Σύνδεση δομικών μελών αρχαίων μνημείων με χρήση μεταλλικών ενισχύσεων και καταλλήλων κονιαμάτων: Πειραματική μελέτη με καινοτόμες τεχνικές και αριθμητική προσομοίωση

Πάσιου, Ερμιόνη; Pasiou, Ermioni

dc.contributor.author	Πάσιου, Ερμιόνη	el
dc.contributor.author	Pasiou, Ermioni	en
dc.date.accessioned	2014-10-14T07:30:39Z
dc.date.available	2014-10-14T07:30:39Z
dc.date.issued	2014-10-14
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39200
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.210
dc.rights	Default License
dc.subject	Μάρμαρο, Σύνδεσμος μορφής «Ι», Καθαρή διάτμηση, Καινοτόμες πειραματικές τεχνικές, Αριθμητική προσομοίωση	el
dc.subject	Marble, “I”-shaped connector, Pure shear, Innovative experimental techniques, Numerical simulation	en
dc.title	Σύνδεση δομικών μελών αρχαίων μνημείων με χρήση μεταλλικών ενισχύσεων και καταλλήλων κονιαμάτων: Πειραματική μελέτη με καινοτόμες τεχνικές και αριθμητική προσομοίωση	el
dc.title	Connection of ancient monuments’ structural members by means of metallic connectors and suitable mortar: Experimental study with the aid of innovative techniques and numerical simulation	en
dc.contributor.department	Τομέας Μηχανικής, Εργαστήριο Αντοχής και Υλικών	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	ΜΗΧΑΝΙΚΗ	el
heal.classification	ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΝΑΣΤΗΛΩΣΕΩΝ ΚΑΙ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΠΑΛΑΙΩΝ ΚΤHΡΙΩΝ ΚΑΙ ΜΝΗΜΕΙΩΝ	el
heal.classification	MECHANICS	en
heal.classification	Conservation and restoration	en
heal.classificationURI	http://localhost:8080/healp/data/5/5/5
heal.classificationURI	http://localhost:8080/healp/data/11/23/6
heal.classificationURI	http://localhost:8080/healp/data/5/5/5
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh99005331
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-05-30
heal.abstract	Η παρούσα διατριβή πραγματεύεται το πρόβλημα της σύνδεσης δύο τυπικών επιστυλίων του Παρθενώνα με τη βοήθεια ενός μεταλλικού συνδέσμου μορφής “I” και κατάλληλου υλικού πλήρωσης της εντορμίας. Οι συνδέσεις των επιστυλίων καταπονούνται σε εφελκυσμό και διάτμηση και φυσικά σε σύνθετες καταπονήσεις. Όσο κανείς δεν μπορεί να αμφισβητήσει την ευκολία που προσφέρουν οι αριθμητικές μελέτες, άλλο τόσο κανείς δεν μπορεί να αμφισβητήσει την ανάγκη υλοποίησης δοκιμών βάσει των αποτελεσμάτων των οποίων θα γίνει επικύρωση των αριθμητικών προσομοιωμάτων. Όσον αφορά στο πειραματικό μέρος της μελέτης, το κύριο στοιχείο που διαφοροποιεί τη συγκεκριμένη μελέτη από παλαιότερες είναι η χρήση νέων πειραματικών τεχνικών που “αφουγκράζονται” το εσωτερικό των δοκιμίων και δίνουν σημαντικότατες πληροφορίες για τις εσωτερικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα. Κινούμενοι στο πνεύμα της συνδυασμένης αντιμετώπισης του προβλήματος, η σύνδεση μελετήθηκε πειραματικά (όπου ήταν αναγκαίο) και αριθμητικά. Αρχικά αξιοποιήθηκε η μοναδική προϋπάρχουσα σχετική πειραματική μελέτη της σύνδεσης δύο επιστυλίων που υποβλήθηκαν σε εφελκυσμό από τον Δρα Ζάμπα. Οι καμπύλες δύναμης - μετατόπισης απετέλεσαν τη βάση για την κατασκευή του αριθμητικού προσομοιώματος, το οποίο χρησιμοποιήθηκε στην παραμετρική ανάλυση που ακολούθησε με στόχο τη διερεύνηση της επίδρασης σειράς γεωμετρικών παραμέτρων του συνδέσμου στη μηχανική συμπεριφορά της σύνδεσης. Η προϋπάρχουσα αριθμητική μελέτη του Δρα Ζάμπα χρησιμοποιήθηκε για συγκριτικούς λόγους. Τα μηχανικά χαρακτηριστικά του τιτανίου (υλικό συνδέσμου) προσδιορίστηκαν μέσω δοκιμών αμέσου εφελκυσμού και του κονιάματος (υλικό πλήρωσης της εντορμίας) μέσω δοκιμών αμέσου εφελκυσμού, αντιδιαμετρικής θλίψης και μονοαξονικής θλίψης. Οι νέες πειραματικές τεχνικές αποφασίστηκε αρχικά να χρησιμοποιηθούν σε απλές σχετικά δοκιμές ώστε να μπορέσουν να βαθμονομηθούν και να ερμηνευτούν οι καταγραφές τους. Έτσι, το πρώτο μέρος της πειραματικής μελέτης αφορά στο μάρμαρο Διονύσου, στο μάρμαρο δηλαδή που χρησιμοποιείται σήμερα στα έργα αναστήλωσης του Παρθενώνα. Υλοποιήθηκαν πειράματα σε δοκίμια μορφής “dogbone” με δύο συμμετρικές εγκοπές υπό άμεσο εφελκυσμό και δοκιμές κάμψης τριών σημείων σε πρισματικά δοκίμια με μία εγκοπή στο μέσο του μήκους τους. Τα πρώτα αποτελέσματα ήταν ενθαρρυντικά και συνηγόρησαν στην περαιτέρω χρήση των τεχνικών αυτών στο κυρίως πειραματικό πρωτόκολλο. Λόγω έλλειψης πειραματικών δεδομένων που αφορούν στη σύνδεση των επιστυλίων με σύνδεσμο μορφής “I” υπό διάτμηση, πραγματοποιήθηκαν στο πλαίσιο της διατριβής σχετικές δοκιμές. Οι πειραματικές τεχνικές πρόσφεραν σημαντικές πληροφορίες από το εσωτερικό των δοκιμίων και βοήθησαν στην κατανόηση της μηχανικής απόκρισης στη σύνδεσης. Επιπρόσθετα, μέσω των δοκιμών αυτών σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε μια νέα πειραματική διάταξη εκτέλεσης πειραμάτων καθαρής ή “σχεδόν” καθαρής διάτμησης για τέτοιου είδους δοκίμια. Το κατάλληλα τροποποιημένο ως προς τις γεωμετρικές διαστάσεις αριθμητικό προσομοίωμα επικυρώθηκε βάσει των πειραμάτων που μόλις αναφέρθηκαν. Η αριθμητική ανάλυση που ακολούθησε εστιάστηκε στην ύπαρξη του ανακουφιστικού κενού και στην ποσοτικοποίηση της θετικής επίδρασής του στις τάσεις που αναπτύσσονται κυρίως στο μάρμαρο. Τέλος, προσδιορίστηκε αριθμητικά το τασικό πεδίο λόγω σύνθετης καταπόνησης τόσο στην περίπτωση της σύνδεσης δύο γραμμικών όσο και δύο γωνιακών επιστυλίων.	el
heal.abstract	The present PhD thesis deals with a typical connection of two epistyles of the Parthenon Temple by means of an “I” shaped connector and suitable filling mortar. The connections are subjected to tensile, shear and mixed loading modes. It is beyond any doubt that numerical studies constitute a useful and flexible tool in the hands of engineers working in restoration projects. On the other hand it is also beyond any doubt that numerical models should be properly validated based on data obtained from experimental studies. The main characteristic of the present experimental study compared to previous ones is the use of innovative experimental techniques which pump data form the interior of the specimens. The problem is studied both experimentally and numerically. A previous experimental study concerning the tensile behaviour of connections was carried out by Dr Zambas. The respective force - elongation curves was used for the construction and the validation of the numerical model of the present study. The numerical model was used for a parametric numerical analysis in order to investigate the influence of some geometric parameters of the connector on the mechanical response of the connection. The results were compared with the respective ones of a previous numerical study. The mechanical characteristics of titanium (the connector’s material) were determined by means of a series of tensile tests while mortar (the filling material) was studied by carrying out a number of tensile-, compressive- and Brazilian-tests. Since the innovative experimental techniques are the main “tool” in the present experimental study, it was decided for them to be calibrated by means of elementary tests, i.e. during a number of tensile and three-point bending tests in specimens made of Dionysos marble. The results were encouraging and therefore the same techniques were used in the main experimental protocol. Since there was lack of knowledge concerning the shear behaviour of the connection, the experimental study of the problem was inevitable. The experimental techniques provided interesting data which helped to understand the shear response of the connection. In addition, a new experimental set-up for the realization of a pure or an “almost pure” shear test was designed and constructed. The properly modified numerical model was validated based on the afore¬mentioned experiments. The numerical analysis followed was focused on the relieving space and the quantification of its positive effect on the stress field developed especially in marble blocks. Finally, the stress field was also determined when two linear or two corner epistyles were subjected to mixed loading.	en
heal.sponsor	H παρούσα έρευνα έχει συγχρηματοδοτηθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο - ΕΚΤ) και από εθνικούς πόρους μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» του Εθνικού Στρατηγικού Πλαισίου Αναφοράς (ΕΣΠΑ) – Ερευνητικό Χρηματοδοτούμενο Έργο: “Ηράκλειτος ΙΙ”. Επένδυση στην κοινωνία της γνώσης μέσω του Ευρωπαϊκού Κοινωνικού Ταμείου.	el
heal.sponsor	This research has been co-financed by the EU (European Social Fund - ESF) and Greek national funds through the Operational Program "Education and Lifelong Learning" of the National Strategic Reference Framework (NSRF) - Research Funding Program: "Heracleitus II". Investing in knowledge society through the European Social Fund.	en
heal.advisorName	Κουρκουλής, Σταύρος	el
heal.advisorName	Kourkoulis, Stavros	en
heal.committeeMemberName	Αγιουτάντης, Ζαχαρίας	el
heal.committeeMemberName	Μπότσης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Ανδριανόπουλος, Νίκος	el
heal.committeeMemberName	Βάγιας, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Τριάντης, Δήμος	el
heal.committeeMemberName	Agioutantis, Zacharias	en
heal.committeeMemberName	Botsis, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Andrianopoulos, Nikos	en
heal.committeeMemberName	Vagias, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Papadopoulos, George	en
heal.committeeMemberName	Triantis, Dimos	en
heal.academicPublisher	Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	220
heal.fullTextAvailability	true