Στατική και Δυναμική Ανάλυση της Επάρκειας του Παλιού Καθολικού Ναού της Ιερά Μονής Αγίας Τριάδας στις Πλαταιές, Ν. Βοιωτίας με Χρήση Πεπερασμένων Στοιχείων       

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Καραμπάτσου Μαρία Πολυξένη                         
Επιβλέπων Καθηγητής: Βιντζηλαίου Ε., Καθηγήτρια
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2019

Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία έχει ως στόχο την αποτίμηση συμπεριφοράς μιας δομής από Φέρουσα Τοιχοποιία προκειμένου να διερευνηθούν μέτρα επέμβασης που θα εξασφαλίσουν ως ένα σημαντικό βαθμό την στατική του αποκατάσταση. Πρόκειται για το παλιό καθολικό ναό της Ιεράς Μονής Αγίας Τριάδος Πλαταιών στον ν. Βοιωτίας σε υψόμετρο 600μ. Παλαιότερα είχε προηγηθεί η αρχιτεκτονική αποτύπωση του ναού από τον αρχιτέκτονα κ. Σταυρό Μαμαλούκο η οποία συνέβαλε σημαντικά στη παρούσα εργασία με τον  ευκολότερο σχεδιασμό των βλαβών εσωτερικά και εξωτερικά του ναού.

Η έλλειψη πληροφοριών για την ιστορική εξέλιξη της μονής και ως εκ τούτου για τις επεμβάσεις που πραγματοποιήθηκαν στην πάροδο του χρόνου οδήγησε στην ανάγκη προσεκτικής διερεύνησης της υφιστάμενης κατάστασης του ναού. Οι εντοιχισμένες επιγραφές, τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των ρωγμών, οι ανεπίχριστες περιοχές λόγω φθοράς της λιθοδομής, η διερεύνηση του πάχους της δομής με ειδική ενδοσκοπική κάμερα και προφορικές μαρτυρίες αποτέλεσαν σημαντικά κριτήρια λήψης δεδομένων για την προσομοίωση του ναού και τα μέτρα επέμβασης. Στο παραρτημα Σχεδίων περιλαμβάνεται όλη η καταγραφή των χαρακτηριστικών ρωγμών του ναού και των οικοδομικών λεπτομερειών με τις αντίστοιχες φωτογραφικές τεκμηριώσεις. Με βάση τα παραπάνω εκτιμήθηκε ότι ο νάος αποτελείται από δύο κατασκευαστικές φάσεις. Η α’ φάση ανήκει στον 17ο αιώνα και τον 19ο αιώνα ο ναός από μονόκλιτος μετατράπηκε σε ρυθμό εγγεγραμμένο σταυροειδη. Από τις δύο φάσεις του ναού λήφθηκαν δείγματα κονιαμάτων προκειμένου να εκτιμήθεί η αντοχή τους σε άμεσο εφελκυσμό. Παρομοίως λήφθηκε λιθόσωμα από πεσμένους ασβεστόλιθους παλαιότερων κτισμάτων του ναού ίδια όμως χρονολογικής κατασκευαστικής φάσης με της β’ φάσης του ναού. Στο λιθόσωμα εξετάστηκε η θλιπτική του αντοχή. Τα παραπάνω πειράματα πραγματοποιηθηκαν στο Εργαστήριο Ωπλισμένου Σκυροδέματος ΕΜΠ. Έπειτα με τα αποτελέσματα από τις πειραματικές διατάξεις υπολογίστηκε η αντοχή της τρίστρωτης τοιχοποιίας ναού.

Αφού συγκεντρώθηκαν όλα τα απαραίτητα δεδομένα πραματοποιήθηκε η προσομοίωση του ναού με χρήση πεπερασμένων στοιχείων στο υπολογιστικό πρόγραμμα SAP 2000. Τα κατακόρυφα στοιχεία προσομοιώθηκαν με ομογενή ισότροπα στοιχεία όγκου και τα οριζόντια  με κελυφωτά στοιχεία. Με τη προσομοίωση του ναού εξετάστηκε η ταύτιση των μεγίστων κυρίων τάσεων με τις περιοχές των υφιστάμενων βλαβών του ναού. Ακολούθησε έλεγχος σε διάτμηση και σε εκτός επιπέδου κάμψη παράλληλα και κάθετα στους αρμούς σε καθορισμένες διατομές σε πεσσούς και υπέρθυρα. Κατ’ εκτίμηση των αποτελεσμάτων προεκυψαν οι αδύναμες περιοχές του ναού που αποτελέσαν την βασή για την καθορισμό ορισμένων μέτρων αποκατάστασης. Κατά την μελέτη των μέτρων αποκατάστασης, εξετάστηκε η συμπεριφορά του ναού με εφαρμόγη ενέματος υδραυλική ασβέστου και με λιθοσυρραφή μεταξύ των δύο φάσεων προκείμενου να αυξηθεί η αντοχή της τοιχοποιίας και να γίνει ανακατανομή των τάσεων, αντίστοιχα. Με τον τρόπο αυτό μειώθηκαν αρκετά οι αστοχίες σε διάτμηση. Προκειμένου να μειωθούν και οι αστοχίες σε ροπή εκτός επιπέδου ελέγχθηκε και η προσθήκη ράβδων ελκυστήρων-θλιπτήρων που θα μπορούσαν να προβλέψουν τις εκτός επιπέδου παραμορφώσεις των κατακόρυφων στοιχείων. Οι θλιπτήρες λειτουργούν παθητικά δηλαδή ενεργοποιούνται μετά την αστοχία των θόλων και για το λόγο αυτό εξετάστηκαν και διαστασιολογήθηκαν σε φορείς που είναι κομμένοι εγκάρσια στην διεύθυνση τους. Τέλος εξετάστηκε η διαφραγματική λειτουργία των θόλων του ναού ελέγχοντας και συγκρίνοντας τις μετακινήσεις των θόλων και των κατακόρυφων στοιχείων προκειμένουν να προβλεφθεί και να κατασκευαστεί η διαφραγματική τους λειτουργία. Όλα τα παραπάνω αποτελούν καθοριστικοί παράγοντες για την επαναφορά ως ένα σημαντικό βαθμό της στατικότητας του ναού και την επαναλειτουργία του μετά από 40 χρόνια.  

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ