Ωμοπλινθοδομές: Πειραματική διερεύνηση ενίσχυσης της φέρουσας ικανότητας των ωμοπλινθοδομών με σταθεροποιημένες συμπιεσμένες ωμοπλίνθους και εξωτερικά ινοπλέγματα συγκολλημένα με πηλοκονίαμα
Creators: name: Μπατσούκα, Χριστίνα Ηλία
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Ωμοπλινθοδομές
Σταθεροποιημένες-Συμπιεσμένες Ωμόπλινθοι
Συμβατές Μέθοδοι Αποκατάστασης/Ενίσχυσης
Ινοπλέγματα Υάλου/Χάλυβα
Πειραματικός Έλεγχος υπό Ανακυκλιζόμενη Φόρτιση
Earth Block Masonry
Stabilized-Compressed Earth Blocks
Compatible Restoration/Reinforcement Techniques
Glass/Steel Fiber Mesh
Experimental Testing under Cycling Loading

description: Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας αποτέλεσε η διερεύνηση της ενίσχυσης της φέρουσας ικανότητας των ωμοπλινθοδομών. Η εργασία στοχεύει να συμβάλει στην ανάπτυξη τεχνογνωσίας σχετικά με την αποκατάσταση του κελύφους και τη δομοστατική αναβάθμιση υφιστάμενων ιστορικών πλινθόκτιστων κατασκευών, με τρόπο συμβατό, καθώς επίσης να ενθαρρύνει την αναβίωση των παραδοσιακών τρόπων δόμησης προς όφελος της αειφορίας. Οι κατασκευές από πηλό συνθέτουν ένα από τα πολυπληθέστερα σύνολα της παγκόσμιας αρχιτεκτονικής κληρονομιάς, μεγάλο μέρος του οποίου αποτελείται από κατοικίες της λαϊκής αρχιτεκτονικής με δομικό σύστημα βασισμένο στην ωμοπλινθοδομή. Σημαντικό απόθεμα των κτιρίων αυτών σώζεται έως και σήμερα, χρήζει ωστόσο άμεσης συντήρησης και αποκατάστασης προκειμένου να μπορέσει να επαναχρησιμοποιηθεί και να διασώσει τον παραδοσιακό του χαρακτήρα. Επιπλέον, ο ιστορικός αυτός τρόπος δόμησης, που βασίζεται στη χρήση φυσικών υλικών, έχει κινήσει το ενδιαφέρον των μελετητών σύγχρονων κτιρίων, χάρη στο πλήθος πλεονεκτημάτων που παρουσιάζει, όπως τη διαμόρφωση υγιεινού εσωκλίματος και το χαμηλό ενεργειακό αποτύπωμα. Η δυσκολία αποκατάστασης ή νέας δόμησης κτισμάτων από πηλό έγκειται στις αδυναμίες που παρουσιάζει ως δομικό υλικό, σε συνδυασμό με την απουσία τεχνικών οδηγιών και κανονισμών που να υποδεικνύουν τον τρόπο χειρισμού του. Ως κύρια αδυναμία εντοπίζεται η χαμηλή φέρουσα ικανότητα που αναπτύσσουν τα δομικά στοιχεία από πηλό, σημείο στο οποίο εστίασε η παρούσα πειραματική διερεύνηση. Συγκεκριμένα, εξετάστηκε η εφαρμογή εξωτερικών ινοπλεγμάτων, προσαρμοσμένων στα δομικά στοιχεία με τη βοήθεια πηλοεπιχρισμάτων, ως μια συμβατή και σχετικά αντιστρέψιμη μέθοδος ενίσχυσης των παραδοσιακών ωμοπλινθοδομών. Για τη διεξαγωγή της διερεύνησης κατασκευάστηκαν τρία τοιχάρια από κατάλληλα σταθεροποιημένες και συμπιεσμένες ωμές πλίνθους, που παράχθηκαν στη διάρκεια της παρούσας εργασίας, τόσο σε επίπεδο εργαστηρίου, όσο και ημι-βιομηχανοποιημένης παραγωγής και μετά από έλεγχο των φυσικο-μηχανικών τους χαρακτηριστικών. Δύο εκ των τοιχαρίων ενισχύθηκαν εξωτερικά με ινοπλέγματα δύο τύπων (υάλου και ανοξείδωτου χάλυβα) και ένα παρέμεινε χωρίς ενίσχυση, ως τοιχάριο αναφοράς, για τη σύγκριση των αποτελεσμάτων που θα προέκυπταν από τον πειραματικό τους έλεγχο σε οριζόντια ανακυκλιζόμενη φορτιστική ακολουθία υπό κατακόρυφο σταθερό φορτίο. Επισημαίνεται πως για τη σύνδεση των πλεγμάτων με τις τοιχοποιίες δεν χρησιμοποιήθηκε ανόργανη μήτρα, αλλά αυτή επιτεύχθηκε με πηλοεπίχρισμα και περιορισμένο αριθμό συμμετρικά τοποθετημένων αγκυρίων, που ενσωματώθηκαν στο σώμα των τοιχοποιιών με την εφαρμογή ενέματος με βάση τον πηλό. Από τα αποτελέσματα προέκυψε ότι η επιλεγμένη μεθοδολογία ενίσχυσης ήταν αποδοτική και σχεδόν διπλασίασε τη φέρουσα ικανότητα των τοίχων. Τέλος, συμπεραίνεται ότι η χρήση συμπιεσμένων ωμοπλίνθων αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο δόμησης με εφαρμογή τόσο σε περιπτώσεις αποκατάστασης, όσο και σε περιπτώσεις νέας δόμησης
description: The objective of the present master thesis was the investigation on compatible strengthening techniques of earth block masonry. The thesis aims to contribute to the development of know-how regarding the restoration and retrofit of existing earth block buildings, while also to support the revival of traditional building techniques, in favor of sustainability. Structures constructed with earthen materials constitute one of the largest ensembles of world architectural heritage, while a main part of it consists of vernacular architecture residencies, whose structural system is based on earth block masonry. An important asset of such traditional earth block buildings still exists and is in need of immediate conservation and retrofitting in order to obtain uses and preserve their authenticity. In addition, earth-based materials have attracted the interest of modern building designers because of the advantages that this longstanding building methodology is offering. Healthy internal climate and low environmental footprint are the most significant advantages. Earthen buildings conservation and construction is challenging due to the difficulties that derive from the structural insecurity of earth as a building material, and due to the lack in legislative framework and technical instructions concerning the material. The low load bearing capacity of earthen structural components is the main disadvantage and therefore it was the field of focus for the present experimental investigation. Particularly, the use of fiber meshes, externally attached on the masonry with soil-based renderings, was examined as a compatible and reversible method of strengthening earth block masonry. For the success of the investigation, three masonry wall models had to be built. They were constructed with appropriately stabilized and compressed earth blocks that were manufactured during the study, both in laboratory and in semi-industrialized environment. The earth blocks characteristics were determined since they were developed under the appropriate testing methodology. Two of the masonry walls were strengthened with externally bonded fiber meshes of two types (glass and stainless steel) and one remained unreinforced, in order to compare the experimental results, after they were all tested to horizontal cyclic loading sequence under constant vertical loading. It is important to mention that the bond between the wall and the fibers was achieved only with soil-based renderings and a limited number of dowels symmetrically embedded to the masonry with soil-based grout. No polymer matrix was used. The results proved that the applied strengthening methodology was efficient and almost doubled the bearing capacity of the wall. In retrospect, it is assumed that the use of compressed earth blocks for restoration or new construction purposes is a promising alternative methodology