Ενότητα Εργασίας 6: Πειραματικές δοκιμές και προσομοιώματα οριζόντιων στοιχείων σκυροδέματος για απώλεια εξωτερικής κατακόρυφης στήριξης

Στη διαθέσιμη βιβλιογραφία, η απώλεια εσωτερικής στήριξης σε μία δοκό προσομοιώνεται πειραματικά με την επιβολή συγκεντρωμένου φορτίου ή μετακίνησης στο σημείο του υποστυλώματος που αστοχεί, παρότι στην πραγματικότητα στο σημείο εκείνο ασκείται μόνο το ίδιο βάρος της δοκού και η πραγματική δοκός καλείται να φέρει το ομοιόμορφο κατανεμημένο φορτίο του συγκεκριμένου ορόφου αλλά σε διπλάσιο άνοιγμα. Αυτή η διαφορά επηρεάζει όχι μόνο την κάμψη και τη δημιουργία πλαστικών αρθρώσεων στη δοκό αλλά και την εφελκυστική (μεμβρανική) λειτουργία της. Θα γίνουν οιονεί στατικές δοκιμές υπό ελεγχόμενες κατακόρυφες δυνάμεις κατά μήκος δοκού δύο ανοιγμάτων, προκειμένου να προσομοιωθεί πειραματικά η απώλεια εσωτερικού υποστυλώματος. Οι οριζόντιες μετακινήσεις θα δεσμεύονται στα δύο άκρα της δοκού και η εφελκυστική (μεμβρανική) λειτουργία της δοκού θα παρακολουθείται μέσω των κυψελών φορτίου των αντίστοιχου εμβόλου. Τα πειραματικά αποτελέσματα θα χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη και βαθμονόμηση προσομοιωμάτων. Θα δοκιμαστούν επίσης τα ανθεκτικά σε σεισμό πλαίσια της ΕΕ4 ώστε να μελετηθεί η επίδραση της προέντασης χωρίς σύνδεση στην εφελκυστική (μεμβρανική) λειτουργία της δοκού. Στην περίπτωση απώλειας στήριξης μιας περιμετρικής δοκού σε υποστύλωμα που έχει αστοχήσει, το εξωτερικό άνοιγμα της πλάκας σε όλους τους υπερκείμενους ορόφους καλείται να μεταφέρει στις εσωτερικές δοκούς (μέσω καμπτικής και εφελκυστικής - μεμβρανικής - λειτουργίας) τα φορτία βαρύτητας της πλάκας, της περιμετρικής δοκού και των τοιχοπληρώσεων της εξωτερικής όψης του ορόφου. Με σκοπό να μελετηθεί η συμπεριφορά των πλακών έως την κατάρρευση, θα πραγματοποιηθούν δοκιμές σε πλάκες μίας διεύθυνσης σε φυσική κλίμακα, οι οποίες θα φέρουν ομοιόμορφο κατακόρυφο φορτίο και η εξωτερική στήριξη θα βυθίζεται κατά μήκος κατακόρυφου οδηγού, ώστε να ενεργοποιηθεί η εφελκυστική (μεμβρανική) λειτουργία. Η πρώτη εσωτερική στήριξη της πλάκας θα προσομοιώνει τις συνοριακές συνθήκες λόγω της πρώτης εσωτερικής δοκού. Η συνέχεια της πλάκας προς το επόμενο άνοιγμα θα προσομοιώνεται με συνθήκες πάκτωσης στη δεύτερη εσωτερική στήριξη. Θα δοκιμαστούν πλάκες οπλισμένου σκυροδέματος με διαφορετικό οπλισμό ή προένταση. Τα πειραματικά αποτελέσματα θα χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη και βαθμονόμηση προσομοιωμάτων. Θα αναπτυχθούν προσομοιώματα για τη συμπεριφορά δύναμης-παραμόρφωσης-βλάβης μεμονωμένων οριζόντιων μελών από σκυρόδεμα μετά την απώλεια μιας κατακόρυφης στήριξης, τις επακόλουθες μεγάλες παραμορφώσεις και την εφελκυστική (μεμβρανική) λειτουργία. Θα χρησιμοποιηθεί η βάση δεδομένων με δοκιμές σε μέλη υπό διάφορες συνθήκες φόρτισης (ΕΕ3) και θα εμπλουτιστεί με δεδομένα για περιπτώσεις σταδιακής κατάρρευσης, π.χ. από την ίδια την ΕΕ6. Θα γίνουν παραμετρικές μελέτες με σκοπό την εξαγωγή συστάσεων για το σχεδιασμό των κατασκευών έναντι σταδιακής κατάρρευσης.

Παραδοτέο 6:

Πειραματική διερεύνηση και προσομοιώματα δοκών και πλακών από σκυρόδεμα για απώλεια κατακόρυφης στήριξης