title: Διερεύνηση μηχανισμού αστοχίας οξυκόρυφου μονόχωρου ναού και της επίδρασης μεταγενέστερων επεμβάσεων
title: Study of structural behavior and failure mechanism of a typical venetian temple in Crete with one and two aisles due to subsequent interventions
title: Étude du fonction structurelle d une église typique de l’époque vénitienne en Crète, modelée par éléments finis  et l’influence d une intervention subséquente de l’extension d’ une collatéral supplémentaire située en parallèle
Creators: name: Μεσαριτακη Αικατερινη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2020

description: Η παρούσα μελέτη είχε ως αφετηρία την συγκριτική παρατήρηση της ναοδομίας της κρητικής υπαίθρου κατά την περίοδο της ενετικής κτήσης στο νησί (1204-1669). Η έρευνα εστιάζει στην παρεμφερή παθολογία που παρουσιάζουν οι μονόχωροι και δίχωροι ναοί με οξυκόρυφο θόλο και γοτθικής μορφολογίας θυρώματα από λαξευτή λιθοδομή και στον μηχανισμό αστοχίας τους. Πιο συγκεκριμένα εξετάζεται ως τυπικό δείγμα ένας μονόχωρος δρομικός ναός με οξυκόρυφο θόλο και η κατ’ έκταση προσθήκη σε αυτόν ενός δεύτερου κλίτους. Η διερεύνηση του μηχανισμού αστοχίας γίνεται μέσα από την τρισδιάστατη προσομοίωση του ναού και την ανάλυση του με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Τα πλέον ευπαθή σημεία της κατασκευής, για την ακριβέστερη προσέγγιση της γεωμετρίας τους, σχεδιάστηκαν τρισδιάστατα και μελετήθηκαν ξεχωριστά ως μεμονωμένοι λίθοι, με δυνατότητα μεταξύ τους τριβής και αποκόλλησης. Μέσα από την αναλυτική απεικόνιση της εν ξηρώ δόμησης της λαξευτής λιθοδομής των ανοιγμάτων και της αργολιθοδομής της τοιχοποιίας που τα συνδέει, επιχειρείται η καλύτερη κατανόηση της δομής και της λειτουργίας της αρχικής κατασκευής, σε δυναμική φόρτιση, ως σύνθετος φορέας χωρίς γεωμετρικές απλουστεύσεις. Η έρευνα στηρίχθηκε στην  αποτύπωση του ναού του Αγ. Αντωνίου, πλησίον του χωριού Κ. Ασίτες της επαρχίας Μαλεβιζίου του 15ου αι. ο οποίος αποτελείται από δυο οικοδομικές φάσεις. Ως εκ τούτου μελετήθηκαν συγκριτικά δυο μοντέλα πεπερασμένων στοιχείων, τα οποία απεικονίζουν τις δυο οικοδομικές φάσεις του ναού. Το πρώτο μοντέλο είναι ένας μονόχωρος ναός, με οξυκόρυφο θόλο και δυο ανοίγματα και το δεύτερο μοντέλο αποτελεί την κατά πλάτος και καθ’ ύψος επέκταση του αρχικού με την προσθήκη ενός όμοιου παράλληλου κλίτους και την τοποθέτηση πεσσοστοιχίας σε αντικατάσταση του μεγαλύτερου μέρους του νότιου φέροντος τοίχου. Οι λίθοι των θυρωμάτων, των σφενδονίων, του τόξου και των πεσσών διακριτοποιήθηκαν ξεχωριστά.  Τα δυο μοντέλα εξετάσθηκαν συγκριτικά σε στατική φόρτιση καθώς και δυναμική ανάλυση στο χρόνο με καθορισμένη μετακίνηση βάσης κατά τους δυο άξονες, έτσι ώστε να προκύψει μια συνολική εικόνα της συμπεριφοράς του κτίσματος σε εντός και εκτός επιπέδου φόρτιση. Από την ανάλυση καθορίστηκαν οι περιοχές μέγιστων τάσεων και μετατοπίσεων  στις δυο τυπολογίες κτιρίων και έγινε ταύτιση των περιοχών πιθανής αστοχίας που προκύπτουν από την υπολογιστική διαδικασία με τις αντίστοιχες εικόνες παθολογίας των ναών που παρατηρήθηκαν στην πράξη. Τέλος με βάση τα αποτελέσματα της ανάλυσης διερευνήθηκε ο βαθμός κατά τον οποίο επηρεάζεται η μηχανική συμπεριφορά του αρχικού ναού στις ίδιες συνθήκες δυναμικής φόρτισης, συγκριτικά με την γεωμετρία του ναού όπως προκύπτει μετά την προσθήκη δεύτερου κλίτους σε επεμβάσεις μετατροπής του αρχικού κελύφους του κτίσματος σε μεταγενέστερη οικοδομική φάση.
description: The aim of this research is to find the common points of the structural pathology of the temples in Cretan countryside that were constructed during the Venetian period of occupation of the island, based on the static and dynamic analysis. The study focuses in two church types the simple basilica and the addition in continuity of a second aisle. These temples are studied as a typical sample of a two aisle church in Crete. The failure mechanism of this typology is investigated by applying the finite element method analysis on designed 3d models. The geometry of the 3d model used for the analysis is based on the documentation of a real structure, the church of st. Antonios in the area of Petali, near the village of Asites in Heraklion, a historical masonry building of the 15th century of two parallel elongated vaulted spaces. The church was build in two construction phases and today the two vaults and the first aisle have collapsed. Therefore the remaining structure offers a wide variety field for research to determine the causes of its failure. The openings of the building, that usually constitute the most vulnerable parts of the construction were designed and studied separately, stone by stone. The possibility of sliding and friction forces were added to investigate the influence of boundary conditions to the dynamic behaviour of the structure. For the study four different finite elements models were analysed,  in comparison, two for the simulation of each vaulted structure , the single aisle church and the two aisle church in order to study the static and the dynamic behaviour of these buildings. From the analysis the areas of maximum principal stresses and displacements for each model were determined, in order to understand the structural behavior of the buildings and to identify the cause of some of the principal visible cracks and failures of the existing state of the building.