Επισκευή και ενίσχυση τριόροφου κτιρίου με υπόγειο απο οπλισμένο σκυρόδεμα
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Μορφή: | Μεταπτυχιακή εργασία |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ.
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5219 |
| _version_ | 1780278372011606016 |
|---|---|
| abstract | Το πεδίο των επισκευών και ενισχύσεων κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος έχει αρχίσει να απασχολεί σε σημαντικό βαθμό τον τεχνικό κόσμο της χώρας, για λόγους που σχετίζονται αφενός με την μείωση της σεισμικής τρωτότητας και αφετέρου με την αναβάθμιση κατασκευών λόγω παλαιότητας, φθοράς, αλλαγή χρήσης κλπ. Τα τελευταία 15 χρόνια (περίπου 10 στη χώρα μας) έχει αναπτυχθεί μια νέα τεχνική ενίσχυσης, η οποία βασίζεται στη χρήση προηγμένων υλικών που αποτελούνται από το συνδυασμό ινών (π.χ. άνθρακα, γυαλιού, αραμιδίου) σε μήτρα εποξειδικής ρητίνης. Τα υλικά αυτά, γνωστά ως ινοπλισμένα πολυμερή (FRP) ή απλά σύνθετα υλικά, χαρακτηρίζονται από εξαιρετικές ιδιότητες, που κάνουν την εφαρμογή τους στα τεχνικά έργα, και ιδιαίτερα στο πεδίο των ενισχύσεων/επισκευών ιδιαίτερα ελκυστική. Η εφαρμογή τους ως οπλισμός ενίσχυσης στοιχείων οπλισμένου σκυροδέματος συνίσταται μέσω εποξειδικών ρητινών επικόλληση τους σε εξωτερικές επιφάνειες δομικών στοιχείων, με προσανατολισμό ινών τέτοιο ώστε να παραλαμβάνουν σημαντικές εφελκυστικές δυνάμεις.
Τα σύνθετα υλικά έχουν τύχει ευρείας εφαρμογής κατά τις τελευταίες δεκαετίες στην παραγωγή τεράστιας ποικιλίας προϊόντων, που σχετίζονταν σε μεγάλο ποσοστό με την αυτοκινητοβιομηχανία, τη ναυσιπλοΐα, την αεροναυπηγική, τα είδη σπορ, μέρη ηλεκτρονικών συσκευών κλπ. Γι’ αυτό και η μελέτη των συνθέτων υλικών αποτελούσε ένα από τα γνωστικά πεδία μηχανολόγων μηχανικών, αεροναυπηγών, χημικών μηχανικών, ηλεκτρολόγων κλπ. Η εικόνα αυτή έχει αλλάξει δραματικά τα τελευταία χρόνια, κατά τα οποία ένα μεγάλο τμήμα της παγκόσμιας παραγωγής συνθέτων υλικών απορροφάται στο πεδίο τεχνικών έργων. Οι εκτιμήσεις για την παγκόσμια χρήση των συνθέτων υλικών στο πεδίο των τεχνικών έργων προβλέπουν ετήσιο ρυθμό αύξησης της τάξης του 3%, με την ετήσια κατανάλωση στο έτος 2007 να ξεπερνά τους 300.000 τόνους. Μάλιστα, ορισμένα από τα πιο αισιόδοξα σενάρια προβλέπουν ότι οι χρησιμοποιούμενες ποσότητες συνθέτων υλικών στα τεχνικά έργα θα είναι στο μακρινό μέλλον συγκεκριμένες με αυτές άλλων υλικών, όπως είναι ο χάλυβας και το σκυρόδεμα.
Τα σύνθετα υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί από 20ετίας περίπου για την παραγωγή ράβδων οπλισμού ή τενόντων προέντασης σκυροδέματος, αγκυρίων εδάφους, για την κατασκευή κτιρίων ειδικής χρήσης, ελαφρών γεφυρών, δεξαμενών, σιλό και γενικά σε εφαρμογές όπου το βασικό κριτήριο επιλογής υλικών είναι η ανθεκτικότητα σε διάρκεια, το χαμηλό βάρος και η υψηλή αντοχή (ή συνδυασμός αυτών). Το πεδίο όμως στο οποίο τα σύνθετα υλικά έχουν τύχει εξαιρετικά ευρείας χρήσης σε όλο τον κόσμο σήμερα είναι αυτό των ενισχύσεων (οι εφαρμογές ανά τον κόσμο αριθμούν ήδη μερικές δεκάδες χιλιάδες). Στο πεδίο αυτό, βασικά πλεονεκτήματα των συνθέτων υλικών είναι: η ανθεκτικότητα σε διάβρωση, το χαμηλό βάρος (περίπου ¼-1/5 του χάλυβα), η εξαιρετικά υψηλή (εφελκυστική) αντοχή (πολλαπλάσια του κοινού χάλυβα), η διαθεσιμότητα των υλικών σε πολύ μεγάλα μήκη και η μεγάλη ¨ευκαμψία¨ τους, με αποτέλεσμα η αντίστοιχη τεχνική ενίσχυσης να χαρακτηρίζεται από εξαιρετική ευκολία και ταχύτητα εφαρμογής, ακόμα και σε δύσκολα προσβάσιμα τμήματα κατασκευών. Μειονεκτήματα τους είναι η πτωχή συμπεριφορά σε υψηλές θερμοκρασίες, το σχετικά υψηλό κόστος (το οποίο μειώνεται όμως δραματικά χρόνο με το χρόνο) και η έλλειψη πλαστιμότητας (όχι όμως και παραμορφωσιμότητας, αποτέλεσμα της οποίας είναι η σημαντική αύξηση της πλαστιμότητας στοιχείων σκυροδέματος σε πολλές περιπτώσεις.)
Βασικό μειονέκτημα επίσης σχετικά με την εφαρμογή των συνθέτων υλικών στο πεδίο των ενισχύσεων είναι η σημαντική (αλλά δικαιολογημένη) έλλειψη ¨παιδείας¨ που διακρίνει τον τεχνικό κόσμο της χώρας, λόγω της σχετικά πρόσφατης (και ραγδαίας) ανάπτυξης της συγκεκριμένης. Είναι γεγονός ότι η τεχνική της ενίσχυσης κατασκευών μέσω συνθέτων υλικών έτυχε εξαιρετικά ευρείας εφαρμογής στη χώρα μας τα τελευταία χρόνια, κυρίως μετά το σεισμό των Αθηνών το 1999. Οι εφαρμογές της τεχνικής ήταν πολύ περισσότερες από αυτές που δικαιολογούσε η διαθέσιμη γνώση και εμπειρία, και σε κάποιες περιπτώσεις εσφαλμένες. Κλασσικά σφάλματα εφαρμογής ήταν η χρήση μανδύα (όχι συνεχούς μέσω των κόμβων) σε υποστυλώματα με στόχο την αύξηση της καμπτικής αντοχής, η καθολική εφαρμογή ¨υφασμάτων¨ με τις ίνες σε μη ευθύγραμμη διάταξη σε φέρουσες τοιχοποιίες κ.α.
Έτσι λοιπόν κρίνεται σκόπιμο να τονιστεί ότι η τεχνικής των συνθέτων υλικών δεν αποτελεί πανάκεια, σίγουρα δίνει ενδιαφέρουσες λύσεις σε πληθώρα περιπτώσεων, σε κάποιες άλλες όμως δεν προσφέρεται ως πλέον δόκιμη και γι’ αυτό θα πρέπει να θεωρείται ως μια ακόμα τεχνική ενίσχυσης, η οποία συμπληρώνει τις υφιστάμενες, χωρίς να τις υποκαθιστά αδιακρίτως. |
| abstracttranslated | The field of repairs and reinforcements of reinforced concrete structures has begun to occupy a considerable part of the technical world of the country, for reasons related both to the reduction of seismic vulnerability and to the upgrading of structures due to aging, wear, change of use, etc. In the last 15 years (about 10 in our country) a new reinforcement technique has been developed, based on the use of advanced materials consisting of a combination of fibers (eg carbon, glass, aramid) in an epoxy resin matrix. These materials, known as fiber reinforced polymers (FRP) or simple composites, are characterized by excellent properties, which make them applicable to technical projects, and especially in the field of reinforcement / repairs particularly attractive. Their application as reinforced concrete reinforcement elements consists of epoxy resins adhering to outer structural surfaces, with fiber orientation such that they receive significant tensile forces.
Composites have been widely used in recent decades in the production of a huge variety of products, largely related to the automotive, navigation, aeronautics, sports, electronics, etc. That is why the study of composites has been one of the areas of knowledge of mechanical engineers, aeronautics, chemical engineers, electricians, etc. This picture has changed dramatically in recent years, with much of the world's synthetic materials being absorbed in the field. technical works. Estimates for the worldwide use of composites in the field of engineering projects an annual growth rate of 3%, with annual consumption in 2007 exceeding 300,000 tonnes. Indeed, some of the most optimistic scenarios predict that the quantities of composite materials used in the technical works will in the distant future be specific to those of other materials, such as steel and concrete.
Composites have been used for nearly 20 years for the production of reinforcing bars or tendons, concrete anchors, for the construction of special purpose buildings, light bridges, tanks, silos and generally in applications where the main criterion for material selection is durability, low weight and high strength (or a combination of these). But the area where composites have been extremely popular around the world today is that of reinforcement (worldwide applications already number in the tens of thousands). In this field, the main advantages of composites are: corrosion resistance, low weight (about ¼-1/5 of steel), extremely high (tensile) strength (multiple of steel), availability of materials in many their long lengths and their high rigidity, making the corresponding reinforcement technique extremely easy and fast to implement, even in difficult to reach sections of construction. Their disadvantages are poor handling at high temperatures, relatively high costs (but decreasing dramatically year by year) and a lack of plasticity (but not deformability, which results in a significant increase in the ductility of concrete elements in many cases.)A major disadvantage also in the application of composite materials in the field of aid is the significant (but justified) lack of "education" that distinguishes the technical world of the country due to its relatively recent (and rapid) development. It is a fact that the technique of building reinforcement through composite materials has been extremely widespread in our country in recent years, mainly after the Athens earthquake in 1999. The applications of the technique were much more than justified by the available knowledge and experience, and in some cases wrong. Classical application errors were the use of a mantle (not continuous through the nodes) in columns to increase flexural strength, the universal application of "fabrics" with fibers in a non-linear arrangement in bearing walls, etc.So it should be emphasized that the composite technique is not a panacea, it certainly gives interesting solutions in a multitude of cases, but in others it is no longer offered as a test and should therefore be regarded as yet another augmentation technique that complements existing ones, without substituting for them. |
| advisor | |
| author | Χαλκιαδάκη, Ειρήνη |
| author_facet | Χαλκιαδάκη, Ειρήνη |
| author_sort | Χαλκιαδάκη, Ειρήνη |
| collection | Okeanis Institutional Repository |
| format | Μεταπτυχιακή εργασία |
| id | okeanis-123456789-5219 |
| institution | University of West Attica Campus II |
| keyword | Οπλισμένο σκυρόδεμα Ενίσχυση κατασκευών |
| language | Greek |
| physical | 108 |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. |
| record_format | dspace |
| spelling | okeanis-123456789-52192020-02-28T10:57:45Z Επισκευή και ενίσχυση τριόροφου κτιρίου με υπόγειο απο οπλισμένο σκυρόδεμα Χαλκιαδάκη, Ειρήνη Πνευματικός, Νικόλαος TPSH::Τεχνολογία::Δομική Μηχανική::Αντισεισμικές Κατασκευές Οπλισμένο σκυρόδεμα Ενίσχυση κατασκευών Το πεδίο των επισκευών και ενισχύσεων κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος έχει αρχίσει να απασχολεί σε σημαντικό βαθμό τον τεχνικό κόσμο της χώρας, για λόγους που σχετίζονται αφενός με την μείωση της σεισμικής τρωτότητας και αφετέρου με την αναβάθμιση κατασκευών λόγω παλαιότητας, φθοράς, αλλαγή χρήσης κλπ. Τα τελευταία 15 χρόνια (περίπου 10 στη χώρα μας) έχει αναπτυχθεί μια νέα τεχνική ενίσχυσης, η οποία βασίζεται στη χρήση προηγμένων υλικών που αποτελούνται από το συνδυασμό ινών (π.χ. άνθρακα, γυαλιού, αραμιδίου) σε μήτρα εποξειδικής ρητίνης. Τα υλικά αυτά, γνωστά ως ινοπλισμένα πολυμερή (FRP) ή απλά σύνθετα υλικά, χαρακτηρίζονται από εξαιρετικές ιδιότητες, που κάνουν την εφαρμογή τους στα τεχνικά έργα, και ιδιαίτερα στο πεδίο των ενισχύσεων/επισκευών ιδιαίτερα ελκυστική. Η εφαρμογή τους ως οπλισμός ενίσχυσης στοιχείων οπλισμένου σκυροδέματος συνίσταται μέσω εποξειδικών ρητινών επικόλληση τους σε εξωτερικές επιφάνειες δομικών στοιχείων, με προσανατολισμό ινών τέτοιο ώστε να παραλαμβάνουν σημαντικές εφελκυστικές δυνάμεις. Τα σύνθετα υλικά έχουν τύχει ευρείας εφαρμογής κατά τις τελευταίες δεκαετίες στην παραγωγή τεράστιας ποικιλίας προϊόντων, που σχετίζονταν σε μεγάλο ποσοστό με την αυτοκινητοβιομηχανία, τη ναυσιπλοΐα, την αεροναυπηγική, τα είδη σπορ, μέρη ηλεκτρονικών συσκευών κλπ. Γι’ αυτό και η μελέτη των συνθέτων υλικών αποτελούσε ένα από τα γνωστικά πεδία μηχανολόγων μηχανικών, αεροναυπηγών, χημικών μηχανικών, ηλεκτρολόγων κλπ. Η εικόνα αυτή έχει αλλάξει δραματικά τα τελευταία χρόνια, κατά τα οποία ένα μεγάλο τμήμα της παγκόσμιας παραγωγής συνθέτων υλικών απορροφάται στο πεδίο τεχνικών έργων. Οι εκτιμήσεις για την παγκόσμια χρήση των συνθέτων υλικών στο πεδίο των τεχνικών έργων προβλέπουν ετήσιο ρυθμό αύξησης της τάξης του 3%, με την ετήσια κατανάλωση στο έτος 2007 να ξεπερνά τους 300.000 τόνους. Μάλιστα, ορισμένα από τα πιο αισιόδοξα σενάρια προβλέπουν ότι οι χρησιμοποιούμενες ποσότητες συνθέτων υλικών στα τεχνικά έργα θα είναι στο μακρινό μέλλον συγκεκριμένες με αυτές άλλων υλικών, όπως είναι ο χάλυβας και το σκυρόδεμα. Τα σύνθετα υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί από 20ετίας περίπου για την παραγωγή ράβδων οπλισμού ή τενόντων προέντασης σκυροδέματος, αγκυρίων εδάφους, για την κατασκευή κτιρίων ειδικής χρήσης, ελαφρών γεφυρών, δεξαμενών, σιλό και γενικά σε εφαρμογές όπου το βασικό κριτήριο επιλογής υλικών είναι η ανθεκτικότητα σε διάρκεια, το χαμηλό βάρος και η υψηλή αντοχή (ή συνδυασμός αυτών). Το πεδίο όμως στο οποίο τα σύνθετα υλικά έχουν τύχει εξαιρετικά ευρείας χρήσης σε όλο τον κόσμο σήμερα είναι αυτό των ενισχύσεων (οι εφαρμογές ανά τον κόσμο αριθμούν ήδη μερικές δεκάδες χιλιάδες). Στο πεδίο αυτό, βασικά πλεονεκτήματα των συνθέτων υλικών είναι: η ανθεκτικότητα σε διάβρωση, το χαμηλό βάρος (περίπου ¼-1/5 του χάλυβα), η εξαιρετικά υψηλή (εφελκυστική) αντοχή (πολλαπλάσια του κοινού χάλυβα), η διαθεσιμότητα των υλικών σε πολύ μεγάλα μήκη και η μεγάλη ¨ευκαμψία¨ τους, με αποτέλεσμα η αντίστοιχη τεχνική ενίσχυσης να χαρακτηρίζεται από εξαιρετική ευκολία και ταχύτητα εφαρμογής, ακόμα και σε δύσκολα προσβάσιμα τμήματα κατασκευών. Μειονεκτήματα τους είναι η πτωχή συμπεριφορά σε υψηλές θερμοκρασίες, το σχετικά υψηλό κόστος (το οποίο μειώνεται όμως δραματικά χρόνο με το χρόνο) και η έλλειψη πλαστιμότητας (όχι όμως και παραμορφωσιμότητας, αποτέλεσμα της οποίας είναι η σημαντική αύξηση της πλαστιμότητας στοιχείων σκυροδέματος σε πολλές περιπτώσεις.) Βασικό μειονέκτημα επίσης σχετικά με την εφαρμογή των συνθέτων υλικών στο πεδίο των ενισχύσεων είναι η σημαντική (αλλά δικαιολογημένη) έλλειψη ¨παιδείας¨ που διακρίνει τον τεχνικό κόσμο της χώρας, λόγω της σχετικά πρόσφατης (και ραγδαίας) ανάπτυξης της συγκεκριμένης. Είναι γεγονός ότι η τεχνική της ενίσχυσης κατασκευών μέσω συνθέτων υλικών έτυχε εξαιρετικά ευρείας εφαρμογής στη χώρα μας τα τελευταία χρόνια, κυρίως μετά το σεισμό των Αθηνών το 1999. Οι εφαρμογές της τεχνικής ήταν πολύ περισσότερες από αυτές που δικαιολογούσε η διαθέσιμη γνώση και εμπειρία, και σε κάποιες περιπτώσεις εσφαλμένες. Κλασσικά σφάλματα εφαρμογής ήταν η χρήση μανδύα (όχι συνεχούς μέσω των κόμβων) σε υποστυλώματα με στόχο την αύξηση της καμπτικής αντοχής, η καθολική εφαρμογή ¨υφασμάτων¨ με τις ίνες σε μη ευθύγραμμη διάταξη σε φέρουσες τοιχοποιίες κ.α. Έτσι λοιπόν κρίνεται σκόπιμο να τονιστεί ότι η τεχνικής των συνθέτων υλικών δεν αποτελεί πανάκεια, σίγουρα δίνει ενδιαφέρουσες λύσεις σε πληθώρα περιπτώσεων, σε κάποιες άλλες όμως δεν προσφέρεται ως πλέον δόκιμη και γι’ αυτό θα πρέπει να θεωρείται ως μια ακόμα τεχνική ενίσχυσης, η οποία συμπληρώνει τις υφιστάμενες, χωρίς να τις υποκαθιστά αδιακρίτως. The field of repairs and reinforcements of reinforced concrete structures has begun to occupy a considerable part of the technical world of the country, for reasons related both to the reduction of seismic vulnerability and to the upgrading of structures due to aging, wear, change of use, etc. In the last 15 years (about 10 in our country) a new reinforcement technique has been developed, based on the use of advanced materials consisting of a combination of fibers (eg carbon, glass, aramid) in an epoxy resin matrix. These materials, known as fiber reinforced polymers (FRP) or simple composites, are characterized by excellent properties, which make them applicable to technical projects, and especially in the field of reinforcement / repairs particularly attractive. Their application as reinforced concrete reinforcement elements consists of epoxy resins adhering to outer structural surfaces, with fiber orientation such that they receive significant tensile forces. Composites have been widely used in recent decades in the production of a huge variety of products, largely related to the automotive, navigation, aeronautics, sports, electronics, etc. That is why the study of composites has been one of the areas of knowledge of mechanical engineers, aeronautics, chemical engineers, electricians, etc. This picture has changed dramatically in recent years, with much of the world's synthetic materials being absorbed in the field. technical works. Estimates for the worldwide use of composites in the field of engineering projects an annual growth rate of 3%, with annual consumption in 2007 exceeding 300,000 tonnes. Indeed, some of the most optimistic scenarios predict that the quantities of composite materials used in the technical works will in the distant future be specific to those of other materials, such as steel and concrete. Composites have been used for nearly 20 years for the production of reinforcing bars or tendons, concrete anchors, for the construction of special purpose buildings, light bridges, tanks, silos and generally in applications where the main criterion for material selection is durability, low weight and high strength (or a combination of these). But the area where composites have been extremely popular around the world today is that of reinforcement (worldwide applications already number in the tens of thousands). In this field, the main advantages of composites are: corrosion resistance, low weight (about ¼-1/5 of steel), extremely high (tensile) strength (multiple of steel), availability of materials in many their long lengths and their high rigidity, making the corresponding reinforcement technique extremely easy and fast to implement, even in difficult to reach sections of construction. Their disadvantages are poor handling at high temperatures, relatively high costs (but decreasing dramatically year by year) and a lack of plasticity (but not deformability, which results in a significant increase in the ductility of concrete elements in many cases.)A major disadvantage also in the application of composite materials in the field of aid is the significant (but justified) lack of "education" that distinguishes the technical world of the country due to its relatively recent (and rapid) development. It is a fact that the technique of building reinforcement through composite materials has been extremely widespread in our country in recent years, mainly after the Athens earthquake in 1999. The applications of the technique were much more than justified by the available knowledge and experience, and in some cases wrong. Classical application errors were the use of a mantle (not continuous through the nodes) in columns to increase flexural strength, the universal application of "fabrics" with fibers in a non-linear arrangement in bearing walls, etc.So it should be emphasized that the composite technique is not a panacea, it certainly gives interesting solutions in a multitude of cases, but in others it is no longer offered as a test and should therefore be regarded as yet another augmentation technique that complements existing ones, without substituting for them. 2020-01-28 Μεταπτυχιακή εργασία http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5219 el http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. 108 http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/bitstream/123456789/5219/5/%ce%94%ce%99%ce%a0%ce%9b%ce%a9%ce%9c%ce%91%ce%a4%ce%99%ce%9a%ce%97%20%ce%95%ce%a1%ce%93%ce%91%ce%a3%ce%99%ce%91%20.pdf.jpg http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/bitstream/123456789/5219/7/%ce%94%ce%97%ce%9b%ce%a9%ce%a3%ce%97%20%ce%a3%ce%a5%ce%93%ce%93%ce%a1%ce%91%ce%a6%ce%95%ce%91.pdf.jpg |
| spellingShingle | TPSH::Τεχνολογία::Δομική Μηχανική::Αντισεισμικές Κατασκευές Χαλκιαδάκη, Ειρήνη Επισκευή και ενίσχυση τριόροφου κτιρίου με υπόγειο απο οπλισμένο σκυρόδεμα |
| title | Επισκευή και ενίσχυση τριόροφου κτιρίου με υπόγειο απο οπλισμένο σκυρόδεμα |
| title_full | Επισκευή και ενίσχυση τριόροφου κτιρίου με υπόγειο απο οπλισμένο σκυρόδεμα |
| title_fullStr | Επισκευή και ενίσχυση τριόροφου κτιρίου με υπόγειο απο οπλισμένο σκυρόδεμα |
| title_full_unstemmed | Επισκευή και ενίσχυση τριόροφου κτιρίου με υπόγειο απο οπλισμένο σκυρόδεμα |
| title_short | Επισκευή και ενίσχυση τριόροφου κτιρίου με υπόγειο απο οπλισμένο σκυρόδεμα |
| title_sort | επισκευή και ενίσχυση τριόροφου κτιρίου με υπόγειο απο οπλισμένο σκυρόδεμα |
| topic | TPSH::Τεχνολογία::Δομική Μηχανική::Αντισεισμικές Κατασκευές |
| url | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5219 |