Έλεγχος δομικής ακεραιότητας υφιστάμενου κτιρίου από λιθοδομή και αξιολόγηση της πρότασης επανάχρησης

Abstract

Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζεται η διαδικασία ελέγχου της δομικής ακεραιότητας ενός υφιστάμενου κτιρίου από λιθοδομή με τη χρήση πεπερασμένων στοιχείων και δυναμικών μετρήσεων, καθώς και η αξιολόγηση της πρότασης επανάχρησης του κτιρίου. Στόχος είναι η ανάδειξη μιας ολοκληρωμένης συλλογιστικής για την αντιμετώπιση υφιστάμενων κτισμάτων από φέρουσα τοιχοποιία. Αντικείμενο μελέτης αποτέλεσε ένα μονώροφο κτίσμα στο Βάμο Χανίων το οποίο αποτελείται από κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία λιθοδομής και από προσθήκη μικρότερου κτίσματος από οπτοπλινθοδομή το οποίο βρίσκεται σε επαφή με το υφιστάμενο πέτρινο κτίριο. Στο πρώτο μέρος της διαδικασίας ελέγχου, εκτιμήθηκε οπτικά και με κρουσιμέτρηση η υφιστάμενη κατάσταση της κατασκευής και, παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν εργαστηριακές δοκιμές προσδιορισμού των μηχανικών ιδιοτήτων της πέτρινης τοιχοποιίας με τη λήψη πυρήνων και με υπέρηχους. Στη συνέχεια, η ανάλυση της κατασκευής έγινε με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και διενεργήθηκε ιδιομορφική ανάλυση για τον προσδιορισμό των κύριων ιδιοσυχνοτήτων και ιδιομορφών. Κατά την προσομοίωση διερευνήθηκαν ιδιαίτερα θέματα της κατασκευής όπως η σύνδεσης των δύο κτισμάτων και η ξύλινη στέγη. Κατόπιν, διεξήχθησαν δυναμικές μετρήσεις με τη χρήση επιταχυνσιογράφου από όπου προέκυψαν, μέσω κατάλληλου λογισμικού, οι μετακινήσεις της κατασκευής βάσει των καταγεγραμμένων επιταχύνσεων. Μελετώντας τα ιδιομορφικά δεδομένα της αναλυτικής και πειραματικής μεθόδου έγινε εμφανής η μεγάλη δυσκαμψία του κτιρίου, η καλή συνεργασία που υπάρχει ανάμεσα στα επιμέρους κτίσματα και έγινε βελτίωση της προσομοίωσης με την προσθήκη ελατηρίων στην σύνδεση των δύο κτισμάτων ώστε το μοντέλο να προσομοιώνει με πιο αξιόπιστο τρόπο την πραγματική κατασκευή. Στο τρίτο και τελευταίο μέρος της διατριβής, έγινε ανάλυση του νέου σύνθετου κτίσματος που προέκυψε από τη μελέτης επανάχρησης, η οποία προβλέπει την δημιουργία ενός πολιτιστικού κέντρου με εκθεσιακό χώρο και αίθουσα πολλαπλών χρήσεων, το οποίο δομικά απαρτίζεται από δύο διαφορετικά συστήματα: το υφιστάμενο λίθινο κέλυφος και από το νέο μεταλλικό σκελετό. Το μοντέλο υποβλήθηκε σε ιδιομορφική και στατική ανάλυση ενώ εξετάστηκε και σε τρεις σεισμικές καταγραφές. Από την μελέτη προέκυψε ότι ο φορέας παρουσιάζει εν γένει καλή συμπεριφορά και προτείνονται ορισμένες παρεμβάσεις για να ενισχυθεί ο μεταλλικός σκελετός έναντι λυγισμού. Τέλος, με την απομόνωση και ιδιομορφική ανάλυση του μεταλλικού σκελετού εξασφαλίζεται η επάρκεια της απόσταση των μεταλλικών υποστυλωμάτων από το πέτρινο κέλυφος ώστε να αποφευχθεί σύγκρουση των δύο στοιχείων. Η παραπάνω διαδικασία και τα αποτελέσματά της δύνανται να χρησιμοποιηθούν, αλλά και να ενισχυθούν με βελτιώσεις στις διαδικασίες που ακολουθήθηκαν αλλά και προσθήκες μεθόδων ελέγχου, ως μια ολοκληρωμένη πρόταση αντιμετώπισης μιας υφιστάμενης κατασκευής.