar (TRM)
Ενίσχυση
Ινοπλέγματα ανόργανης μήτρας (ΙΑΜ)
693.8
spellingShingle Retrofitting
Textile reinforced mortar (TRM)
Ενίσχυση
Ινοπλέγματα ανόργανης μήτρας (ΙΑΜ)
693.8
Γκουρνέλος, Παναγιώτης
Combined seismic and energy upgrading of existing buildings using advanced materials
description The idea of the combined seismic and energy retrofitting of existing reinforced concrete (RC) buildings is examined through a number of case studies conducted on model buildings designed from scratch according to outdated regulations. Specifically, seismic and thermal analyses have been run prior to and after the application of selected retrofitting schemes in order to quantify the positive effect that they can bring about to a structure both in terms of its structural as well as its energy performance. The method used for the seismic upgrading was the strengthening of the masonry infill walls with Textile Reinforced Mortar (TRM), as was first presented in by Koutas et al. (2015) at the University of Patras and is tested for the first time in a real-world scenario. On the other hand, thermal upgrading is supposed to be provided by an overall enhancement of the buildings' thermal envelope, with the addition of insulation material and the substitution of the fenestration surfaces. Afterwards, using the very popular economic measure of the Expected Annual Loss (EAL), the efficiency of the retrofitting methods is assessed as is also the idea of the combined seismic and energy retrofitting, which was introduced by Trianta llou et al. (2017, 2018) and Karlos and Triantafi llou (2018), for the first time through the combination of TRM reinforcement with insulating materials. From the results of this work, it is concluded, that the selected seismic retrofitting technique can indeed enhance significantly the structural behavior of an existing RC structure and lower its EAL due to earthquake. Lastly and more importantly, it is found that the combined seismic and energy upgrading is a very efficient idea and is actually economically more advantageous than a sole energy (or seismic) retrofitting, provided, of course, that the seismic risk at the structure's location is significant.
author2 Τριανταφύλλου, Αθανάσιος
author_facet Τριανταφύλλου, Αθανάσιος
Γκουρνέλος, Παναγιώτης
format Thesis
author Γκουρνέλος, Παναγιώτης
author_sort Γκουρνέλος, Παναγιώτης
title Combined seismic and energy upgrading of existing buildings using advanced materials
title_short Combined seismic and energy upgrading of existing buildings using advanced materials
title_full Combined seismic and energy upgrading of existing buildings using advanced materials
title_fullStr Combined seismic and energy upgrading of existing buildings using advanced materials
title_full_unstemmed Combined seismic and energy upgrading of existing buildings using advanced materials
title_sort combined seismic and energy upgrading of existing buildings using advanced materials
publishDate 2018
url http://hdl.handle.net/10889/11356
work_keys_str_mv AT nkournelospanagiōtēs combinedseismicandenergyupgradingofexistingbuildingsusingadvancedmaterials
AT nkournelospanagiōtēs syndyasmenēseismikēkaienergeiakēanabathmisēyphistamenōnkataskeuōnmeproēgmenaylika
_version_ 1771297303172218880
spelling nemertes-10889-113562022-09-05T20:25:18Z Combined seismic and energy upgrading of existing buildings using advanced materials Συνδυασμένη σεισμική και ενεργειακή αναβάθμιση υφιστάμενων κατασκευών με προηγμένα υλικά Γκουρνέλος, Παναγιώτης Τριανταφύλλου, Αθανάσιος Τριανταφύλλου, Αθανάσιος Μπουρνάς, Διονύσιος Παπανικολάου, Αικατερίνη Gkournelos, Panagiotis Retrofitting Textile reinforced mortar (TRM) Ενίσχυση Ινοπλέγματα ανόργανης μήτρας (ΙΑΜ) 693.8 The idea of the combined seismic and energy retrofitting of existing reinforced concrete (RC) buildings is examined through a number of case studies conducted on model buildings designed from scratch according to outdated regulations. Specifically, seismic and thermal analyses have been run prior to and after the application of selected retrofitting schemes in order to quantify the positive effect that they can bring about to a structure both in terms of its structural as well as its energy performance. The method used for the seismic upgrading was the strengthening of the masonry infill walls with Textile Reinforced Mortar (TRM), as was first presented in by Koutas et al. (2015) at the University of Patras and is tested for the first time in a real-world scenario. On the other hand, thermal upgrading is supposed to be provided by an overall enhancement of the buildings' thermal envelope, with the addition of insulation material and the substitution of the fenestration surfaces. Afterwards, using the very popular economic measure of the Expected Annual Loss (EAL), the efficiency of the retrofitting methods is assessed as is also the idea of the combined seismic and energy retrofitting, which was introduced by Trianta llou et al. (2017, 2018) and Karlos and Triantafi llou (2018), for the first time through the combination of TRM reinforcement with insulating materials. From the results of this work, it is concluded, that the selected seismic retrofitting technique can indeed enhance significantly the structural behavior of an existing RC structure and lower its EAL due to earthquake. Lastly and more importantly, it is found that the combined seismic and energy upgrading is a very efficient idea and is actually economically more advantageous than a sole energy (or seismic) retrofitting, provided, of course, that the seismic risk at the structure's location is significant. Η ιδέα της συνδυασμένης σεισμικής και ενεργειακής αναβάθμισης υφιστάμενων κτιρίων οπλισμένου σκυροδέματος (ΟΣ) εξετάζεται μέσω ενός αριθμού περιπτωσιολογικών μελετών σε κτιριακά μοντέλα, τα οποία σχεδιάστηκαν εξαρχής με βάση παλαιούς κανονισμούς. Συγκεκριμένα, σεισμικές και ενεργειακές αναλύσεις διενεργήθηκαν πριν και μετά την εφαρμογή συγκεκριμένων μεθόδων ενίσχυσης με σκοπό να ποσοτικοποιηθεί το όφελος που μπορούν να προσφέρουν στην κατασκευή ως προς την σεισμική και ενεργειακή τους συμπεριφορά. Η μέθοδος σεισμικής ενίσχυσης που χρησιμοποιήθηκε ήταν η ενίσχυση των τοιχοπληρώσεων με ινοπλέγματα ανόργανης μήτρας (ΙΑΜ), όπως περιγράφηκε για πρώτη φορά από τους Koutas et al. (2015) στο τμήμα Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών και εξετάζεται για πρώτη φορά σε συνθήκες συνολικού κτιρίου. Από την άλλη πλευρά, η ενεργειακή αναβάθμιση υποτέθηκε ότι παρέχεται μέσω της συνολικής αναβάθμισης του κτιριακού κελύφους, με την προσθήκη μονωτικού υλικού στους εξωτερικούς τοίχους και την αντικατάσταση των κουφωμάτων. Έπειτα, χρησιμοποιώντας το μέγεθος της ετήσιας προσδωκόμενης ζημιάς, αξιολογείται η αποδοτικότητα των μεθόδων καθώς και η ιδέα της συνδυασμένης σεισμικής και ενεργειακής αναβάθμισης, που εισήχθη για πρώτη φορά από τους Trianta llou et al. (2017, 2018) και Karlos and Triantafi llou (2018) μέσω του συνδυασμού των ΙΑΜ με μονωτικά υλικά σε τοιχοποιίες. Από τα αποτελέσματα της παρούσης εργασίας, προκύπτει ότι η επιλεχθείσα μέθοδος σεισμικής ενίσχυσης μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη συμπεριφορά υφιστάμενων κατασκευών ΟΣ και να μειώσει την ετήσια προσδωκόμενη ζημιά λόγω σεισμού. Τέλος, προκύπτει ότι η συνδυασμένη σεισμική και ενεργειακή αναβάθμιση είναι μία πολύ αποδοτική μέθοδος και μάλιστα οικονομικά πιο συμφέρουσα από μια απλή ενεργειακή ή σεισμική αναβάθμιση μόνο, δεδομένου βέβαια ότι στην περιοχή του εξεταζόμενου κτιρίου ο σεισμικός κίνδυνος είναι σημαντικός. 2018-06-12T09:59:48Z 2018-06-12T09:59:48Z 2018-04-24 Thesis http://hdl.handle.net/10889/11356 en 0 application/pdf