Η παρούσα εργασία αποτελεί τμήμα ενός ευρύτερου ερευνητικού προγράμματος, που στοχεύει στον πειραματικό έλεγχο και περαιτέρω διερεύνηση της αξιοπιστίας της προτεινόμενης μεθοδολογίας σχεδιασμού. Η μεθοδολογία σχεδιασμού με βάση την τροχιά της θλιπτικής δύναμης, η εφαρμογή της οποίας γίνεται μέσα στο πλαίσιο της λογικής των οριακών καταστάσεων συμπεριφοράς, αντικαθιστά το κλασικό προσομοίωμα του δικτυώματος, που στηρίζει τις ισχύουσες μεθόδους σχεδιασμού, με φυσικά προσομοιώματα που προκύπτουν αφενός μεν από την αναγνώριση των τμημάτων ενός φορέα μέσω των οποίων τα εξωτερικά φορτία μεταφέρονται στις στηρίξεις, αφετέρου δε από την ανάγκη να ενισχυθούν τα τμήματα αυτά με τρόπο που να προσδίδει στον φορέα επιθυμητές τιμές φέρουσας ικανότητας και πλαστιμότητας. Επειδή δε τα παραπάνω τμήματα περιβάλλουν τις τροχιές των εσωτερικών θλιπτικών δράσεων, η μεθοδολογία ονομάστηκε μεθοδολογία της “τροχιάς της θλιπτικής δύναμης“ (TΘΔ). Σύμφωνα με πολλούς εκπροσώπους του επιστημονικού κόσμου το προσομοίωμα που χρησιμοποιείται από τη συγκεκριμένη μέθοδο αποτελεί ένα από τα δύο καλύτερα προσομοιώματα σχεδιασμού που έχουν προταθεί μέχρι στιγμής παγκοσμίως. 

Ειδικότερα, στη συγκεκριμένη έρευνα κατασκευάστηκαν  οκτώ ραβδόμορφα  υπερστατικά δομικά στοιχεία από οπλισμένο σκυρόδεμα, που υποβλήθηκαν στη δράση μονότονης και ανακυκλιζόμενης φόρτιση έχοντας σχεδιαστεί σύμφωνα με τη μεθοδολογία ΤΘΔ. Συγκεκριμένα τα μισά εξ αυτών πριν την καταπόνησή τους ενισχύθηκαν με τη χρήση πολυμερών υφασμάτων οπλισμένων με ίνες άνθρακα, τόσο καμπτικά όσο και διατμητικά. Ο σχεδιασμός της ενίσχυσης έγινε ομοίως με τη μεθοδολογία της ΤΘΔ με σαν απώτερο στόχο την διερεύνηση της συμπεριφοράς των ενισχυμένων δομικών στοιχείων σε σχέση με τα μη ενισχυμένα, ως προς την ικανοποίηση των απαιτήσεων του δομοστατικού σχεδιασμού για δεδομένη φέρουσα ικανότητα και επαρκή πλαστιμότητα.   

Διάρθρωση  της εργασίας

Η παρούσα εργασία χωρίζεται σε 7 επιμέρους κεφάλαια.

Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μια πρώτη νύξη στα κίνητρα που μας ώθησαν να πραγματοποιήσουμε τη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία και γίνεται μια γενική αναφορά στο υπό εξέταση φαινόμενο. Ακολουθεί η διάρθρωση της διπλωματικής, η οποία, εν συντομία, εξηγεί τα στοιχεία που μπορεί να συναντήσει κανείς στα επόμενα κεφάλαια της εργασίας και το κεφάλαιο καταλήγει με την παράθεση ορισμένων ευχαριστιών από τους συντάξαντες της διπλωματικής προς όλους εκείνους που συνεισέφεραν στη διεκπεραίωσή της.

Στο 2ο κεφάλαιο παρατίθεται αναλυτικά η μεθοδολογία σχεδιασμού γνωστή ως μεθοδολογία της “τροχιάς της θλιπτικής δύναμης“ (TΘΔ), σύμφωνα με την οποία έγινε ο σχεδιασμός των ραβδόμορφων υπερστατικών φορέων στους οποίους πραγματοποιήθηκαν τα πειράματα.

Το 3ο κεφάλαιο αποτελεί μια περιγραφή της όλης διαδικασίας που ακολουθήθηκε κατά τη διάρκεια των πειραμάτων στο εργαστήριο. Έτσι, στο κεφάλαιο αυτό, γίνεται μία, κατά το δυνατόν, με σαφήνεια επεξήγηση όλων των επιμέρους διεργασιών, οι οποίες στο σύνολό τους απαρτίζουν την πειραματική διαδικασία, ενώ παράλληλα παρατίθεται το σύνολο των κανονισμών, στην ισχύ των οποίων εμπίπτει εκάστη των διεργασιών αυτών.

Στο 4ο κεφάλαιο παρατίθενται η διαδικασία σχεδιασμού τόσο των τετραγωνικών όσο και των ορθογωνικών  δοκιμίων, απλών και ενισχυμένων με ανθρακοϋφάσματα, με τους αντίστοιχους υπολογισμούς και τα σχέδια όπλισης.

Στο 5ο κεφάλαιο περιλαμβάνεται ο έλεγχος των δοκιμίων που εξετάζονται στην παρούσα εργασία, δηλαδή ο αναλυτικός τρόπος υπολογισμού και σχεδιασμού τους  με βάση τα πραγματικά στοιχεία αντοχών των υλικών που χρησιμοποιήθηκαν, δηλαδή του σκυροδέματος και του χάλυβα και συνεπώς παρατίθενται τα σχέδια όπλισης σύμφωνα με τα οποία θα έπρεπε να είχε πραγματοποιηθεί η όπλιση των δοκιμίων.

 Στο 6ο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα διαγράμματα καθώς και φωτογραφίες που ελήφθησαν καθ’ όλη τη διάρκεια φόρτισης των δοκιμίων, χρήσιμες για τη διεξαγωγή συμπερασμάτων, τόσο για την συμπεριφορά των δοκιμίων, κατά τη διάρκεια τέλεσης του πειράματος, όσο και για τον τρόπο αστοχίας τους.

Στο 7ο κεφάλαιο περιγράφονται τα συμπεράσματα στα οποία οδήγησε η επεξεργασία των πειραματικών μετρήσεων και γίνονται κάποιες προτάσεις για τις κατευθύνσεις στις οποίες μπορούν να κινηθούν μελλοντικές εργασίες.