Μέθοδος “ΠΑΡΣΑΝΤ”

Η μέθοδος ΠΑΡΣΑΝΤ (Πρόσθετα Αρθρωτά Συνδεόμενα Αντισεισμικά Τοιχώματα), με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στο όνομα του κ. Γιάννη Μαρνέρη, αφορά στην ενίσχυση υπαρχόντων κτιρίων και εφαρμόζεται στην εξωτερική περίμετρο των κτιρίων, χωρίς ζημιές και χωρίς να διακόπτεται η λειτουργία τους. Με βάση την μέθοδο αυτήν πρόσθετα “τοιχώματα” κατασκευασμένα από ισχυρά μεταλλικά πλαίσια με διαγώνια μέλη και την δική τους θεμελίωση, τοποθετούνται στην περίμετρο των κτιρίων (σε κάθε πλευρά ή τουλάχιστον στις τρεις πλευρές), αρθρωτά συνδεόμενα με τον υπάρχοντα φέροντα οργανισμό. Οι διατομές των πλαισίων είναι κοίλες και εκείνες των στύλων και δοκών γεμίζουν με γαρμπιλόδεμα (σύμμεικτες διατομές).

Η αρθρωτή σύνδεση επιτυγχάνεται με την χρήση μεταλλικών συνδέσμων από ντίζες μεγάλης διαμέτρου, που διέρχονται από τις νέες και τις υπάρχουσες δοκούς και κοχλιώνονται στα δύο άκρα. Η εξωτερική πλευρά των δοκών από σκυρόδεμα ενισχύονται στις θέσεις αυτές με “επικολλητές λάμες” με χρήση εποξειδικών ρητινών και στερεωτικών κοχλιών (beton plaque).

Κατά την διάρκεια ενός σεισμού το μεγαλύτερο ποσοστό των οριζόντιων δυνάμεων μεταφέρεται στα άκαμπτα πρόσθετα τοιχώματα, ανακουφίζοντας με τον τρόπο αυτόν τα υπάρχοντα υποστυλώματα, που έχουν επαρκή αντοχή για τις περιορισμένες δυνάμεις που καλούνται πλέον να αναλάβουν. Το ίδιο ισχύει και για υπόλοιπα υπάρχοντα φέροντα στοιχεία, αποφεύγοντας με αυτόν τον τρόπο την ενίσχυσή τους με τις συμβατικές “καταστροφικές” μεθόδους, όπως μανδύες σκυροδέματος κλπ, ενώ καθιστά δυνατή την προσθήκη ορόφων ακόμα και αν αυτό δεν προβλεπόταν στην αρχική μελέτη.

Η μέθοδος εφαρμόζεται συχνά σε συνδυασμό με υψηλής τεχνολογίας συστήματα απορρόφησης ενεργείας (αποσβεστήρες), τοποθετημένα απ’ ευθείας στον φέροντα οργανισμό των κτιρίων ή τοποθετημένα στα διαγώνια μέλη των τοιχωμάτων ΠΑΡΣΑΝΤ. Πρόκειται για συσκευές υψηλής τεχνολογίας συνήθως τύπου “fluid viscous” ή “friction”, τα οποία μπορούν να απορροφήσουν ποσοστά σεισμικής ενέργειας της τάξης του 40%. Συμπερασματικά τα τοιχώματα ΠΑΡΣΑΝΤ μεταφέρουν την σεισμική ένταση από το εσωτερικό στην περίμετρο, ενώ οι αποσβεστήρες μειώνουν την έντασή τους, με αποτέλεσμα τα υπάρχοντα φέροντα στοιχεία του κτιρίου να ανακουφίζονται σε ποσοστό 60-70%. Τελευταία σαν αποσβεστήρες χρησιμοποιούμε τον πιο προηγμένο και οικονομικό τύπο BRUP (“Buckling Restrained Unbodend Braces”), ο οποίος είναι “metallic yielding” αποσβεστήρες, που αντικαθιστούν το σύνολο των διαγωνίων ράβδων των ανώτερων σταθμών των κτιρίων.

Θεμελίωση

Τα τοιχώματα ΠΑΡΣΑΝΤ έχουν το δικό τους σύστημα θεμελίωσης, που μπορεί να είναι:

• Συμβατικά επιμήκη πέδιλα, από χυτό σκυρόδεμα, που συνήθως εκτείνονται πάνω από δύο ή περισσότερα υπάρχοντα πέδιλα του υπάρχοντος κτιρίου. Τα νέα πρόσθετα πέδιλα συνδέονται με τα υπάρχοντα με χρήση βλήτρων στην διεπιφάνεια παλαιού-νέου σκυροδέματος.
• Σύστημα μικροπασσάλων διαμέτρου 0.25-0.30m, με πλάκα-κεφαλόδεσμο στην στέψη τους, στην οποία ενσωματώνονται τα αγκύρια πάκτωσης των τοιχωμάτων ΠΑΡΣΑΝΤ. (βλέπε μεσαία φωτογραφία, δεξιά). Το μήκος των μικροπασσάλων προκύπτει από στατικούς και εδαφοτεχνικούς υπολογισμός, ώστε να εξασφαλίζεται η πλήρης πάκτωση των τοιχωμάτων. Με τον τρόπο αυτόν δεν απαιτείται καθόλου εκσκαφή, ενώ τα μηχανήματα κατασκευής των μικροπασσάλων είναι μικρά και ευέλικτα και μπορούν να προσεγγίζουν τα κτίρια σε πολύ μικρή απόσταση, ενώ είναι δυνατόν να λειτουργούν και κάτω από εξώστες.

Η στατική ανάλυση προϋποθέτει προσομοίωση δύο ανεξαρτήτων κατασκευών (του υπάρχοντος κτιρίου και των τοιχωμάτων ΠΑΡΣΑΝΤ) σε πολύ κοντινή απόσταση μεταξύ τους, πρακτικά σε επαφή, συνδεομένων μεταξύ τους με μεταλλικά μέλη, που αντιπροσωπεύουν τις ντίζες σύνδεσης. Κάθε ντίζα περιγράφεται στο γενικό χωρικό πλαίσιο, σαν μέλος και η επάρκειά του ελέγχεται από το πρόγραμμα με αυξημένο συντελεστή ασφαλείας (υπεραντοχή), Στην περίπτωση χρήσης και αποσβεστήρων η  σεισμική ανάλυση γίνεται πιο πολύπλοκη με εφαρμογή “μη γραμμικής ανάλυσης” με χρήση επιταχυνσιογραφημάτων αντί φασμάτων απόκρισης.

Η μέθοδος ΠΑΡΣΑΝΤ μπορεί να εφαρμοσθεί, με κάποιες προσαρμογές, σε ισόγειους “μαλακούς ορόφους”, όπως οι pilotis.

Εφαρμογή
Η εφαρμογή της μεθόδου αρχικά απευθυνόταν αποκλειστικά σε κτίρια οπλισμένου σκυροδέματος, που είναι επαρκώς εύκαμπτα, και εμφανίζουν σχετικά μεγάλες οριζόντιες παραμορφώσεις κατά την διάρκεια ενός σεισμού, ικανές ώστε να μεταβιβάζουν ένταση στα τοιχώματα ΠΑΡΣΑΝΤ. Πρόσφατα η εφαρμογή επεκτάθηκε σε κτίρια από φέροντες τοίχους, που ως γνωστό είναι δύσκαμπτα και εμφανίζουν μικρές οριζόντιες παραμορφώσεις. Για να επιτευχθεί αυτό παρεμβλήθηκαν μεταξύ των φορέων του κτιρίου και των τοιχωμάτων ΠΑΡΣΑΝΤ κάποιες συσκευές με γρανάζια που πολλαπλασιάζουν τις παραμορφώσεις αυτές περίπου 5 φορές. Οι συσκευές αυτές ονομάζονται MHD (Multipliers of Horizontal Deflections), αναπτύχθηκαν από τον κ. Γιάννη Μαρνέρη και αποτελούν μέρος της ευρύτερης ευρεσιτεχνίας. Επιπλέον στην περίπτωση αυτή το σύνολο των διαγώνιων ράβδων των τοιχωμάτων αποτελείται από αποσβεστήρες τύπου BRUB, ικανούς να παραλάβουν το 20-25% της συνολικής σεισμικής ενέργειας. Πρόσφατη τέτοια εφαρμογή αποτελεί ο Βρεφονηπιακός Σταθμός Φιλοθέης, που εγκρίθηκε τον Μάϊο του 2016 και δημοπρατείται σύντομα.

Ο χρόνος εφαρμογής εξαρτάται από περίπτωση σε περίπτωση, ανάλογα με την προσβασιμότητα, την ύπαρξη εξωστών κλπ. Γενικά πάντως ο χρόνος πολύ σύντομος, λόγω του γεγονότος ότι η μεταλλική κατασκευή προετοιμάζεται, όσο γίνεται η κατασκευή των θεμελίων. Ενδεικτικά για ένα κτίριο 5 ορόφων, περίπου 600 m2 ανά όροφο ο χρόνος κατασκευής είναι περίπου 2 μήνες.

Περιπτώσεις Εφαρμογής
Οι κυριότερες περιπτώσεις εφαρμογής της μεθόδου είναι οι πιο κάτω:

• Κτίρια που έχουν υποστεί βλάβες από σεισμό.
• Κτίρια που χρειάζονται αναβάθμιση του αντισεισμικού τους συστήματος, σύμφωνα με τους σύγχρονους αντισεισμικούς Κανονισμούς.
• Κτίρια, που θα δεχθούν προσθήκες ορόφων, χωρίς ο υπάρχων φέρων οργανισμός να έχει την απαραίτητη προς τούτο αντοχή.
• Κτίρια που θα δεχθούν αυξημένα ωφέλιμα φορτία, λόγω αλλαγής της χρήσης τους (π.χ. κτίρια Γραφείων ή κατοικιών σε Εκπαιδευτικά κτίρια, Γυμναστήρια κλπ)
• Κτίρια με παρουσία έντονα οξειδωμένων οπλισμών, σε συνδυασμό με τις κλασικές μεθόδους αποκατάστασης των οξειδωμένων οπλισμών. Στην περίπτωση αυτή δεν είναι απαραίτητη η ενίσχυση των φερόντων στοιχείων, λόγω μείωσης της διατομής του σιδηρού οπλισμού τους.
• Κτίρια που έχουν υποστεί βλάβες από πυρκαγιά, σε συνδυασμό με ήπιες μεθόδους αποκατάστασης των διατομών τους.

Η μέθοδος περιλαμβάνεται στον  ισχύοντα “Κανονισμό Επεμβάσεων” (KANEΠΕ).

Συνέδρια
Η μέθοδος έχει παρουσιασθεί από τον κ. Γιάννη Μαρνέρη σε πολλά Συνέδρια όπως:

• To “14ο Διεθνές Συνέδριο Σεισμικής Μηχανικής” στο Πεκίνο, τον Οκτώβριο του 2008.
• Το  “3ο  Διεθνές Συνέδριο Δομοστατικής”, στο Τελ Αβιβ, τον Ιούνιο του 2013.
• Το  “3ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής και Τεχνικής Σεισμολογίας”, στην Αθήνα, τον Νοέμβριο του 2008.
• Το  “16^ο  Ευρωπαϊκό  Συνέδριο Σεισμικής Μηχανικής” στη Θεσσαλονίκη τον Ιούνιο του 2018.
• Το  “5ο  Εθνικό Συνέδριο Μεταλλικών Κατασκευών”, στην Ξάνθη, τον Οκτώβριο του 2005.

Η μέθοδος έχει δημοσιευθεί σε πάνω από 30 περιοδικά και εφημερίδες στην Ελλάδα και το εξωτερικό, ενώ αποτελεί θέμα διπλωματικής εργασίας ενός σοβαρού αριθμού φοιτητών στην Ελλάδα και στο Εξωτερικό.

Εφαρμογή σε Δημόσια και Ιδιωτικά Έργα
Η μέθοδος έχει εφαρμοσθεί με επιτυχία σε πολλά δημόσια και ιδιωτικά έργα στην Ελλάδα (νοσοκομεία, πανεπιστήμια, εμπορικά κτίρια, κατοικίες), όπως:

1) To Γενικό Νομαρχιακό Νοσοκομείο Πρέβεζας
2) Η Νομική Σχολή Αθηνών
3) Δημοτικό θέατρο Ληξουρίου
4) Δημαρχείο Ασπροπύργου
5) Φαρμακοβιομηχανία GAP
6) Γενικό Χημείο
7) Φαρμακοβιομηχανία Ν. Γερολυμάτου
8) LIDL Χαϊδαρίου
9) LIDL Δάφνης
10) Πολυκατάστημα HONDOS CENTER, οδού Ιπποκράτους 3-5
11) Κτίριο LADA HELLAS στην Λ. Αθηνών
12) Πολιτιστικό κτίριο ιδρύματος Ιδρύματος Ωνάση στην οδό Λεγάκη 9

13) EUROBANK – Λ. Συγγρού
14) Γραφεία ΑΡΒΑΝΙΤΗ ΑΕ στην οδό Βασ. Κωνσταντίνου 14
15) Κτίριο γραφείων και ρομποτικού χώρου στάθμευσης της ΑΚΤΕΡ ΑΕ, στα Χανιά
16) Ιατρείο στην οδό Αγγύλης 10, στον Νέο Κόσμο.
17) Βρεφονηπιακός σταθμός Φιλοθέης
18) Δημοτικό κατάστημα Ψυχικού στην οδό Μαραθωνοδρόμων (pilotis+3 όροφοι)
19) Πολυκατοικία “ISV – A. Καριώτης” στην οδό Ναρκίσσων και Κ. Πολίτη, Φιλοθέη
20) Τριώροφο κτίριο στην οδό Τρίτωνος 52, Π. Φάληρο.
21) Τετραώροφο κτίριο στην οδό Σοφοκλέους 86-88, Βούλα.
22) Τριώροφο κτίριο με pilotis στην οδό Γ. Σταύρου 36, Φιλοθέη.
23) Τετραώροφο κτίριο στην οδό Πατρών 6, Ν. Κηφησιά.
24) Τετραώροφο κτίριο Γκίνου στην Κέρκυρα.

Συμπέρασμα
Η εφαρμογή της μεθόδου ΠΑΡΣΑΝΤ σε συνδυασμό ή όχι με παθητικά συστήματα απορρόφησης σεισμικής ενέργειας (dampers, tuned mass dampers), εξασφαλίζει την ενίσχυση πρακτικά κάθε κτιρίου, χωρίς παρέμβαση στο εσωτερικό τους και χωρίς διακοπή της λειτουργίας τους.