1
ΑΝΧΣΑΣΟ ΣΔΥΝΟΛΟΓΙΚΟ ΔΚΠΑΙΓΔΤΣΙΚΟ ΙΓΡΤΜΑ ΠΔΙΡΑΙΑ
ΥΟΛΗ ΣΔΥΝΟΛΟΓΙΚΧΝ ΔΦΑΡΜΟΓΧΝ ΣΜΗΜΑ ΠΟΛΙΣΙΚΧΝ ΓΟΜΙΚΧΝ ΔΡΓΧΝ
ΑΡΥΙΣΔΚΣΟΝΙΚΟ ΣΟΜΔΑ
ΠΣΤΥΙΑΚΗ ΔΡΓΑΙΑ
Η ΙΣΟΡΙΚΗ ΔΞΔΛΙΞΗ ΣΗ ΓΟΚΟΤ Χ ΓΟΜΙΚΟ ΚΑΙ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΟ ΣΟΙΥΔΙΟ
Δπηβιέπσλ θαζεγεηήο Παπαζηακφπνπινο Γεκνζζέλεο
Έξεπλα
Αξαβάλε Μαξία – Κπξηαθή
Πεηξαηάο, 2011
2
3
ΑΝΧΣΑΣΟ ΣΔΥΝΟΛΟΓΙΚΟ ΔΚΠΑΙΓΔΤΣΙΚΟ ΙΓΡΤΜΑ ΠΔΙΡΑΙΑ
ΥΟΛΗ ΣΔΥΝΟΛΟΓΙΚΧΝ ΔΦΑΡΜΟΓΧΝ ΣΜΗΜΑ ΠΟΛΙΣΙΚΧΝ ΓΟΜΙΚΧΝ ΔΡΓΧΝ
ΑΡΥΙΣΔΚΣΟΝΙΚΟ ΣΟΜΔΑ
4
5
ΠΣΤΥΙΑΚΗ ΔΡΓΑΙΑ
Η ΙΣΟΡΙΚΗ ΔΞΔΛΙΞΗ ΣΗ ΓΟΚΟΤ Χ ΓΟΜΙΚΟ ΚΑΙ
ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΟ ΣΟΙΥΔΙΟ
6
Πεξίιεςε
Η πηπρηαθή εξγαζία κε ηίηιν «Η Ιζηνξηθή Δμέιημε ηεο Γνθνχ σο Γνκηθφ θαη Μνξθνινγηθφ ηνηρείν» επηρεηξεί κηα πνηνηηθή παξνπζίαζε ησλ θαηαζθεπαζηηθψλ κεζφδσλ πνπ εθαξκφζηεθαλ θαηά πεξηφδνπο γηα ηελ θάιπςε αλνηγκάησλ. Η εξγαζία κπνξεί απιά λα θσηίζεη ηε ζπκπεξηθνξά ησλ θαηαζθεπαζηηθψλ ζπζηεκάησλ θαη ζπγθεθξηκέλα ηεο δνθνχ.
Καζψο ην ζέκα κειέηεο πεξηέρεη επξχηαηεο έλλνηεο, έγηλε πξνζπάζεηα εμεηδηθεπκέλεο έξεπλαο. Χο εθ ηνχηνπ ε κειέηε επηθεληξψλεηαη ζηνλ Διιαδηθφ ρψξν θαη ρξνληθά ηνπνζεηείηαη απφ ηελ Μπθελατθή επνρή σο θαη ηελ ζχγρξνλε επνρή ηνπ Γπηηθνχ θφζκνπ. Παξνπζηάδνληαη νη κεραληθέο ηδηφηεηεο ησλ πιηθψλ, ε πνξεία εμέιημεο ηεο ηερλνινγίαο ηεο δνθνχ θαη δηαπηζηψλεηαη άιινηε ε ζηαδηαθή εμέιημε, άιινηε ε ζηαζηκφηεηα θαη άιινηε ε ηαρεία αλάπηπμε ηνπ ηνκέα.
7
Abstract
"The historical evolution of the beam as a structural and morphological element" strives to present the construction methods applied over different times using a qualitative approach. This work can only shed some light on the behavior of structural systems and more specifically of the beam, due to its qualitative approach.
Tackling notions of a complex subject in this way cannot lead to quantitative knowledge.
For a deeper understanding of this topic, it is necessary to resort to an analytical and mathematical approach. An effort was made to conduct more specific research since the subject under study contains very broad notions. Hence, the study is focused on Greece around the time of the Mycenae Period as well as the modern era of the Western World.
8 Πεξηερφκελα
Πεξίιεςε ... 6
Abstract ... 7
ΔΙΑΓΧΓΗ ... 12
Δξεπλεηηθφ Θέκα ... 12
ηφρνη ... 12
Μεζνδνινγία ... 13
1. ΜΗΥΑΝΙΚΔ ΙΓΙΟΣΗΣΔ ... 15
Δηζαγσγή ... 15
1.1 Οξηζκφο ... 15
1.2 Φνξείο ... 15
1.2.1 Ακθηπξνέρνπζεο Γνθνί ... 16
1.2.2 Γηθηπψκαηα ... 17
1.2.3 Αξζξσηά Πιαίζηα ... 18
1.2.4 Παθησκέλα Πιαίζηα ... 18
1.2.5 Κακπηφκελα Σφμα ... 19
1.2.6 Υσξνδηθηπψκαηα... 19
1.3 Φνξηίζεηο ... 20
1.3.1 ηαηηθά Φνξηία ... 20
1.3.2 Ιζνδχλακα Φνξηία ... 21
1.3.3 πκβαηηθά Φνξηία ... 21
1.3.4 Νεθξά Φνξηία ... 22
Κηλεηά Φνξηία ... 22
1.3.5 Θεξκηθά Φνξηία Καζηδήζεσλ ... 22
1.3.6 Γπλακηθά Φνξηία ... 23
1.4 Δληαηηθέο Καηαζηάζεηο - Παξακνξθψζεηο ... 24
1.4.1 Δθειθπζκφο ... 24
9
1.4.2 Θιίςε ... 24
1.4.3 Γηάηκεζε ... 25
1.4.4 Κάκςε ... 26
1.4.5 ηξέςε ... 26
1.4.6 Λπγηζκφο ... 27
1.5 ηεξίμεηο Φνξέσλ ... 28
1.5.1 Κχιηζε ... 28
1.5.2 Άξζξσζε... 29
1.5.3 Πάθησζε ... 29
1.6 Καηαζθεπαζηηθέο Απαηηήζεηο ... 30
1.6.1 Η Ιζνξξνπία ... 30
1.6.2 Η Δπζηάζεηα ... 31
1.6.3 Η Αληνρή ... 31
1.6.4 Η Λεηηνπξγηθφηεηα ... 32
1.6.5 Η Οηθνλνκία ... 33
1.6.6 Η Αηζζεηηθή ... 34
1.7 Γνκηθά Τιηθά ... 35
1.7.1 χγρξνλα Σερληθά Τιηθά... 37
1.7.2 πκπεξηθνξά ησλ Τιηθψλ ππφ ηελ Δπίδξαζε Φνξηίσλ ... 40
2. Η ΔΞΔΛΙΞΗ ΣΗ ΑΡΥΙΣΔΚΣΟΝΙΚΗ ΣΟΝ ΔΛΛΑΓΙΚΟ ΚΑΙ ΔΤΡΤΣΔΡΟ ΥΧΡΟ ... 42
Δηζαγσγή ... 42
2.1 Διιαδηθφο Κφζκνο ... 43
2.1.1 Σξφπνη Γφκεζεο ... 44
2.1.1.1 Οξηδφληηα Κάιπςε ... 45
2.1.1.2 Κάιπςε κε Δπάιιεια Δγγξαθφκελα ρήκαηα ... 46
2.1.1.3 Κάιπςε κε Δθθνξηθφ Θφιν ... 46
10
2.1.2 Αξρηηεθηνληθνί Ρπζκνί ... 47
2.1.3 Τιηθά Καηαζθεπήο ... 49
2.2 Ρσκαηθή Απηνθξαηνξία ... 51
2.2.1 Τιηθά Kαηαζθεπήο ... 55
2.3 Βπδαληηλή Αξρηηεθηνληθή ... 56
2.4 Μεζαίσλαο ... 58
2.5 Αλαγέλλεζε ... 60
2.6 Οζσκαληθή Απηνθξαηνξία... 66
2.7 Παξαδνζηαθή Γφκεζε ... 68
2.8 Μεζνπφιεκνο – Απαξρέο ηνπ Τςεινχ Κηηξίνπ ... 71
2.8.1 Μνξθνινγηθά ηνηρεία ηνπ Κηηξίνπ ... 72
2.9 Μεηαπνιεκηθή Πεξίνδνο – έσο ην 1985 ... 74
3. ΠΑΡΑΓΔΙΓΜΑΣΑ ΑΡΥΑΙΑ ΚΛΑΙΚΗ ΚΑΙ ΤΓΥΡΟΝΗ ΑΡΥΙΣΔΚΣΟΝΙΚΗ ... 78
Δηζαγσγή ... 78
3.1 Παξάκεηξνη θαη ηνηρεία Διέγρνπ... 79
3.2 Μηλσηθφο Πνιηηηζκφο - Σα Αλάθηνξα ηεο Κλσζνχ ... 80
3.2.1 Τιηθά Καηαζθεπήο ... 81
3.2.2 Δζσηεξηθή Γηακφξθσζε ... 82
3.3 Μπθελατθφο Πνιηηηζκφο – Σίξπλζα, Πχινο, Μπθήλεο ... 85
3.3.1 Πεξίνδνο Καηαζθεπήο ... 86
3.3.2 Δζσηεξηθή Γηαξξχζκηζε ... 87
3.4 Αζήλα - Ο Ναφο ηνπ Παξζελψλα ... 91
3.4.1 Πεξίνδνο Καηαζθεπήο ... 92
3.4.2 Γηαξξχζκηζε ... 93
3.4.3 ηαηηθφ χζηεκα ... 94
3.5 Ρσκατθά Κηίξηα - ηνά Άηηαινπ ... 98
11
3.5.1 Γηαξξχζκηζε ... 99
3.5.2 Τιηθά Γφκεζεο ... 101
3.6 Δθθιεζηαζηηθή Αξρηηεθηνληθή - Η Αγία νθία ... 102
3.6.1 Πεξίνδνο Καηαζθεπήο ... 104
3.6.2 Αξρηηεθηνληθά Γλσξίζκαηα ... 104
3.7 Δθθιεζηαζηηθή Αξρηηεθηνληθή - Ο Ναφο ηνπ Ρνηφληα ... 107
3.7.1 Πεξίνδνο Καηαζθεπήο ... 107
3.7.2 Καηαζθεπαζηηθά ηνηρεία ... 108
3.8 Βηνκεραληθφ Κηίξην - Κισζηνυθαληνπξγία Ρεηζίλα ... 111
3.8.1 Πεξίνδνο Καηαζθεπήο ... 111
3.8.2 Γηακφξθσζε Υψξσλ ... 112
3.9 Φειά Κηίξηα - Empire State Building ... 116
3.9.1 Πεξίνδνο Καηαζθεπήο ... 116
3.9.2 Καηαζθεπαζηηθά Υαξαθηεξηζηηθά ... 117
3.9.3 Τιηθά Γφκεζεο ... 118
πκπεξάζκαηα ... 120
Σερληθνί Οξηζκνί ... 126
Βηβιηνγξαθία ... 128
Πίλαθαο Δηθφλσλ ... 130
12
ΔΙΑΓΧΓΗ
Η παξνχζα Πηπρηαθή Δξγαζία απνηειεί πφλεκα ελφο έηνπο. ε απηφ ην δηάζηεκα εκβάζπλα ηηο γλψζεηο κνπ ζρεηηθά κε ηνλ θέξνληα νξγαληζκνχ ηεο θαηαζθεπήο θαη ζπγθεθξηκέλα ηνπ ζηνηρείνπ ηεο δνθνχ. Η επηινγή ηνπ ζέκαηνο, ηίηιν « Η Ιζηνξηθή Δμέιημε ηεο Γνθνχ σο δνκηθφ θαη κνξθνινγηθφ ζηνηρείν» απνηέιεζε θίλεηξν γηα ηελ δηεξεχλεζε ηεο ηζηνξηθήο εμέιημεο ησλ θαηαζθεπψλ, ζρεηηθά κε ηνλ ηξφπν δφκεζεο θαη ηελ ιεηηνπξγηθφηεηα απηψλ.
Δξεπλεηηθφ Θέκα
Αληηθείκελν κειέηεο ηεο πηπρηαθήο εξγαζίαο κε ηίηιν « Η Ιζηνξηθή Δμέιημε ηεο Γνθνχ σο δνκηθφ θαη κνξθνινγηθφ ζηνηρείν»
είλαη ε δηαρξνληθή εμέηαζε ηεο δνθνχ σο ζηνηρείνπ ηεο θαηαζθεπαζηηθήο ζπγθξφηεζεο, ηε ιεηηνπξγηθήο θαη πιαζηηθήο δηακφξθσζεο θαη νξγάλσζεο θαη ηεο κνξθνινγηθήο δηάξζξσζεο ηνπ θηηξίνπ. Δηδηθφηεξα παξνπζηάδεηαη ε ηζηνξηθή δηαδξνκή ηεο δνθνχ σο δνκηθνχ ζηνηρείνπ :
● Η ζέζε ηεο δνθνχ ζην ζχλνιν ηεο θαηαζθεπήο
● Σα πιηθά πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη
● Η εμέιημε ηνπ ξφινπ ηεο δνθνχ ζηελ δηαλνκή ησλ θνξηίσλ θαη ηάζεσλ, ζηελ νξγάλσζε ηεο αθακςίαο ηεο θαηαζθεπήο, ζηελ επζηάζεηα θαη ηελ αληνρή ηεο
● Η ζπκβνιή ηεο ζηελ δηάξζξσζε ηεο θάηνςεο ηνπ θηηξίνπ.
ηφρνη
Μέζα απφ ηελ εξγαζία απηή ηα αλακελφκελα απνηειέζκαηα ζα είλαη ε εμνηθείσζε κε ηελ ηζηνξηθή δηαδηθαζία επηινγήο ηνπ φγθνπ, ηεο κνξθήο, ησλ θνξέσλ θαη πιηθψλ πνπ νξίδνπλ ηελ ζηαηηθή θαη
13
δπλακηθή ζπκπεξηθνξά ηνπ θηηξίνπ πνπ πξνζδηνξίδνπλ θαη επεξεάδνπλ αλάινγα θαη ην ιεηηνπξγηθφ θαη αηζζεηηθφ απνηέιεζκα.
Αμηνιφγεζε ησλ ζπλδέζεσλ, ησλ πιηθψλ, δηαηάμεσλ ζηνηρείσλ σο πινπνηεκέλε εξκελεία ηεο εμέιημεο ηεο θαηαζθεπαζηηθήο ινγηθήο.
Μεζνδνινγία
Η κειέηε αλαπηχζζεηαη ζε ηξία θεθάιαηα, θαζέλα απφ ηα νπνία εμεηάδεη ην δήηεκα ηεο εμέιημεο ηεο δνθνχ απφ δηαθνξεηηθή πξνζέγγηζε.
ην πξψην θεθάιαην ηεο εξγαζίαο αλαιχνληαη ηα ηερληθά ραξαθηεξηζηηθά θαη νη κεραληθέο ηδηφηεηεο ηεο δνθνχ. ην δεχηεξν θεθάιαην γίλεηαη θαηαγξαθή ηεο ηζηνξηθήο εμέιημεο ηεο αξρηηεθηνληθήο επηθεληξσκέλε ζηε δνθφ φπσο απηή δηακνξθψζεθε ζηνλ Διιαδηθφ θαη επξχηεξν ρψξν. ηε ζπλέρεηα ηεο εξγαζίαο παξνπζηάδνληαη θαηαζθεπέο αληηπξνζσπεπηηθέο γηα θάζε επνρή ζρεηηθά κε ηελ επηθξαηνχζα αξρηηεθηνληθή.
Η εξγαζία νινθιεξψλεηαη κε ηα ζπκπεξάζκαηα ηεο έξεπλαο. Η έξεπλα είλαη θαηά θχξην ιφγν βηβιηνγξαθηθή, θαη εκπινπηίζηεθε κε θσηνγξαθίεο απφ πξνζσπηθή έξεπλα.
14
15
1. ΜΗΥΑΝΙΚΔ ΙΓΙΟΣΗΣΔ
Δηζαγσγή
Σν θεθάιαην πξαγκαηεχεηαη ηε δνθφ σο πξσηεχσλ ζηνηρεηφ ηνπ θέξνληα νξγαληζκνχ θαη σο εθ ηνχηνπ αλαιχεη ηηο κεραληθέο ηηο αληνρέο φπσο απηή έρεη πξνθχςεη απφ πεηξάκαηα θαη έρεη θαηαγξαθεί ζηελ ππάξρνπζα βηβιηνγξαθία.
1.1 Οξηζκφο
Η δνθφο είλαη ν θαηά εμνρήλ απιφο νξηδφληηνο γξακκηθφο θνξέαο θαηφςεσο αλνηγκάησλ. Γνπιεχεη ζε θάκςε θπξίσο, δειαδή ζε ζπλδπαζκφ ζιηπηηθψλ δπλάκεσλ κε εθειθπζηηθέο δπλάκεηο. Αλζίζηαηαη ζε δηαηκεηηθέο δπλάκεηο, θπξίσο θάζεηα ζηνλ θαηά κήθνο άμνλα αιιά θαη δεπηεξεπφλησο θαη παξάιιεια ζ’ απηφλ.
1.2 Φνξείο
Πην ζπγθεθξηκέλα θνξέα νλνκάδνπκε θάζε θαηαζθεπή, ηθαλή λα αληηδξάζεη ζηελ επίδξαζε ηνπ ίδηνπ βάξνπο απηήο θαζψο θαη άιισλ δπλάκεσλ ή αηηηψλ, λα αλαιάβεη ηελ επίδξαζε απηή θαη λα ηελ κεηαθέξεη κε αζθάιεηα ζην έδαθνο ή ζε άιινπο ππνθείκελνπο θνξείο πνπ ηε ζηεξίδνπλ. (Masnbridge John, 1996)
ηεξίμεηο ελφο θνξέα νλνκάδνπκε ηηο ελδηάκεζεο, κεηαμχ ηνπ θνξέα θαη ηνπ ζηεξίγκαηνο ηνπ, δηακνξθψζεηο δηα ησλ νπνίσλ ν θνξέαο κεηαθέξεη ζην ζηήξηγκα.
Πξνζπαζψληαο λα αθαηξέζνπκε πεξηηηή κάδα απφ ηηο κε θνξηηζκέλεο πεξηνρέο ηεο δνθνχ, δεκηνπξγνχληαη :
● θηβσηηνεηδείο δνθνί
● δνθνί δηαηνκήο δηπινχ ηαπ
● δηθηπψκαηα
16
ηελ ζπλέρεηα ζρεδηάδνληαη νη δηθηπσκαηηθνί δνθνί πνπ παξαζέηνπλ ηξίγσλα θαη γεληθά απαξακφξθσηα ζρήκαηα.
Δίλαη αλαγθαίν λα αλαθεξζεί ε δηάθξηζε κεηαμχ αληνρήο θαη αθακςίαο. Η πξψηε επηδίσμε είλαη ν θνξέαο λα αληέμεη ζηηο θνξηίζεηο. ηαλ φκσο ρξεζηκνπνηνχκε ειαζηηθά θαη εχθακπηα πιηθά φπσο ην μχιν, ν ράιπβαο θαη ην νπιηζκέλν ζθπξφδεκα νη πξνζπάζεηεο καο θαηεπζχλνληαη θπξίσο ζηνλ πεξηνξηζκφ ησλ παξακνξθψζεσλ. Έηζη ζε νξηδφληηα έλλνηα έρνπκε :
● Ακθηπξνέρνπζεο δνθνχο
● Γηθηπψκαηα
● Αξζξσηά πιαίζηα
● Παθησκέλα πιαίζηα
● Κακπηφκελα ηφμα
● Υσξνδηθηπψκαηα
Καη ζε θαηαθφξπθε έλλνηα έρνπκε :
● Κπςεισηέο θαηαζθεπέο
● θειεηνί πςειψλ θηηξίσλ
1.2.1 Ακθηπξνέρνπζεο Γνθνί
ηελ ακθηπξνέρνπζα δνθφ εθαηέξσζελ ησλ ζηεξίμεσλ ζπλερίδεηαη λα αλαπηχζζεηαη ε δνθφο, θαη ζπκπεξηθέξεηαη ζηαηηθά σο πξφβνινο. Η ρξήζε ηεο ακθηπξνέρνπζαο δνθνχ αλαθνπθίδεη ηελ θεληξηθή παξακφξθσζε θαζψο θαη νη πξφβνινη αλαιακβάλνπλ κέξνο ησλ θαηαπνλήζεσλ.
(Μαληδφξνο) (Salvadori M., 1981)
17
1.2.2 Γηθηπψκαηα
Έλα εχθακπην θαιψδην κε έλα θνξηίν ζηε κέζε είλαη θαζαξά εθειθπφκελν ζηνηρείν. Αλ αλαπνδνγπξίζνπκε ην θαιψδην θαη εληζρχζνπκε ηηο πιεπξέο ηνπ, έηζη ψζηε λα είλαη ζε ζέζε λα κεηαθέξνπλ ζιηπηηθέο δπλάκεηο, ην θαιψδην κεηαζρεκαηίδεηαη ζε έλα θαζαξά ζιηβφκελν ζηνηρείν. Σν ζρήκα πνπ πξνθχπηεη ραξαθηεξίδεηαη απν έλα «αξλεηηθφ βέινο». Σν ζηνηρείν απηφ είλαη ην πην απιφ δηθηχσκα πνπ κπνξνχκε λα ζρεκαηίζνπκε. (Krizek) (Salvadori M., 1981)
Σα δηθηπψκαηα ρξεζηκνπνηνχληαη ζε θηίξηα κε θέξνπζα θαηαζθεπή απν ράιπβα γηα λα θαιχςνπλ κεγάιεο αίζνπζεο. Διαθξά δηθηπψκαηα ρξεζηκνπνηνχληαη ζε ζηέγεο ή ζε παηψκαηα κηθξψλ αλνηγκάησλ. Σέινο, ζηα ςειά θηίξηα απν ράιπβα ρξεζηκνπνηνχληαη θαηαθφξπθα δηθηπψκαηα, γηα λα εληζρχζνπλ ηελ αθακςία ηεο θέξνπζαο θαηαζθεπήο απέλαληη ζηηο δπλάκεηο ηνπ αλέκνπ θαη ηνπ ζεηζκνχ.
Σα δηθηπψκαηα είλαη βαζηθά ζηνηρεία ζηηο καγάιεο θαηαζθεπέο, αλ θαη ρξεζηκνπνηνχληαη ιηγφηεξν ζήκεξα απν φ,ηη ζηηο αξρέο ηνπ 20νπ αηψλα.
Μηα δνθφο πνπ ζηεξίδεηαη πάλσ ζε δπν ππνζηπιψκαηα απνηειεί ην πην απιφ θαηαζθεπαζηηθφ ζχζηεκα – πιαίζην. Σν ζχζηεκα απηφ ζπκπεξηθέξεηαη ζαλ έλα ζχλνιν θαη είλαη αλζεθηηθφηεξν ηφζν απέλαληη ζηα θαηαθφξπθα φζν θαη ζηα νξηδφληηα θνξηία. Σα πιαίζηα είλαη ζπλήζσο ακθηαξζξσηα ή ακθίπαθηα παθησκέλα.
Έλα ακθίπαθην πιαίζην ηζνδπλακεί κε έλα ακθηαηξσηφ πιαίζην πνπ έρεη πην θνληά ππνζηπιψκαηα. Η ηάζε γηα αλαηξνπή πνπ εκθαλίδεη ην πιαίζην θάησ απν ηελ επηξξνή ησλ νξηδφληησλ δπλάκεσλ αληηζηαζκίδεηαη απν ηελ δξάζε εθειθχζηεθαλ θαη ζιηπηηθψλ δπλάκεσλ πνπ αλαπηχζζνληαη ζηηο ζηεξίμεηο ηνπ πιαηζίνπ. Σν ηφμν ππήξμε ην πην ζπλεζηζκέλν θαηαζθεπαζηηθφ ζηνηρείν θαη ρξεζηκνπνηήζεθε γηα λα γεθπξψζεη αθφκε θαη κηθξά αλνίγκαηα, ηελ επνρή πνπ ηα δνκηθά πιηθά πνπ δηέζεηαλ θακπηηθή αληνρή ήηαλ πνιχ αθξηβά ή πξνζβάινληαλ εχθνια απν ηηο θαηξηθέο ζπλζήθεο.
Δηθφλα 1 The Forth Bridge, (1882-1890)
18
1.2.3 Αξζξσηά Πιαίζηα
πσο αλαθέξζεθε ήδε ζην 1.1 ε δνθφο είλαη ν θαηεμνρήλ απιφο νξηδφληηνο γξακκηθφο θνξέαο θαηφςεσο αλνηγκάησλ. Η ζχλδεζε ηεο δνθνχ κε άιινπο θνξείο (ππνζηχισκα) δεκηνπξγνχλ ηα
πιαίζηα. Αλάινγα κε ηνλ ηξφπν ζχλδεζεο απηά δηαθξίλνληαη ζε αξζξσηά θαη παθησκέλα.
ηα αξζξσηά πιαίζηα απνηξέπεηαη ε κεηαηφπηζε ησλ ζεκείσλ ζπλαξκνγήο, ελψ επηηξέπεηαη ειεχζεξα νπνηαδήπνηε ζηξνθή ησλ κειψλ κεηαμχ ηνπο γχξσ απφ απηφ ην ζεκείν ζπλαξκνγήο, θαη κπνξεί λα κεηαβηβάζεη δπλάκεηο πξνο νπνηαδήπνηε θαηεχζπλζε πνπ πεξλνχλ φκσο κέζα απφ ην ζεκείν ηεο άξζξσζεο. (Salvadori M., 1981)
1.2.4 Παθησκέλα Πιαίζηα
Σν ζχζηεκα ησλ παθησκέλσλ πιαηζίσλ ζπκπεξηθέξεηαη ζαλ έλα ζχλνιν θαη είλαη αλζεθηηθφηεξν ηφζν απέλαληη ζηα θαηαθφξπθα φζν θαη ζηα νξηδφληηα θνξηία Αθελφο ε πάθησζε εμαζθαιίδεη θαηαζθεπαζηηθά απαξακφξθσηεο ζπλαξκνγέο κεηαμχ ησλ θεξφλησλ κειψλ ηνπ ζθειεηνχ ελφο θηηξίνπ θαη αθεηέξνπ κε ηνλ ηξφπν απηφ παξέρεηαη ζην ζχλνιν ηεο θαηαζθεπήο ε ηθαλφηεηα παξαιαβήο πιαγίσλ σζήζεσλ.
(Οξιάλδνο Α.)
Δηθφλα 2 Πιαίζην πνπ κεηαθέξεη κέξνο ηεο παξακφξθσζεο ζηα θαηαθφξπθα ζηνηρεία
19
1.2.5 Κακπηφκελα Σφμα
Σν ηφμν ρξεζηκνπνηήζεθε ζηηο θαηαζθεπέο απν πνιχ παιηά θαη κε δηάθνξα ζρήκαηα. Σν ηδαληθφ ζρήκα ελφο ηφμνπ, ην ζρήκα δειαδή εθείλν γηα ην νπνίν αλαπηχζζνληαη απνθιεηζηηθά ζιηπηηθέο ηάζεηο γηα έλα δνζκέλν ζχλνιν θνξηίσλ, κπνξνχκε λα ην πξνζδηνξίζνπκε ζαλ ην αλάζηξνθν ηνπ ζρήκαηνο πνπ απνθηάεη έλα θαιψδην πνπ θνξηίδεηαη κε ηα ίδηα θνξηία.
1.2.6 Υσξνδηθηπψκαηα
Σα ηφμα είλαη δπλαηφ λα ηνπνζεηεζνχλ παξάιιεια πξνο ηηο δηαγψληεο ηεο νξζνγσληθήο επηθάλεηαο πνπ θαιχπηνπλ. Μηα ζεηξά απν παξάιιεια ηφμα πνπ δηαζηαπξψλνληαη κε κηα δεχηεξε ζεηξά απν παξάιιεια ηφμα, ζρεκαηίδεη κηα θαηαζθεπή-νξνθή ηχπνπ Lamella. Σν ζχζηεκα απηφ θαηαξγεί ηηο εγθάξζηεο δνθνχο πνπ ζπλδένπλ ηα παξάιιεια ηφμα κηαο θπιηλδξηθήο θαηαζθεπήο-νξνθήο θαη ζρεκαηίδεη ελα θακπχιν ρσξνδηθηχσκα. Δίλαη ηδηαίηεξα απνηειεζκαηηθφ φηαλ νη πιεπξέο ηεο νξζνγνληθήο επηθάλεηαο δελ δηαθέξνπλ ζεκαληηθά. Αλ ζπλδέζνπκε ηα δηθηπψκαηα ησλ θφκβσλ κπνξνχκε λα εληζρχζνπκε ηε ζηξεπηηθή αθακςία ησλ θνξέσλ. Η ζπκπεξηθνξά ηνπ ζπζηήκαηνο απηνχ παξνπζηάδεη πεξηζζφηεξεο αλαινγίεο κε κηα πιάθα κεγάινπ πάρνπο. Οη θνξείο απηνί νλνκάδνληαη επίπεδα ρσξνδηθηπψκαηα. Έλα ρσξνδηθηχσκα είλαη δπλαηφ λα ζπλαξκνινγεζεί νιφθιεξν ζην έδαθνο θαη λα αλπςσζεί ζηε ζέζε ηνπ. πλήζσο ηα ρσξνδηθηπψκαηα απνηεινχληαη απν πξνθαηαζθθεπαζκέλα ηκήκαηα, ηα νπνία ζπλαξκνινγνχληαη ζηε ζέζε ηνπο κε ηε βνήζεηα ηππνπνηεκέλσλ ζπλδέζκσλ.
Έλα ρσξνδηθηχσκα κε κεγάιε απνηειεζκαηηθφηεηα είλαη ην ρσξνδηθηχσκα ηχπνπ Takenaka.
Δηθφλα 3 Saint Sernen, Σνπινχδε 1080-1096
20
Σα νξζνγσληθά ή ηα ινμά επίπεδα ρσξνδηθηπψκαηα εκθαλίδνπλ ζπκπεξηθνξά αλάινγε κε ηε ζπκπεξηθνξά ησλ πιαθψλ. Σα επίπεδα ρσξνδηθηπψκαηα έρνπλ κεγάινπο ιφγνπο αλνίγκαηνο πξνο χςνο. (Salvadori M., 1981)
1.3 Φνξηίζεηο
Μηα θαηαζθεπή εμππεξεηεί πάληα κηα ζπγθεθξηκέλε αλάγθε. Δπηθξαηεί, δειαδή ην σθειηκηζηηθφ ζηνηρείν. Οη πεξηζζφηεξεο θαηαζθεπέο έρνπλ ζαλ ζηφρν λα πεξηβάιινπλ θαη λα
πξνζηαηέςνπλ έλαλ ρψξν ψζηε λα ηνλ θάλεη ρξήζηκν γηα κηα νξηζκέλε ιεηηνπξγία. ιεο φκσο νη θαηαζθεπέο, απφ ην γεγνλφο θαη κφλν ηεο χπαξμήο ηνπο, ππνβάιινληαη θαη νθείινπλ λα αληέμνπλ ζε κηα ζεηξά απφ θνξηία. Δληνχηνηο, ζε ζπάληεο πεξηπηψζεηο ε κεηαθνξά ησλ ζηνηρείσλ απνηειεί ηνλ πξσηαξρηθφ ζηφρν κηαο θαηαζθεπήο. Ο πξνζδηνξηζκφο ησλ θνξηίσλ πνπ επηβάιινληαη πάλσ ζε κία θαηαζθεπή είλαη έλα ζχλζεην πξφβιεκα. (Μπνχξαο Υ.)
1.3.1 ηαηηθά Φνξηία
Σα θνξηία πνπ κεηαβάιινληαη αξγά κέζα ζηνλ ρξφλν, νλνκάδνληαη ζηαηηθά θνξηία. Σα ζηαηηθά θνξηία είλαη ηα ζεκαληηθφηεξα θνξηία πνπ επηβάιινληαη ζηηο θαηαζθεπέο θαη απνηεινχλ ηε βάζε γηα ηνλ ππνινγηζκφ ησλ θαηαζθεπψλ απηψλ.
Σα θνξηία πνπ εκθαλίδνληαη πην ζπρλφηεξα ζηελ πξάμε θαζνξίδνληαη απφ ηνπο Δηθφλα 4Γηάθνξνη ηχπνη θαηαπνλήζεσλ
21
θαλνληζκνχο θνξηίζεσλ. Έηζη δελ είκαζηε ππνρξεσκέλνη λα πξνζδηνξίζνπκε θάζε θνξά, γηα θάζε ζπγθεθξηκέλν έξγν. Σα θνξηία παξνπζηάδνπλ κεγάιε πνηθηιία.
πγθεθξηκέλα ηα θνξηία ελφο θηηξίνπ πνηθίινπλ αλάινγα κε ην πιήζνο ησλ αηφκσλ πνπ ζα θαηνηθίζνπλ θαη ηε δηάηαμε ησλ επίπισλ, ή αλάινγα κε ην βάξνο ησλ κεραλψλ πνπ ζα ηνπνζεηεζνχλ κέζα ζην θηίξην, ή ηέινο αλάινγα κε ηε θχζε θαη ην πιήζνο ησλ εκπνξεπκάησλ πνπ ζα απνζεθεπηνχλ. (Salvadori M., 1981)
1.3.2 Ιζνδχλακα Φνξηία
Γηα λα απινπνηεζνχλ νη ζχλζεηεο απηέο θαηαζηάζεηο, νη θαλνληζκνί ππνθαζηζηνχλ ηα πξαγκαηηθά θνξηία κε αληίζηνηρα ηδεαηά, πνπ νλνκάδνληαη ηζνδχλακα θνξηία.
Σα ηζνδχλακα θνξηία πξνζδηνξίδνληαη κε βάζε ζηαηηζηηθά δεδνκέλα πνπ πξνθχπηνπλ απφ ζπγθεθξηκέλνπο ηχπνπο θηηξίσλ. ηαλ ηα δεδνκέλα απηά κεηαβιεζνχλ, νη θαλνληζκνί ηξνπνπνηνχληαη αλάινγα. Σα ηζνδχλακα θνξηία αληηζηνηρνχλ ζηηο δπζκελέζηεξεο δπλαηέο ζπλζήθεο πνπ κπνξνχλ λα επηβιεζνχλ πάλσ ζε κηα θαηαζθεπή, έηζη ψζηε ε θαηαζθεπή λα εμαζθαιίδεηαη απφ ππνρψξεζε, ή απαξάδεθηε παξακφξθσζε πνπ α ηελ θαζηζηνχζε άρξεζηε.
Δπεηδή ππάξρεη αξθεηή αβεβαηφηεηα ζρεηηθά κε ην κέγεζνο ησλ πξαγκαηηθψλ θνξηίσλ πνπ ζα κπνξνχζαλ λα επηβιεζνχλ πάλσ ζε κηα θαηαζθεπή θάησ απφ δπζκελείο ζπλζήθεο, είκαζηε ππνρξεσκέλνη λα πάξνπκε πνιιαπιάζηα θνξηία απφ απηά πνπ εκθαλίδνληαη ζπλήζσο ζε κηα θαηαζθεπή. ζν κεγαιχηεξε αβεβαηφηεηα ππάξρεη ζρεηηθά κε ην κέγεζνο ησλ πξαγκαηηθψλ θνξηίσλ, ηφζν κεγαιχηεξα είλαη ηα πνιιαπιάζηα απηά, δειαδή νη ζπληειεζηέο αζθαιείαο πνπ πηνζεηνχληαη απφ ηνπο θαλνληζκνχο. (Salvadori M., 1981)
1.3.3 πκβαηηθά Φνξηία
Σα θνξηία πνπ νξίδνληαη απφ ηνπο θαλνληζκνχο είλαη ηα ζπκβαηηθά θνξηία.
Γηα παξάδεηγκα ην θνξηίν ελφο παηψκαηνο ή ε πίεζε ηνπ αλέκνπ ζεσξνχληαη απφ ηνπο θαλνληζκνχο νκνηφκνξθα θαηαλεκεκέλα πάλσ ζηελ επηθάλεηα ηνπ θηηξίνπ.
ηαλ ηα θνξηία κηαο θαηαζθεπήο δελ πξνζδηνξίδνληαη απφ ηνπο θαλνληζκνχο, ή φηαλ παξνπζηάδνπλ ραξαθηεξηζηηθά ηθαλά λα βάιινπλ ζε θίλδπλν ηελ αζθάιεηα ηεο, είλαη
22
αλαγθαίν λα πξνζδηνξηζζνχλ κε αθξίβεηα απφ ηνλ κειεηεηή, κε ηε βνήζεηα εηξακάησλ, ή καζεκαηηθψλ ππνινγηζκψλ. Γελ είλαη πάληνηε αξθεηφ λα πκβνπιεχεηαη ν κειεηεηήο ηνπο θαλνληζκνχο θνξηίζεσλ. Τπάξρνπλ πεξηπηψζεηο γηα ηηο νπνίεο δελ εθαξκφδνληαη νη δηαηάμεηο ησλ θαλνληζκψλ. Δμάιινπ ε επζχλε γηα ηελ ζθάιεηα ηεο θαηαζθεπήο βαξαίλεη απνθιεηζηηθά ην κειεηεηή. Δίλαη ινηπφλ παξαίηεην λα κάζνπκε πσο δξνπλ ηα θνξηία πάλσ ζηηο θαηαζθεπέο. (Pounds N., 2001) (Salvadori M., 1981)
1.3.4 Νεθξά Φνξηία
Σν βάξνο ηεο ίδηαο ηεο θαηαζθεπήο θαζψο θαη ην βάξνο φισλ ησλ πιηθψλ πνπ ππάξρνπλ κφληκα πάλσ ζ’ απηήλ, απνηεινχλ ηα λεθξά θνξηία ηεο θαηαζθεπήο.
Σα λεθξά θνξηία είλαη αδχλαην λα πξνζδηνξηζζνχλ αθξηβψο πξηλ νινθιεξσζεί ε κειέηε. Απηφ γηαηί ηα λεθξά θνξηία εμαξηψληαη απφ ηηο δηαζηάζεηο ησλ ζηνηρείσλ ηεο θαηαζθεπήο πνπ κε ηε ζεηξά ηνπο εμαξηψληαη απφ ηα θνξηία πνπ επελεξγνχλ πάλσ ηεο. Σα λεθξά θνξηία είλαη πνιιέο θνξέο ηα ζεκαληηθφηεξα θνξηία κηαο θαηαζθεπήο θαη ππεξθαιχπηνπλ ζπρλά φια ηα άιια θνξηία. Δπηπξφζζεηα ηα λεθξά θνξηία είλαη απηά πνπ ζπρλά θαζνξίδνπλ ηηο δηαζηάζεηο ησλ θαηαζθεπαζηηθψλ ζηνηρείσλ θαη κπνξνχλ λα ραξαθηεξηζζνχλ σο κφληκα θνξηία, ιφγσ ησλ ζπλερψλ παξνπζηψλ ηνπ.
(Salvadori M., 1981)
Κηλεηά Φνξηία
ια ηα ππφινηπα θνξηία ηεο θαηαζθεπήο, εθηφο απφ ηα λεθξά νλνκάδνληαη θηλεηά θνξηία. ηα θνξηία απηά πεξηιακβάλνληαη φια ηα θηλεηά βάξε, φπσο άλζξσπνη θαη δψα, κεραλέο θαη εμαξηήκαηα, ηνηρνπεηάζκαηα θαη άιια κε θέξνληα θαηαζθεπαζηηθά ζηνηρεία. ηα θηλεηά θνξηία πεξηιακβάλνληαη αθφκα θαη ε πίεζε θαη ε ππνπίεζε ηνπ αλέκνπ, ε πίεζε ηνπ λεξνχ, ε ψζεζε ησλ γαηψλ, θ.α. (Γ.Σνπιηάηνο)
1.3.5 Θεξκηθά Φνξηία Καζηδήζεσλ
ιεο νη θαηαζθεπέο είλαη εθηεζεηκέλεο ζηηο ζεξκνθξαζηαθέο κεηαβνιέο, κε απνηέιεζκα λα κεηαβάινπλ ην ζρήκα θαη ηηο δηαζηάζεηο ηνπο θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ εηθνζηηεηξάσξνπ ζεξκνθξαζηαθνχ θχθινπ, θαζψο επίζεο θαη θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ
23
εηήζηνπ θχθινπ πνπ ζπλζέηνπλ νη θαινθαηξηλέο θαη νη ρεηκσληάηηθεο ζεξκνθξαζίεο.
Οη ζπλέπεηεο πνπ έρνπλ πάλσ ζηελ θαηαζθεπή νη ζεξκνθξαζηαθέο δηαζηνιέο θαη ζπζηνιέο ηζνδπλακνχλ ζπρλά κε ηηο ζπλέπεηεο πνπ ζα είρε κηα κεγάιε θφξηηζε.
Απηή ε ηζνδχλακε θφξηηζε είλαη ηδηαίηεξα επηθίλδπλε, επεηδή δελ είλαη νξαηή.
Οη απαηηήζεηο πνπ επηβάιινπλ ζηελ θαηαζθεπή ηα ζεξκηθά θνξηία, είλαη αληηθξνπφκελεο κ’ απηέο πνπ επηβάιινπλ ηα θαλνληθά θνξηία. Σα ζεξκηθά θνξηία αληηκεησπίδνληαη επθνιφηεξα φηαλ ε θαηαζθεπή είλαη εχθακπηε, ελψ ηα θαλνληθά θνξηία φηαλ ε θαηαζθεπή είλαη άθακπηε. Η θαηαζθεπή αληηκεησπίδεη κ’ επηηπρία ηα ζεξκηθά θνξηία φηαλ ελδίδεη ζηηο ζπλέπεηεο ηνπο, παξά φηαλ αληηζηέθεηαη ζ’ απηέο.
Αλάινγα απνηειέζκαηα κπνξνχλ λα πξνθχςνπλ απφ άληζεο θαζηδήζεηο ζηα ζεκέιηα ελφο θηηξίνπ. Έλα έδαθνο κε αλνκνηφκνξθε αληνρή, ζην νπνίν κεηαβηβάδνληαη ηα θνξηία ελφο θηηξίνπ κπνξεί λα ππνζηεί κεγαιχηεξε θαζίδεζε ζε νξηζκέλα ζεκεία, απ’ φηη ζε φια. ε απηήλ ηελ πεξίπησζε παξφιν πνπ θαλέλα πξφζζεην θνξηίν δελ έρεη επηβιεζεί ζην θηίξην, είλαη θαλεξφ φηη ην ηκήκα ηνπ θηηξίνπ πνπ δελ έρεη ππνρσξήζεη κεηαθέξεη κεγαιχηεξα θαη δηαθνξεηηθνχ ηχπνπ θνξηία απ’ απηά γηα ηα νπνία έρεη κειεηεζεί. (J. L.Tomkinson, 2002) (Salvadori M., 1981)
1.3.6 Γπλακηθά Φνξηία
Σα θνξηία πνπ κεηαβάιινπλ ζέζε, ή αιιάδνπλ ηηκή κέζα ζε ζχληνκν ρξνληθφ δηάζηεκα, θαζψο θαη εθείλα πνπ επελεξγνχλ απφηνκα, νλνκάδνληαη δπλακηθά θνξηία.
ε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο ηα θνξηία απηά είλαη εμαηξεηηθά επηθίλδπλα. Η θνηλή εκπεηξία δηδάζθεη φηη έλα βάξνο πξνθαιεί ηειείσο δηαθνξεηηθά απνηειέζκαηα φηαλ εθαξκφδεηαη απφηνκα, απφ φηη φηαλ εθαξκφδεηαη αξγά. Σν θνξηίν πνπ αζθείηαη φηαλ εθαξκφδεηαη απφηνκα ην βάξνο ηνπ, νλνκάδεηαη θξνπζηηθφ θνξηίν. Σα θξνπζηηθά θνξηία έρνπλ εμαηξεηηθά κηθξφ ρξφλν εθαξκνγήο. Σν θνξηίν πνπ αθνινπζεί πξννδεπηηθή ηαιάλησζε, νλνκάδεηαη πεξηνδηθφ θνξηίν. Σα πεξηζζφηεξα απφ ηα θνξηία πνπ επηβάιινληαη ζηηο θαηαζθεπέο, δελ έρνπλ θξνπζηηθφ ραξαθηήξα, εθηφο απφ εθείλα πνπ νθείινληαη ζηνπο ζεηζκνχο. (Salvadori M., 1981)
24
1.4 Δληαηηθέο Καηαζηάζεηο - Παξακνξθψζεηο
ιεο νη θαηαζθεπέο παξακνξθψλνληαη φηαλ θνξηηζηνχλ. Παξφιν πνπ νη παξακνξθψζεηο απηέο ζπάληα δηαθξίλνληαη κε γπκλφ κάηη, νη αληίζηνηρεο ηάζεηο είλαη δπλαηφλ λα κεηξεζνχλ. Δληνχηνηο, φιεο νη εληαηηθέο θαηαζηάζεηο είλαη ζπλδπαζκνί ηξηψλ ην πνιχ βαζηθψλ εληαηηθψλ θαηαζηάζεσλ (Γ.Σνπιηάηνο, 1998) (Salvadori M., 1981)
● Ο Δθειθπζκφο
● Η Θιίςε
● Η Γηάηκεζε
● Η Κάκςε
● Η ζηξέςε
● Ο ιπγηζκφο
1.4.1 Δθειθπζκφο
Ολνκάδεηαη εθείλε ε εληαηηθή θαηάζηαζε πνπ ηείλεη λα απνκαθξχλεη ηα κφξηα ηνπ πιηθνχ κεηαμχ ηνπο. Οξηζκέλα πιηθά φπσο ην ζθπξφδεκα, ζξαχνληαη φηαλ ππνζηνχλ νζνδήπνηε κηθξή κήθπλζε. Οξηζκέλα άιια, φπσο ν ράιπβαο, είλαη ζε ζέζε λα ππνζηνχλ κεγάιεο κεθχλζεηο ρσξίο λα ζξαπζηνχλ, έρνπλ δειαδή κεγάιε αληνρή ζε εθειθπζκφ. (Salvadori M., 1981)
1.4.2 Θιίςε
Ολνκάδεηαη εθείλα ε εληαηηθή θαηάζηαζε πνπ ηείλεη λα πξνθαιέζεη ζπκπίεζε ησλ κνξίσλ ηνπ πιηθνχ.
Οη παξακνξθψζεηο πνπ ζπλνδεχνπλ ηε ζιίςε είλαη αληίζεηεο κε εθείλεο πνπ ζπλνδεχνπλ ηνλ εθειθπζκφ. ια ηα δνκηθά πιηθά εκθαλίδνπλ αληνρή ζε ζιίςε.
25
Οξηζκέλα φπσο, ν ράιπβαο, εκθαλίδνπλ αληνρή ηφζν ζε ζιίςε, φζν θαη ζε εθειθπζκφ. (Angus J. Macdonald, 1996)
Δθφζνλ φια ηα θνξηία δηνρεηεχνληαη ηειηθά ζην έδαθνο, θνηλφ γλψξηζκα φισλ ησλ θαηαζθεπαζηηθψλ ζπζηεκάησλ είλαη ηα θαηαθφξπθα ζηνηρεία πνπ θαηαπνλνχληαη ζε ζιίςε. Σα πιηθά πνπ δελ εκθαλίδνπλ αληνρή ζε εθειθπζκφ, εκθαλίδνπλ ζπρλά αμηφινγε αληνρή ζε ζιίςε. (Salvadori M., 1981)
1.4.3 Γηάηκεζε
νλνκάδεηαη εθείλε ε εληαηηθή θαηάζηαζε πνπ ηείλεη λα πξνθαιέζεη νιίζζεζε ησλ κνξίσλ ηνπ πιηθνχ κεηαμχ ηνπο. Οη παξακνξθψζεηο πνπ ζπλνδεχνπλ ηε δηάηκεζε δελ ραξαθηεξίδνληαη ηφζν απφ ηε κεηαβνιή ηνπ κήθνπο, φπσο ζπκβαίλεη κε ηνλ εθειθπζκφ ή ηελ ζιίςε, αιιά απφ ηελ κεηαβνιή ηεο γσλίαο.
Οη δηαηκεηηθέο δπλάκεηο ελεξγνχλ πάλσ ζηηο επηθάλεηεο πνπ νιηζζαίλνπλ.
Έλα απφ ηα βαζηθά ραξαθηεξηζηηθά ηεο δηαηκεηηθήο παξακφξθσζεο είλαη φηη ε νιίζζεζε δελ ζπκβαίλεη ζε έλα, αιιά ζε δπν επίπεδα πνπ είλαη πάληνηε θάζεηα κεηαμχ ηνπο. Σα πιηθά πνπ εκθαλίδνπλ αληνρή ζε εθειθπζκφ, εκθαλίδνπλ ζπλήζσο αληνρή θαη ζε δηάηκεζε. Αληίζεηα, ηα πιηθά πνπ εκθαλίδνπλ απνθιεηζηηθά αληνρή ζε ζιίςε, δελ παξνπζηάδνπλ ππνινγίζηκε αληνρή ζε δηάηκεζε. (Salvadori M., 1981)
Η απιή δηάηκεζε είλαη ηζνδχλακε κε έλα ζπλδπαζκφ εθειθπζηηθψλ θαη ζιηπηηθψλ ηάζεσλ θάζεησλ κεηαμχ
ηνπο, πνπ νη δηεπζχλζεηο ηνπο ζρεκαηίδνπλ γσλία 45ν κε ηηο δηεπζχλζεηο ησλ δηαηκεηηθψλ ηάζεσλ.
Απηφ θαλεξψλεη φηη έλα πιηθφ κε ρακειή αληνρή ζε εθειθπζκφ δελ κπνξεί λα αλαπηχμεη ζνβαξέο δηαηκεηηθέο ηάζεηο, γηαηί ζα αζηνρήζεη εμαηηίαο ησλ εθειθπζηηθψλ ηάζεσλ πνπ αλαπηχζζνληαη ζε δηεχζπλζε 45ν σο πξνο ηηο δηαηκεηηθέο. (Γ.Σνπιηάηνο,
1998) Δηθφλα 5 Καηαθφξπθε θαη νξηδφληηα δηάηκεζε
26
1.4.4 Κάκςε
Ολνκάδεηαη ε εληαηηθή θαηάζηαζε πνπ ραξαθηεξίδεηαη απφ επζχγξακκε κεηαβνιή ησλ ηάζεσλ πάλσ ζε κία δηαηνκή, κεηαβνιή πνπ θπκαίλεηαη απφ έλα κέγηζην εθειθπζκφ ζε κηα κέγηζηε ζιίςε ίζεο έληαζεο.
Η θάκςε είλαη έλαο κεραληζκφο ηθαλφο λα δηνρεηεχζεη ηα θαηαθφξπθα θνξηία θαηά ηελ νξηδφληηα δηεχζπλζε, ή γεληθφηεξα θαηά κηα δηεχζπλζε θάζεηε πξνο ηα θνξηία. Δίλαη ζρεηηθά εχθνιν λα δηνρεηεχζνπκε ηα θνξηία ζην έδαθνο κε ηε βνήζεηα θαηαθφξπθσλ θαηαζθεπαζηηθψλ
ζηνηρείσλ. Αληίζεηα ην ζνβαξφηεξν θαηαζθεπαζηηθφ πξφβιεκα πνπ αληηκεησπίδνπκε είλαη ε κεηαθνξά ησλ θαηαθφξπθσλ θνξηίσλ κε ηε βνήζεηα νξηδφληησλ ζηνηρείσλ, ηα νπνία γεθπξψλνπλ ηηο απνζηάζεηο αλάκεζα ζηα
θαηαθφξπθα ζηεξίγκαηα. Η θάκςε ζπλεπψο είλαη έλαο θαηαζθεπαζηηθφο κεραληζκφο κε πξσηαξρηθή ζεκαζία. (Salvadori M., 1981)
1.4.5 ηξέςε
Ολνκάδεηαη ε εληαηηθή θαηάζηαζε πνπ ραξαθηεξίδεηαη ε παξακφξθσζε πνπ πξνθαιείηαη φηαλ ην έλα άθξν ελφο αληηθεηκέλνπ είλαη ζηξηκκέλα πξνο κηα θαηεχζπλζε θαη ην άιιν άθξν θξαηηέηαη αθίλεην ή ζηξηκκέλν πξνο ηελ αληίζεηε θαηεχζπλζε.
Γεληθψο ε αληίζηαζε ζε ζηξέςε νθείιεηαη ζε δηαηκεηηθέο δπλάκεηο, νη νπνίεο ελδέρεηαη λα επηβάιινπλ ζπγρξφλσο θαη ηελ αλάπηπμε δηακήθνπο νξζήο εληάζεσο κε απνηέιεζκα ηελ κε επηπεδφηεηα ησλ δηαηνκψλ. Η κε επηπεδφηεηα ησλ δηαηνκψλ ππν ζηξέςε θαιείηαη ζηξέβισζε. ηξέςε ρσξίο ηελ αλάπηπμε δηακήθνπο εληάζεσο αληηζηνηρεί, ζε φξνπο ηεο ειαζηηθφηεηαο. Η ζηξέςε κε ζηξέβισζε εκθαλίδεηαη θπξίσο ζε γξακκηθνχο θνξείο κε αλνηρηέο δηαηνκέο πνπ πεξηιακβάλνπλ ηνπιάρηζηνλ ηξείο πιεπξέο, εθάζηε ησλ νπίσλ είλαη έλα ηνίρσκα ή κηα θιεηζηή δηαηνκή.
Δηθφλα 6 Παξακφξθσζε κηαο δνθνχ ιφγσ θάκςεο
27
Η ζηξέςε ζεκαίλεη ζπζηξνθή ή ζηξνθή θαη κπνξεί λα δηαθξηζεί ζε
Άκεζε ζηξέςε: ε ζηξεπηηθή ξνπή είλαη απαξαίηεηε γηα ηελ ηθαλνπνίεζε ησλ ζπλζεθψλ ηζνξξνπίαο
Έκκεζε ζηξέςε: ε ζηξεπηηθή ξνπή νθείιεηαη απνθιεηζηηθά ζηελ παξεκπφδηζε ηεο ζηξνθήο πνπ εηζάγεηαη απν παξαθείκελα ζηνηρεία. (Liew Richard, 2003) (Γ.Σνπιηάηνο, 1998)
.
1.4.6 Λπγηζκφο
Λπγηζκφο είλαη κηα γεσκεηξηθή αζηάζεηα θαη ζρεηίδεηαη κε ηελ αθακςία πιηθφ, ην κήθνο ηεο ζηήιεο, θαη ην cross-ηνκήο δηαζηάζεηο ηεο ζηήιεο. Η αληνρή δελ παίδεη θάπνην ξφιν ζηελ θάκςε. χκθσλα κε φζα είπακε παξαπάλσ, ηα ζιηβφκελα ζηνηρεία πξέπεη λα έρνπλ επαξθείο δηαζηάζεηο δηαηνκήο, ψζηε λα αληηκεησπίδνπλ απνηειεζκαηηθά ηνλ θίλδπλν ηνπ εθειθηζκνχ, ηεο ζιίςεο, ηεο δηάηκεζεο θαη ηνπ ιπγηζκνπ. Απφ ηελ άιιε κεξηά φκσο, ε νηθνλνκία ηεο θαηαζθεπήο καο νδεγεί αλαγθαζηηθά ζε δηαηνκέο κε πεξηνξηζκέλε επηθάλεηα. Οη δηαηνκέο πνπ ζπλδπάδνπλ ηηο δπν απηέο αληηθξνπφκελεο απαηηήζεηο ζηνλ ηθαλνπνηεηηθφηεξν δπλαηφ βαζκφ, είλαη :
νη δηαηνκέο δηπιφ ηαπ, κε ιεπηφ θνξκφ θαη πιαηηά πέικαηα,
νη θηβσηηνεηδείο δηαηνκέο
νη δηαηνκέο ζηηο νπνίεο ην πεξηζζφηεξν πιηθφ ζπγθεληξψλεηαη ζε αξθεηή απφζηαζε απφ ην θέληξν ηεο δηαηνκήο (Γ.Σνπιηάηνο, 1998)
Δηθφλα 7 Γηάθνξνη ηχπνη δνθψλ απφ μχιν, κέηαιιν θαη νπιηζκέλν ζθπξφδεκα
28
1.5 ηεξίμεηο Φνξέσλ
Η παξαιαβή φισλ ησλ θνξηίσλ μεθηλψληαο απφ ηα αξρηθά κνλαδηαία ζηνηρεία επηθάιπςεο θαη κέρξη ηελ ηειηθή ηνπο δξάζε ζην έδαθνο πξνυπνζέηεη ηε ζπλερή ξνή ησλ θνξηίσλ απηψλ κέζσ ησλ θεξφλησλ ζηνηρείσλ. Η εμαζθάιηζε ηεο ζπλερνχο απηήο ξνήο γίλεηαη κε ηηο θαηάιιειεο ζπλδέζεηο κεηαμχ ησλ θεξφλησλ ζηνηρείσλ θαη κέρξη ηε ζεκειίσζε έηζη πνπ λα ιεηηνπξγεί ην ζχλνιν ρσξίο θίλδπλν θαηάξξεπζεο.
Απφ ηελ ζεσξεηηθή θαη πξαθηηθή άπνςε νη ζπλδέζεηο νπνπδήπνηε θη αλ βξίζθνληαη απηέο κεηαμχ ησλ ζηνηρείσλ, ρσξίδνληαη ζε ηξείο θαηεγνξίεο αλάινγα κε ηε ιεηηνπξγία ηνπο :
● Κχιηζε
● Άξζξσζε
● Πάθησζε
1.5.1 Κχιηζε
Η θχιηζε επηηξέπεη ηε κεηαηφπηζε ζε φιεο ηηο θαηεπζχλζεηο πάλσ ζην επίπεδν πνπ πξαγκαηνπνηείηαη, εθηφο απφ ηελ απνκάθξπλζε ή βχζηζε ηνπ ζηνηρείνπ κέζα ζην επίπεδν απηφ θαη κπνξεί λα κεηαβηβάζεη δπλάκεηο κφλν θάζεηεο ζην επίπεδν ζην ζεκείν φπνπ απηή πξαγκαηνπνηείηαη. (Liew Richard, 2003), (Salvadori M., 1981)
Δηθφλα 8 πκβνιηζκφο θχιηζεο
29
1.5.2 Άξζξσζε
Η άξζξσζε απαγνξεχεη ηε κεηαηφπηζε ησλ ζεκείσλ ζπλαξκνγήο, επηηξέπεη φκσο ειεχζεξα νπνηαδήπνηε ζηξνθή ησλ κειψλ κεηαμχ ηνπο γχξσ απφ απηφ ην ζεκείν ζπλαξκνγήο, θαη κπνξεί λα κεηαβηβάζεη δπλάκεηο πξνο νπνηαδήπνηε θαηεχζπλζε πνπ πεξλνχλ φκσο κέζα απφ ην ζεκείν ηεο άξζξσζεο. (Salvadori M., 1981)
Δηθφλα 9 πκβνιηζκφο άξζξσζεο
1.5.3 Πάθησζε
Η πάθησζε απαγνξεχεη θαη ηελ κεηαηφπηζε θαη ηε ζηξνθή θαη επηηξέπεη ηε κεηαβίβαζε δπλάκεσλ θαη ξνπψλ πξνο θάζε θαηεχζπλζε. Παξάιιεια ε πάθησζε εμαζθαιίδεη θαηαζθεπαζηηθά απαξακφξθσηεο ζπλαξκνγέο κεηαμχ ησλ θεξφλησλ κειψλ ηνπ ζθειεηνχ ελφο θηηξίνπ θαη αθεηέξνπ κε ηνλ ηξφπν απηφ παξέρεηαη ζην ζχλνιν ηεο θαηαζθεπήο ε ηθαλφηεηα παξαιαβήο πιαγίσλ σζήζεσλ. (Liew Richard, 2003)
Δηθφλα 10 πκβνιηζκφο πάθησζεο
30
1.6 Καηαζθεπαζηηθέο Απαηηήζεηο
Βαζηθέο απαηηήζεηο πνπ απνηεινχζαλ αλέθαζελ ην ζεκέιην ηεο ζσζηήο θαηαζθεπήο είλαη:
● Η ηζνξξνπία
● Η επζηάζεηα
● Η αληνρή
● Η ιεηηνπξγηθφηεηα
● Η νηθνλνκία
● Η αηζζεηηθή
1.6.1 Η Ιζνξξνπία
Η ηζνξξνπία είλαη κηα βαζηθή ζπλζήθε πνπ ε ηθαλνπνίεζή ηεο ζπλεπάγεηαη φηη ην θηίξην φιν ζα ζχλνιν, αιιά θαη νπνηνδήπνηε απφ ηα κέξε ηνπ, δελ ζα κεηαθηλεζεί. Η ζπλζήθε απηή δελ είλαη απφιπηε, εθφζνλ αλαπφθεπθηεο κηθξέο κεηαηνπίζεηο ζπκβαίλνπλ ζην θηίξην. Οη κεηαηνπίζεηο απηέο είλαη ηφζν κηθξέο ζε ζχγθξηζε κε ηηο δηαζηάζεηο ηνπ θηηξίνπ, ψζηε ην θηίξην θαίλεηαη ακεηαθίλεην θαη απαξακφξθσην. πλζήθεο ηζνξξνπίαο :
« Όηαλ έλα ζώκα δελ κεηαθηλείηαη πάλσ ζε κηα δηεύζπλζε, δειαδή ηζνξξνπεί, όηαλ νη δπλάκεηο πνπ αζθνύληαη επάλσ ηνπ θαη’ απηήλ ηελ δηεύζπλζε είλαη ίζεο θαη αληίζεηεο ».
« Η ηζνξξνπία σο πξνο έλα ζεκείν πεξηζηξνθήο εμαζθαιίδεηαη, όηαλ είλαη ίζα ηα γηλόκελα ησλ δπλάκεσλ επί ηνπο αληίζηνηρνπο κνρινβξαρίνλεο ».
Δπνκέλσο, ίζεο θαη αληίζεηεο δπλάκεηο εμαζθαιίδνπλ ηζνξξνπία σο πξνο κηα δηεχζπλζε, ελψ ίζα θαη αληίζεηα γηλφκελα δπλάκεσλ επί ηνπο αληίζηνηρνπο κνρινβξαρίνλεο εμαζθαιίδνπλ ηζνξξνπία σο πξνο έλα ζεκείν πεξηζηξνθήο. Σν γηλφκελν κηαο δχλακεο επί ηελ απφζηαζε ηεο απφ έλα ζεκείν νλνκάδεηαη ξνπή.
31
1.6.2 Η Δπζηάζεηα
Δπζηάζεηα νλνκάδεηαη ε θαηάζηαζε πνπ επηθξαηεί ζ’ έλα θηίξην, φηαλ έρνπλ ηθαλνπνηεζεί φιεο νη ζπλζήθεο πνπ εμαζθαιίδνπλ ην θηίξην απφ απαξάδεθηεο κεηαθηλήζεηο ζην ζχλνιφ ηνπ. Ο θίλδπλνο ηεο αλαηξνπήο είλαη ζνβαξφηεξνο ζηα ςειά θηίξηα πνπ έρνπλ πεξηνξηζκέλε βάζε. Η αζηάζεηα έρεη άκεζε ζρέζε κε ηε ζεκειίσζε ηνπ εδάθνπο. Έλα θηίξην κπνξεί λα πεξηζηξαθεί, ή λα αλαηξαπεί φηαλ ζεκειηψλεηαη πάλσ ζε έδαθνο κε αλνκνηφκνξθε αληνρή. Αλάινγα κε ηελ αληνρή ηνπ εδάθνπο θαη ηα θνξηία ηνπ θηηξίνπ εθαξκφδνληαη δηάθνξνη ηχπνη ζεκειίσλ :
ηαλ ην θηίξην ζεκειηψλεηαη ζε έδαθνο κε κέζε αληνρή, εδξάδεηαη ζπλήζσο ζε κεκνλσκέλα νξζνγσληθά πέδηια απφ νπιηζκέλν ζθπξφδεκα.
ηαλ ην έδαθνο έρεη κηθξή αληνρή, εθαξκφδνπκε εηδηθνχο ηχπνπο ζεκειίσλ.
Μηα απφ ηηο κέζνδεο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ ζεκειίσζε ησλ θηηξίσλ είλαη νη πάζζαινη. Οη πάζζαινη θαηαζθεπάδνληαη απφ μχιν, ζθπξφδεκα, ή ράιπβα θαη κπήγνληαη κέζα ζην έδαθνο ζε ηφζν βάζνο φζν ρξεηάδεηαη γηα λα αλαπηπρζεί ηξηβή ζηελ επηθάλεηα ησλ παζζάισλ ηθαλή λα εμηζνξξνπήζεη ηα θνξηία ηνπ θηηξίνπ, ή ζε ηφζν βάζνο φζν ρξεηάδεηαη γηα λα αθνπκπήζνπλ νη άθξεο ησλ παζζάισλ πάλσ ζε έλα ζηεξεφ, πεηξψδεο ζηξψκα εδάθνπο.
Η ζσζηή ζεκειίσζε ελφο θηηξίνπ πξνυπνζέηεη έξεπλα ηνπ εδάθνπο ζε βάζνο. Η επηζηήκε πνπ αζρνιείηαη κε απηφ ην έξγν, εδαθνκεραληθή είλαη κηα ζχλζεηε επηζηήκε. Μέρξη ζήκεξα νη πεξηζζφηεξεο δεκηέο πνπ παξνπζηάζηεθαλ ζε θηίξηα νθείινληαλ ζηε ζεκειίσζε. (Liew Richard, 2003), (Salvadori M., 1981)
1.6.3 Η Αληνρή
Η αληνρή κηαο θαηαζθεπήο ειέγρεηαη γηα ην ζχλνιν ηεο. Αιιά θαη γηα θάζε κέινο ηεο μερσξηζηά. Γελ ζα πξέπεη λα ζπγρένπκε ηελ αληνρή κε ηελ αθακςία. Μηα θαηαζθεπή κπνξεί λα εκθαλίδεη κεγαιχηεξεο παξακνξθψζεηο απφ κηα άιιε, θάησ απφ ηα ίδηα θνξηία, λα είλαη δειαδή ιηγφηεξν άθακπηε. Καη νη δχν θαηαζθεπέο κπνξεί λα είλαη ην ίδην αζθαιείο. Μηα θαηαζθεπή είλαη ζπλήζσο θαη αλζεθηηθή.
Οξηζκέλεο θαηαζθεπαζηηθέο αδπλακίεο κπνξνχλ λα πξνθαιέζνπλ κέηξηεο δεκηέο, ελψ
32
άιιεο κπνξνχλ λα γίλνπλ αηηία γηα νινθιεξσηηθή θαηαζηξνθή. Σν ζεκαληηθφηεξν είλαη φηη, ράξε ζηελ πιαζηηθή ζπκπεξηθνξά ησλ δνκηθψλ πιηθψλ, ηηο πεξηζζφηεξεο θνξέο ε θαηάξξεπζε δελ ζπκβαίλεη μαθληθά, αιιά νινθιεξψλεηαη ζηαδηαθά. Έηζη ζπάληα έρνπκε αλζξψπηλα ζχκαηα. Δπνκέλσο ν κειεηεηήο νθείιεη λα ππνινγίζεη φιεο ηηο δπλαηέο πεξηπηψζεηο θαη ζπλδπαζκνχο θνξηίζεσλ, ψζηε λα ειέγμεη ηελ αληνρή ηεο θαηαζθεπήο ζηα θξίζηκα ζεκεία ηεο, γηα ηελ δπζκελέζηεξε εληαηηθή θαηάζηαζε.
(Salvadori M., 1981)
1.6.4 Η Λεηηνπξγηθφηεηα
Σν θαηαζθεπαζηηθφ ζχζηεκα πνπ πηνζεηνχκε γηα θάζε θαηαζθεπή, πξέπεη λα πεηζαξρεί ζηηο ιεηηνπξγηθέο απαηηήζεηο ηεο ζπγθεθξηκέλεο θαηαζθεπήο. ε έλα πάησκα, γηα παξάδεηγκα, είκαζηε ππνρξεσκέλνη λα ρξεζηκνπνηήζνπκε νξηδφληην θαηαζθεπαζηηθφ ζχζηεκα. Απφ ζηαηηθή άπνςε ζα ήηαλ πξνηηκφηεξν έλα ζχζηεκα κε θακπχια ζηνηρεία, φπσο νη ζφινη ησλ εθθιεζηψλ. Έλα ηέηνην ζχζηεκα ζα επέηξεπε ζε κεγάιν βαζκφ λα κεησζεί ην πάρνο θαη ην θφζηνο ηνπ παηψκαηνο αιιά ζα ήηαλ αξλεηηθφ γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ.
Έλα εμαηξεηηθά εχθακπην θαηαζθεπαζηηθφ ζχζηεκα επεξεάδεη αξλεηηθά ηηο ιεηηνπξγίεο ηεο θαηαζθεπήο, φρη κφλν
φηαλ ππνβάιιεηαη ζε δπλακηθά θνξηία αιιά θαη φηαλ ππνβάιιεηαη ζε ζηαηηθά θνξηία. Σα δπλακηθά θνξηία έρνπλ ζπλήζσο δπζκελέζηεξεο επηπηψζεηο ζηε ιεηηνπξγία ηεο θαηαζθεπήο απφ ηα ζηαηηθά θνξηία. Γηα ην ιφγν απηφ νη πεξηζζφηεξνη θαλνληζκνί πεξηέρνπλ δηαηάμεηο πνπ πεξηνξίδνπλ ηηο παξακνξθψζεηο ησλ δηάθνξσλ θαηαζθεπαζηηθψλ ζηνηρείσλ κέζα ζε νξηζκέλα φξηα, έηζη ψζηε νη παξακνξθψζεηο απηέο λα είλαη αλεθηέο γηα ηε ιεηηνπξγία ηεο θαηαζθεπήο.
(F.Sear, 1995)
Δηθφλα 11 Σν πνιπθαηάζηεκα Peter Jones ζην Λνλδίλν (Masnbridge John, 1996)
33
1.6.5 Η Οηθνλνκία
Η δαπάλε γηα ηελ θαηαζθεπή ελφο θηηξίνπ ζπλδέεηαη άκεζα κε ηελ αληαιιαθηηθή/ εκπνξηθή ηνπ αμία. Απηφ δελ είλαη απφιπην. ’ φιεο ηηο πεξηπηψζεηο ν κειεηεηήο είλαη ππνρξεσκέλνο λα ζπκκνξθσζεί κε έλα απζηεξφ πξνυπνινγηζκφ.
Δίλαη ππνρξεσκέλνο λα θάλεη ζπγθξηηηθέο κειέηεο αλάκεζα ζε δηάθνξεο θαηαζθεπαζηηθέο ιχζεηο θαη λα δηαιέμεη ηελ νηθνλνκηθφηεξε ιχζε.
Δθείλν πνπ έρεη κεγάιε ζεκαζία, είλαη φηη ν θέξνληαο νξγαληζκφο επεξεάδεη φιε ηελ θαηαζθεπή θαη ε εθινγή ελφο νξηζκέλνπ θαηαζθεπαζηηθνχ ζπζηήκαηνο κπνξεί λα ζπλεπάγεηαη ζεκαληηθή νηθνλνκηθή δηαθνξά γηα ην ζχλνιν ηεο θαηαζθεπήο.
πκπεξαζκαηηθά ε επηινγή ηνπ θαηαζθεπαζηηθνχ ζπζηήκαηνο πξέπεη λα γίλεηαη κε θξηηήξην ηε ζπλνιηθή δαπάλε ηνπ θηηξίνπ. Δάλ ρξεζηκνπνηήζνπκε πςίθνξκεο δνθνχο, γηα παξάδεηγκα, κπνξεί λα κεηψζνπκε θάπσο ην θφζηνο ηεο θέξνπζαο θαηαζθεπήο, φκσο λα απμεζεί ηαπηφρξνλα ην θφζηνο ησλ ηνηρνπεηαζκάησλ, ησλ εζσηεξηθψλ ρσξηζκάησλ θαη ησλ κεραλνινγηθψλ εγθαηαζηάζεσλ, κε απνηέιεζκα ε κηθξή απηή νηθνλνκία λα απμήζεη, αληί λα ειαηηψζεη ηε ζπλνιηθή δαπάλε.
Οη δχν κεγαιχηεξεο ζπληζηψζεο ηνπ θφζηνπο είλαη ηα πιηθά θαη ηα εξγαηηθά.
Έλαο άιινο παξάγνληαο πνπ επεξεάδεη ηηο κέζνδεο θαηαζθεπήο είλαη ε χπαξμε ή φρη εηδηθεπκέλνπ εξγαηηθνχ δπλακηθνχ.
Δπίζεο, ππάξρνπλ θαη άιινη πην πνιχπινθνη παξάγνληεο, πνπ κπνξνχλ λα επεξεάζνπλ ην ίδην απνθαζηζηηθά ην θαηαζθεπαζηηθφ θφζηνο. Γηα παξάδεηγκα, νη ηνπηθνί θαλνληζκνί επηβάιινπλ πνιιέο θνξέο πεξηνξηζκνχο ζε νξηζκέλα πιηθά, κε απνηέιεζκα λα επεξεάζνπλ ηα νηθνλνκηθά θξηηήξηα γηα ηελ εθινγή ησλ πιηθψλ.
Γελ αξθεί λα εμεηάζνπκε ηελ αξρηθή δαπάλε, γηα λα θξίλνπκε αλ έλα είδνο θαηαζθεπήο ζπκθέξεη απφ νηθνλνκηθή άπνςε αιιά επηπιένλ πξέπεη λα εμεηάζνπκε θαη ηελ δαπάλε γηα ηελ ζπληήξεζε ηεο θαηαζθεπήο.
Έλαο άιινο παξάγνληαο πνπ επεξεάδεη ην θαηαζθεπαζηηθφ θφζηνο είλαη ε δηάξθεηα ηεο θαηαζθεπήο.
πκπεξαζκαηηθά κπνξνχκε λα πνχκε φηη ην θφζηνο κηαο θαηαζθεπήο επεξεάδεηαη απφ ηφζνπο πνιινχο θαη δηαθνξεηηθνχο παξάγνληεο, ψζηε απαηηείηαη πνιιέο θνξέο ζχλζεηε νηθνλνκηθή αλάιπζε πξνθεηκέλνπ λα εθιεγεί ην θαηάιιειν θαηαζθεπαζηηθφ ζχζηεκα θαη νη θαηάιιειεο κέζνδεο θαηαζθεπήο. (Salvadori M., 1981)
34
1.6.6 Η Αηζζεηηθή
Οη αηζζεηηθέο αληηιήςεηο πνπ επηθξαηνχλ ζην αξρηηεθηνληθφ έξγν, δεζκεχνπλ ζπρλά ζε απνθαζηζηηθφ βαζκφ ην θαηαζθεπαζηηθφ ζχζηεκα. Η θέξνπζα θαηαζθεπή γίλεηαη νξγαληθφ ζηνηρείν ηνπ αξρηηεθηνληθνχ έξγνπ. Η αξκνλία αλάκεζα ζε ζθνπφ θαη κέζα πνπ θαηαρηηέηαη δεκηνπξγεί θαιχηεξε θαηαζθεπή θαη αξηηφηεξε αξρηηεθηνληθή. Η επίδξαζε ηεο θέξνπζαο θαηαζθεπήο πάλσ ζηελ αξρηηεθηνληθή θαη ηδηαίηεξα ηελ αηζζεηηθή είλαη πεξηζζφηεξν ζπδεηήζηκε. Η αξρηηεθηνληθή κνξθή πνπ ελαξκνλίδεηαη κε ηελ ζηαηηθή ιεηηνπξγία δελ κπνξεί λα νδεγεί ζε αηζζεηηθή αξηηφηεηα.
ε έλα ζρεηηθά κηθξφ θηίξην ν ξφινο ηεο θέξνπζαο θαηαζθεπήο είλαη πεξηνξηζκέλνο θαη θαηά ζπλέπεηα ε αξρηηεθηνληθή κνξθή ζα κπνξνχζε λα αγλνήζεη ηειείσο ηε θέξνπζα θαηαζθεπή ή λα ηελ εθβηάζεη ζε αληηνηθνλνκηθέο ιχζεηο.
Αληίζεηα, ηα πνιχ κεγάια θηίξηα εμαξηψληαη ζε ηέηνην βαζκφ απφ ηελ θέξνπζα θαηαζθεπή, ψζηε λα ππνηάζζεη ηελ αξρηηεθηνληθή κνξθή ζηηο αλαγθαηφηεηεο ηεο.
Απνηειεί δειαδή, ηελ έθθξαζε ηεο αξρηηεθηνληθήο ηνπ θηηξίνπ.
Η ιαζεκέλε πξνζέγγηζε ηνπ θαηαζθεπαζηηθνχ πξνβιήκαηνο, ε έιιεηςε απφιπηεο εηιηθξίλεηαο, ή θαη ε θαθή ρξήζε ησλ πιηθψλ θαη ησλ θαηαζθεπαζηηθψλ κεζφδσλ κπνξνχλ λα θαηαζηξέςνπλ νξηζηηθά ηελ αηζζεηηθή νιφθιεξνπ ηνπ θηηξίνπ.
(Salvadori M., 1981)
Δηθφλα 12 Willets House, Illinois (1902)
35
1.7 Γνκηθά Τιηθά
Ο απνθαζηζηηθφο παξάγνληαο πνπ θαζνξίδεη ηελ θαηαιιειφηεηα ελφο δνκηθνχ πιηθνχ δελ είλαη ην βάξνο ηνπ, αιιά ε ζρέζε ηνπ βάξνπο πξνο ηελ αληνρή ηνπ.
ηηο θαηαζθεπέο ρξεζηκνπνηνχκε κεγάιε πνηθηιία δνκηθψλ πιηθψλ : ιίζν, μχιν, ράιπβα, αινπκίλην, νπιηζκέλν θαη πξνεληεηακέλν ζθπξφδεκα, πιαζηηθά. ια ηα δνκηθά πιηθά έρνπλ ζαλ θνηλφ γλψξηζκα νξηζκέλεο βαζηθέο ηδηφηεηεο πνπ ραξαθηεξίδνπλ ηελ αληνρή ηνπο. Οη παξακνξθψζεηο κηαο θαηαζθεπήο νθείινπλ λα ππαθνχνπλ ζε δχν πεξηνξηζκνχο :
λα κελ απμάλνληαη απεξηφξηζηα
λα εμαθαλίδνληαη φηαλ απνκαθξχλνληαη ηα θνξηία Έλα πιηθφ παξνπζηάδεη ειαζηηθή ζπκπεξηθνξά, αλ ε παξακφξθσζε ηνπ εμαθαλίδεηαη γξήγνξα κεηά ηελ αθαίξεζε ηνπ θνξηίνπ πνπ ηελ πξνθάιεζε. ια ηα δνκηθά πιηθά είλαη σο έλα βαζκφ ειαζηηθά.. Αλ δελ ζπλέβαηλε απηφ ηφηε θάζε λέν θνξηίν ζα πξφζζεηε κηα θαηλνχξγηα παξακφξθσζε, ψζπνπ ε θαηαζθεπή ζα θαηαληνχζε ηειηθά άρξεζηε. Σν φξην πξηλ απφ ην νπνίν έλα πιηθφ αξρίδεη λα εκθαλίδεη θαζαξά ειαζηηθή ζπκπεξηθνξά, νλνκάδεηαη φξην ειαζηηθφηεηαο. Σν φξην απηφ είλαη δηαθνξεηηθφ γηα θάζε πιηθφ. Σα πεξηζζφηεξα δνκηθά πιηθά δελ παξνπζηάδνπλ κφλν ειαζηηθή ζπκπεξηθνξά, αιιά επηπιένλ νη παξακνξθψζεηο ηνπο είλαη αλάινγεο κε ηα θνξηία. ηαλ ην θνξηίν ππεξβεί κηα νξηζκέλε ηηκή, πνπ εμαξηάηαη απφ ηνλ ηχπν ηεο θαηαζθεπήο θαη απφ ηε θχζε ηνπ θνξηίνπ, νη κφληκεο παξακνξθψζεηο είλαη αλαπφθεπθηεο. (Salvadori M., 1981)
Δηθφλα 13 Η ιεπηή εμσηεξηθή επηθάλεηα ηνπ αγάικαηνο ηεο Διεπζεξίαο ζην ιηκάλη ηεο Νέαο Τφξθεο ζηηο ΗΠΑ εληζρχεηαη απφ κηα θαηαζθεπή δηθηπσκάησλ
36
ηαλ ην πιηθφ εκθαλίδεη κφληκεο παξακνξθψζεηο κεηά ηελ απνκάθξπλζε ησλ θνξηίσλ, ιέκε φηη παξνπζηάδεη πιαζηηθή ζπκπεξηθνξά. Σν φξην πέξα απφ ην νπνίν έλα πιηθφ αξρίδεη λα εκθαλίδεη θαζαξά πιαζηηθή ζπκπεξηθνξά, νλνκάδεηαη φξην δηαξξνήο.
Σν γεγνλφο φηη έλα πιηθφ εκθαλίδεη πιαζηηθή ζπκπεξηθνξά, φηαλ νη ηάζεηο ππεξβνχλ ηελ ειαζηηθή ηνπ πεξηνρή, δελ ζεκαίλεη φηη απηφ ην πιηθφ είλαη αθαηάιιειν γηα θαηαζθεπαζηηθή ρξήζε, αιιά φηη νη παξακνξθψζεηο ηνπ απμάλνληαη αλάινγα κε ηα θνξηία. ηαλ φκσο ππεξβνχκε ην φξην ειαζηηθφηεηαο, νη παξακνξθψζεηο αξρίδνπλ λα απμάλνληαη γξεγνξφηεξα απφ ηα θνξηία. πκπεξαίλνπκε ινηπφλ, φηη ηα πιηθά πνπ παξνπζηάδνπλ πιαζηηθή ζπκπεξηθνξά, φηαλ εμαληιεζνχλ ηα φξηα ηεο ειαζηηθήο ηνπο πεξηνρήο, δελ ζξαχνληαη απφηνκα.
Η ζπκπεξηθνξά ελφο πιηθνχ επεξεάδεηαη απφ ηηο ζπλζήθεο ηνπ πεξηβάιινληνο θαη απφ ηε θχζε ησλ θνξηίσλ. Γηα θαηαζθεπαζηηθή ρξήζε δηαιέγνπκε εθείλα ηα πιηθά πνπ εκθαλίδνπλ ειαζηηθή ζπκπεξηθνξά θάησ απφ ηηο θαλνληθέο ζπλζήθεο πεξηβάιινληνο θαη γηα ην είδνο εθείλν ησλ θνξηίσλ πνπ πξφθεηηαη λα αληηκ