Πίνακες, Υπολογισμοί, Εικόνες, Φωτογραφίες, Χάρτες, Σχήματα, Υπολογιστικό Πρόγραμμα στο Excel, Κώδικας Προγραμματισμού στη Visual Basic
Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η κατασκευή κώδικα ελέγχου μέσω της γλώσσας προγραμματισμού Visual Basic Editor της Microsoft Excel στον οποίο συμπεριλαμβάνονται οι έλεγχοι αποτίμησης υφιστάμενων κατασκευών έναντι σεισμού, βάσει των Ιαπωνικών Οδηγιών (3 Επίπεδα Ελέγχου) προσαρμοσμένων στο Ελληνικό κανονιστικό πλαίσιο (ΚΑΝ.ΕΠΕ.).
Στα πλαίσια της εργασίας αυτής, τα Φύλλα Εργασίας του περιβάλλοντος εργασίας της Microsoft Excel διαμορφώνονται με κατάλληλο τρόπο ώστε ο μελετητής και χρήστης του προγράμματος να μπορεί με σχετική ευκολία να εισάγει τα δεδομένα του κτιρίου του. Τα δεδομένα αυτά αφορούν γενικά χαρακτηριστικά της οικοδομής όπως αριθμό ορόφων, στοιχεία κατόψεων, ποιότητα υλικών, ηλικία, υφιστάμενη κατάσταση και ιστορικό φθορών / βλαβών. Επίσης, αφορούν πιο συγκεκριμένα χαρακτηριστικά των διαφορετικών δομικών στοιχείων τα οποία κατατάσσονται σε ξεχωριστές καρτέλες για λόγους ευχρηστίας του προγράμματος. Αυτά είναι τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά και στοιχεία οπλισμού των κατακόρυφων δομικών στοιχείων του κτιρίου (υποστυλωμάτων / τοιχίων) και των δοκών, καθώς και κάποια γενικά δεδομένα για τις πλάκες και τοιχοποιίες της οικοδομής.
Το πρόγραμμα κατασκευάζεται έτσι ώστε μέσω μιας σειράς κωδικοποιημένων εντολών διαμορφωμένων στο προγραμματιστικό περιβάλλον της Visual Basic να πραγματοποιούνται οι απαιτούμενοι έλεγχοι επάρκειας ξεχωριστά για κάθε ένα από τα τρία Επίπεδα των Ιαπωνικών Οδηγιών όπως έχουν προσαρμοστεί στα Ελληνικά Δεδομένα. Στις καρτέλες Ελέγχου κάθε Επιπέδου τυπώνονται τα αποτελέσματα της τέμνουσας αντοχής του κάθε μεμονωμένου κατακόρυφου δομικού στοιχείου, (V_Ri ) οι τιμές του συντελεστή συμπεριφοράς (q) για κάθε όροφο ή κατακόρυφο δομικό στοιχείο (ανάλογα με το Επίπεδο Ελέγχου), η τελική τιμή της τέμνουσας αντοχής κάθε ορόφου (V_(R final) ) και η ελαστική σεισμική τέμνουσα ορόφου (V_sd ). Οι δύο τελευταίες τιμές συγκρίνονται αυτόματα από το πρόγραμμα και τυπώνεται το αποτέλεσμα του ελέγχου (Επάρκεια ή Ανεπάρκεια) για κάθε όροφο και κάθε μία από τις δύο διευθύνσεις άσκησης οριζόντιου σεισμικού φορτίου.
Προκειμένου να εφαρμοστεί και ελεγχθεί στην πράξη η σωστή λειτουργία του κώδικα και για τα 3 Επίπεδα Ελέγχου, επιλέγεται να εξεταστεί μια υφιστάμενη οικοδομή αποτελούμενη από υπόστυλο χώρο (πυλωτή), δύο ορόφους και στέγη, κατασκευασμένη προ του έτους 1985 (Αρ. Αδείας 50/1979) η οποία λειτουργεί ως κτίριο επιπλωμένων διαμερισμάτων στην παραλία Ιερισσού Χαλκιδικής. Για το εν λόγω κτίριο υπάρχουν διαθέσιμα τα στοιχεία ξυλότυπου, λεπτομερειών οπλισμού και στατικών υπολογισμών όπως είχαν προκύψει με βάσει τους τότε ισχύοντες κανονισμούς επίλυσης δομικών φορέων (Βασιλικό Διάταγμα 10-12-45, Περί κανονισμού Φορτίσεως Δομικών Έργων, Κανονισμός Σκυροδέματος του 1954 και τον Αντισεισμικό Κανονισμό του 1959).
Στόχος είναι η σωστή λειτουργία του προγράμματος όσον αφορά τους Ελέγχους Επάρκειας για τα 3 Επίπεδα Ελέγχου των Ιαπωνικών Οδηγιών σε συνδυασμό με τον ΚΑΝ.ΕΠΕ., έτσι ώστε για κάθε κτίριο που μελετάται, να ελέγχεται η επάρκεια κάθε ορόφου και για τις δύο διευθύνσεις σεισμικής φόρτισης και να εκδίδονται αποτελέσματα χωρίς κάποιο σφάλμα στον κώδικα. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών του προγράμματος συγκρίνονται με υπολογισμούς που πραγματοποιούνται στο χέρι επιλεκτικά για κάθε ένα Επίπεδο Ελέγχου του υπό μελέτη κτιρίου.
The aim of the present thesis is the construction of a code via the programming Language Visual Basic Editor of Microsoft Excel that will entrail the Control Levels for the evaluation of seismic capacity of existing reinforced concrete buildings. These Control Levels are based on the Japanese building codes (3 Control Levels) as they have been adapted to the Greek Code of Structural Interventions (ΚΑΝ.ΕΠΕ.)
For this purpose, the Worksheets of Microsoft Excel environment are designed and arranged in a relatively user-friendly way so that the program's user will be able to insert the data of any building that is under examination. This data refers to general features of the construction such as the number of storeys, floor plan's characteristics, quality of materials used, building's age, the building's present condition and history of damages / corrosion. It also refers to more specific characteristics of the building's structural elements that are enlisted in separate worksheets in order to make the program friendlier to the user. These components relate to the geometric characteristics and reinforcing details of the structure's vertical elements (columns / shear walls) and beams as well as some general information for the slabs and walls of the building.
The program is constructed in such a way that through a sequence of encoded commands that are inserted at the programming environment of Visual Basic, the required capacity checks for each one of the three Japanese Control Levels as adapted to the Greek requirements, are executed. There are three individual Worksheets for each Control level where the results for each check are printed. These are: The shear strength of each invidual vertical structural member (V_Ri ), the values for the behavioural factor(q) for each storey or column/shear wall (depending on the Control Level), the final value of each storey’s shear strength (V_(R final) ) and the elastic Shear force of each storey(V_sd ). The last two values are automatically compared by the Program and the final result of the check is printed for each individual storey (‘Επάρκεια’if the storey is considered sufficient to undergo the horizontal seismic loading or ‘Ανεπάρκεια’ if it is evaluated as insufficient). These results are printed for each of the two directions of horizontal seismic loading.
In order to check the proper function of the programming code in practice for each of the 3 Contol Levels, an existing structure is chosen to be evaluated. This building consists of an open ground floor space with columns and shear walls (pilotis), 2 storeys and a roof that has been constructed before 1985 (Building permit Ref. No.: 50 / issued in: 1979). This building operates in Ierissos Chalkidiki beach as a business of Furnished Apartments for summer rent. The building’s plans, reinforcement details and structural calculations as issued by the then-existing structural codes of practice (Royal Charter 10-12-45 about Loading Codes of practice for Structures, Reinforced Concrete Code of 1954 and Code for Earthquake resistant structures of 1959). have been acquired from the owner of the building.
The basic aim is the proper function of the program in respect to the Control Levels of seismic evaluation for the 3 Levels of the Japanese Codes in combination with ΚΑΝ.ΕΠΕ. For each building under evaluation, the checks are performed for every storey and each of the 2 directions of seismic loading. The program’s results are printed and compared with selectively manually done calculations by the user for each Control Level.
