Ο αντισεισμικός κανονισμός των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα βασίζεται μέχρι σήμερα στην κατάλληλη επιλογή των δυναμικών χαρακτηριστικών των κτιρίων ώστε να βελτιστοποιείται η σεισμική απόκριση τους και να περιορίζονται οι πιθανές παραμορφώσεις από ισχυρές σεισμικές φορτίσεις. Οι απαιτήσεις αντισεισμικού σχεδιασμού των φορέων κατά τους ισχύοντες κανονισμούς επιβάλλουν αυξημένη παραμορφωσιμότητα και ταχεία απόσβεση των ταλαντώσεων,έτσι ώστε να επιτυγχάνεται η καλύτερη απόκριση των δομικών στοιχείων στις εξωτερικά επιβαλλόμενες σεισμικές δράσεις.Με τον τρόπο αυτό οι ‘επαρκώς πλάστιμες’ κατασκευές αντέχουν και στους πιο ισχυρούς σεισμούς.
Η σεισμική μόνωση είναι μια διαφορετική προσέγγιση για τον αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών, η οποία έχει ως στόχο την μείωση της σεισμικής απαίτησης και όχι την αύξηση της σεισμικής αντοχής μιας κατασκευής. Συγκεκριμένα η σύγχρονη τεχνολογία της σεισμικής μόνωσης επιτυγχάνει πενταπλάσια εως και δεκαπλάσια μείωση του μεγέθους των σεισμικών δυνάμεων που αναπτύσσονται στην κατασκευή στη περίπτωση ισχυρής σεισμικής δόνησης.
Η σεισμική μόνωση είναι μια μέθοδος που έχει σκοπό την διατήρηση της λειτουργικότητας της κατασκευής και των γεφυρών και εφαρμόζεται τα τελευταία 50 χρόνια κατά κύριο λόγο.
Με τον όρο σεισμική μόνωση εννοούμε την εφαρμογή ειδικών μηχανισμών, οι οποίοι λέγονται μονωτήρες, με σκοπό τη μείωση των μετακινήσεων και των εσωτερικών δυνάμεων που δημιουργούνται σε μία κατασκευή κατά τη διάρκεια ενός σεισμού.
H φιλοσοφία της σεισμικής μόνωσης έχει σαν σκοπό τον περιορισμό της απόκρισης της ανωδομής μιας κατασκευής εξαιτίας των σεισμικών διεγέρσεων. Το κάθε σύστημα που εισάγεται στην βάση μιας κατασκευής είτε αυτό το σύστημα είναι εύκαμπτο ή ολισθαίνων θα πρέπει να μην αποκρίνεται στις σεισμικές διεγέρσεις.
Στόχος της παρούσης εργασίας είναι η διερεύνηση της εφαρμογής της σεισμικής μόνωσης κατά κύριο λόγο στις υφιστάμενες κατασκευές αλλά και η εξέταση των πλεονεκτημάτων που αυτή προσδίδει στα κτιριακά έργα που κατασκευάζονται από την αρχή. Η δομή της παρούσης εργασίας είναι η ακόλουθη:
Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται εισαγωγή στον αντισεισμικό σχεδιασμό των κτιρίων που είναι συμβατικά κατασκευασμένα χωρίς σεισμική μόνωση και τις απαιτήσεις σχεδιασμού σύμφωνα και με τον ΕΑΚ 2000.
Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η σεισμική μόνωση και οι στόχοι που έχει η σεισμική μόνωση με την εισαγωγή της σε ένα κτίριο. Παρουσιάζονται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που αυτή έχει και θα πρέπει να ικανοποιεί.
Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται όλοι οι σεισμικοί μονωτήρες που χρησιμοποιούνται σήμερα στα κατασκευαστικά έργα είτε αυτά είναι έργα υποδομής όπως είναι οι γέφυρες είτε είναι κτιριακά έργα μεγάλης σημασίας. Δίνεται έμφαση στην παρουσίαση των εφεδράνων και ιδιαίτερα των εφεδράνων τριβής-ολίσθησης ενώ γίνεται και παρουσίαση των αποσβεστήρων κραδασμών
Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύεται η σεισμική συμπεριφορά που έχει ένα κτίριο στο οποίο έχει εφαρμοστεί σεισμική μόνωση και αναλύεται η δυναμική συμπεριφορά του κτιρίου ενώ στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζονται και 3 παραδείγματα εμβληματικών κτιρίων στην Αθήνα στα οποία έχει εφαρμοστεί η σεισμική μόνωση από την φάση της κατασκευής τους.
Στο πέμπτο κεφάλαιο αναλύεται η εφαρμογή της σεισμικής μόνωσης σε υφιστάμενες κατασκευές, παρουσιάζονται οι προϋποθέσεις εφαρμογής της σεισμικής μόνωσης σε υφιστάμενα κτίρια γίνεται παρουσίαση μιας μελέτης περίπτωσης της εφαρμογής της σεισμικής μόνωσης σε υφιστάμενα κτίρια.
Τέλος, στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της εργασίας και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που έχουν τα κτίρια στα οποία εφαρμόζεται η σεισμική μόνωση.
To date, the earthquake resistance regulation on reinforced concrete structures is based on the suitable selection of the dynamic features of the buildings in order to optimise their seismic response and limit any potential alterations caused by strong seismicshocks. The earthquake-resistant design requirements of the authorities in line with the applicable regulations dictate enhanced deformability and rapid attenuation of the oscillations to enable the structural elements to better respond to the external seismic activities. As a result, the sufficiently elastic structures can withstand even the strongest earthquakes.
Seismic (base) isolation is a different approach to earthquake-resistant designof structures which is aimed at reducing the earthquake-resistantrequirements instead of incrementing the seismic resistance of a structure. In fact, the modern technology that supports the seismic isolation results in fivefold up to tenfold decrease in the size of the seismic forces sustained by the structure in the event of a major earthquake.
Seismic isolation is a method aimed at maintaining the functionality of structures and bridges and has been implemented mostly for the past 50 years.
The term seismic isolation refers to the application of designateddevices called isolators with a view to mitigating the oscillations and the internal forces generated in a structure during an earthquake.
Seismic isolation focuses on limiting the response of the superstructure as a result of the seismic waves. Each system attached to the foundation of astructure, be it flexible or sliding, must not respond to the seismic waves.
The purpose of this dissertation is to explore the application of seismic isolation primarily in the existing structures and the advantages it brings to the buildings constructed from scratch. This paper is structured aa follows:
The first chapter is an introduction to the earthquake-resistant design of the buildings which have been conventionally constructed without any seismic isolation and to the design requirements set forth in the Greek Seismic Regulation (EAK) 2000.
The second chapter presents the seismic isolation and the objectives of its application to a building. It also outlines its features and the requirements it must fulfil.
The third chapter presents all seismic isolators used nowadays in the construction projects, be they infrastructure projects such as bridges or buildings of great importance. It highlights the bearings, particularly the friction-sliding bearings, and introduces the earthquake shock absorbers (dampers).
The fourth chapter analyses the seismic conduct of a building with seismic isolation and the dynamic profile of such buildings. The end of the chapter exemplifies three iconic buildings in Athens, Greece, wherein seismic isolation was applied in their construction phase.
The fifth chapter examines the application of seismic isolation to existing structures. It provides the seismic isolation application requirements for existing buildings and presents a case study of seismic isolation application in existing buildings.
The final chapter offers the conclusions of the dissertation as well as the advantages and disadvantages of the buildings featuring seismic isolation.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΜΟΝΩΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ