Ιστορία Κατασκευών

Ενότητα 6a: Ολόσωμες Κατασκευές

Δρ Σταματίνα Γ. ΜαλικούτηΤμήμα Πολιτικών Μηχανικών Τ.Ε.

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑΑνώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

Άδειες Χρήσης

• Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.

• Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

2

Χρηματοδότηση• Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια

του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα.

• Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού.

• Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

3

Σκοποί ενότητας

• Η προσέγγιση στα ζητήματα της εξέλιξης των συγκεκριμένων κατασκευών στο πλαίσιο του τεχνικού και του άλλου πολιτισμού κάθε εποχής ανάπτυξης και διάδοσής του. • Η γνώση των βασικών στοιχείων της οικείας αρχιτεκτονικής τεχνολογίας.• Η γνωριμία με ιστορικές ξύλινες και μεταλλικές κατασκευές, που βασίζονται σε άλλες τεχνικές αρχές.

4

Περιεχόμενα ενότητας

• Οπλισμένο σκυρόδεμα• Σύστημα Hennebique

5

Οπλισμένο σκυρόδεμα (1)

1877-78: ίδρυση του Συνδέσμου Γερμανικών Εργοστασίων Τσιμέντου

/διατύπωση προτύπων για την εφαρμογή και τον έλεγχο του τσιμέντου

Portland.

1890: E. L. Ransomeεφαρμόζει σε μεγάλη

κλίμακα την κατασκευή από οπλισμένο

σκυρόδεμα, επινοώντας τον ελικοειδή οπλισμό.

1892: Francois Hennebique (1842-1921), δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για

σύστημα πλακοδοκού.Η εταιρεία του μονοπωλεί τις κατασκευές

διεθνώς μέχρι τον Α’ ΠΠ, έχοντας ολοκληρώσει 34.000 έργα μέχρι το 1917

/έκδοση περιοδικού.

1894-99: Saint Jean, Monmartre, Anatole de Baudot

1900: Παγκόσμια Έκθεση στο Παρίσι, μεγάλη ώθηση στο νέο υλικό. Hennebique

License (δίκτυο υποστήριξης κατασκευαστών)

Μηνιαίο περιοδικό Beton und Eisen, με πλαίσιο διαλόγου.

6

Σύστημα Hennebique

• Η συστηματική αξιοποίηση της σύγχρονης τεχνικής του οπλισμένου σκυροδέματος ολοκληρώνεται.

• Ξεπεράστηκε η δυσκολία της διαμόρφωσης μονολιθικής άρθρωσης με τη χρήση ράβδων κυλινδρικής διατομής, που μπορούσαν να καμφθούν και να αγκιστρωθούν μεταξύ τους. Αναπόσπαστο μέρος της μεθόδου ήταν το λύγισμα των ράβδων οπλισμού και το δέσιμό τους με συνδετήρες, οι οποίοι παραλαμβάνουν τις τοπικές τάσεις.

7

Γενική διάταξη οπλισμού σε δοκούς του συστήματος Hennebique

Πηγή εικόνας: Reed P, etc., 2008: figure 2.

Νέα στοιχεία

•Λύγισμα ράβδων οπλισμού για μεγαλύτερη

αντοχή

•Συνδετήρες για τη σύνδεση των ζωνών

θλίψης και εφελκυσμού

•Χρήση ατσαλιού αντί σιδήρου

σύστημα Ηennebique 1

8

Σύστημα Hennebique 2

1

2

3

Πηγές εικόνων: www.arch.mcgill.ca (1,2), www.idesignproject.com (3).

Σύνταξη, παρουσίαση και πνευματική ιδιοκτησία : Σταματίνα Μαλικούτη, Καθηγήτρια, ΤΕΙ Πειραιά

9

Το πρώτο σύγγραμμα για το οπλισμένο σκυρόδεμα, 1902.

Περιλαμβάνει και υπολογισμούς. P. Christophe, συνεργάτης του

Hennebique: “Le Beton-Arme et sesapplications”.

Πηγή εικόνας: www.archive.org

10

Hennebique, 1904Bourg-la-Reine

Τοίχοι από οπλισμένο σκυρόδεμα, που χύθηκε επιτόπου ανάμεσα στα σταθερά, προκατασκευασμένα κουφώματα.Η πρόσοψη, σχεδόν ολόκληρη από τζαμαρία, ήταν ένα πρόβολος του κύριου επιπέδου του κτιρίου.[Frampton, 2009: 44]

Πηγή εικόνας: http//:fr.topic-topos.com

11

Hennebique: 1892, Danton, Parishttp//:en.wikipedia.org 12

Υποστυλώματα τετραγωνικής (Hennebique), κυκλικής (Coignet)

και οκταγωνικής διατομής(Considere) με τον προτεινόμενο

οπλισμό

Πηγή εικόνας: Reed P. etc, (2008): figure 3.

Το σύστημα Ransome, σε ευρεία χρήση στην Αμερική στις αρχές του

20ού αιώνα. Παραπλήσιο προς αυτό του Hennebique.

Πηγή εικόνας: Reed P. etc, (2008): figure 5.

2

1

34

13

Ingalls Building - Cincinnati, OhioΟ πρώτος ουρανοξύστης από οπλισμένο

σκυρόδεμα, 1903, με τοσύστημα του Ernest L. Ransome

Πηγές εικόνων: http://fp.auburn.edu/heinmic/ConcreteHistory (1),

www.en.wikipedia.org (2).

1 2

14

Άγιος Ιωάννης, Μονμάρτρη, Παρίσι, 1894-1899

Αρχιτέκτων Anatole de Baudot

[Σύστημα Cottancin “cimentarmé”: συνδυασμός οπλισμού

σκυροδέματος και τούβλων /τα τούβλα ενσωματώνονται στο

σκυρόδεμα με συρμάτινο οπλισμό. Η κύρια λειτουργία του οπλισμού

είναι η διατήρηση της δομικής συνέχειας σε περιοχές όπου

αναπτύσσονταν μεγάλες τάσεις.]

Πηγή εικόνας:www.en.wikipedia.org

15

Τεχνική Πρόοδος• Παρά τη διεθνή ένταση της οικοδομικής δραστηριότητας (στην οποία

συμμετέχουν μηχανικοί από την Αγγλία και την Αμερική), όπου χρησιμοποιείται το νέο υλικό, η σχετική τεχνική πρόοδος είναι αργή στη διάρκεια του 19ου αιώνα.

Οι μηχανικοί το χρησιμοποιούν με «ελλιπή» τρόπο, ακολουθώντας τα κατασκευαστικά παραδείγματα των ξύλινων ή των πέτρινων οικοδομημάτων. Οι πλάκες δεν έχουν στατική σύνδεση με τις δοκούς, ενώ τα κατακόρυφα φέροντα στοιχεία στηρίζουν τα οριζόντια χωρίς να αποτελούν συνέχειά τους. Με τον ίδιο τρόπο ο F. Hennebique ξεκίνησε τα πειράματά του: από τη χρήση του μπετόν ως υλικού πλήρωσης ανάμεσα στις σιδηροδοκούς των πατωμάτων. Στη συνέχεια, κατανόησε την ιδιότητα της συνέχειας του υλικού και προσέγγισε το σύστημα της πλακοδοκού.

[Καλογεράς, 1994: 2]

16

Οπλισμένο σκυρόδεμα (2)

1908: A.R. Lord / C.A.P. Turner, Minneapolis, USA

Μυκητοειδείς πλάκες

Επινόηση πλάκας χωρίς δοκούς, που στηρίζεται κατευθείαν στα υποστυλώματα. Για να παραληφθούν οι διατμητικές τάσεις,

στην κορυφή του υποστυλώματος κατασκεύασαν ένα είδος πυραμιδοειδούς

κιονοκράνου, μειώνοντας το άνοιγμα μεταξύ των υποστυλωμάτων.

Κατασκευαστικά προβλήματα, από τις διατάξεις του οπλισμού προς τις 4 πλευρές του κιονοκράνου, με αποτέλεσμα την χωρίς στατικό λόγο αύξηση του πάχους της πλάκας

(άρα και τα περιττά νεκρά φορτία και το υψηλότερο κόστος).

17

Gatti Wool Factory, Rome, 1951, Carlo Cestello Guidi, architectPier Luigi Nervi, engineer

Πηγή:http://anengineersaspect.blogspot.com/2009/10/22-pier-luigi-nervi-structures-on.html

1

2

3

Πηγή εικόνων 2 και 3: Παναγόπουλος Γ., «Ειδικές Κατασκευές από Οπλισμένο και Προεντεταμένο Σκυρόδεμα», ΤΕΙ Σερρών, http://betoniii.teiser.panagop.com

Σύνταξη, παρουσίαση και πνευματική ιδιοκτησία : Σταματίνα Μαλικούτη, Καθηγήτρια, ΤΕΙ Πειραιά

18

Οπλισμένο σκυρόδεμα (3)

1910: Robert Maillart, Ελβετός πολιτικός μηχανικός (1872-1940)

Πλάκες χωρίς δοκούς με οικονομικότερη χρήση του υλικού, κυρίως για βιομηχανικά

κτίρια

«Το μπετόν αρμέ δεν φυτρώνει όπως το ξύλο ούτε προκύπτει από έλαση, όπως οι ράβδοι του σιδήρου,

ούτε συναρμόζεται όπως η τοιχοποιία. Ως ύλη χυνόμενη σε καλούπια μοιάζει μάλλον με τον

χυτοσίδηρο, του οποίου οι μορφές, βγαλμένες από μακριά πείρα, μπορούν να μας διδάξουν για τον

τρόπο που ένα δομικό μέλος συνέχεται με ένα άλλο … εκείνο που απαιτεί την ωραία αυτή συνέχεια είναι η σύλληψη του έργου ως ολότητας και όχι ο μερισμός

του σε κομμάτια …» (1907).

Τριαρθρωτό τόξο(Γέφυρα Salginatobel)

Deck-stiffened arch for bridges(γέφυρα Schwandbach)

19

Robert MaillartΓέφυρα Salginatobel Schiers,

Switzerland, 1929-1930“International Historic Civil Engineer

Landmark”, 1991 (ASCE: American Society of Civil Engineers)

τριαρθρωτό τόξο (άνοιγμα 30μ.)

Ο σχεδιασμός γεφυρών από τον Maillart, στα τέλη της δεκαετίας του 1920, σηματοδοτεί τη μεταβολή της αισθητικής και της στατικής τεχνικής

για τις γέφυρες μετά από αυτόν.

Πηγή: www.en.wikipedia.org

20

Οπλισμένο σκυρόδεμα (4)

1928: Eugene Freyssinetμηχανικός

Πειραματισμός με τεχνητές τάσεις οπλισμού πριν από την

σκυροδέτηση των δομικών στοιχείων για τη γεφύρωση μεγαλύτερων ανοιγμάτων

1939: προεντεταμένο σκυρόδεμα

Υπόστεγα αεροπλοίων στο Orly, Παρίσι, 1916-1924

Πηγή εικόνας: www.columbia.edu

21

Eugene Freyssinet

Δίδυμα υπόστεγα αεροπλοίων στο Orly,

Παρίσι,

1916-1924

άνοιγμα 80μύψος 56μ

μήκος 300μ

καμπυλόμορφααυτοφερόμενα στοιχεία

κατεδαφίστηκαν το 1944

Πηγή εικόνων: www.columbia.edu

22

Αυτοφερόμενα κέλυφοι

• Τα υπόστεγα στο Orly δεν είναι παρά η αρχή για τις μετέπειτα εκτεταμένες εφαρμογές των αυτοφερόμενων κελυφών στις κτιριακές κατασκευές. Σε όλη τη διάρκεια του 20ού αιώνα, οι κελυφωτέςκατασκευές, οι οποίες έχουν μεγάλα πλεονεκτήματα από στατική άποψη, πληθαίνουν και εμπλουτίζουν το αρχιτεκτονικό λεξιλόγιο του Μοντέρνου Κινήματος.

• Το εξαιρετικά σημαντικό ζήτημα των δυνατοτήτων του οπλισμένου σκυροδέματος για τη διαμόρφωση κελυφών είναι εκτός των ορίων του μαθήματος.

23

Τέλος Ενότητας