Έρευνα και ανάπτυξη ωπλισμένης οπτοπλινθοδομής για την κατασκευή κτηρίων σε σεισμογενείς περιοχές

Abstract

The subject of the thesis is the development of a masonry reinforced system for the construction of buildings in seismic regions. For this, it was necessary to design one or more bricks that would allow the placement of vertical reinforcement, that could be produced by the Hellenic brick factories and that would cover the thermal resistance requirements by the Hellenic Code of Thermal Insulation. In addition, mortar compositions with adequate mechanical characteristics (compression, flexural and bond strength) and that would provide sufficient corrosion resistance to the reinforcements, especially the bed-joint reinforcement were selected. Moreover, in plane and out of plane experimental tests were carried out in order to assess the mechanical properties of bricks, mortars and masonry. Further, existing Code and other researchers’ calculation expressions for the prediction of the in and out of plane resistance of reinforced masonry were calibrated and improved. Last but not least, two analytical finite element models for the out of plane behavior of reinforced masonry were developed, thus covering a practically under-researched field.

Αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος οπλισμένης τοιχοποιίας για την κατασκευή κτιρίων σε σεισμογενείς περιοχές. Προς τούτο ήταν απαραίτητος ο εξ αρχής σχεδιασμός μιας ή περισσοτέρων κεραμικών δομικών μονάδων, οι οποίες να επιτρέπουν την τοποθέτηση κατακόρυφου οπλισμού, να μπορούν να παραχθούν από τις Ελληνικές βιομηχανίες κεραμουργίας, και να καλύπτουν τις θερμομονωτικές απαιτήσεις του Ελληνικού Κανονισμού Θερμομονώσεως. Παράλληλα, επιλέχθηκαν και εξετάστηκαν κατάλληλες συνθέσεις κονιαμάτων δόμησης τα οποία να έχουν επαρκείς μηχανικές ιδιότητες (θλιπτική, καμπτική αντοχή, αντοχή συνάφειας) και να παρέχουν επαρκή προστασία έναντι διαβρώσεως, κυρίως του οριζόντιου οπλισμού. Ακόμη, μελετήθηκαν οι μηχανικές ιδιότητες των επί μέρους υλικών της τοιχοποιίας, καθώς και της ίδιας της τοιχοποιίας και τοίχων από οπλισμένη τοιχοποιία, μέσω εντός και εκτός του επιπέδου κατάλληλων πειραματικών δοκιμών. Τέλος, εξετάστηκαν και βελτιώθηκαν οι προτεινόμενες από τους Κανονισμούς και την βιβλιογραφία σχέσεις υπολογισμού της φέρουσας ικανότητας τοίχων από οπλισμένη τοιχοποιία σε εντός και εκτός επιπέδου δράσεις. Επιπρόσθετα, αναπτύχθηκαν δύο αναλυτικά προσομοιώματα πεπερασμένων στοιχείων για τη συμπεριφορά της τοιχοποιίας σε εκτός επιπέδου δράσεις, καλύπτοντας ουσιαστικά το κενό που υπάρχει στην βιβλιογραφία πάνω σε αυτό το αντικείμενο.