Καλώς ήλθατε

Συνδεθείτε ή εγγραφείτε ως Μέλη, προκειμένου να σχολιάσετε αναρτημένα άρθρα, slides κλπ ή/και να διατυπώσετε τις δικές σας απόψεις για οποιοδήποτε θέμα τεχνικού ενδιαφέροντος.

Σάββατο, 07 Δεκεμβρίου 2019

Επισκόπηση των διατάξεων του Αντισεισμικού Κανονισμού για τον σεισμικό αρμό, με επισήμανση των προκαλουμένων προβλημάτων και παράθεση σκέψεων για την αντιμετώπισή τους, όπως με τα τοιχώματα - προσκρουστήρες.

Από τον Δρ. Σταύρο Αναγνωστόπουλο, Ομότιμο Καθηγητή Πανεπιστημίου Πατρών.

Ο ΣΕΙΣΜΙΚΟΣ ΑΡΜΟΣ Σταύρος Α. Αναγνωστόπουλος Ομότιμος Καθηγητής Πανεπιστημίου Πατρών Chief Editor, Earthquakes and Structures1.ΕΙΣΑΓΩΓΗΣτο παρόν κείμενο διατυπώνονται κάποιες σκέψεις για τον σεισμικό αρμό (ΣΑ), μια απαίτηση του Ελληνικού Αντισεισμικού Κανονισμού (ΕΑΚ-2000, 2003) και του Αντισεισμικού Ευρωκώδικα EC8 που έχει προκαλέσει πολλά προβλήματα και προστριβές μεταξύ ιδιοκτητών γειτονικών οικοδομών. Θα σημειώσουμε ότι τα περισσότερα ερωτήματα που υποβάλλονται στη μόνιμη Επιτροπή Αντισεισμικού Κανονισμού του ΟΑΣΠ, αναφέρονται στο σεισμικό αρμό, πολλές δε σχετικές υποθέσεις βρίσκονται προς επίλυση στα δικαστήρια. Απαντήσεις της Επιτροπής αυτής μπορεί να αναζητηθούν στον ιστότοπο: http://www.oasp.gr/node/2456 Ο σεισμικός αρμός προβλέπεται στους Αντισεισμικούς Κανονισμούς (ΑΚ) για την αποφυγή αλληλο-συγκρούσεων μεταξύ γειτονικών κτιρίων στη διάρκεια ενός σεισμού. Στην Ελλάδα ο σεισμικός αρμός είχε εφαρμοσθεί κατά την ανοικοδόμηση των Ιονίων μετά τους καταστροφικούς σεισμούς του 1953 που σχεδόν ισοπέδωσαν το Αργοστόλι. Ο ΑΚ του 1959 δεν προέβλεπε σεισμικό αρμό. Αυτός εισήχθη στον Νέο Ελληνικό Αντισεισμικό Κανονισμό (ΝΕΑΚ) του 1992 και τροποποιήθηκε με τον ΕΑΚ 2000. Προβλέπεται επίσης και στον Αντισεισμικό Ευρωκώδικα, EC8 που ήδη ισχύει και στην Ελλάδα. Για κάποιο χρονικό διάστημα, ο σεισμικός αρμός αν και είχε απαιτηθεί από τον ΑK συχνά δεν εφαρμόζονταν λόγω ισχυρής αντίδρασης από την πλευρά των ιδιοκτητών, των επενδυτών-κατασκευαστών ή και των μηχανικών, για λόγους οικονομικής, τεχνικής ή και νομικής φύσεως [Anagnostopoulos (1998), Anagnostopoulos and Spiliopoulos (1992). Η συχνή αγνόηση της απαίτησης αυτής είχε ως αποτέλεσμα αρκετές τέτοιες περιπτώσεις να καταλήγουν στα δικαστήρια. Βασικοί λόγοι αντίδρασης των ιδιοκτητών αλλά και των μηχανικών-κατασκευαστών για την πρόβλεψη του σεισμικού αρμού ήταν και είναι οι εξής: (α)Mείωση της προς εκμετάλλευση επιφάνειας του οικοπέδου η οποία μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις σε περιπτώσεις μικρών οικοπέδων και υψηλής αξίας γης (συνήθης περίπτωση σε πολλές ελληνικές πόλεις)(β)Kατασκευαστικές δυσκολίες(γ)Μη δίκαιη αντιμετώπιση του θέματος όταν η προς κατασκευήν οικοδομή γειτνιάζει με υπάρχουσες παλιές οικοδομές στα όρια του οικοπέδου (κατασκευασμένες πριν την επιβολή του σεισμικού αρμού) και η υποχρέωση για το σεισμικό αρμό βαρύνει αποκλειστικά τον ιδιοκτήτη της νέας οικοδομής.(δ)Προβλήματα καθαριότητας, και στεγανοποίησης του σεισμικού διακένου. Σημειωτέον ότι στις ΗΠΑ που ήταν ίσως η πρώτη χώρα που εισήγαγε τον σεισμικό αρμό στους Κανονισμούς της, το πρόβλημα δεν είναι έντονο γιατί εκεί το συνεχές σύστημα δόμησης δεν απαντάται πλέον παρά μόνο σε ανακατασκευές παλαιών κτιρίων στα κέντρα των πόλεων, σε αντίθεση με τις ελληνικές πόλεις όπου το σύστημα αυτό επικρατεί.1 / 10 Επιπροσθέτως, άλλα δύο επιχειρήματα ακούγονται κατά της εφαρμογής του σεισμικού αρμού. Το πρώτο πηγάζει από παρατηρήσεις πεδίου παλαιότερων σεισμών οι οποίες μας υποδεικνύουν ότι παρότι μεγάλος αριθμός κτιρίων έχει υποστεί συγκρούσεις, μόνο σε ένα μικρό ποσοστό αυτές προκάλεσαν βλάβες, έτσι ώστε η πιθανότητα σοβαρής βλάβης, πολύ δε περισσότερο κατάρρευσης, ως αποτέλεσμα μόνο των συγκρούσεων να είναι πολύ μικρή [Anagnostopoulos (1995-1996)]. Αυτό είναι γεγονός ακόμη και για την περίπτωση του σεισμού της Πόλης του Μεξικού το 1985, όπου οι αρχικές εκτιμήσεις για τη σημαντική συμβολή των αλληλοσυγκρούσεων στις βλάβες και καταρρεύσεις κτιρίων που αρχικά είχαν ανακοινωθεί, αργότερα υποβαθμίστηκαν δραστικά (Anagnostopoulos 1996). Το δεύτερο επιχείρημα αντλείται από παρατηρήσεις πεδίου και αριθμητική διερεύνηση και υποστηρίζει ότι τα πιο αδύνατα κτίρια που βρίσκονται σε επαφή με εκατέρωθεν ισχυρότερα κτίρια στα οικοδομικά τετράγωνα των πόλεων, μπορεί και να ωφελούνται από μια τέτοια επαφή, εάν εξασφαλισθεί ότι οι συγκρούσεις δεν θα προκαλέσουν κάποια σοβαρή δομική βλάβη από την οποία μπορεί να ξεκινήσει κατάρρευση.2.ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΚΑΝΟΝΙΣΜΩΝ Απαίτηση ΕΑΚ 20034.1.7.2Επαφή με Γειτονικά Κτίρια[1]Πρέπει να λαμβάνονται μέτρα προστασίας, τόσο του υπό μελέτη όσο και του υφιστάμενου κτιρίου, από δυσμενείς συνέπειες προσκρούσεων κατά τη διάρκεια της σεισμικής απόκρισης.[2]Οι συνέπειες μπορεί να είναι ιδιαίτερα δυσμενείς όταν υπάρχει πιθανότητα εμβολισμού υποστυλωμάτων του ενός κτιρίου από πλάκες ή άλλα στοιχεία του παρακείμενου. Στην περίπτωση αυτή προστατευτικό μέτρο είναι η πρόβλεψη σεισμικού αρμού πλήρους διαχωρισμού.[3]Αν δεν γίνει ακριβέστερος υπολογισμός ο σεισμικός αρμός πλήρους διαχωρισμού μπορεί να έχει εύρος ίσο με την τετραγωνική ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων των μεγίστων σεισμικών μετακινήσεων (Δ=qΔελ ) των δύο κτιρίων στις θέσεις των επικίνδυνων υποστυλωμάτων, συμπεριλαμβανομένης και της επίδρασης της στροφής περί κατακόρυφον άξονα. Αν δεν είναι δυνατή ακριβέστερη εκτίμηση των μετακινήσεων του υφιστάμενου κτιρίου, μπορούν να ληφθούν ίσες με τις αντίστοιχες του υπό μελέτη κτιρίου.[4]Σε κτίρια που βρίσκονται σε επαφή, και όταν δεν υπάρχει πιθανότητα εμβολισμού υποστυλωμάτων σε κανένα από τα δύο κτίρια, το εύρος του αντίστοιχου αρμού, εφόσον δεν γίνεται ακριβέστερος υπολογισμός, μπορεί να καθορίζεται με βάση τον συνολικό αριθμό των υπέρ το έδαφος εν επαφή ορόφων ως εξής: - 4 cm για επαφή μέχρι και 3 ορόφους - 8 cm για επαφή από 4 έως 8 ορόφους - 10 cm για επαφή σε περισσότερους από 8 ορόφους - στους υπόγειους ορόφους δεν είναι υποχρεωτική η πρόβλεψη αντισεισμικού αρμού.2 / 10 Σχόλια 4.1.7.2 Επαφή με Γειτονικά Κτίρια - Σεισμικός Αρμός [1]Ο παρών Κανονισμός εντάσσει την διαμόρφωση του σεισμικού αρμού στο κεφάλαιο της μείωσης των αβεβαιοτήτων σεισμικής συμπεριφοράς δίνοντας έμφαση, κυρίως, σε μέτρα αποφυγής καταστροφικών συνεπειών των προσκρούσεων των γειτονικών κτιρίων (εμβολισμός υποστυλωμάτων) και, λιγότερο, σε μέτρα περιορισμού βλαβών.[3]Ο σεισμικός αρμός πλήρους διαχωρισμού είναι βέβαια το ασφαλέστερο μέσο για πλήρη αποφυγή, τόσο των ενδεχομένων καταστροφικών συνεπειών της πρόσκρουσης, όσο και της ενδεχόμενα δυσμενούς αλληλεπίδρασης στην απόκριση των κτιρίων και ασφαλώς για την ελαχιστοποίηση των πιθανών βλαβών. Από την άλλη πλευρά, το μεγάλο εύρος του σεισμικού αρμού πλήρους διαχωρισμού δημιουργεί σειρά άλλων δυσεπίλυτων προβλημάτων, τόσο οικοδομικών (κυρίως στεγανότητας και αισθητικής), όσο και νομικών/οικονομικών (ιδιοκτησιακές εμπλοκές, απώλεια επιφάνειας, προσαρμογή στο υφιστάμενο νομικό καθεστώς μεσοτοιχιών). Τα προβλήματα που τυχόν θα προκύψουν από το κενό μεταξύ των κτιρίων για τη δημιουργία σεισμικού αρμού επιλύονται με τις σχετικές διατάξεις του Κτιριοδομικού Κανονισμού.[4]Στις περιπτώσεις που ο εμβολισμός υποστυλωμάτων αποκλείεται, λόγω ισόσταθμων πλακών, ο κανονισμός καθορίζει ελάχιστα πλάτη αρμών που, χωρίς να δημιουργηθούν ιδιαίτερες κατασκευαστικές δυσκολίες, στοχεύουν στην ελαχιστοποίηση βλαβών σε σεισμούς με σημαντική πιθανότητα εμφάνισης. Στην περίπτωση σεισμού, με ένταση ανάλογη προς τον σεισμό σχεδιασμού, θεωρείται ότι η πιθανή πρόσκρουση τέτοιων κτιρίων, μετά την εξάντληση του μεταξύ τους διακένου, δεν θα έχει καταστροφικές συνέπειες και οι βλάβες, που είναι πιθανό να προκληθούν, θεωρούνται οικονομικά αποδεκτές.Απαίτηση EC84.4.2.7 Συνθήκη σεισμικού αρμού (1)P Τα κτίρια θα προστατεύονται από σεισμογενή πρόσκρουση προς παρακείμενους φορείς ή μεταξύ στατικά ανεξάρτητων μονάδων του ίδιου κτιρίου. (2)Η (1)P θεωρείται ότι ικανοποιείται: (α) Για κτίρια, ή στατικά ανεξάρτητες μονάδες, που δεν ανήκουν στην ίδια ιδιοκτησία, εάν η απόσταση από τη γραμμή ιδιοκτησίας στα πιθανά σημεία πρόσκρουσης είναι μεγαλύτερη από την μέγιστη οριζόντια μετακίνηση του κτιρίου στην αντίστοιχη στάθμη, υπολογιζόμενη σύμφωνα με την έκφραση (4.23) ( ds = qd de) (β) Για κτίρια, ή στατικά ανεξάρτητες μονάδες, που ανήκουν στην ίδια ιδιοκτησία, εάν η απόσταση μεταξύ τους είναι μεγαλύτερη από την τετραγωνική ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων (SRSS) των μέγιστων οριζόντιων μετακινήσεων των δύο κτιρίων ή μονάδων στην αντίστοιχη στάθμη, που υπολογίζονται σύμφωνα με την έκφραση (4.23).(3)Εάν οι στάθμες των ορόφων του κτιρίου ή της ανεξάρτητης μονάδας που μελετάται είναι οι ίδιες με εκείνες του παρακείμενου κτιρίου ή μονάδας, η παραπάνω αναφερόμενη ελάχιστη απόσταση μπορεί να μειωθεί με πολλαπλασιασμό επί 0.7.3 / 10 Στις απαιτήσεις των σημερινών, εν ισχύι ΑΚ, παραθέτουμε και την αντίστοιχη πρόβλεψη του ΝΕΑΚ (1992) διότι ο Κανονισμός αυτός προέβλεπε τη χρήση τοιχωμάτων «προσκρουστήρων» ως εναλλακτική λύση για το σεισμικό αρμό, διάταξη που δεν περιλήφθηκε, κακώς κατά τη γνώμη μας, στη νεώτερη έκδοσή του (ΕΑΚ 2000) ή στον Ευρωκώδικα 8 (EC8)Απαίτηση ΝΕΑΚ 1992 4.1.7.2. Επαφή με γειτονικά κτίρια(1)Πρέπει να λαμβάνονται μέτρα προστασίας, τόσο του υπό μελέτη όσο και του υφιστάμενου κτιρίου, από δυσμενείς συνέπειες προσκρούσεων κατά τη διάρκεια της σεισμικής απόκρισης.(2)Οι συνέπειες μπορεί να είναι ιδιαίτερα δυσμενείς όταν υπάρχει πιθανότητα εμβολισμού υποστυλωμάτων του ενός κτιρίου από πλάκες ή άλλα στοιχεία του παρακείμενου. Στην περίπτωση αυτή τα προστατευτικά μέτρα μπορούν να είναι είτε πρόβλεψη σεισμικού αρμού πλήρους διαχωρισμού είτε κατασκευή κατάλληλων προστατευτικών τοιχωμάτωνπροσκρουστήρων.(3)Αν δεν γίνει ακριβέστερος υπολογισμός ο σεισμικός αρμός πλήρους διαχωρισμού μπορεί να έχει εύρος ίσο με το άθροισμα των μεγίστων σεισμικών μετακινήσεων (Δ = qΔελ) των δύο κτιρίων στις θέσεις των επικινδύνων υποστυλωμάτων, συμπεριλαμβανομένης και της επίδρασης της στροφής περί κατακόρυφο άξονα. Αν δεν είναι δυνατή ακριβέστερη εκτίμηση των μετακινήσεων του υφιστάμενου κτιρίου, μπορούν να ληφθούν ίσες με τις αντίστοιχες του υπό μελέτη κτιρίου.(4)Τα δύο τοιχώματα - προσκρουστήρες πρέπει να είναι διατεταγμένα κάθετα στην επιφάνεια επαφής, κοντά στα κατακόρυφα όριά της και να σκυροδετούνται σε επαφή με τις πλάκες του υφιστάμενου κτιρίου, ενώ ο υπόλοιπος φέρων οργανισμός απέχει τουλάχιστον 4 cm από την επιφάνεια επαφής.(5)Σε κτίρια που βρίσκονται σε επαφή, και όταν δεν υπάρχει πιθανότητα εμβολισμού υποστυλωμάτων at κανένα από τα κτίρια, το εύρος του αντίστοιχου αρμού, εφόσον δεν γίνεται ακριβέστερος υπολογισμός, μπορεί να καθορίζεται με βάση τον συνολικό αριθμό των υπέρ το έδαφος εν επαφή ορόφων ως εξής: - 4 cm για επαφή μέχρι και 3 ορόφους - 8 cm για επαφή από 4 έως 8 ορόφους - 10 cm για επαφή σε περισσότερους από 8 ορόφους - στους υπόγειους ορόφους αρκεί εύρος αρμού 2,5 cm3.Η ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ ΕΜΠΕΙΡΙΑ ΑΠΟ ΙΣΤΟΡΙΚΟΥΣ ΣΕΙΣΜΟΥΣ ΚΑΙ ΑΠΟ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΕΙΣΗ μέχρι σήμερα εμπειρία για την επίδραση των αλληλοσυγκρούσεων μεταξύ γειτονικών κτιρίων που έχει προκύψει τόσο από τεκμηριωμένες παρατηρήσεις των επιπτώσεων ισχυρών σεισμών παγκοσμίως, όσο και από αριθμητικές διερευνήσεις του προβλήματος συνοψίζονται ως εξής (Anagnostopoulos 1996 και Αναγνωστόπουλος, 2006):4 / 10 (α)Η αλληλοσύγκρουση μεταξύ γειτονικών κτιρίων μπορεί να έχει όχι μόνο δυσμενή αλλά και ευεργετικά αποτελέσματα σε σχέση με την μέγιστη μετακίνηση ενός κτιρίου που βρίσκεται μέσα σε ένα οικοδομικό τετράγωνο, ανάλογα κυρίως με τις ιδιοπεριόδους και τις μάζες των συγκρουόμενων κτιρίων. Σαν γενικός κανόνας, όταν οι μάζες των δύο κτιρίων είναι παρόμοιες η απόκριση του πιο δύσκαμπτου κτιρίου θα μεγεθυνθεί και του πιο εύκαμπτου θα μειωθεί.(β)Η σύγκρουση, εάν λάβει χώρα, θα προκαλέσει τοπικές βλάβες στα σημεία επαφής, οι οποίες κάτω από συγκεκριμένες περιπτώσεις μπορούν να αποτελέσουν αιτία έναρξης κατάρρευσης. Αυτό μπορεί να συμβεί στην περίπτωση που τα δύο προς σύγκρουση κτίρια έχουν σημαντική διαφορά στο ύψος τους, τις μάζες τους και τις ιδιοπεριόδους τους και πιο συγκεκριμένα εάν το πιο κοντό κτίριο έχει μεγαλύτερη μάζα και δυσκαμψία. Οι περισσότερες αστοχίες που έχουν παρατηρηθεί λόγω συγκρούσεων αφορούν κυρίως την περίπτωση όπου ένα ογκώδες, χαμηλό κτίριο με μια βαριά οροφή, εμβολίζει ένα υψηλό γειτονικό κτίριο σε σημεία μεταξύ των πατωμάτων του, σπάζοντας τα υποστυλώματά του.(γ)Η αλληλοσύγκρουση εισάγει υψηλότερες επιταχύνσεις με την μορφή αιχμών μικρής χρονικής διάρκειας, που αυξάνουν τις απαιτήσεις αγκύρωσης του περιεχομένου των κτιρίων.(δ)Κτίρια οπλ. σκυροδέματος σε επαφή, ιδίου περίπου ύψους ως αυτά που έχουν κατασκευασθεί με το συνεχές σύστημα δόμησης στην Ελλάδα, έχουν γενικά συμπεριφερθεί ικανοποιητικά, ιδίως στις περιπτώσεις μικρής ανισοσταθμίας των πλακών τους. Σε περιπτώσεις ανισοσταθμίας πλακών, υπάρχει ο κίνδυνος του εμβολισμού υποστυλώματος από πλάκα του γειτονικού κτιρίου (Karayannis and Favvata, 2005) που αυξάνει σημαντικά όταν η τελευταία πλάκα του χαμηλότερου αλλά με σημαντική μάζα κτιρίου βρίσκεται σε στάθμη περί το μέσον του ύψους ορόφου του γειτονικού κτιρίου.(ε)Πρόβλημα μπορεί επίσης να υπάρξει όταν μια πολυκατοικία οπλ. σκυροδέματος βρίσκεται σε επαφή με κάποια παλιά λιθόκτιστη οικοδομή (χαμηλή με 1-3 ορόφους).4.ΣΥΣΤΑΣΕΙΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣΣτη διεθνή βιβλιογραφία έχουν προταθεί και εξετασθεί διάφορα μέτρα κατά των αλληλοσυγκρούσεων π.χ. πλήρωση του σεισμικού αρμού με κάποιο υλικό απορρόφησης της κρούσης, χρήση αποσβεστήρων στο διάκενο, σταθερή οριζόντια σύνδεση των δύο κτιρίων κλπ. (βλ. Αναγνωστόπουλο & Καραμανέα, 2008). Κατά τη γνώμη μας, η μόνη αποτελεσματική και πρακτικά εφικτή λύση που μάλιστα μπορεί ουσιαστικά να καταργήσει τον σεισμικό αρμό, είναι η χρήση των λεγομένων τοιχωμάτων-προσκρουστήρων, όπως αυτά προβλέπονταν στον ΝΕΑΚ-1992, αλλά καταργήθηκαν, αδικαιολόγητα κατά τη γνώμη μας, με τον ΕΑΚ-2000. Εδώ θα γίνει μια συνοπτική παρουσίαση-περιγραφή των τοιχωμάτων αυτών, ενώ για περισσότερες λεπτομέρειες ο αναγνώστης παραπέμπεται σε δύο δημοσιεύσεις: Αναγνωστόπουλος & Καραμανέας, 2008 και Anagnostopoulos & Karamaneas, 2008.5 / 10 H εφαρμογή του σεισμικού αρμού είναι σήμερα προφανώς υποχρεωτική, εφόσον υπάρχει η σχετική απαίτηση στον ΑΚ. Επομένως αυτά που ακολουθούν, εκτός από μέτρα προστασίας από τις συνέπειες των αλληλοσυγκρούσεων, αποτελούν ταυτόχρονα και πρόταση τροποποίησης του ΑΚ.Τοιχώματα προσκρουστήρες (ΤΠ) Ίσως το πλέον ενδιαφέρον στοιχείο των ΤΠ είναι ότι προστατεύουν τόσο το κτίριο στο οποίο ανήκουν όσο και ένα υφιστάμενο παλαιότερο κτίριο χτισμένο πάνω στο όριο του οικοπέδου και μάλιστα χωρίς τοιχώματα-προσκρουστήρες αλλά μόνο με υποστυλώματα που θα μπορούσαν να υποστούν εμβολισμό αν δεν υπήρχαν τα τοιχώματαπροσκρουστήρες του νέου κτιρίου. Πέραν βέβαια της βασικής αυτής χρήσης τους, τα ΤΠ λειτουργούν φυσικά όπως κάθε άλλο τοίχωμα δυσκαμψίας του κτιρίου, πλήρως ενταγμένα στον Φέροντα Οργανισμό. Η λύση των ΤΠ απεικονίζεται στο Σχήμα 1, όπου δίνεται η κάτοψη και μια τομή δύο γειτονικών κτιρίων εκατέρωθεν του κοινού ορίου (γραμμής) ιδιοκτησίας. Το κτίριο στα δεξιά είναι ένα υφιστάμενο κτίριο κατασκευασμένο πάνω στην γραμμή ιδιοκτησίας χωρίς σεισμικό αρμό, ενώ το κτίριο στα αριστερά είναι ένα καινούργιο κτίριο στο οποίο εφαρμόζεται η προτεινόμενη λύση. Έχει δύο ΤΠ στα άκρα των δύο απέναντι πλευρών του, με την μεγάλη διάσταση της διατομής τους κάθετη και μέχρι την γραμμή ιδιοκτησίας (χωρίς σεισμικό αρμό), προεξέχοντας από την υπόλοιπη κατασκευή (στύλοι, δοκοί, τοιχοποιία), η οποία βρίσκεται 4,0 cm προς τα μέσα από την γραμμή ιδιοκτησίας. Στο σημείο αυτό πρέπει να διευκρινίσουμε ότι η ίδια κατασκευαστική διαμόρφωση θα μπορούσε να έχει θεωρηθεί και για το υφιστάμενο κτίριο δεξιά - που βρίσκεται ήδη στη γραμμή ιδιοκτησίας - αλλά δεν υιοθετήθηκε ώστε να δειχθεί ότι η προτεινόμενη λύση μπορεί να έχει εφαρμογή ακόμα και σε περιπτώσεις που συναντώνται συχνά στην πράξη. Αυτό είναι δυνατό διότι κάθε πιθανή σύγκρουση θα λάβει χώρα στα προεξέχοντα ΤΠ του νέου κτιρίου και έτσι οι πιο επικίνδυνες συγκρούσεις που μπορεί να προκαλέσουν εμβολισμό με επακόλουθη διατμητική αστοχία των υποστυλωμάτων και των δύο κτιρίων από τα οριζόντια τους στοιχεία με μεγάλη μάζα (δοκοί-πλάκες), θα αποφευχθούν καθόσον όλα τα υποστυλώματα προστατεύονται από τον αρμό των 4.0 cm (βλ. Σχήμα 1). Αυτή η λύση είχε συνοπτικά εξετασθεί από τους Spiliopoulos and Anagnostopoulos (1996) και είχε κριθεί ως αποδεκτή (αν και κάποιες βλάβες τοπικού χαρακτήρα είναι αναπόφευκτες). Μια πιο λεπτομερής διερεύνηση των ΤΠ περιλαμβάνεται στις δημοσιεύσεις Αναγνωστόπουλος & Καραμανέας, 2008 και Anagnostopoulos & Karamaneas, 2008. Από τις εργασίες αυτές παρατίθενται εδώ τα κύρια συμπεράσματα ενώ για περισσότερες λεπτομέρειες ο αναγνώστης μπορεί να ανατρέξει στις πλήρεις δημοσιεύσεις.6 / 10 Σχήμα 1. Διαμόρφωση των τοιχωμάτων-προσκρουστήρων στην γραμμή ιδιοκτησίαςΣυμπεράσματα για τα ΤΠ Με βάση τα αποτελέσματα των σχετικών διερευνήσεων, μπορεί κανείς να συμπεράνει ότι η χρήση αντισεισμικών τοιχωμάτων, ως τοιχωμάτων προσκρουστήρων, οπλισμένων ως απλών αντισεισμικών τοιχωμάτων ( δηλ. χωρίς πρόσθετο οπλισμό για τις κρούσεις) αποτελεί μια ελκυστική εναλλακτική λύση αντί του σεισμικού αρμού που οι νέοι Κανονισμοί απαιτούν μεταξύ γειτονικών κτιρίων. Τα πλεονεκτήματα μιας τέτοιας επιλογής είναι : 1.Μπορεί να ελαχιστοποιήσει το εύρος του σεισμικού αρμού στα 4.00 cm και πρακτικά να εξουδετερώσει όλα τα μειονεκτήματά του.2.Μπορεί να προστατέψει και τα δύο κτίρια από καταστροφική αστοχία των υποστυλωμάτων τους λόγω εμβολισμού τους από τις γειτονικές πλάκες, ακόμα και εάν το ένα από τα δύο κτίρια είναι ήδη κατασκευασμένο μέχρι το όριο ιδιοκτησίας (δηλ. χωρίς πρόβλεψη σεισμικού αρμού)3.Ως συνήθη στοιχεία του Φέροντος Οργανισμού, τα τοιχώματα –προσκρουστήρες φαίνεται ότι μπορούν να αντέξουν τις δυνάμεις σύγκρουσης, εμφανίζοντας τοπικού χαρακτήρα επισκευάσιμες βλάβες.7 / 10 4.Μακριά από τα σημεία επαφής, οι συγκρούσεις δεν θέτουν σε ουσιαστικό κίνδυνο άλλα μέλη του δομικού συστήματος των κτιρίων5.Οι συγκρούσεις στα τοιχώματα-προσκρουστήρες δημιουργούν αιχμές υψηλών τιμών επιταχύνσεων και μικρής χρονικής διάρκειας, οι οποίες μπορεί να προκαλέσουν βλάβες στο περιεχόμενο του κτιρίου, αν δεν ληφθούν κατάλληλα μέτρα αγκύρωσής του. Τέτοια μέτρα πάντως δεν αναμένεται να διαφέρουν σημαντικά από αντίστοιχα που αφορούν την προστασία του περιεχομένου των κτιρίων σε σεισμούς χωρίς συγκρούσεις.Τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα που παρουσιάσθηκαν στην παρούσα ανακοίνωση είναι ενδεικτικά της δυνατότητας εφαρμογής της προτεινόμενης λύσης ως εναλλακτικής του σεισμικού αρμού, για το πρόβλημα των συγκρούσεων μεταξύ γειτονικών κτιρίων. Η λύση αυτή είναι σίγουρα καλύτερη από την πλήρη αγνόηση της διάταξης για τον σεισμικό αρμό που συχνά ακολουθείται στη πράξη και πρέπει να επανέλθει στον Κανονισμό μας όπως προβλεπόταν στην προηγούμενη έκδοσή του (ΝΕΑΚ, 1995).Πολυκατοικία ΟΠΛ. ΣΚΥΡ. γειτονική οικοδομής με φέρουσα τοιχοποιία. Η περίπτωση αυτή είναι από εκείνες που απαιτούν τη δημιουργία σεισμικού αρμού και ίσως η συνηθέστερη που φτάνει στα δικαστήρια. Ο σεισμικός αρμός απαιτείται σε περιπτώσεις ανέγερσης κτιρίου οπλ. σκυρ. συνορεύοντος με υφιστάμενη παλιά οικοδομή από φέρουσα τοιχοποιία, συνήθως ενός έως τριών ορόφων και μεγίστου ύψους μικρότερου των 10 m - 12 m. Στις περιπτώσεις αυτές αν δεν υπάρχει σεισμικό διάκενο μεταξύ των δύο κτιρίων, η παλιά οικοδομή με φέρουσα τοιχοποιία κινδυνεύει να υποστεί σημαντικές βλάβες από τις τυχόν συγκρούσεις. Αν προβλεφθούν ΤΠ, αυτά για να μην προκαλέσουν βλάβες στους φέροντες τοίχους της υφιστάμενης οικοδομής θα πρέπει να μην εκτείνονται μέχρι το σύνορο αλλά να απέχουν από αυτό π.χ. 5.0 cm, απόσταση που κρίνεται ικανοποιητική για την αποφυγή συγκρούσεων στην ανώτατη στάθμη του υφιστάμενου παλιότερου κτιρίου. Αν δεν προβλεφθούν ΤΠ, είναι αναγκαία η πρόβλεψη πλήρους σεισμικού αρμού με εύρος που αντιστοιχεί στις αναμενόμενες μέγιστες μετατοπίσεις στην κορυφή του νέου κτιρίου, για τη μελλοντική προστασία του από το τυχόν κτίριο που θα αντικαταστήσει το υφιστάμενο κτίριο φέρουσας τοιχοποιίας.Πρόταση τροποποίησης του ΕΑΚ 4.1.7.2 Επαφή με Γειτονικά Κτίρια [1]Πρέπει να λαμβάνονται μέτρα προστασίας, τόσο του υπό μελέτη όσο και του υφιστάμενου κτιρίου, από δυσμενείς συνέπειες προσκρούσεων κατά τη διάρκεια της σεισμικής απόκρισης.[2]Οι συνέπειες μπορεί να είναι ιδιαίτερα δυσμενείς όταν υπάρχει πιθανότητα εμβολισμού υποστυλωμάτων του ενός κτιρίου από πλάκες ή άλλα στοιχεία του παρακείμενου. Στην περίπτωση αυτή προστατευτικό μέτρο είναι είτε η πρόβλεψη σεισμικού αρμού πλήρους διαχωρισμού είτε η πρόβλεψη δύο τοιχωμάτων προσκρουστήρων8 / 10 [3]Αν δεν γίνει ακριβέστερος υπολογισμός ο σεισμικός αρμός πλήρους διαχωρισμού μπορεί να έχει εύρος ίσο με την τετραγωνική ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων των μεγίστων σεισμικών μετακινήσεων (Δ=qΔελ) των δύο κτιρίων στις θέσεις των επικίνδυνων υποστυλωμάτων, συμπεριλαμβανομένης και της επίδρασης της στροφής περί κατακόρυφον άξονα. Αν δεν είναι δυνατή ακριβέστερη εκτίμηση των μετακινήσεων του υφιστάμενου κτιρίου, μπορούν να ληφθούν ίσες με τις αντίστοιχες του υπό μελέτη κτιρίου.[4]Τα δύο τοιχώματα - προσκρουστήρες πρέπει να είναι διατεταγμένα κάθετα στην επιφάνεια επαφής, κοντά στα κατακόρυφα όριά της και να σκυροδετούνται σε επαφή με τις πλάκες του υφιστάμενου κτιρίου, ενώ ο υπόλοιπος φέρων οργανισμός απέχει τουλάχιστον 4 cm από την επιφάνεια επαφής.[5]Σε κτίρια που βρίσκονται σε επαφή, και όταν δεν υπάρχει πιθανότητα εμβολισμού υποστυλωμάτων σε κανένα από τα δύο κτίρια, το εύρος του αντίστοιχου αρμού, εφόσον δεν γίνεται ακριβέστερος υπολογισμός, μπορεί να καθορίζεται με βάση τον συνολικό αριθμό των υπέρ το έδαφος εν επαφή ορόφων ως εξής: -4 cm για επαφή μέχρι και 3 ορόφους 8 cm για επαφή από 4 έως 8 ορόφους 10 cm για επαφή σε περισσότερους από 8 ορόφους στους υπόγειους ορόφους δεν είναι υποχρεωτική η πρόβλεψη αντισεισμικού αρμού.ΠΑΡΑΠΟΜΠΕΣ -S.A. Anagnostopoulos, (1988), "Pounding of buildings in series during earthquakes", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 16, No. 3, pp. 443-456.-S.A. Anagnostopoulos and K. Spiliopoulos, (1992), "An investigation of earthquake induced pounding between adjacent buildings", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, V. 21, pp. 289-302.-S.A. Anagnostopoulos and K.V. Spiliopoulos (1992), "Pounding of buildings in series under earthquake action", Proceedings, 1st Hellenic Conference on Earthquake Engineering and Engineering Seismology, Athens, V.1. pp. 241-251 (in Greek).-S.A. Anagnostopoulos (1994), "Earthquake induced pounding: State of the art" Invited paper, Proceedings, 10th European Conference in Earthquake Engineering, Vienna, V. 2, pp. 897-905, Balkema, Rotterdam, 1995-S.A. Anagnostopoulos (1996), “Building pounding re-examined: How serious a problem is it?”, Invited paper, Proceedings, 11th World Conference on Earthquake Engineering, Acapulco, Mexico, paper No. 2108, Elsevier.-K.V. Spiliopoulos and S.A. Anagnostopoulos (1996), “Measures against earthquake pounding between adjacent buildings", Proceedings, 11th World Conference on Earthquake Engineering, Acapulco, Mexico, paper No. 782, Elsevier.-Karayannis C. and Favvata M. (2005). “Earthquake induced interaction between adjacent reinforced concrete structures with non equal heights”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics V 34, pp.1-20.-S.A. Anagnostopoulos and Ch. Karamaneas (2008), “Use of collision shear walls to minimize seismic separation and to protect adjacent buildings from collapse due to earthquake induced pounding”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 37, pp 1371-1388-Σ.Α. Αναγνωστόπουλος και Χαρ. Καραμανέας (2008), “Τοιχώματα Προσκρουστήρες : Μια ο Πρακτική Λύση Αποφυγής του Σεισμικού Αρμού”, Εργασία No. 1879, 3 Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής και Τεχνικής Σεισμολογίας, Αθήνα (in Greek)9 / 10 Ο Δρ. Σταύρος Α. Αναγνωστόπουλος γεννήθηκε στην Ευρυτανία. Είναι ομότιμος Καθηγητής του Πανεπιστημίου Πατρών όπου δίδαξε προπτυχιακά και μεταπτυχιακά μαθήματα Προγραμματισμού, Αριθμητικών Μεθόδων, Δυναμικής και Αντισεισμικών Κατασκευών, ενώ επί 15ετία ήταν ο εκλεγμένος Διευθυντής του Τομέα Κατασκευών του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών. Ήταν επίσης ο Υπεύθυνος Καθηγητής για το Διευρωπαϊκό μεταπτυχιακό πρόγραμμα ΜΕΕΕΣ, που χορηγεί σε συνεργασία με 3 Ευρωπαϊκά Παν/μια πτυχία Master of Science in Earthquake Engineering and/or Engineering Seismology, ενώ παράλληλα δίδαξε επί 10ετία και στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα Αντισεισμικών Κατασκευών του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου. Είναι Πολιτικός Μηχανικός ΕΜΠ και έχει πτυχία S.M, C.E και Sc.D. (Διδακτορικό) από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης (MIT). Πριν την εκλογή του στο Πανεπιστήμιο Πατρών υπήρξε: -Γεν. Διευθυντής του Ινστιτούτου Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών (Θεσσαλονίκη) Research Engineer και Senior Research Engineer, Shell Development Co (Houston, Texas) Research Associate, MITΈχει αναπτύξει δραστηριότητα σε θέματα αντισεισμικής προστασίας και μείωσης της σεισμικής επικινδυνότητας τόσο στην Ελλάδα όσο και διεθνώς.10 / 10
Έχει δημοσιευτεί 1 σχόλιοΜετάβαση στην αρχή του άρθρου
17 Μαρτίου 2016

Ανακαλώντας στη μνήμη μου όσες καταρρεύσεις ή βαρειές βλάβες κτιρίων έχω δει ύστερα από κάποιο σεισμό, όλες αφορούν πανταχόθεν ελεύθερο κτίριο. Ασφαλώς θα υπάρχουν και κάποιες του συνεχούς συστήματος που δεν τις θυμάμαι, αλλά σίγουρα είναι σε πολύ μικρό ποσοστό. Την ίδια αίσθηση έχουν και άλλοι συνάδελφοι με του οποίους συνομίλησα. Ο σεισμικός αρμός καθιστά όλα τα κτίρια πανταχόθεν ελεύθερα.

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η απόκριση ενός κτιρίου στον σεισμό επηρεάζει τη "συμπεριφορά" αυτών που βρίσκονται εν επαφή -- κάποια μπορεί να τα ενισχύει (πράγμα που δεν ενοχλεί) και άλλα να τα επιβαρύνει. Στο πανταχόθεν ελεύθερο σύστημα καλείται κάθε κτίριο να αντιμετωπίσει μόνο του τον σεισμό και να αντέξει ή να δείξει τις αδυναμίες του.

Πριν από μερικά χρόνια υπήρχε η αντίληψη ότι, από την πλήρη επαφή των κτιρίων, σε μεγαλύτερο κίνδυνο βρίσκεται η γωνιακή πολυκατοικία που δέχεται την "ώθηση" όλης της σειράς. Σήμερα πιστεύεται ότι ο μεγαλύτερος κίνδυνος προέρχεται από το ενδεχόμενο να κτυπήσει η πλάκα της μιας οικοδομής στο μέσον των υποστυλωμάτων της άλλης (στην περίπτωση ανισοσταθμίας πλακών) και, με τη θραύση τους, να προκαλέσει την αιτία και την έναρξη της καταρρεύσεως. Ο κίνδυνος είναι υπαρκτός και η προσπάθεια αντιμετωπίσεώς του είναι δικαιολογημένη. Ο σεισμικός αρμός υπάρχει στους περισσότερους Αντισεισμικούς Κανονισμούς του κόσμου.

Αν όμως το ένα (από τα εκατέρωθεν του σεισμικού αρμού) πανταχόθεν ελεύθερο κτίριο καταρρεύσει από εγγενείς αδυναμίες ή άλλες αιτίες (πράγμα που δεν αποκλείεται) τότε θα επιβάλλει και στο γειτονικό ή στα γειτονικά του μια ανεξέλεγκτη κρούση ή έναν "εμβολισμό", ενδεχομένως μεγαλύτερον από αυτόν που θα επέβαλε αν δεν υπήρχε ο αρμός. Και τότε ο σεισμικός αρμός μπορεί να αποδειχθεί συμφορά και όχι προστασία.

Η άποψή μου είναι ότι το συνεχές σύστημα έσωσε την Αθήνα από τους σεισμούς του 1981 και του 1998, και είναι πολλοί αυτοί που συμφωνούν μαζί μου. Αν υπήρχε ο σεισμικός αρμός ίσως θα κλαίγαμε ακόμα.

Η εναλλακτική αντιμετώπιση του προβλήματος με "προσκρουστήρες" αξίζει να επανεξετασθεί.

Η ασυμφωνία απαιτήσεων μεταξύ Αντισεισμικού και Κτιριοδομικού Κανονισμού είναι απαράδεκτη. Όπως απαράδεκτη είναι και η παραπομπή του ενός Κανονισμού στον άλλο, για τον κατασκευαστικό τρόπο μορφώσεως του αρμού, που είναι γεμάτος προβλήματα.

Αναρωτιέμαι μήπως η κατασκευή τοιχίου στις όψεις των κτιρίων που βρίσκονται επί των ορίων του οικοπέδου, θα έκανε λιγώτερο επικίνδυνο τον "εμβολισμό", εκτός του ότι θα μεγάλωνε την ακαμψία των κτιρίων και θα μείωνε δραστικά (ή και θα μηδένιζε) τις στρεπτικές μετατοπίσεις.

Θεοδ. Βουδικλάρης, Πολ. Μηχ.

Εισάγετε το όνομά σας. *
Εισάγετε το e-mail σας. *
Μήνυμα
Κάντε ένα σχόλιο για το άρθρο. Το μήνυμα σχολίου σας θα δημοσιοποιηθεί μετά από έγκριση από την αρμόδια Επιτροπή.
*

Σφάλμα

Εισάγετε το όνομά σας.

Σφάλμα

Εισάγετε το e-mail σας.

Σφάλμα

Εισάγετε μήνυμα σχολίου.

Σφάλμα

Προέκυψε ένα λάθος κατά την αποστολή του σχολίου σας, παρακαλώ δοκιμάστε ξανά αργότερα.

Μήνυμα

Το μήνυμα σχολίου απεστάλη επιτυχώς. Θα δημοσιευτεί το συντομότερο δυνατό μετά την έγκριση του από την αρμόδια Επιτροπή.