Κωδικός: FESPAR

FESPA R EXTENDED

2.000,00 με ΦΠΑ: 2.480,00

Αποτίμηση & Ενισχύσεις (ΚΑΝ.ΕΠΕ & EC 8-3) με Ελαστική & Ανελαστική Ανάλυση &  Τοιχοπληρώσεις

Ποσότητα

FespaR – Αποτίμηση και ενίσχυση κτιρίων – ΚΑΝ.ΕΠΕ. & Ευρωκώδικας 8 μέρος 3

Μελέτη στατικής επάρκειας, προσθήκες & ενίσχυσεις κτιρίων

Το FespaR είναι το πρόγραμμα της LH Λογισμική για την αποτίμηση και ενίσχυση κτιρίων σύμφωνα με τον ΚΑΝ.ΕΠΕ. Αποτελεί ολοκληρωμένη λύση για μελέτη στατικής επάρκειας και ενίσχυσης κτιρίων καθώς διαθέτει δύο μεθόδους ανάλυσης την ανελαστική ανάλυση Pushover και την ελαστική ανάλυση χρονοϊστορίας. Η διαδικασία ελέγχου είναι κλειστή και αποδίδει μετά την ολοκλήρωσή της τον σεισμικό συντελεστή επιτελεστικότητας, δηλαδή μας πληροφορεί πρακτικά σε τί σεισμό αντέχει το εξεταζόμενο δόμημα. Λειτουργεί είτε αυτόνομα είτε σε συνεργασία με το FespaC.

Ο έλεγχος επάρκειας με ελαστική ανάλυση χρονοϊστορίας γίνεται με τη μέθοδο των συντελεστών τοπικής πλαστιμότητας m ή με τη μέθοδο του συντελεστή q. Επιπρόσθετα και με τις δυο μεθόδους ανάλυσης ο μελετητής έχει τη δυνατότητα να λάβει υπόψη του την επιρροή των τοιχοπληρώσεων στην αποτίμηση αυξάνοντας σημαντικά τις πιθανότητες να μην χρειάζεται η ενίσχυση μελών από οπλισμένο σκυρόδεμα.

Ο οπλισμός δοκών και υποστυλωμάτων της υφιστάμενης κατασκευής εισάγεται εύκολα και γρήγορα είτε με αυτόματη τροφοδότηση μετά από επίλυση με παλαιούς κανονισμούς (αντισεισμικός 85 – σκυροδέματος 54 & ΝΕΑΚ95 – ΝΚΩΣ95) και τροποποίση τους είτε χειροκίνητα χρησιμοποιώντας τα ειδικά εργαλεία του προγράμματος. Βάσει αυτών των οπλισμών θα υπολογιστούν τα διαγράμματα ροπών-καμπυλοτήτων τα οποία στη συνέχεια θα χρησιμοποιηθούν για την αποτίμηση της φέρουσας ικανότητας της κατασκευής.

Καθορίζεται το επίπεδο γνώσης καθώς και οι αντοχές νέου & υφιστάμενου σκυροδέματος και οπλισμών. Για τα ενισχυόμενα μέλη επιλέγεται η μέθοδος ενίσχυσης, μανδύας σκυροδέματος ή ινοπλισμένα πολυμερή (FRP). Επίσης εκτυπώνονται οι δυσμενέστερες εντάσεις για διαστασιολόγηση βλήτρων.

Η διαδικασία επίλυσης είναι ταχύτατη, το FespaR παράγει τους λόγους ανεπάρκειας μελών (λ) ξεχωριστά για κάθε στάθμη επιτελεστικότητας και τους εμφανίζει στο Τεύχος αποτελεσμάτων σε αναλυτικούς και συγκεντρωτικούς πίνακες. Αυτόματα συγκρίνει τα αποτελέσματα ανελαστικής και ελαστικής ανάλυσης, με και χωρίς τοιχοπληρώσεις, για τις τρεις εξεταζόμενες στάθμες επιτελεστικότητας. Η σύγκριση είναι εύκολη καθώς πινακοποιούνται τα δυσμενέστερα αποτελέσματα των δύο αναλύσεων.

Μετά την πραγματοποίηση της μη γραμμικής ανάλυσης Pushover παράγονται διαγράμματα απαίτησης-ικανότητα (ADRS) μέχρι και για 64 φορτίσεις, με ανελαστικά φάσματα απαίτησης, με διγραμμική ή τετραγραμική καμπύλη ικανότητας. Η στοχευόμενη μετατόπιση υπολογίζεται για πολλαπλούς στόχους επιτελεστικότητας.

Πλήρης εποπτεία των αποτελεσμάτων μέσω του 3DV και του τεύχους αποτελεσμάτων

Υλικά

Όπλιση κτιρίου σύμφωνα με τον ισχύοντα κανονισμό κατά τον χρόνο μελέτης

Όπλιση υφιστάμενου κτιρίου διαστασιολογώντας με παλαιούς κανονισμούς και διορθώνοντας στη συνέχεια οπλισμούς δοκών και υποστυλωμάτων που έχουν διαφορές με τα κατασκευαστικά σχέδια.

Ο μελετητής εισάγει τη γεωμετρία της υφιστάμενης κατασκευής. Στη συνέχεια έχει την δυνατότητα να επιλέξει τους κανονισμούς σύμφωνα με τους οποίους είχε γίνει η διαστασιολόγηση του υφιστάμενου κτιρίου ώστε να αποκτήσει οπλισμούς δοκών και υποστυλωμάτων.

Επιπρόσθετα με το Fespa R δίνεται η δυνατότητα στον μελετητή να επέμβει και να εισάγει διαμήκεις και διατμητικούς οπλισμούς (λοξά σίδερα, συνδετήρες) σε δοκούς και σε υποστυλώματα ώστε τελικά όλα τα μέλη του κτιρίου να έχουν αποκτήσει τους πραγματικούς οπλισμούς.

Χαρακτηρισμός μελών, αντοχές υλικών και καθορισμός της στάθμης αξιοπιστίας δεδομένων

Ο μελετητής έχει την δυνατότητα να χαρακτηρίσει ένα μέλος ώς:

Ο διαχωρισμός αυτός βοηθάει ώστε να οπλίζονται μόνο τα «Νέα» η «Ενισχυόμενα με μανδύα» μέλη σε κάθε νέα επίλυση που θα γίνεται απο το πρόγραμμα.

Eπίσης ένα μέλος είναι δυνατόν να χαρακτηριστεί ώς:

Μέσω της ίδιας καρτέλας γίνεται και ο καθορισμός του επιπέδου γνώσης ή αλλιώς της στάθμης αξιοπιστίας δεδομένων (Σ.Α.Δ.) των υφιστάμενων υλικών και της γεωμετρίας του φορέα.
Οι τρείς δυνατές στάθμες αξιοπιστίας δεδομένων για υφιστάμενα υλικά είναι:
Το επίπεδο γνώσης ΣΑΔ καθορίζει τις τιμές των συντελεστών εμπιστοσύνης (CF) καθώς και τους επιμέρους συντελεστές ασφαλείας των υλικών γC και γS. Στον καθορισμό των σκελετικών διαγραμμάτων αντοχής (M-θ) υπεισέρχονται η μέση τιμή αντοχής χάλυβα και η μέση τιμή αντοχής σκυροδέματος διαιρεμένες με τον συντελεστή εμπιστοσύνης. Στον προσδιορισμό των αντοχών των πρωτευόντων μελών σε τέμνουσα διαιρούνται και οι μέσες τιμές αντοχής και με συντελεστές ασφαλείας.

Αντοχές νέου σκυροδέματος και οπλισμού

Δίνεται η δυνατότητα να εισαχθεί το υφιστάμενο σκυρόδεμα και ο οπλισμός το οποίο αντιστοιχεί στην αντοχή του σκυροδέματος που διαθέτουν τα υφιστάμενα μέλη.

Για τα υλικά των υφιστάμενων μελών εισάγονται οι μέσες τιμές των χαρακτηριστικών των υλικών όπως αυτές προσδιορίζονται απο δοκιμές.

Ενισχύσεις με μανδύες ή FRP

Εάν ένα μέλος έχει χαρακτηρισθεί ως «Ενισχυόμενο» δίνεται η δυνατότητα επιλογής της μεθόδου ενίσχυσης του μέλους αυτού.

Ενίσχυση με:

Σκελετική καμπύλη συμπεριφοράς δομικού στοιχείου στην γενική μορφή Μ-θ πριν και μετά τις βλάβες όπως αυτή διαμορφώνεται βάσει των συντελεστών r μηχανικών χαρακτηριστικών.
Μειωτικοί συντελεστές μηχανικών χαρακτηριστικών για βλαμμένα στοιχεία
Μειωτικοί συντελεστές μηχανικών χαρακτηριστικών για βλαμμένα στοιχεία

Έλεγχος επάρκειας με ανελαστική υπερωθητική ανάλυση (Pushover) – ΚΑΝ.ΕΠΕ. & EC8-3

Κατανομές οριζόντιας φόρτισης

Κατανομές φόρτισης. Ομοιόμορφη (ορθογωνική), τριγωνική και ιδιομορφική.

Ανάλογα με τις ανάγκες της μελέτης δίνεται η δυνατότητα καθορισμού της κατανομής φόρτισης. Οι διαθέσιμες κατανόμές φόρτισεις στο Fespa R βάσει των οποίων εφαρμόζεται το οριζόντιο φορτίο της μη γραμμικής ανάλυσης είναι:

Δύο μέθοδοι επίλυσης για την ανελαστική στατική ανάλυση

Χωρική επαλληλία δράσεων και τυχηματική εκκεντρότητα

Τα πλευρικά φορτία εφαρμόζονται στις θέσεις των μαζών λαμβάνοντας υπόψη την τυχηματική εκκεντρότητα. Το Fespa R δίνει την δυνατότητα, ανάλογα με τις επιλογές για την εγκάρσια συνιστώσα της φόρτισης και την τυχηματική εκκεντρότητα, να πραγματοποιηθούν εώς και 64 μη γραμμικές αναλύσεις.

Φαινόμενα P-delta

Δίνεται η δυνατότητα να ληφθεί υπόψην η δυναμική αστάθεια, δηλαδή τα φαινόμενα P-delta.

Ο υπολογισμός των αποκρίσεων που συνδέονται με την αστάθεια απoτελέι κύριο αντικείμενο μεθόδων για μη γραμμική ανάλυση. Τα φαινόμενα P-delta είναι σημαντικά και πρέπει να λαμβάνονται υπόψην στην ανάλυση Pushover.

Διαγράμματα ροπών καμπυλοτήτων για μέχρι και 5 αξονικές δυνάμεις

Ο μελετητής έχει την δυνατότητα να ορίσει εάν αναμένει ολίσθηση των ράβδων αγκύρωσης σε θέσεις πλαστικών αρθρώσεων.

Η σχετική με την ολίσθηση των ράβδων παράμετρος ορίζεται ως «Ναι» σε περιπτώσεις ανεπρακούς αγκύρωσης των ράβδων στις θέσεις των πλαστικών αρθρώσεων, όπου η δυνατότητα ολίσθησης αυξάνει την γωνία στροφής χορδής θy στη διαρροή.

Καθορισμός κόμβου ελέγχου

Για τη δημιουργία του διαγράμματος ικανότητας του κτιρίου χρειάζονται η τέμνουσα βάσης και η μετακίνηση της κορυφής του κτιρίου. Ο κόμβος στον οποίο θα μετράται η μετακίνηση ονομάζεται κόμβος ελέγχου.

Ο κόμβος ελέγχου των μετακινήσεων μπορεί να οριστεί αυτόματα απο τό πρόγραμμα ή μέσω της αντίστοιχης εντολής της «Επίλυσης».

Έλεγχος επάρκειας με ελαστική ανάλυση χρονοϊστορίας – ΚΑΝ.ΕΠΕ.

Δυνατότητα αποτίμησης με ελαστική ανάλυση χρονοϊστορίας είτε με τη μέθοδο των συντελεστών τοπικής πλαστιμότητας m είτε με τη μέθοδο συντελεστή.
Αποτίμηση με ελαστική ανάλυση χρονοϊστορίας στο FespaR

Πότε επιλέγω Time History;

Προϋποθέσεις εφαρμογής ελαστικής ανάλυσης χρονοϊστορίας στο τεύχος μελέτης

Στην περίπτωση που η Σ.Α.Δ. είναι ανεκτή προκειμένου να αποφασίσουμε αν θα προχωρήσουμε αποκλειστικά με αποτίμηση με ελαστική ανάλυση χρονοϊστορίας ή με συνδυασμό χρονοϊστορίας & pushover, σύμφωνα με τον ΚΑΝ.ΕΠΕ. πρέπει να γίνει: έλεγχος προϋποθέσεων εφαρμογής ελαστικής δυναμικής ανάλυσης.

Οι έλεγχοι εκτυπώνονται στο τεύχος αποτελεσμάτων του FespaR.

Επιπλέον σύμφωνα με τον ΚΑΝ.ΕΠΕ. η ανελαστική ανάλυση Pushover πρέπει να συνοδεύεται από την ελαστική ανάλυση χρονοϊστορίας όταν η επιρροή των ανώτερων ιδιομορφών είναι σημαντική . Στο FespaR ο έλεγχος ανώτερων ιδιομορφών εκτυπώνεται στο τεύχος αποτελεσμάτων τόσο σε μορφή πινάκων όσο και γραφικά από την έκδοση 7.1.0.64.

Φυσικά & τεχνητά επιταχυνσιογραφήματα

Η ανάλυση με τη μέθοδο της χρονοϊστορίας στο FespaR γίνεται είτε για φυσικά επιταχυνσιογραφήματα, από πραγματικές καταγραφές, είτε για τεχνητά επιταχυνσιογραφήματα.

Το FespaR παράγει αυτοματοποιημένα με τη μέθοδο της φασματικής αναπαράστασης τεχνητά επιταχυνσιογραφήματα με αυτόματη προσαρμογή στο ελαστικό φάσμα σχεδιασμού. Οι σεισμοί αυτοί είναι τυχαίοι μεταξύ τους και ανεξάρτητοι.

Επιπλέον δίνεται δυνατότητα επιλογής του αριθμού των τεχνητών επιταχυνσιογραφημάτων που θα παραχθούν, συμβατών με το ελαστικό φάσμα του EC8-1.

Λόγοι επάρκειας μελών λ και πλαστιμότητας m σε συγκεντρωτικούς & αναλυτικούς πίνακες

Οι λόγοι επάρκειας λ και πλαστιμότητας m, που προκύπτουν από την ελαστική ανάλυση χρονοϊστορίας, εκτυπώνονται σε συγκεντρωτικούς πίνακες στο τεύχος μελέτης. Επιπλέον για κάθε μέλος εκτυπώνεται αναλυτική τεκμηρίωση των υπολογισμών τους.

Απευθείας μετάβαση από τους συγκεντρωτικούς πίνακες στους αναλυτικούς υπολογισμούς κάνοντας κλικ στον επιθυμητό λόγο επάρκειας του συγκεντρωτικού πίνακα.

Δύο μέθοδοι επίλυσης:

Δυνατότητα επιλογής μεταξύ δύο αλγορίθμων επίλυσης:

Επιρροή τοιχοπληρώσεων

Στην αποτίμηση με ελαστική ανάλυση χρονοϊστορίας ο μελετητής μπορεί να επιλέξει αν οι τοιχοπληρώσεις θα είναι ενεργές ή όχι με διαχωρισμό μεταξύ άοπλων, ενισχυμένων τοιχοπληρώσεων και τοιχοματοποιημένων πλαισίων. Επίσης δίνεται η δυνατότητα να να πραγματοποιούνται όλες οι σεισμικές επιλύσεις στον φορέα με και χωρίς τοιχοπληρώσεις και να εξάγονται τα δυσμενέστερα αποτελέσματα.

Στόχοι

Στόχοι αποτίμησης ή ανασχεδιασμού

Ένας ή περισσότεροι συνδυασμοί της στάθμης επιτελεστικότητας και της αντίστοιχης σεισμικής δράσης με δεδομένη πιθανότητα υπέρβασης κατά τη συμβατική διάρκεια ζωής του κτιρίου (σεισμός σχεδιασμού), αποτελούν τον στόχο της αποτίμησης ή του ανασχεδιασμού.

Ο καθορισμός των στόχων αποτίμησης ή ανασχεδιασμού στο Fespa R γίνεται μέσω της καρτέλας «Φάσμα-Pushover» του «Κτιρίου».

Η αποτίμηση της συμπεριφοράς υφιστάμενων κατασκευών ή η αξιολόγηση της μεθόδου αποκατάστασης πρέπει να λαμβάνει υπόψη την οριζόμενη απο τον Κύριο του έργου ελάχιστη στάθμη αντοχής (ή επιτελεστικότητας).

Στάθμες επιτελεστικότητας

Εισαγωγή ράβδων οπλισμού δοκών και υποστυλωμάτων

Γενικά

Οι οπλισμοί υφιστάμενων δοκών και υποστυλωμάτων μπορούν να εισαχθούν μέσω των αντίστοιχων εντολών και παραμέτρων. Δίνεται η δυνατότητα εισαγωγής διαμήκους και διατμητικού οπλισμού στο άνοιγμα και στα άκρα δοκού και στα υποστυλώματα. Η διαδικασία εισαγωγής είναι απλή και γρήγορη.

Εισαγωγή οπλισμών δοκών

Στην κάτοψη εμφανίζονται οι οπλισμοί στα άκρα των δοκών, στα ανοίγματα των δοκών και οι οπλισμοί των υποστυλωμάτων. Ο μελετητής μπορεί να επέμβει στο διαμήκη και διατμητικό οπλισμό του άκρου της δοκού.

Δίνεται η δυνατότητα εισαγωγής του οπλισμού είτε δίνοντας αριθμό ράβδων είτε δίνοντας εμβαδό οπλισμού σε cm2. Ο περιγραφόμενος οπλισμός αποδίδεται στην συνέχεια στο άνοιγμα της δοκού.

Δίνεται αντίστοιχα η δυνατότητα να τροποποιηθεί ο οπλισμός του ανοίγματος της δοκού μέσω της καρτέλας και στην συνέχεια να αποδωθεί στο άνοιγμα.

Εισαγωγή οπλισμών υποστυλωμάτων

Με ειδικές σχεδιαστικές εντολές τοποθετούνται εντός των διατομών υπαρχόντων υποστυλωμάτων και τοιχείων οι ράβδοι οπλισμού και οι συνδετήρες. Η γεωμετρία της διατομής περιγράφεται χρησιμοποιώντας τα γραμμικά εργαλεία του Fespa.

Υποστηρίζονται διατομές τύπου L, V, Z, T, U, H, αλλά και διατομές οποιουδήποτε κλειστού πολυγωνικού σχήματος. Μπορούν να περιγραφούν και να υπολογισθούν οι διατομές υποστυλωμάτων οποιουδήποτε σχήματος. Υπολογίζονται οι απαιτούμενοι οπλισμοί κάμψης και διάτμησης με την επίλυση/όπλιση του φορέα.

Λαμβάνοντας υπόψη τα εντατικά μεγέθη που προκύπτουν από την επίλυση, τη γεωμετρία της διατομής, τις ιδιότητες του υλικού και τη διάταξη του οπλισμού, υπολογίζονται:

Τοιχοπληρώσεις & έλεγχος επάρκειας σύμφωνα με τον ΚΑΝ.ΕΠΕ. – FespaR

Με τo FespaR δίνεται η δυνατότητα να ληφθεί υπόψιν η επιρροή των τοιχοπληρώσεων στη μελέτη επάρκειας κτιρίων από ωπλισμένο σκυρόδεμα. Η συσσωρευμένη πειραματική και αναλυτική έρευνα και η εμπειρία από σεισμους έχουν δείξει οτι οι τοιχοπληρώσεις γενικά αποτελούν αντισεισμική εφεδρεία και πηγή σεισμικής υπεραντοχής για το κτίριο.

Λαμβάνοντας υπόψιν την επιρροή των τοιχοπληρώσεων κατά την αποτίμηση της φέρουσας ικανότητας ενός κτιρίου, αυξανονται σημαντικά οι πιθανότητες να μην χρειάζεται η ενίσχυση μελών από ωπλισμένο σκυρόδεμα.

Γιατί να συμπεριλάβω τις τοιχοπληρώσεις στο υπολογιστικό μοντέλο;

Αύξηση αντοχής και δυσκαμψίας

Όταν λαμβάνονται υπόψιν οι τοιχοπληρώσεις αυξάνονται τόσο η αντοχή όσο και η δυσκαμψία του κτιρίου. Αυτό έχει ως συνέπεια την βελτίωση των λόγων επάρκειας και άρα την απαίτηση λιγότερων ή καθόλου ενισχύσεων σε κτίρια τα οποία χωρίς τις τοιχοπληρώσεις απαιτούσαν ενίσχυση του φέροντος οργανισμού τους.

Διεύρυνση των επιλογών ενίσχυσης

Σε περιπτώσεις όπου μία κατασκευή δεν πληροί τα κριτήρια επιτελεστικότητας η ενίσχυση των τοιχοπληρώσεων αντί του φέροντος οργανισμού αποτελεί έναν απλούστερο και οικονομικότερο τρόπο συνολικής αύξησης της αντοχής του κτιρίου.

Δυνατότητα εντοπισμού και αναγνώρισης με ρεαλιστικό τρόπο των μηχανισμών αστοχίας

Σε όροφο όπου οι τοιχοπληρώσεις αστοχούν νωρίτερα από αυτές ανώτερων ορόφων ενδέχεται να αναπτυχθεί μηχανισμός ορόφου. Αυτό είναι ενδεχόμενο να συμβεί σε κτίρια όπου δεν υπάρχουν ισχυρά τοιχώματα.

Επιλογή είδους τοιχοπλήρωσης στο Fespa
Διεύρυνση των επιλογών ενίσχυσης με νέα τοιχοπλήρωση, ενισχυμένη τοιχοπλήρωση, τοιχωματοποίηση

Προσομοίωση τοιχοπληρώσεων

Οι τοιχοπληρώσεις προσομοιώνονται με διαγώνιους ράβδους δικτυώματος που δεν συμμετέχουν στην ανάληψη κατακόρυφων φορτίων. Η προσομοίωση μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε μέσω της θλιβόμενης ράβδου είτε μέσω της θλιβόμενης και εφελκυόμενης με τη μισή δυστένεια η καθεμία.
Μοντελοποίηση των τοιχοπληρώσεων
Απομειώσεις λόγω ανοιγμάτων – υπολογισμός μειωτικού συντελεστή R1

Απομειώσεις αντοχής και δυστένειας τοιχοπληρώσεων.

Απομειώσεις λόγω ανοιγμάτων
Απομειώσεις λόγω ανοιγμάτων