Ειδικές τεχνικές επιδιορθώσεις κόμβων μετά από σεισμό: πειραματική διερέυνηση. Μηχανισμοί αστοχίας

Abstract

Η επισκευή και η ενίσχυση των κατασκευών από ωπλισμένο σκυρόδεμα, που παρουσιάζουν βλάβες από σεισμό, είναι ένα πεδίο έρευνας της Σεισμικής Μηχανικής το οποίο έχει αναπτυχθεί κυρίως τις τελευταίες δύο δεκαετίες. Η έρευνα πάνω σε αυτόν τον τομέα είναι ιδιαίτερα σημαντική καθώς οι μηχανικοί στις σεισμογενείς περιοχές έρχονται συχνά αντιμέτωποι με το πρόβλημα του σχεδιασμού επισκευής ή ενίσχυσης των κατασκευών χωρίς την βοήθεια συγκεκριμένων κανονισμών ή ικανοποιητικής καθοδήγησης. Ο κύριος στόχος της έρευνας είναι η ιεράρχηση της αντοχής των υποστυλωμάτων, των δοκών και των κόμβων και η αποκατάστασή τους έτσι ώστε οι απαιτήσεις της σεισμικής ικανότητας και της πλαστιμότητας να ικανοποιηθούν με την εμφάνιση πλαστικής άρθρωσης στην δοκό χωρίς βλάβες στα υποστυλώματα ή ψαθυρή διατμητική αστοχία του κόμβου. Ως επισκευή ορίζεται η επαναφορά βλαβέντος δομικού στοιχείου ή κτίσματος στην κατάσταση προ της βλάβης. Ως ενίσχυση ορίζεται το σύνολο των μέτρων αναβάθμισης των μηχανικών χαρακτηριστικών (αντοχή, δυσκαμψία, πλαστιμότητα κλπ.) δομικού στοιχείου ή κτίσματος μέχρις ενός επιθυμητού ή απαιτητού επιπέδου (π.χ. έναντι των σεισμικών δράσεων σχεδιασμού που επιβάλλουν οι ισχύοντες κανονισμοί). Η ενίσχυση είναι όμως δυνατόν να είναι και προληπτική, να εφαρμόζεται δηλαδή χωρίς την παρουσία βλαβών, κυρίως σε παλαιότερες υφιστάμενες κατασκευές (Ο.Α.Σ.Π¹⁰⁷(2001)). Η επισκευή ή ενίσχυση των κόμβων δοκού-υποστυλώματος από ωπλισμένο σκυρόδεμα παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για δύο κυρίως λόγους. Αφενός τα αποτελέσματα των ισχυρότερων σεισμών παγκοσμίως έδειξαν ότι οι κόμβοι δοκών - υποστυλωμάτων αποτελούν κρίσιμες περιοχές σε πλαίσια ωπλισμένου σκυροδέματος και αφετέρου η πολυπλοκότητα της περιοχής των κόμβων, στην οποία συντρέχουν υποστυλώματα, δοκάρια και πλάκες, καθιστά ιδιαίτερα δύσκολη την επέμβαση σε αυτή την περιοχή. Οι επικρατέστερες τεχνικές επισκευής ή ενίσχυσης των κόμβων, οι οποίες αναφέρονται στην διεθνή βιβλιογραφία είναι: α) Επισκευή με χρήση ενέσιμης εποξειδικής ρητίνης. β) Επισκευή με αφαίρεση και αντικατάσταση τμημάτων σκυροδέματος. γ) Ενίσχυση με χρήση μανδύα ωπλισμένου σκυροδέματος. δ) Ενίσχυση με χρήση ινωπλισμένων πολυμερών. ε) Ενίσχυση με χρήση μεταλλικού μανδύα και μεταλλικών ελασμάτων.