Οριακή Ανάλυση Κατασκευών από Τοιχοποιία: Η Περίπτωση του Ι.Ν. Αγίου Σπυρίδωνα στο Κάστρο Αγίου Γεωργίου Κεφαλονιάς         

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Κουντούρογλου Ορφέας Δημήτριος                        
Επιβλέπων Καθηγητής: Κουμούσης Β., Καθηγητής
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2018

Η οριακή ανάλυση αποτελεί ένα πολύτιμο εργαλείο στην ανάλυση φορέων από φέρουσα τοιχοποιία. Με την παροχή πληροφοριών τόσο για το οριακό φορτίο κατάρρευσης όσο και για το κινηματικό μηχανισμό αστοχίας, ενδείκνυται για τη μελέτη της αντισεισμικής συμπεριφοράς ιστορικών κατασκευών, αλλά και παραδοσιακών κτηρίων.

Στην παρούσα θεώρηση, το στατικό προσομοίωμα αποτελείται από διάταξη μακροστοιχείων τρισδιάστατης γεωμετρίας, συνδεόμενων μεταξύ τους από επίπεδες επιφάνειες, με τους βαθμούς ελευθερίας να θεωρούνται στα κέντρα βάρους των πρώτων και τα εντατικά μεγέθη στις συνδεόμενες διεπιφάνειες. Μετά την κατάστρωση γραμμικοποιημένων συνθηκών διαρροής, θεωρώντας συσχετισμένη συμπεριφορά διαρροής μεταξύ των ρυθμών μεταβολής των παραμορφώσεων, αλλά και τη θεώρηση αντοχών λόγω αλληλεμπλοκής των λιθοσωμάτων στις διεπιφάνειες, η οριακή ανάλυση του φορέα τίθεται στη βάση ενός προβλήματος γραμμικού προγραμματισμού.

Συμπληρωματικά προς το προσομοίωμα στοιχείων στερεού σώματος αναπτύσσεται και το αντίστοιχο χωρικών ραβδωτών στοιχείων για την ανάλυση φορέων με στοιχεία δοκού. Τέτοιοι φορείς συναντώνται συχνά στην πράξη σε κατασκευές από φέρουσα τοιχοποιία και μπορεί να είναι μεταλλικές και ξύλινες δοκοί ή ελκυστήρες.

Με στόχο να αποτελέσει το παρόν προσομοίωμα ένα χρήσιμο εργαλείο για το μηχανικό της πράξης τα παραπάνω εντάχθηκαν στο γραφικό περιβάλλον του λογισμικού σχεδίασης Rhinoceros. Για το λόγο αυτό γράφτηκε κώδικας στη γλώσσα προγραμματισμού Python, έτσι ώστε να καθίσταται δυνατή η εισαγωγή της γεωμετρίας και η απόδοση των μηχανισμών αστοχίας εντός του γραφικού περιβάλλοντος. Μέσω της οπτικοποίησης των αποτελεσμάτων, η όλη διαδικασία φιλοδοξεί να παρέχει στο χρήστη καλύτερη εποπτεία της συμπεριφοράς του φορέα.

Ως μελέτη εφαρμογής των παραπάνω διερευνάται ο ναός του Αγίου Σπυρίδωνα στο Κάστρο του Αγίου Γεωργίου Κεφαλονιάς. Πρόκειται για βασιλική του 17ου αιώνα που υπέστη σοβαρές ζημιές στο σεισμό του Ιονίου το 1954. Η εφαρμογή του παρόντος προσομοιώματος οριακής ανάλυσης για την αποτίμηση των προτεινόμενων στερεωτικών μέτρων παρέχει χρήσιμες πληροφορίες για τον αντισεισμικό σχεδιασμό του μνημείου.

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ