Μελέτη σεισμική απόκρισης τρίκλιτου ναού, βασιλικού ρυθμού απο τοιχοποιία
Creators: name: Κούτσιανου, Αναστασία Γεωργίου
name: Λυπηρίδου, Παρθένα Θεοδώρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2007
Subjects: Τρίκλιτη βασιλική
Ιδιομορφική ανάλυση
Φασματική ανάλυση
Δυναμική ανάλυση
Σεισμός Κοζάνης
Σεισμική συμπεριφορά
Three-aisled basilica
Modal analysis
Spectral analysis
Dynamic analysis
Earthquake of Kozani
Seismic behavior

description: Στο πλαίσιο της παρούσης διπλωματικής εργασίας έγινε προσπάθεια ναδιερευνηθεί η δυναμική και σεισμική απόκριση ναών, βασιλικού ρυθμού, πουβρίσκονται στην περιοχή της Κοζάνης και Γρεβενών και να προταθούν σχήματαενίσχυσης για τη βελτίωση της δυναμικής συμπεριφοράς τους. Τέλος έγινεπροσπάθεια να προβλεφθεί η εμφάνιση και η εξέλιξη των βλαβών στα δομικάστοιχεία της κατασκευής υπό διάφορες φορτιστικές καταστάσεις, τόσο στον αρχικόόσο και στον ενισχυμένο φορέα.Αρχικά, πραγματοποιήθηκε επιτόπου επίσκεψη στις εκκλησίες ΑγίαςΠαρασκευής στο Παλαιοχώρι Γρεβενών, Κοιμήσεως της Θεοτόκου στην ΚνίδηΓρεβενών, Αγίου Νικολάου στη Σαρακήνα Γρεβενών και Τιμίου Προδρόμουστη Λευκοπηγή Κοζάνης, οι οποίες υπέστησαν βλάβες κατά το σεισμό της Κοζάνηςστις 13 Μαΐου 1995 και έγινε η αποτύπωση της γεωμετρίας τους. Εδώ πρέπει νασημειωθεί ότι οι παραπάνω ναοί έχουν ήδη επισκευασθεί, οπότε δεν κατέστη δυνατήη παράλληλη αποτύπωση των βλαβών τους, αλλά μόνο η παρατήρηση, όπου ήτανφανερό, των μεθόδων που χρησιμοποιήθηκαν κατά την αποκατάστασή τους.Και οι τέσσερις ναοί είναι τρίκλιτες βασιλικές χτισμένες το β’ μισό του 19ουαιώνα και όπως προέκυψε από την αποτύπωση έχουν παρόμοια γεωμετρία μεμικρές αποκλίσεις στις διαστάσεις τους. Για τους παραπάνω λόγους αποφασίστηκε ηκατασκευή ενός κοινού προσομοιώματος χρησιμοποιώντας κάποιες τυπικέςδιαστάσεις, μιας και η κατασκευή τεσσάρων διαφορετικών προσομοιωμάτων με τηνακριβή γεωμετρία του εκάστοτε ναού εκτιμήθηκε ότι δεν θα εισήγαγε αξιόλογεςδιαφορές στην απόκριση.Αξίζει να σημειωθεί ότι η προσομοίωση τέτοιων δομημάτων είναι αρκετάεπίπονη αφενός λόγω των ιδιαίτερων γεωμετρικών χαρακτηριστικών τους (θόλοι,κόγχες, καμάρες) καθώς και της ασαφούς σύνδεσης και τελικά λειτουργίας τους,εύκαμπτων στοιχείων όπως η στέγη, τα ταβάνια, ο γυναικωνίτης και το τέμπλο.Συγκεντρωτικά, τα βήματα που ακολουθήθηκαν για την εκπόνηση τηςπαρούσης εργασίας ήταν τα ακόλουθα:• Αρχικά, πραγματοποιήθηκε επιτόπου επίσκεψη και αποτύπωση τηςγεωμετρίας των υπόψη ναών.• Έγινε σχεδίαση της γεωμετρίας των ναών και επιλογή των τυπικώνδιαστάσεων και γεωμετρικών χαρακτηριστικών για την αριθμητικήπροσομοίωση του προς ανάλυση φορέα.• Κατασκευάσθηκε ο αρχικός, τυπικός, φορέας και εξετάσθηκαν, με τη χρήσητου προγράμματος SAP2000 και LUSAS, τα ιδιομορφικά χαρακτηριστικά του(ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5).• Πραγματοποιήθηκαν για τον αρχικό φορέα ελαστικές-γραμμικές αναλύσεις μετο πρόγραμμα SAP2000. Πιο συγκεκριμένα υλοποιήθηκαν μία“ψευδοστατική”, μία φασματική και μία δυναμική ανάλυση. Για την πρώτηκαταγράφηκαν οι μετακινήσεις σε χαρακτηριστικές θέσεις, ενώ για τις άλλεςδύο καταγράφηκαν επιπλέον οι αναπτυσσόμενες τάσεις. Υιοθετώντας ένακριτήριο αστοχίας Mohr – Coulomb διερευνήθηκαν οι περιοχές στις οποίεςπαρουσιάζεται υπέρβαση αντοχών και κατ’ επέκταση αστοχία (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6).• Έγινε διερεύνηση της επιρροής της χρήσης των αντηρίδων σε διάφορουςφορείς, ενώ παράλληλα διερευνήθηκε η συμπεριφορά του φορέα μετά τηναποκόλληση των τοίχων. Από ελαστικές αναλύσεις καταγράφηκαν τάσεις καιμετακινήσεις (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7).• Πραγματοποιήθηκαν ελαστικές-γραμμικές αναλύσεις με το πρόγραμμαSAP2000. Πιο συγκεκριμένα υλοποιήθηκαν μία “ψευδοστατική”, μίαφασματική και μία δυναμική ανάλυση. Η πρώτη πραγματοποιήθηκε σεεναλλακτικά σχήματα ενίσχυσης που προτάθηκαν και καταγράφηκαν οιμετακινήσεις σε χαρακτηριστικές θέσεις, ενώ οι άλλες δύοπραγματοποιήθηκαν στο τελικό σχήμα ενίσχυσης που αποφασίστηκε καικαταγράφηκαν επιπλέον οι αναπτυσσόμενες τάσεις. Υιοθετώντας ένα κριτήριοαστοχίας Mohr – Coulomb διερευνήθηκαν οι περιοχές στις οποίεςπαρουσιάζεται υπέρβαση αντοχών και κατ’ επέκταση αστοχία (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9).
description: This thesis includes analyses that focus on the dynamic and seismic behavior of three-aisled basilica churches, in the district of Kozani and Grevena, in Greece. The first objective of this study is to propose various ways of restoration in order to improve the seismic behavior of these churches. A second objective is to predict the initiation and the development of any potential failure at various structural elements under several load combinations. Firstly, a visit to the churches, St. Paraskeui in Palaioxwri, Grevena, Virgin Mery in Knidi, Grevena, St. Nikolaou in Sarakina, Grevena and St. Prodromou in Levkopigi, Kozani, was carried out, and their geometry were recorded. These churches were heavily damaged after the Kozani earthquake, on the 13th of May, 1995. The above churches had many common characteristics and the differences in their dimensions were so small, that a typical church was able to be designed. The model has average dimensions and geometrical features.Next, a modal analysis was performed on an initial, typical model, using the programs SAP2000 and LUSAS (chapter 5). An elastic analysis was carried out, using the program SAP2000. In the beginning, gravitational and/or earthquake loads were applied in order to identify the deformation of the model, which was used in the modal analysis. The earthquake forces (in both directions), are found as a product of the masses with an assumed normalized acceleration equal to 1g (acceleration of gravity). Afterwards, an elastic, using the design spectrum specified by the Greek Seismic Code (EAK 2000), and a dynamic analysis were performed. During these analyses the gravitational loads and the earthquake forces were applied simultaneously, in order to identify certain areas of the load-bearing system that exhibit stress concentration and reaches critical tensile compressive and shear strength values for the stone masonry. The stress fields, which were obtained in this way, were combined with a Mohr-Coulomb (σ-τ) failure criterion in order to identify the failure areas (chapter 6). Also, a parametric investigation was performed by studying the behavior of walls after their separation and methods of improvement of their strength capacity (chapter 7).Finally, elastic analyses were carried out on various models which represent solutions of restoration, using the program SAP2000. Afterwards, an elastic analysis using the design spectrum, specified by the Greek Seismic Code (EAK 2000), and a dynamic analysis were performed on the final model for the restoration of the church. All these analyses were carried out with the same way as in chapter 6, (chapter 9)