Ανάλυση κατασκευής και διαστασιολόγηση της ενίσχυσης με ινοπλισμένα πολυμερή (FRP)

• Κύριος συγγραφέας: Δερμάνης, Παναγιώτης
• Άλλοι συγγραφείς: Dermanis, Panagiotis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Ανάλυση υφιστάμενης κατασκευής; Ενίσχυση κατασκευής; Ινοπλισμένα πολυμερή; Φασματική ανάλυση; Fiber reinforced polymers; FRPstrength

Η παρούσα διπλωματική εργασία με τίτλο «Ανάλυση Κατασκευής & Διαστασιολόγηση Tης Ενίσχυσης Mε Ινοπλισμένα Πολυμερή (FRP)» εκπονήθηκε στα πλαίσια ολοκλήρωσης των σπουδών μου στο τμήμα Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Στόχος είναι η αποτίμηση ενός υφιστάμενου κτιρίου από οπλισμένο σκυρόδεμα καθώς και η ενίσχυση του με σύνθετα υλικά. Η χρονολογία μελέτης και κατασκευής του κτιρίου είναι προ του 1985. Η αποτίμηση της κατασκευής γίνεται βάσει του Ελληνικού Κανονισμού Επεμβάσεων (ΚΑΝ.ΕΠΕ, 2η Αναθεώρηση 2017). Για την αποτίμηση του υφιστάμενου φορέα πραγματοποιήθηκε μια ελαστική φασματική ανάλυση, μέσω της οποίας κρίθηκε η κατασκευή αν είναι στατικά επαρκής έναντι του σεισμού που αναμένεται να πραγματοποιηθεί κατά τη διάρκεια ζωής της. Ωστόσο, βέβαια, αν βρεθούν ανεπάρκειες στα δομικά στοιχεία, επιλέγεται ο κατάλληλος τύπος δομικής επέμβασης. Εφόσον γίνει η στατική προσομοίωση του φορέα στο κατάλληλο πρόγραμμα (SAP2000 v22.1.0) έχοντας λάβει υπόψη τις κατάλληλες παραδοχές (συνεργαζόμενο πλάτος δοκών κ.α.) ακολουθεί η ανάλυση. Αρχικά εφαρμόζεται μια προκαταρκτική ελαστική δυναμική ανάλυση χρησιμοποιώντας το τροποποιημένο φάσμα σχεδιασμού Φd (Τ) με σεισμική επιτάχυνση Αg=0.24g, έδαφος κατηγορίας Β, δυσκαμψίες ως ποσοστό του σταδίου Ι και συντελεστή συμπεριφοράς q=1.0 για να εξετάσουμε τις προϋποθέσεις εφαρμογής της σύμφωνα με το ΚΑΝ.ΕΠΕ. Στη συνέχεια, γίνεται εκτίμηση του καθολικού δείκτη συμπεριφοράς «q» και πραγματοποιείται η τελική ανάλυση, όπου τα δυσμενέστερα εντατικά μεγέθη σε κάθε μέλος συγκρίνονται με τις υπάρχουσες αντοχές, οι οποίες υπολογίστηκαν από το λογισμικό πρόγραμμα (BIAX). Από την σύγκριση αυτή καταλήξαμε στα μέλη που είναι ανεπαρκείς ως προς την αντοχή τους και χρήζουν ενίσχυση. Τέλος, η ενίσχυση των ανεπαρκών μελών πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό πρόγραμμα (FRPstrength). Ο φορέας ενισχύθηκε έναντι καμπτικής και διατμητικής αστοχίας. Ως μέθοδος ενίσχυσης, της εν λόγω κατασκευής, επιλέχθηκε η προσθήκη σύνθετων υλικών (FRP, Fiber Reinforced Polymers). Για κάθε ξεχωριστή περίπτωση ενίσχυσης, καμπτική είτε διατμητική, καθώς επίσης για κάθε υποομάδα ανεπαρκών στοιχείων (δοκοί & υποστυλώματα) πραγματοποιήθηκε διαστασιολόγηση της ενίσχυσης, με στόχο η τελική αντοχή του στοιχείου να υπερβαίνει τη τιμή του εντατικού μεγέθους, ώστε το στοιχείο να επαρκεί και να μπορεί να φέρει με ασφάλεια τα φορτία που καλείται να αναλάβει. Στο τέλος, πραγματοποιήθηκε μια κοστολόγηση των υλικών του έργου ώστε να υπάρχει μία εμπειρία στην κοστολόγηση ενός τέτοιου έργου.