Σύγκριση Μεθοδολογίας Ευρωκώδικα και Θεωρίας της Τροχιάς για διάφορα δοκίμια Οπλισμένου Σκυροδέματο

Θεοδωρούλης, Αχιλλέας; Theodoroulis, Achilleas

dc.contributor.author	Θεοδωρούλης, Αχιλλέας	el
dc.contributor.author	Theodoroulis, Achilleas	en
dc.date.accessioned	2018-11-07T09:10:23Z
dc.date.available	2018-11-07T09:10:23Z
dc.date.issued	2018-11-07
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47932
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8831
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση των Κατασκευών”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Οπλισμένο σκυρόδεμα	el
dc.subject	Θεωρία της Τροχιάς Θλιπτικής Δύναμης	el
dc.subject	Ευροκώδικας	el
dc.subject	Σύγκριση Ευροκώδικα και Θεωρίας της Τροχιάς	el
dc.subject	Reinforced concrete	en
dc.subject	Theory of Compressive Force Path	en
dc.subject	Eurocode	el
dc.title	Σύγκριση Μεθοδολογίας Ευρωκώδικα και Θεωρίας της Τροχιάς για διάφορα δοκίμια Οπλισμένου Σκυροδέματο	el
dc.title	Comparison between Eurocode and Compressive Force Path Method for Various Specimens of Reinforced Concrete	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Structural analysis (Engineering)--Data processing	en
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2008112332
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-24
heal.abstract	Η παρούσα μελέτη αφορά την σύγκριση της μεθοδολογίας του Ευρωκώδικα και της Θεωρίας της Τροχιάς Θλιπτιικής Δύναμης (Τ.Θ.Δ.) για διάφορα δοκίμια οπλισμένου σκυροδέματος. Για τον σκοπό αυτό αντλήθηκαν δεδομένα πειραματικών δοκιμίων από έντεκα (11) έγκριτα δημοσιευμένα άρθρα. Στο άρθρο 1, ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 0.76 και 2.27 αντίστοιχα. Στο άρθρο 2, ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 0.76 και 0.87 αντίστοιχα. Στο ποσοστό αναλογίας ο Ευρωκώδικας είναι λίγο καλύτερος. Στο άρθρο 3, ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού a/d=2.6 και a/d=3.6, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 1.16 και 2.99, 1.12 και 3.13 αντίστοιχα. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού a/d=1.6, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 0.49 και 1.95 αντίστοιχα. Στο άρθρο 4, ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ. Ωστόσο η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών δεν είναι κοντινή, σε σύγκριση με τον Ευρωκώδικα διαφέρουν κατά ποσοστά 0.17 και 0.21 αντίστοιχα. Στο άρθρο 5, η μόνη σύγκριση γίνεται βάσει αναλογίας οπλισμών και οι τιμές των ποσοστών δεν είναι κοντινές για την Θεωρία της Τ.Θ.Δ., ενώ για τον Ευρωκώδικα συμβαίνει σε κάποιες φορές να είναι κοντινές οι τιμές. Τα ποσοστά για τις 4 δοκούς είναι 0.21 και 0.39, 0.22 και 0.42, 0.38 και 0.73, 0.2 και 0.47 αντίστοιχα. Στο άρθρο 6, ο τρόπος και η μορφή αστοχίας των δοκών, δείχνουν ότι οι δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ. Ωστόσο η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών είναι κοντινή μόνο για την πρώτη δοκό ενώ στην δεύτερη ο Ευρωκώδικας έχει καλύτερα αποτελέσματα. Σε σύγκριση με τον Ευρωκώδικα διαφέρουν κατά ποσοστά 1.06 και 3.82, 0.38 και 1.37 αντίστοιχα. Στο άρθρο 7, ο τρόπος και η μορφή αστοχίας των δοκών, όσο και η τιμή δείχνουν ότι οι δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ. Ωστόσο η τιμή αστοχίας είναι κοντινότερη για την πρώτη δοκό στον Ευρωκώδικα. Συνολικά οι δύο μέθοδοι έχουν καλά ποσοστά, καλύτερα όμως η Θεωρία Τ.Θ.Δ.. Σε σύγκριση με τον Ευρωκώδικα διαφέρουν κατά ποσοστά 1.17 και 0.91, 0.88 και 0.69, 0.81 και 0.64 αντίστοιχα. Στο άρθρο 8, ο τρόπος και η μορφή αστοχίας των δοκών, όσο και η τιμή δείχνουν ότι οι δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου Ι και ΙΙ. Ωστόσο η τιμή αστοχίας για την άοπλη δοκό απέχει για τις δυο μεθόδους. Συνολικά οι δύο μέθοδοι έχουν καλά ποσοστά, καλύτερα όμως η Θεωρία Τ.Θ.Δ.. Σε σύγκριση με τον Ευρωκώδικα διαφέρουν κατά ποσοστά 8.22 και 6.24, 0.81 και 0.47, 0.91 και 0.93, 0.93 και 0.07 αντίστοιχα. Στο άρθρο 9, ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 1.03 και 12.17, 0.9 και 15.03, 0.94 και 18.49, 0.72 και 25.25, 0.93 και 17.85, 0.92 και 25.59 αντίστοιχα. Στο άρθρο 10, ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, παρόλο που η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών δεν είναι κοντινή, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 0.06 και 0.47 αντίστοιχα. Ο Ευρωκώδικας παρουσιάζει καλύτερη τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών. Στο άρθρο 11, η μόνη σύγκριση γίνεται βάσει αναλογίας οπλισμών και οι τιμές των ποσοστών δεν είναι κοντινές ούτε για την Θεωρία της Τ.Θ.Δ., ούτε για τον Ευρωκώδικα. Τα ποσοστά για τους δεκατρείς (13) στύλους είναι 0.02 και 0.16, 0.03 και 0.20, 0.02 και 0.16, 0.03 και 0.07, 1.76 και 1.88, 4.93 και 5.28, 0.03 και 0.10, 0.01 και 0.12, 0.03 και 0.09, 0.04 και 0.08, 5.15 και 5.52, 2.93 και 3.14, 0.47 και 0.50 αντίστοιχα. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι τιμές θραύσης των δοκιμίων είναι χωρίς συνδετήρες και οι τιμές αντοχής των στύλων χωρίς συνδετήρες, για τις δυο θεωρίες, παρουσιάζει κοντινές τιμές. Συνεπώς οι μέθοδοι είναι υπέρ της ασφαλείας. Στο τέλος παρουσιάζονται η Ανασκόπηση των Αποτελεσμάτων, η Δικτυογραφία και η Βιβλιογραφία, καθώς και τα έντεκα (11) Παραρτήματα Υπολογισμών.	el
heal.abstract	Η παρούσα μελέτη αφορά την σύγκριση της μεθοδολογίας του Ευρωκώδικα και της Θεωρίας της Τροχιάς Θλιπτιικής Δύναμης για διάφορα δοκίμια οπλισμένου σκυροδέματος. Για τον σκοπό αυτό αντλήθηκαν δεδομένα πειραματικών δοκιμίων από έντεκα (11) έγκριτα δημοσιευμένα άρθρα. Στο άρθρο 1, η εξωτερικά συγκολλημένη (EB) πλάκα ινοπλισμένου σκυροδέματος (FRCM) χρησιμοποιήθηκε με επιτυχία ως δομική ενίσχυση για διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της καμπτικής και διατμητικής ενίσχυσης των δοκών οπλισμένου σκυροδέματος (RC), της καμπτικής ενίσχυσης των πλακών RC και της συγκράτησης των κολώνων. Κατασκευάστηκαν δεκατρείς δοκοί RC μεσαίου μεγέθους με ανεπάρκεια διάτμησης, ενισχυμένες στην διάτμηση και δοκιμασμένες με δοκιμή κάμψης τριών σημείων. Οι παράμετροι δοκιμής ήταν: (α) τύπου FRCM (πολυπαραφαινυλενο βενζοβισοξαζόλη, άνθρακας και γυαλί), (β) ενισχυτική διαμόρφωση (πλήρης έναντι διαλείπουσας λωρίδας), και (γ) αριθμός στρωμάτων υφάσματος. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 0.76 και 2.27 αντίστοιχα. Στο άρθρο 2, διερευνάται η επίδραση, της χρήσης ανακυκλωμένων αδρανών σκυροδέματος (RCA) από απόβλητα κατασκευών και καταστροφών (C&D) συνδυασμένα με μακρο-ίνες βασάλτη, στην καμπτική συμπεριφορά και στην οριακή αντοχή των δοκών οπλισμένου σκυροδέματος πειραματικά και αναλυτικά. Ένα σύνολο από 16 δοκίμια δοκών οπλισμένου σκυροδέματος δοκιμάστικαν σε καμτική αστοχία. Οι διευρευνούμενες παράμετροι περιλαμβάνουν το ποσοστό αντικατάστασης ανακυκλωμένων αδρανών σκυροδέματος (RCA) και το κλάσμα του όγκου των μακρο-ινών βασάλτη (BMF). Επιπλέον τα πειραματικά αποτελέσματα συγκρίθηκαν έναντι των ισχύοντων αναλυτικών μοντέλων και των εξισώσεων βασισμένων σε κώδικες, για διάφορα συμβατικά σκυροδέματα. Τα αποτελέσματα των δοκιμών έδειξαν ότι η καμπτική αντοχή των δοκών, με την προσθήκη μακρο-ινών βασάλτη (BMF), βελτιώθηκε. Από την άλλη πλευρά, η χρήση των ανακυκλωμένων αδρανών σκυροδέματος δεν έχει καμία σημαντική επίδραση στην καμπτική αντοχή των δοκών που διερευνήθηκαν. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 0.76 και 0.87 αντίστοιχα. Στο ποσοστό αναλογίας ο Ευρωκώδικας είναι λίγο καλύτερος. Στο άρθρο 3, δεκαοκτώ δοκοί ενεργούς πεπάλης σκυροδέματος (RPC) υποβλήθηκαν σε μονοτονικό φορτίο, δοκιμάστηκαν για να ποσοτικοποιήσουν την επίδραση ενός νέου τσιμεντοειδούς πλέγματος υλικών, σε διατμητική συμπεριφορά δοκών σκυροδέματος με διαμήκη οπλισμό, χωρίς συνδετήρες. Οι κύριες μεταβλητές των δοκιμών είναι το ποσοστό της αναλογίας διάτμησης με το ενεργό ύψος (a/d), το ποσοστό της διαμήκους όπλισης (ρw), το ποσοστό των κλασμάτων όγκου ινών χάλυβα (Vf) και το ποσοστό της πούδρας πυριτίου (SF). Οι προτεινόμενες εξισώσεις σχεδιασμού διάτμησης από τους Ashour et al. και Bunni για δοκούς υψηλής αντοχής ινοπλισμένου σκυροδέματος (HSFRC) έχουν τροποποιηθεί στη δημοσίευση αυτή για να προβλέψουν την διατμητική αντοχή λεπτών δοκών, χωρίς συνδετήρες και με a/d≥2.5. Οι τροποιημένες προβλέψεις συγκρίθηκαν με τις προβλέψεις των Shine et al., Kwak et al. και Khuntia et al. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού a/d=2.6 και a/d=3.6, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 1.16 και 2.99, 1.12 και 3.13 αντίστοιχα. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού a/d=1.6, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 0.49 και 1.95 αντίστοιχα. Στο άρθρο 4, εκτελούνται δοκιμές φόρτισης σε δοκίμια δοκών οπλισμένου σκυροδέματος, κατασκευασμένα από σύνθετα τσιμεντοειδή ενισχυμένα με ίνες πολυουρεθάνης, ενσωματώνοντας λεπτόκοκκα αδρανή με διαφορετικές αναλογίες νερού-συνδετικού υλικού. Επίσης, πραγματοποιούνται μη γραμμικές αναλύσεις πεπερασμένων στοιχείων για να διερευνηθούν οι επιδράσεις των αναλογιών ύδατος-συνδετικού υλικού και των ράβδων οπλισμού, καθώς και την δύναμη διάτμησης δέσμης των δοκών οπλισμένου σκυροδέματος. Επιπρόσθετα, για ορισμένους παράγοντες, ερευνάται η επίδραση της παρουσίας ή της απουσίας των ράβδων οπλισμού με διάτμηση στην αντοχή διατμήσεως των ακτίνων R-HFDFRCC RC. Διαπιστώνεται ότι οι διακυμάνσεις στο μέγιστο φορτίο των δειγμάτων δοκών RC, που οφείλονται σε διαφορές στην αναλογία νερού-συνδετικού, μπορούν γενικά να προβλεφθούν, εάν κατανοήσουμε τις διαφορές στις ιδιότητες των υλικών (κυρίως αντοχή σε θλίψη, αντοχή σε εφελκυσμό και τελική εφελκυστική τάση), εξαιρετικά σε ρευστά με σύνθετα υλικά τσιμέντου που ενσωματώνουν ανακυκλωμένο λεπτόκοκκα αδρανή. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ. Ωστόσο η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών δεν είναι κοντινή, σε σύγκριση με τον Ευρωκώδικα διαφέρουν κατά ποσοστά 0.17 και 0.21 αντίστοιχα. Στο άρθρο 5, εκτελούνται δοκιμές φόρτισης σε δοκίμια δοκών οπλισμένου σκυροδέματος, κατασκευασμένα από σύνθετα τσιμεντοειδή ενισχυμένα με ίνες πολυουρεθάνης, ενσωματώνοντας λεπτόκοκκα αδρανή με διαφορετικές αναλογίες νερού-συνδετικού υλικού. Επίσης, πραγματοποιούνται μη γραμμικές αναλύσεις πεπερασμένων στοιχείων για να διερευνηθούν οι επιδράσεις των αναλογιών ύδατος-συνδετικού υλικού και των ράβδων οπλισμού, καθώς και η δύναμη διάτμησης δέσμης των δοκών οπλισμένου σκυροδέματος. Επιπρόσθετα, για ορισμένους παράγοντες, ερευνήσαμε την επίδραση της παρουσίας ή της απουσίας των ράβδων οπλισμού με διάτμηση στην αντοχή διατμήσεως των ακτίνων R-HFDFRCC RC. Διαπιστώσαμε ότι οι διακυμάνσεις στο μέγιστο φορτίο των δειγμάτων δοκών RC, που οφείλονται σε διαφορές στην αναλογία νερού-συνδετικού, μπορούν γενικά να προβλεφθούν, εάν κατανοήσουμε τις διαφορές στις ιδιότητες των υλικών (κυρίως αντοχή σε θλίψη, αντοχή σε εφελκυσμό και τελική εφελκυστική τάση), εξαιρετικά σε ρευστά με σύνθετα υλικά τσιμέντου που ενσωματώνουν ανακυκλωμένο λεπτόκοκκα αδρανή. Λόγω απουσίας δείγματος εικόνας αστοχίας δεν μπορεί να γίνει σύγκριση με τον Τύπο ΙΙ αστοχίας της μορφής όλων των δοκών. Η μόνη σύγκριση γίνεται βάσει αναλογίας οπλισμών και οι τιμές των ποσοστών δεν είναι κοντινές για την Θεωρία της Τ.Θ.Δ., ενώ για τον Ευρωκώδικα συμβαίνει σε κάποιες φορές να είναι κοντινές οι τιμές. Τα ποσοστά για τις 4 δοκούς είναι 0.21 και 0.39, 0.22 και 0.42, 0.38 και 0.73, 0.2 και 0.47 αντίστοιχα. Στο άρθρο 6, η ανάπτυξη τεχνολογιών παραγωγής δοκών υψηλής αντοχής, με σκοπό την δημιουργία ασφαλούς και ανθεκτικού υλικού, συνδέεται με αριθμητικά μοντέλα πραγματικών αντικειμένων. Σε αυτή την μελέτη διερευνήθηκαν τριδιάστατα μη γραμμικά πεπερασμένα στοιχεία μοντέλων δοκών RC υψηλής αντοχής, με σύνθετη γεωμετρία. Η αριθμητική ανάλυση εκτελέστηκε χρησιμοποιώντας το πακέτο πεπερασμένων στοιχείων, ANSYS. Τα αριθμητικά αποτελέσματα για τα σχέδια με ρωγμές ρωγμών είναι ποιοτικά αποδεκτά ως προς τη θέση, την κατεύθυνση και τη διανομή με τα δεδομένα δοκιμών. Το μοντέλο ήταν σε θέση να προβλέψει την εισαγωγή και διάδοση των καμπτικών και των διαγώνιων ρωγμών. Το συμπέρασμα ήταν ότι το μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων συνέλαβε με επιτυχία την ανελαστική συμπεριφορά κάμψης των δοκών σε αστοχία. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας των δοκών, δείχνουν ότι οι δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ. Ωστόσο η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών είναι κοντινή μόνο για την πρώτη δοκό ενώ στην δεύτερη ο Ευρωκώδικας έχει καλύτερα αποτελέσματα. Σε σύγκριση με τον Ευρωκώδικα διαφέρουν κατά ποσοστά 1.06 και 3.82, 0.38 και 1.37 αντίστοιχα. Στο άρθρο 7, αναφέρεται ότι το σκυρόδεμα είναι ένα ετερογενές σύνθετο υλικό φτιαγμένο από τσιμέντο, άμμο, χοντρόκοκκα αδρανή και νερό, αναμεμειγμένα σε επιθυμητή αναλογία, για να αποκτήσει την απαιτούμενη δύναμη. Το άοπλό σκυρόδεμα δεν αντέχει σε εφελκυσμό σε σύγκριση με την θλίψη. Για να αντισταθμιστεί το μειονέκτημα αυτό το σκυρόδεμα ενισχύεται με οπλισμό. Σήμερα, για την βελτίωση των ιδιοτήτων του σκυροδέματος και επίσης για να αναλάβει τον εφελκυσμό, ο συνδυασμός χάλυβα και γυαλιού σε ινοπλισμένες ράβδους πολυμερών (GFRP), υπόσχονται ικανονοποιητική αντοχή, λειτουργικότητα και ανθεκτικότητα. Για να διασφαλίσει την υπόσχεση και να υποστηρίξει τον σχεδιασμό κατασκευών με υβριδικό τύπο οπλισμού, η παρούσα μελέτη διερεύνησε την συμπεριφορά φόρτισης-εκτροπής δοκών RC με υβρίδια GFRP και ράβδους χάλυβα, χρησιμοποιώντας το λογισμικό ΑΤΕΝΑ. Αναλύθηκαν 14 δοκοί, περιλαμβάνοντας 6 δοκούς ελέγχου οπλισμένες με ράβδους μόνο χάλυβα ή μόνο GFRP Η συμπεριφορά των δοκών αυτών διερευνήθηκε μέσω των χαρακτηριστικών παραμόρφωσης φορτίου, της συμπεριφοράς θραύσης και του τρόπου αστοχίας. Η υβριδική δοκός RC GFRP-χάλυβα έδειξε τη βελτίωση της οριακής αντοχής και της παραμόρφωσης σε σχέση με την δοκό RC. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας των δοκών, όσο και η τιμή δείχνουν ότι οι δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ. Ωστόσο η τιμή αστοχίας είναι κοντινότερη για την πρώτη δοκό στον Ευρωκώδικα. Συνολικά οι δύο μέθοδοι έχουν καλά ποσοστά, καλύτερα όμως η Θεωρία Τ.Θ.Δ.. Σε σύγκριση με τον Ευρωκώδικα διαφέρουν κατά ποσοστά 1.17 και 0.91, 0.88 και 0.69, 0.81 και 0.64 αντίστοιχα. Στο άρθρο 8, η παρούσα μελέτη στοχεύει στη βελτίωση της αντοχής σε διάτμηση και κάμψη του σκυροδέματος με την προσθήκη ινών χάλυβα. Επίσης, η μελέτη ερευνά την επίδραση της προέντασης στην αντοχή διάτμησης και κάμψης του σκυροδέματος. Σε αυτό το ερευνητικό έργο, προστίθεται 20% ιπτάμενης τέφρας (κλάση-C) ως υποκατάστατο συνδετικού υλικού στο βάρος του και 1,5% ίνες χάλυβα κατά βάρος σκυροδέματος. Με βάση τα πειραματικά αποτελέσματα, μπορεί να φανεί ότι η ικανότητα μεταφοράς φορτίου των ινών χάλυβα αυξήθηκε κατά 30-50% από την απλή δοκό χωρίς προεντεταμένη. Και η χωρητικότητα φορτίου αυξάνεται κατά περίπου 30-90% από την απλή δοκό προεντεταμένου σκυροδέματος. Η χρήση ινών χάλυβα σε ένα μείγμα σκυροδέματος βρέθηκε ότι αυξάνει την αντοχή στη ρωγμή των δοκών. Ως εκ τούτου, βάσει πειραματικών αποτελεσμάτων μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι οι δοκοί από οπλισμένο σκυρόδεμα προεντεταμένης χαλύβδινης ίνας συμβάλλουν στη βελτίωση της διάτμησης, της κάμψης και της διάβρωσης. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας των δοκών, όσο και η τιμή δείχνουν ότι οι δοκοί έχουν παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου Ι και ΙΙ. Ωστόσο η τιμή αστοχίας για την άοπλη δοκό απέχει για τις δυο μεθόδους. Συνολικά οι δύο μέθοδοι έχουν καλά ποσοστά, καλύτερα όμως η Θεωρία Τ.Θ.Δ.. Σε σύγκριση με τον Ευρωκώδικα διαφέρουν κατά ποσοστά 8.22 και 6.24, 0.81 και 0.47, 0.91 και 0.93, 0.93 και 0.07 αντίστοιχα. Στο άρθρο 9, δοκιμάστηκαν συνολικά έξι γεωμετρικά όμοιες στύλοι RC κανονικής αντοχής διαφορετικών δομικών μεγεθών (σε αναλογία 3: 5: 7) και με αξονικές αναλογίες συμπίεσης (0,4 και 0,6) για να διερευνηθεί η συμπεριφορά κάμψης και το μέγεθος όπου τα μεγέθη διατομής των στύλων κυμαίνονταν από 300mm έως 700mm και η αναλογία διατμήσεως ήταν 4. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι οι επιπτώσεις του μεγέθους στην καμπτική συμπεριφορά των στύλων RC υπό μονοτονικό οριζόντιο φορτίο ήταν προφανείς, συμπεριλαμβάνοντας την φέρουσα ικανότητα των δειγμάτων και την ολκιμότητά τους και την παραμόρφωση συμπίεσης στο σκυρόδεμα, η οποία μειώθηκε με την αύξηση του ύψους της διατομής. Όσο μεγαλύτερος είναι ο λόγος αξονικής συμπίεσης, τόσο πιο εμφανές είναι το αποτέλεσμα μεγέθους της ικανότητας φέρουσας κάμψης και της τελικής τάσης συμπίεσης του σκυροδέματος. Όταν η αξονική αναλογία συμπίεσης ήταν μικρή, η επίδραση μεγέθους της ολκιμότητας ήταν πιο έντονη. Ωστόσο, η παραδοχή ενός επίπεδου τμήματος εξακολουθεί να συγκρατείται για δείγματα μεγάλης κλίμακας, γεγονός που αποτελεί ένδειξη μηδενικού αποτελέσματος μεγέθους. Επιπλέον, δεν υπήρχε εμφανής επίδραση μεγέθους στα πρότυπα αποτυχίας εκτός από την αύξηση του πλάτους της ρωγμής με το μέγεθος της εγκάρσιας τομής. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, τόσο και η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 1.03 και 12.17, 0.9 και 15.03, 0.94 και 18.49, 0.72 και 25.25, 0.93 και 17.85, 0.92 και 25.59 αντίστοιχα. Στο άρθρο 10, δοκιμάστηκαν μια σειρά εννέα δειγμάτων υποστυλωμάτων RC που έχουν διάμετρο εγκάρσιας διατομής 150mm x 150mm και ύψος 960mm. Το πείραμα διεξάγεται για έλεγχο υποστυλωμάτος, στύλους με μανδύα τύπου ινοπλέγματος ως ενισχυτικό συγκράτησης πέραν των συνδετήρων και στύλο με μανδύα τύπου ινοπλέγματος ως μόνη ενίσχυση συγκράτησης. Η συνολική απόκριση των δειγμάτων ερευνήθηκε ως προς την ικανότητα μεταφοράς φορτίου, την αξονική μετατόπιση, την τάση, την παραμόρφωση, την πλευρική μετατόπιση και την ολκιμότητα. Τα αποτελέσματα της δοκιμής έδειξαν ότι ο στύλος με προσθήκη ινοπλέγματος δίνει 20% αύξηση στην αξονική αντοχή σε σύγκριση με την κανονικό στύλο ελέγχου. Παρατηρείται ότι οι στύλοι με μανδύες τύπου ινοπλέγματος ως ενίσχυση οπλισμού εκτός από τους συνδετήρες παρέχουν καλύτερη ολκιμότητα και όταν ο στύλος ενισχύεται μόνο με ινόπλεγμα αστοχεί με όλκιμο τρόπο. Ο τρόπος και η μορφή αστοχίας της δοκού, παρόλο που η τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών δεν είναι κοντινή, δείχνουν ότι η δοκός έχει παρόμοια συμπεριφορά αστοχίας με την δοκό Τύπου ΙΙ, σε αντίθεση με τον Ευρωκώδικα με τον οποίο διαφέρουν κατά ποσοστά 0.06 και 0.47 αντίστοιχα. Ο Ευρωκώδικας παρουσιάζει καλύτερη τιμή αστοχίας βάσει αναλογίας οπλισμών. Στο άρθρο 11, ο σχεδιασμός των κολώνων από οπλισμένο σκυρόδεμα και των διατμητικών τοιχωμάτων είναι μια επαναληπτική διαδικασία. Η αντοχή ενός υποτιθέμενου τμήματος ελέγχεται χρησιμοποιώντας διαγράμματα αλληλεπίδρασης και η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να βρεθεί ικανοποιητικό τμήμα. Η μελέτη εισάγει μια μέθοδο άμεσου σχεδιασμού και διαγράμματα σχεδίασης. Η μέθοδος άμεσης σχεδίασης είναι μια αναλυτική προσέγγιση μέσω της οποίας η απαιτούμενη περιοχή οπλισμού για μικρούς στύλους RC ή τοίχους διάτμησης προσδιορίζεται απευθείας χωρίς την χρήση διαγράμματος αλληλεπίδρασης. Αυτή η μέθοδος παρέχει μια προσαρμοσμένη επίλυση για ένα τμήμα οπλισμένου σκυροδέματος. Η αντοχή του τμήματος είναι ίση με τη ζήτηση από τα εφαρμοζόμενα φορτία και ροπές. Για κάθε κολώνα ή τοίχο διάτμησης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλά προσαρμοσμένα τμήματα με διαφορετικά μεγέθη και διατάξεις ραβδών. Το διάγραμμα σχεδίασης δείχνει όλα τα πιθανά τοποθετημένα τμήματα για ένα συγκεκριμένο στύλο ή τοίχο διάτμησης. Αυτή η μελέτη παρέχει αλγόριθμο για την κατασκευή διαγραμμάτων σχεδίασης. Η μόνη σύγκριση γίνεται βάσει αναλογίας οπλισμών και οι τιμές των ποσοστών δεν είναι κοντινές ούτε για την Θεωρία της Τ.Θ.Δ., ούτε για τον Ευρωκώδικα. Τα ποσοστά για τους δεκατρείς (13) στύλους είναι 0.02 και 0.16, 0.03 και 0.20, 0.02 και 0.16, 0.03 και 0.07, 1.76 και 1.88, 4.93 και 5.28, 0.03 και 0.10, 0.01 και 0.12, 0.03 και 0.09, 0.04 και 0.08, 5.15 και 5.52, 2.93 και 3.14, 0.47 και 0.50 αντίστοιχα. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι τιμές θραύσης των δοκιμίων είναι χωρίς συνδετήρες και οι τιμές αντοχής των στύλων χωρίς συνδετήρες, για τις δυο θεωρίες, παρουσιάζει κοντινές τιμές. Συνεπώς οι μέθοδοι είναι υπέρ της ασφαλείας. Στο τέλος παρουσιάζονται η Ανασκόπηση των Αποτελεσμάτων, η Δικτυογραφία και η Βιβλιογραφία, καθώς και τα έντεκα (11) Παραρτήματα Υπολογισμών.	el
heal.abstract	This study concerns the comparison of the Eurocode methodology and the compressive force path theory for various reinforced concrete specimens. For this purpose, experimental data samples from eleven (11) published papers were selected. In Article 1, the externally bonded (EB) fibreboard concrete slab (FRCM) was successfully used as a structural reinforcement for various applications, including bending and shearing reinforcement of reinforced concrete beams (RC), flexural reinforcement of RC plates and retaining columns. Thirteen RC beams of medium size with shear deficiency, reinforced in shear and tested with a three point bending test were built. The test parameters were: (a) FRCM type (polyparaphenylene benzobisoxazole, carbon and glass), (b) reinforcing configuration (complete over intermittent strip), and (c) number of fabric layers. The way and the shape of the beam failure, as well as the failure rate based on the proportion of reinforcements, show that the beam has a similar failure behavior with the Type III beam, as opposed to the Eurocode with which they differ by 0.76 and 2.27 respectively. In Article 2, the effect of the use of recycled aggregate concrete (RCA) from construction and disasters (C & D) combined with basalt macro fibers is investigated on the flexural behavior and the ultimate strength of reinforced concrete beams experimentally and analytically. A total of 16 samples of reinforced concrete beams tested in a seismic failure. The parameters to be elucidated include the rate of recycled aggregate concrete (RCA) and the basalt macrofiber (BMF) fraction. In addition, experimental results were compared against current analytical models and code-based equations for various conventional concrete. The test results showed that the flexural strength of the beams, with the addition of macrofiber basalt (BMF), improved. On the other hand, the use of recycled aggregate concrete has no significant effect on the flexural strength of the beams investigated. The way and the shape of the beam failure, as well as the failure rate based on the proportion of reinforcements, show that the beam has a similar failure behavior with the Type II beam, as opposed to the Eurocode with which they differ by 0.76 and 0.87 respectively. The Eurocode is a bit better value. In Article 3, eighteen concrete beams (RPC) were subjected to a monotonic load, they were tested to quantify the effect of a new cementitious matrix of materials on shear behavior of longitudinally reinforced concrete beams without staples. The main test variables are the percentage of the shear ratio with the active height (a / d), the percentage of longitudinal reinforcement (ρw), the percentage of the steel fiber volume fractions (Vf) and the percentage of silicon powder (SF). The proposed shear design equations by Ashour et al. and Bunni for high strength fiber reinforced concrete (HSFRC) beams have been modified in this publication to predict shear strength of fine beams without staples and with a / d≥2.5. The modified predictions were compared with the predictions of Shine et al., Kwak et al. and Khuntia et al. The way and the shape of the a / d = 2.6 and a / d = 3.6 beam failure, as well as the armored-rate failure value, show that the beams have a similar failure behavior with the Type II beam as opposed to the Eurocode with the which differ by 1.16 and 2.99, 1.12 and 3.13 respectively. The way and the shape of the a / d = 1.6 beam failure, as well as the failure rate based on the reinforcement ratio, show that the beams have a similar failure behavior with the Type III beam, as opposed to the Eurocode with which they differ by 0.49 and 1.95 respectively. In Article 4, load tests are carried out on concrete reinforced beams specimens made of composite cements reinforced with polyurethane fibers, incorporating fine aggregates with different water-binder ratios. Also, nonlinear finite element analyzes are performed to investigate the effects of the water-binder and reinforcing bars ratios as well as the beam shear strength of the reinforced concrete beams. Additionally, for some factors, the effect of the presence or absence of shear reinforcement bars on the shear strength of the R-HFDFRCC RC is investigated. It can be seen that fluctuations in the maximum load of RC beams, due to differences in the water-binder ratio, can generally be predicted if we understand the differences in material properties (mainly compressive strength, tensile strength and ultimate tensile stress) extremely fluids with cement composite materials incorporating recycled fine grain. The way and the shape of the skeleton failure show that the beam has a similar behavior to the Type II beam. However, the value of the failure rate based on reinforcement ratio is not close, compared to the Eurocode differing by 0.17 and 0.21 respectively . In Article 5, load tests are performed on reinforced concrete beams specimens made of polyurethane reinforced composite cementitious cements incorporating fine aggregates with different water-binder ratios. Also, non-linear finite element analyzes are performed to investigate the effects of the water-binder and reinforcing bars ratios as well as the beam shear strength of the reinforced concrete beams. Additionally, for some factors, we investigated the effect of the presence or absence of shear reinforcement bars on the shear strength of the R-HFDFRCC RC rays. We have found that fluctuations in the maximum load of RC beams, due to differences in water-binder ratio, can generally be predicted if we understand the differences in material properties (mainly compressive strength, tensile strength and ultimate tensile stress) extremely fluids with composite cement materials incorporating recycled fine aggregates. Due to the absence of a sample image of failure, no comparison can be made to Type II failure of the form of all beams. The only comparison is made on the basis of a reinforcement ratio and the values of the rates are not close to the theory of the TWD, while for the Eurocode it sometimes happens that the prices are close. The percentages for the 4 beams are 0.21 and 0.39, 0.22 and 0.42, 0.38 and 0.73, 0.2 and 0.47 respectively. In Article 6, the development of high strength beam manufacturing technologies to create safe and durable material is linked to numerical models of actual objects. In this study, three-dimensional nonlinear finite element models of high strength RC beams with complex geometry were investigated. Numerical analysis was performed using the finite element package, ANSYS. The numerical results for cracked cracks are qualitatively acceptable for positioning, direction and distribution with the test data. The model was able to predict the introduction and spread of bending and diagonal cracks. The conclusion was that the finite element model successfully captured the inelastic bending behavior of beams in failure. The way and the form of the failure of the beams show that the beams have a similar failure behavior with the Type II beam. However, the failure rate based on a proportion of reinforcements is only close to the first beam, while in the second the Eurocode has better results. Compared to the Eurocode, they vary by 1.06 and 3.82, 0.38 and 1.37 respectively. In Article 7, it is stated that the concrete is a heterogeneous composite made of cement, sand, coarse aggregates and water, mixed in a desired ratio, to obtain the required force. Unmanned concrete does not withstand tensile strength compared to grief. To compensate for the disadvantage this concrete is reinforced by reinforcement. Today, to improve the properties of concrete and also to assume tensile strength, the combination of steel and glass in fiber reinforced polymer bars (GFRP) promises satisfactory durability, functionality and durability. To ensure the promise and to support the design of hybrid reinforcement structures, this study investigated RC-beam load-diverting behavior with GFRP hybrids and steel rods using the ATENA software. Fourteen beams were analyzed, including 6 steel beams reinforced with only steel or GFRP. The behavior of these beams was investigated through load deformation characteristics, breaking behavior and failure mode. The RC GFRP-steel hybrid beam showed improved marginal strength and deformation relative to the RC beam. The way and the form of the failure of the beams as well as the value show that the beams have similar failure behavior with the Type II beam. However, the failure value is closest to the first Eurocode bar. In total, the two methods have good percentages, but rather the Therma ThRD. Compared to the Eurocode, they vary by 1.17 and 0.91, 0.88 and 0.69, 0.81 and 0.64 respectively. In Article 8, this study aims at improving the shear and bending strength of concrete by adding steel fibers. Also, the study investigates the effect of pre-stress on shear and bending strength of concrete. In this research project, 20% fly ash (class-C) is added as a binder to its weight and 1.5% steel fibers by weight of concrete.Based on the experimental results, it can be seen that the load capacity of the steel fibers increased by 30-50% from the single beam without preloading. And the load capacity is increased by about 30-90% from the single pre-cast concrete beam. The use of steel fibers in a concrete mix was found to increase the crack resistance of beams. Therefore, on the basis of experimental results, it can be concluded that pre-stressed steel fiber reinforced concrete beams contribute to improved shear, bending and corrosion. The way and the shape of the failure of the beams as well as the value show that the beams have similar failure behavior with the Type I and II beam. However, the failure value for the unburned beam is for both methods. In total, the two methods have good percentages, but the TTD theory is better. Compared to the Eurocode, they vary by 8.22 and 6.24, 0.81 and 0.47, 0.91 and 0.93, 0.93 and 0.07 respectively. In Article 9, six geometrically identical RC pillars of normal strength (different in 3: 5: 7) and axial compression ratios (0,4 and 0,6) were tested to investigate the bending behavior and the magnitude of the cross-section sizes of the posts ranged from 300mm to 700mm and the shear ratio was 4. The experimental results show that the effect of size on the flexural behavior of the RC poles under a monotonic horizontal load was evident, including the bearing capacity of the samples and their ductility and the compression deformation in the concrete, which decreased with the increase of the cross sectional height. The greater the ratio of axial compression, the more obvious is the result of the size of the bearing capacity and the final compression stress of the concrete. When the axial compression ratio was small, the ductility size effect was more pronounced. However, the assumption of a flat segment is still retained for large scale samples, indicating a zero size effect. In addition, there was no apparent size effect in failure patterns except for the increase in crack width by cross sectional size. The way and the shape of the beam failure, as well as the deflection value based on the proportion of reinforcements, show that the beam has a similar failure behavior with the Type III beam as opposed to the Eurocode with which they vary by 1.03 and 12.17, 0.9 and 15.03, 0.94 and 18.49, 0.72 and 25.25, 0.93 and 17.85, 0.92 and 25.59 respectively. In Article 10, a series of nine RC column specimens having a cross-sectional diameter of 150mm x 150mm and a height of 960mm were tested. The experiment is carried out for column control, wire mesh posts as reinforcement support beyond the fasteners and wire mesh pole as the only retention aid. The total response of the samples was investigated for load carrying capacity, axial displacement, stress, deformation, lateral displacement and ductility. The test results showed that the wire mesh insert gave a 20% increase in axial strength compared to the normal control post. It can be seen that wire mesh posts as reinforcing reinforcements in addition to the fasteners provide better ductility and when the post is reinforced with only a wire mesh it dents in a ductile manner. The way and the shape of the beam failure, although the failure rate based on a reinforcement ratio is not near, show that the beam has a similar failure behavior with the Type II beam, unlike the Eurocode with which they differ by 0.06 and 0.47 respectively . The Eurocode has a better defect rate based on a reinforcement ratio. In Article 11, the design of reinforced concrete columns and shear walls is a repetitive process. The strength of a putative segment is checked using interaction diagrams and the process continues until a satisfactory segment is found. The study introduces a direct design method and design diagrams. Direct drawing method is an analytical approach whereby the required reinforcement range for RC RC poles or shear walls is determined directly without the use of an interaction diagram. This method provides a customized solution for a section of reinforced concrete. The strength of the segment is equal to demand from the applied loads. For each column or shear wall, many customized sections of different sizes and stick arrangements can be used. The drawing diagram shows all possible segments for a particular shear or shear wall. This study provides an algorithm for drawing design diagrams. The only comparison is based on a ratio of reinforcements and the values of the percentages are not close either for the theory of the TTD or for the Eurocode. The percentages for the 13 poles are 0.02 and 0.16, 0.03 and 0.20, 0.02 and 0.16, 0.03 and 0.07, 1.76 and 1.88, 4.93 and 5.28, 0.03 and 0.10, 0.01 and 0.12, 0.03 and 0.09, 0.04 and 0.08, 5.15 and 5.52, 2.93 and 3.14, 0.47 and 0.50 respectively. It is worth noting that the fracture values of the specimens are free of staples, and the strength values of the poles without staples, for the two theories, show close values. Therefore, the methods are in favor of security. Finally, the Review of Results, Networking and Bibliography, as well as eleven (11) Calculations Annexes are presented.	en
heal.advisorName	Βουγιούκας, Εμμανουήλ	el
heal.committeeMemberName	Κουμούσης, Βλάσιος	el
heal.committeeMemberName	Koumousis, Vlasios	en
heal.committeeMemberName	Ζέρης, Χρήστος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	284 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true