Συμπεριφορά διαφραγμάτων ιστορικών κατασκευών - Καρπουζλή, Δέσποινα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Οπλισμένου Σκυροδέματος, 2015)
Σκοπός της παρούσης εργασίας είναι η κατανόηση της σημασίας των διαφραγμάτων στις ιστορικές κατασκευές και εν γένει στα κτίρια από μη οπλισμένη τοιχοποιία, και ο προσδιορισμός του τρόπου λειτουργίας του. Μπορεί η πέτρα να είναι απο τα πιο παλιά υλικά δόμησης έαν όχι το παλαιότερο , και μπορεί να κατασκευάζονταν κτίρια και ναοί από πέτρα πολύ πριν το σκυρόδεμα εμφανιστεί στις κατασκευές , ωστόσο η πέτρα και συνεπώς η τοιχοποιία παραμένει άγνωστο έδαφος για τους περισσότερους μηχανικούς. Στα κεφάλαια που ακολουθούν αναλύεται συνοπτικά η συμπεριφορά των κτιρίων από μη οπλισμένη τοιχοποιία και στη συνέχεια καταδεικνύεται ο σημαντικός ρόλος των διαφραγμάτων στην απόκριση και την παθολογία των κτιρίων αυτών . Αρχικά, παρουσιάζονται τα συνήθη δομικά συστήματα και στοιχεία που απαντώνται στα ιστορικά κτίρια, στη συνέχεια καταδεικνύεται η παθολογία των ιστορικών κατασκευών τόσο υπο τα μόνιμα κατακόρυφα φορτία , όσο και υπό τη σεισμική καταπόνηση , και υποδεικνύεται ο τρόπος αστοχίας των δομικών τους στοιχείων. Ακολούθως επεξηγείται ο όρος «λειτουργία κουτιού» και πως αυτός σχετίζεται με τα διαφράγματα. Στη συνέχεια του κεφαλαίου αναλύεται η σεισμική συμπεριφορά του διαφράγματος και η σημασία των συνδέσεων σε αυτή. Στο επόμενο κεφάλαιο παρουσιάζονται συνοπτικά οι συνήθεις επεμβάσεις στα διαφράγματα όπως η ενίσχυση του με μια πλάκα οπλισμένου σκυροδέματος, , η τοποθέτηση διπλού ξύλινου καταστρώματος πάνω από το ήδη υπάρχον , η σύνδεση του πατώματος με λεπτά προφίλ χάλυβα και η χρήση ινοπλισμένων πολυμερών . Στο τρίτο κεφάλαιο παρoυσιάζεται μια σειρά δοκιμών από διαφορετικές ομαδές , σε διαφορετικά διαφράγματα τα οποία ενισχύονται με ποικίλους τρόπους. Τα διαφράγματα διαφέρουν από ομάδα σε ομάδα, τόσο σε μέγεθος όσο και σε τεχνικά χαρακτηριστικά , ωστόσο η πλειονότητα των επεμβάσεων είναι κοινές και καταλήγουν σε παρόμοια συμπεράσματα. Στα κεφάλαια που ακολουθούν στόχος είναι η προσομοίωση ενός φορέα ο οποίος θα προσομοιάζει τη συμπεριφορά των ξύλινων πατωμάτων και θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για την πρόβλεψη της αποδοτικότητας μίας διαφραγματικής ενίσχυσης αυτής καθέ αυτής , όσο και για την ευκολότερη προσομοίωση περίπλοκων κτιρίων και των συνολικών αποκρίσεών τους. Αρχικά, έγινε περιγραφή των τύπων των στοιχείων που επιλέχθηκαν για την προσομοίωση του διαφράγματος στο πρόγραμμα SAP2000 v15 και καθορίστηκαν οι παραδοχές του προσομοιώματος όσον αφορά τα υλικά, τις στηρίξεις και τις συνδέσεις. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στην προσομοίωση των συνδέσεων όπου χρησιμοποιήθηκαν πειραματικά και θεωρητικά δεδομένα. Τα πειραματικά δεδομένα αφορούσαν δοκιμές σε μεμονομένες νέες και παλιές συνδέσεις αλλά και σε πειράματα τα οποία διεξήχθησαν σε ολόκληρα διαφράγματα . Όσον αφορά τα θεωρητικά δεδομένα , βασιζόμενοι στη θεωρία δράσης βλήτρου δημιουργήσαμε ένα διάγραμμα δύναμης σχετικής μετακίνησης που θα περιγράφει επαρκώς τη συμπεριφορά των συνδέσεων. Στο τελευταίο κεφάλαιο, χρησιμοποιώντας τις παραδοχές που αναφέραμε παραπάνω προσομοιώθηκαν πέντε διαφορετικά διαφράγματα και ελέγθηκε η απόκρισή τους για κάθε είδος συμπεριφοράς συνδέσεων , έτσι ώστε να μπορέσουμε να καταλήξουμε σε μία σχέση , ικανή να περιγράψει ακέραια τη λειτουργία των συνδέσεων και συνεπώς αυτή των διαφραγμάτων. Τέλος , αφού επιλέχθηκε ένας νόμος συμπεριφοράς των συνδέσεων που λειτουργεί ικανοποιητικά στα απλά , μη ενισχυμένα διαφράγματα , προσομοιώθηκε ένα είδος ενίσχυσης για κάθε διάφραγμα έτσι ώστε να εξακριβωθεί η αξιοπιστία του . Οι ενισχύσεις που επιλέχθηκαν αφορούσαν στην πλειονότητά τους, την τοποθέτηση ενός επιπλέον καταστρώματος πάνω στο ήδη υπάρχον , ή , σε ορισμένες περιπτώσεις την εφαρμογή κόντρα πλακέ (plywood). Από τις παραπάνω δοκιμές εξήχθησαν ορισμένα συμπεράσματα ενώ κατέστη εμφανής η ανάγκη για τη δημιουργία ενός συντεταγμένου πλαισίου πειραματικών δοκιμών σε διαφράγματα με κοινα χαρακτηριστικα και τεχνικές προδιαγραφές ώστε να αξιολογηθούν ολες οι παράμετροι χωρίς τη χρήση επισφαλών παραδοχών . Ακόμη κρίνεται αναγκαία η περαιτέρω διερεύνηση του θέματος , όχι μόνο αυτοτελώς αλλά και στο πλαίσιο ενός μεγαλύτερου φορέα , τόσο σε πειραματικό επίπεδο , όσο και σε αναλυτικό, προκειμένου να προσδιοριστούν οι επιρροές της μεταξύ τους αλληλεπίδρασης και να εκμαιευτούν ασφαλή συμπεράσματα τα οποία θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε επιστημονικό ,όσο και σε πρακτικό επίπεδο .