Capacity evaluation of an existing building and storey adding

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

2007 (EN)
Ελεγχος επάρκειας υφιστάμενου κτιρίου και προσθήκη ορόφου
Capacity evaluation of an existing building and storey adding

Ρουσάκης, Μάρκος Αλέξανδρου

Θέμα της παρούσας διπλωματικής εργασίας, που εκπονείται στα πλαίσια του μεταπτυχιακού διπλώματος ειδίκευσης ‘Αντισεισμικός σχεδιασμός τεχνικών έργων’,είναι ο έλεγχος επάρκειας υφιστάμενου κτιρίου και η προσθήκη ορόφου.Το κτίριο που μελετάται βρίσκεται στην περιοχή της Θεσσαλονίκης. Ο φέρωνοργανισμός του αποτελείται από αμιγώς πλαισιακό σύστημα με έτος μελέτης το 1987σύμφωνα με τις τροποποιητικές διατάξεις του 1985. Τα υλικά κατασκευής τουυφιστάμενου κτιρίου είναι σκυρόδεμα B225, χάλυβας διαμήκων οπλισμών StIII καιχάλυβας εγκάρσιων οπλισμών StI. Μετά την προσομοίωση και την ανάλυση τουυφιστάμενου φορέα, ο έλεγχος επάρκειας σύμφωνα με τις απαιτήσεις τωνΕ.Α.Κ.2000 και Ε.Κ.Ω.Σ.2000 για A=0,16g, έδωσε επάρκεια σε όλα τα στοιχεία τουκτιρίου, εκτός πολύ λίγων περιπτώσεων. Οι ανεπάρκειες ήταν περιορισμένες, κυρίωςσε δοκούς λόγω των λίγων οπλισμών της άνω ίνας (μόλις 2Φ12).Στην συνέχεια προστέθηκε στο προσομοίωμα ένας όροφος με την γεωμετρίατου υφιστάμενου. Μετά την νέα ανάλυση, οι ανεπάρκειες στις δοκούς τουυφισταμένου ήταν σχεδόν καθολικές, λόγω της επιπλέον καταπόνησης από τις νέεςτοιχοποιίες, ενώ στα υποστυλώματα οι ανεπάρκειες ήταν περιορισμένες.Αποφασίστηκε ενίσχυση των υφιστάμενων στοιχείων του κτιρίου με μανδύεςοπλισμένου σκυροδέματος σε όλες τις δοκούς και σε τέσσερα υποστυλώματα. Ωςυλικά ενίσχυσης όπως και της κατασκευής του νέου ορόφου, εκλέχθηκαν χάλυβαςS500 και σκυρόδεμα C20. Ο νέος, ενισχυμένος φορέας, αναλύθηκε ξανά και με τανέα εντατικά μεγέθη διαστασιολογήθηκαν τόσο τα τμήματα της ενίσχυσης όσο και ταστοιχεία του νέου ορόφου.Σε τελικό στάδιο έγινε αποτίμηση της συμπεριφοράς του συνολικού κτιρίουγια το σεισμό σχεδιασμού με ανελαστική στατική ανάλυση. Επίσης διενεργήθηκεδυναμική ανελαστική ανάλυση για το ζεύγος των επιταχυνσιογραφημάτων τουσεισμού της Αθήνας του 1999 (Σεπόλια). Για την ανελαστικές αναλύσεις (στατικήανελαστική και δυναμική ανελαστική) χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα SAP2000v.10.0.7. ενώ ο υπολογισμός των καμπύλων ροπών-στροφών και της αλληλεπίδρασηςαξονικού-ροπών πραγματοποιήθηκε με το πρόγραμμα Xtract.Από τις αναλύσεις προέκυψε πολύ καλή συμπεριφορά του συνολικού κτιρίου,τόσο υπό τον σεισμό σχεδιασμού (στατική ανελαστική ανάλυση) όσο και για τονσεισμό των Σεπολίων (δυναμική ανελαστική). Παρατηρήθηκαν και στις δύοπεριπτώσεις μικρές διαρροές πολλών διατομών, κάτι που κρίνεται ευχάριστο λόγωτης διάχυσης της σεισμικής ενέργειας σε πολλά στοιχεία και της κάλυψης τωνεπιταγών του Ε.Α.Κ. για μικρές και επισκευάσιμες βλάβες υπό τον σεισμόσχεδιασμού.
The subject of the present diploma thesis, which is conducted in the frameworks of the postgraduate studies in the field ‘Antiseismic design of technicalstructures’ is the capacity evaluation of an existing building and the design of anadded storey.The building in study is located in the region of Thessalonica. Its load resistingsystem consists of a spatial moment frame and it was constructed in 1987, accordingto the modified provisions of 1985. The structural materials are: concrete B 225, steelof longitudinal reinforcements StIII and steel traverse reinforcements StI. Thecapacity evaluation was performed according to the requirements of E.A.K.2000 andE.K.O.S.2000 for A = 0,16 g. The analyses results showed efficiency of the moststructural resisting elements except very few ones. The inefficiencies were limited,and spotted mainly to some beams due to the lack of longitudinal reinforcement in thetop.Then the new storey that had the same geometry of existing one was added tothe model. The new analysis results showed inefficiencies in almost all of the existingbeams due to the additional stress caused from the walls of the new storey. Moreoverinefficiencies to some columns were produced.The strengthening of the existing structural elements using reinforced concretejackets to all the existing beams and to four of the columns was decided. Thestrengthening materials were steel S 500 and concrete C 20. The new reinforcedmodel was reanalysed and the new structural resisting elements were designed, usingthe new results.Finally the capacity evaluation of the building under the design earthquakewas performed using inelastic static analysis. Furthermore a dynamic inelasticanalysis for the accelerograms of Athens 1999 (Sepolia) earthquake was carried out.The analyses were carried out by using the programm SAP2000 v10.0.7, while themoment-rotation and P-M-M interaction curves were computed using the programXtract.The analyses results showed very good behaviour for both the designearthquake and the real ground motion of Athens earthquake. In both cases manycross sections yielded but only to a small extend. The results were sufficient due tothe energy dissipation in many elements and the fulfilment of the seismic codeprovisions for small and repaired damages under the design earthquake was achieved.

Postgraduate Thesis / Μεταπτυχιακή Εργασία

Ελεγχος υφιστάμενου
Δυναμική ανελαστική ανάλυση
Στατική ανελαστική ανάλυση
Push over analysis
Storey adding
Προσθήκη ορόφου
Capacity evaluation
Strengthening evaluation
Αποτίμηση ενίσχυσης
Inelastic time history analysis

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)



Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)