Η μείωση της ρύπανσης των μονωτήρων εξωτερικών χώρων είναι ένα αντικείμενο το οποίο έχει απασχολήσει εκτεταμένα τους μηχανικούς λόγω των απαιτήσεων που υπάρχουν στην αποδοτική λειτουργία των μονωτήρων αυτών. Στην παρούσα διπλωματική δοκιμάστηκαν τέσσερα διαφορετικά υλικά (δυο πολυμερή και δυο κεραμικά) που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή τέτοιων μονωτήρων και μελετήθηκε η μεταβολή στην υδροφοβία της επιφάνειάς τους μετά από επεξεργασία αυτών από ψυχρό πλάσμα φθορανθράκων χαμηλής πίεσης. Παράλληλα έγιναν και ηλεκτρικές μετρήσεις σε πλάσμα Ο2 και CF4 προκειμένου να γίνουν γνωστές οι τιμές της τάσης και του ρεύματος κάτω από τις οποίες έγινε η επεξεργασία των επιφανειών. Πιο συγκεκριμένα: • Στο πρώτο κεφάλαιο έγινε μια εισαγωγή στους μονωτήρες εξωτερικών χώρων, κατάταξη αυτών με βάση τη θέση τους ως προς τους ηλεκτροφόρους αγωγούς αλλά και ως προς το υλικό κατασκευής τους. Έγινε επίσης παρουσίαση των επιπτώσεων της ρύπανσης των μονωτήρων αλλά και απαρίθμηση των μεθόδων αντιμετώπισης της. Τέλος, εξηγήθηκε η έννοια της υδροφοβίας και έγινε εισαγωγή στις ιδιότητες του πλάσματος φθορανθράκων. • Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφηκε αναλυτικά η διάταξη παραγωγής πλάσματος χαμηλής πίεσης καθώς επίσης και η διάταξη μέτρησης γωνιών επαφής. Παρατίθενται φωτογραφίες αλλά και πλήρης περιγραφή όλων των επιμέρους διατάξεων που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα διπλωματική εργασία. • Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάστηκαν και αναλύθηκαν τα πειραματικά αποτελέσματα και μετρήσεις (ηλεκτρικές μετρήσεις και μετρήσεις γωνιών επαφής) που συλλέχθηκαν κατά την εκπόνηση της εργασία καθώς επίσης και γραφικές παραστάσεις για την ομαδοποίηση των δεδομένων. • Στο τέταρτο κεφάλαιο καταγράφηκαν τα συμπεράσματα στα οποία οδήγησε η παρούσα διπλωματική. / Reducing pollution in the surface of outdoor insulators is an issue that has occurred and has troubled lots of engineers due to strict requirements that should be met for specific insulators’ proper operation. In the present thesis, four different insulating materials (two polymerics and two ceramics) were tested and the change on their surface hydrophobic properties was studied. Furthermore, electrical measurements in O2 and CF4 plasma were taken so the values of the current and voltage under which this experiment has taken place, would be known. More specific: • In the first chapter, an introduction to outdoor insulators was made. They were classified according to their position regarding the conductors and their construction material. Also, the consequences of pollution and some ways of its control were presented. Lastly, there was explained the concept of hydrophobicity and the properties of fluorocarbon plasma. • In the second chapter, the vacuum system that was used to create low pressure, fluorocarbon plasma is analyzed as well as the device for measuring the contact angles of the samples. This detailed presentation is accompanied by photographs and full analysis of all the individual devices that were used in the present thesis. • In the third chapter, all the experimental results were presented and analyzed. The measurements (electrical and contact angles’) were plotted so that data would appear in groups. • In the forth chapter, all the conclusions of the present thesis were exported.

Παρά τον μεγάλο όγκο της βιβλιογραφίας σχετικά με τα αποτελέσματα της αντιμετώπισης των ασταθών καταγμάτων του περιφερικού άκρου της κερκίδας με κλειστή ανάταξη και ελάχιστα επεμβατική οστεοσύνθεση υπάρχουν ακόμα σημαντικά αναπάντητα ερωτήματα. Πιό συγκεκριμένα, δεν υπάρχουν επαρκή στοιχεία γιά τον ρυθμό αποκατάστασης των κλινικών παραμέτρων κατά τη διάρκεια της μετατραυματικής περιόδου, γιά το τελικό αποτέλεσμα όπως εκφράζεται από τους ασθενείς με τη χρήση κλιμάκων αυτο-αξιολόγησης, καθώς και γιά τον βαθμό επίδρασης συγκεκριμένων ακτινολογικών παραμέτρων στο τελικό λειτουργικό αποτέλεσμα. Επίσης, δεν έχει διερευνηθεί ο συσχετισμός μεταξύ της ακτινολογικής παραμέτρου της παλαμιαίας γωνίας του περιφερικού άκρου της κερκίδας και των φορτίων που αναπτύσσονται στην φυσιολογική κερκιδοκαρπική άρθρωση. Η εργασία αυτή αποτελεί μία προοπτική μελέτη ασταθών καταγμάτων του περιφερικού άκρου της κερκίδας που αντιμετωπίστηκαν με κλειστή ανάταξη και ελάχιστα επεμβατική (διαδερμική) οστεοσύνθεση. Έγινε ανάλυση ακτινολογικών και κλινικών παραμέτρων καθώς και χρησιμοποίηση κλίμακας αυτο-αξιολόγησης της δυσλειτουργίας της πηχεοκαρπικής άρθρωσης γιά συνολικό διάστημα ενός έτους μετά τον τραυματισμό. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο ‘τυπικός’ ρυθμός μετατραυματικής αποκατάστασης αντιστοιχεί σε ταχεία κλινική βελτίωση κατά τη διάρκεια των τριών πρώτων μηνών ακολουθούμενη από ήπιου βαθμού δυσλειτουργία. Ωστόσο σημαντική δυσλειτουργία παραμένει σε 10% των ασθενών ένα έτος μετά τον τραυματισμό. Επίσης, τα αποτελέσματα δείχνουν σημαντικές διαφορές στο βαθμό κατά τον οποίο ο περιορισμός συγκεκριμένων αντικειμενικών κλινικών παραμέτρων αντανακλά το επίπεδο δυσλειτουργίας της πηχεοκαρπικής άρθρωσης. Ακτινολογικά, η μόνιμη απώλεια της παλαμιαίας γωνίας, η κερκιδική βράχυνση και η παρουσία ανωμαλίας της αρθρικής επιφάνειας της πηχεοκαρπικής με αρθρικό ‘βήμα’ τουλάχιστον ενός χιλιοστού σχετίζονται με επιμένοντα συμπτώματα πόνου και δυσλειτουργίας, ενώ δεν υπάρχει εμφανής συσχέτιση μεταξύ του τύπου του κατάγματος και του τελικού λειτουργικού αποτελέσματος. Επιπλέον, ανάλυση δυνάμεων της φυσιολογικής πηχεοκαρπικής άρθρωσης έδειξε φορτίσεις που μπορεί να φθάνουν έως 4,2 φορές το ανυψούμενο βάρος, αντίστροφο συσχετισμό μεταξύ της παλαμιαίας γωνίας του περιφερικού άκρου της κερκίδας και του μέγιστου φορτίου στην κερκιδοκαρπική άρθρωση καθώς και μη σημαντική διαφορά μεταξύ της γωνίας διεύθυνσης του μέγιστου φορτίου της κερκιδοκαρπικής και της παλαμιαίας γωνίας του περιφερικού άκρου της κερκίδας. / Despite the large volume of published literature on the results of management of unstable fractures of the distal radius using closed reduction and minimally invasive fixation there are still significant unanswered questions. More specifically, there is no sufficient evidence about the rate of recovery of the clinical parameters over the post-traumatic period, the final outcome as expressed by the patients using self-assessment scores and the degree that specific radiographic parameters influence the final functional outcome. Furthermore, the correlation between the radiographic parameter of volar tilt of the distal radius and the normal loads in the radiocarpal joint has not been investigated. The present thesis is a prospective study of unstable fractures of the distal radius managed with closed reduction and minimally invasive (percutaneous) fixation. Analysis of radiographic and clinical parameters as well as of patient-rated wrist dysfunction score for one year following injury was carried out. The results showed that a ‘typical’ rate of post-traumatic recovery corresponds to an initial rapid clinical improvement for the first three months followed by mild wrist dysfunction. However, significant dysfunction persists in 10% of patients one year following injury. Furthermore, the results showed significant differences in the degree to which the restriction of specific objective clinical parameters reflected the level of wrist dysfunction. Regarding the radiographic parameters, permanent loss of palmar tilt of the distal radius, radial shortening and the presence of articular incongruency with an articular ‘step off’ of at least 1 mm correlate with persisting pain and dysfunction while there is no obvious correlation between the fracture type and the final functional outcome. Moreover, force analysis in the normal wrist showed loads as high as 4.2 times the lifted weight, a reverse relationship between the angle of palmar tilt of the distal radius and the maximum radiocarpal load as well as a nonsignificant difference between the angle of the maximum radiocarpal force and the angle of palmar tilt of the distal radius.

Η παρούσα διατριβή ανήκει στο γενικότερο θεματικό πεδίο της σεισμικής αποτίμησης, σχεδιασμού ή ανασχεδιασμού κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος με βάση τις μετακινήσεις. Οι σύγχρονες μέθοδοι αυτού του τύπου, στηρίζονται σε έλεγχο και σύγκριση της σεισμικής απαίτησης με την ικανότητα των μελών της κατασκευής σε όρους μετακινήσεων παρά σε όρους δυνάμεων. Δημιουργείται επομένως η ανάγκη για απλό και αξιόπιστο υπολογισμό της συμπεριφοράς μελών οπλισμένου σκυροδέματος σε κάμψη και διάτμηση, σε όρους μετακινήσεων. Το αντικείμενο της παρούσης διατριβής είναι η ανάπτυξη προσομοιωμάτων για τον υπολογισμό των βασικών χαρακτηριστικών της συμπεριφοράς καμπτόμενων μελών οπλισμένου σκυροδέματος και συγκεκριμένα: της ροπής διαρροής, της παραμόρφωσης στη διαρροή, της ενεργού δυσκαμψίας, της παραμόρφωσης στην αστοχία, της διατμητικής αντοχής σε ανακυκλιζόμενη φόρτιση, της αντοχής μελών με χαμηλό λόγο διάτμησης και της συμπεριφοράς υπό διαξονική καταπόνηση. Εξετάζονται μέλη διαφόρων τύπων και διαφορετικής διατομής, μέλη με ενίσχυση μανδύα οπλισμένου σκυροδέματος ή μανδύα σύνθετων υλικών, καθώς επίσης και μέλη με μάτιση του διαμήκους οπλισμού στην περιοχή πλαστικής άρθρωσης. Για την ανάπτυξη των προσομοιωμάτων, καθώς και για τον έλεγχο άλλων παλαιότερων, αναπτύχθηκε και αξιοποιήθηκε βάση πειραματικών δεδομένων μελών οπλισμένου σκυροδέματος με περισσότερα από 2800 πειράματα από τη διεθνή βιβλιογραφία. Για τον υπολογισμό της ροπής και της καμπυλότητας στη διαρροή, αναπτύσσονται απλές σχέσεις υπολογισμού, βασιζόμενες σε ανάλυση σε επίπεδο διατομής και καθορίζονται τα κατάλληλα κριτήρια διαρροής. Αναπτύσσονται ακολούθως σχέσεις υπολογισμού της παραμόρφωσης στη διαρροή, και συγκεκριμένα της γωνίας στροφής χορδής του μέλους στη διαρροή, θy, ως άθροισμα τριών όρων: καμπτικής παραμόρφωσης, διατμητικής παραμόρφωσης και παραμόρφωσης λόγω ολίσθησης των ράβδων διαμήκους οπλισμού από την περιοχή αγκύρωσης. Προτείνονται δε δύο εναλλακτικοί τρόποι υπολογισμού της ενεργού δυσκαμψίας, ένας θεωρητικός και ένας καθαρά εμπειρικός. Στη συνέχεια εξετάζεται η παραμόρφωση στην αστοχία και προτείνονται δύο εναλλακτικοί μέθοδοι υπολογισμού της γωνίας στροφής χορδής στην αστοχία, θu. Η 1η βασίζεται στον υπολογισμό της καμπυλότητας στην αστοχία, φu, με εφαρμογή του κατάλληλου προσομοιώματος περίσφιγξης του σκυροδέματος, και στην εφαρμογή της φu σε μήκος πλαστικής άρθρωσης ίσο με Lpl, ενώ η 2η σε καθαρά εμπειρικές εξισώσεις. Εξετάζεται ακολούθως η διατμητική αντοχή σε ανακυκλιζόμενη φόρτιση και προτείνονται προσομοιώματα για αστοχία σε διαγώνιο εφελκυσμό ή αστοχία σε λοξή θλίψη, μετά την καμπτική διαρροή. Στη συνέχεια εξετάζεται η συμπεριφορά μελών οπλισμένου σκυροδέματος υπό διαξονική καταπόνηση. Εξετάζονται επίσης μέλη με χαμηλό λόγο διάτμησης και προτείνονται νέα αντιπροσωπευτικότερα κριτήρια για τον χαρακτηρισμό ενός μέλους ως “κοντό μέλος”, καθώς και νέα μεθοδολογία υπολογισμού της αντοχής των μελών αυτών, με κατάλληλο συνδυασμό του προσομοιώματος των Shohara and Kato, 1981 και των Φαρδής και συνεργάτες 1998. Ακολούθως εξετάζονται μέλη ενισχυμένα με μανδύα σύνθετων υλικών και προτείνονται προσομοιώματα υπολογισμού της γωνίας στροφής χορδής στη διαρροή και την καμπτική αστοχία, καθώς και προσομοίωμα υπολογισμού της διατμητικής αντοχής. Στη συνέχεια εξετάζεται η συμπεριφορά μελών με μάτιση του διαμήκους οπλισμού στην περιοχή πλαστικής άρθρωσης, καθώς και η εφαρμογή μανδύα σύνθετων υλικών για την ενίσχυση της περιοχής αυτής. Τέλος εξετάζεται η συμπεριφορά στη διαρροή και στην αστοχία, μελών ενισχυμένων με μανδύα οπλισμένου σκυροδέματος. Η ανάπτυξη όλων των προτεινόμενων προσομοιωμάτων της διατριβής βασίζεται στην καλύτερη δυνατή συμφωνία με τα πειραματικά αποτελέσματα της βάσης δεδομένων, χωρίς όμως να θυσιάζεται η απλότητα και η ευχρηστία αυτών. / The present Thesis belongs in the general field of seismic assessment, design and redesign of concrete structures with displacement based procedures. Modern methods of this kind are based in controlling and comparing seismic demand with structural elements capacity in terms of displacements rather than forces. This leads in the need of estimating reinforced concrete elements performance under bending and shear, in terms of displacements. The object of the Thesis is development of models for calculating the basic performance characteristics of reinforced concrete elements under bending, in particular: yield moment, deformation at yielding, effective stiffness, deformation at ultimate, shear strength under cyclic loading, maximum strength of members with low shear ratio and behavior under biaxial loading. Members with various types of section and various characteristics are included, as also members retrofitted with FRP jacket or concrete jacket and members with lap-splice of longitudinal reinforcement in plastic hinge region. In order to develop new models and check older ones, a database of more than 2800 experiments from international literature on reinforced concrete elements was created and used here. Simple equations and procedures are suggested for calculating yield moment and corresponding curvature, based on section analysis, by specifying the appropriate yield criteria. Equations for calculating deformation at yielding, in particular chord rotation at yielding, θy as the sum of deformations due to bending, due to shear and due to slippage of longitudinal reinforcement from anchorage zone, are also developed. Calculation of effective stiffness is based on two alternative models, one theoretical and one purely empirical. Deformation at ultimate is then examined where two methods for calculating chord rotation at ultimate are suggested. 1st one is based on ultimate curvature, φu, where an appropriate concrete confinement model is used, and plastic hinge length Lpl, while 2nd one is based on purely empirical equations. Shear strength under cyclic loading is also examined and new models for calculating shear strength for shear tension and shear compression failure after flexural yield are developed. Behavior of reinforced concrete elements under biaxial loading is then examined. Elements with low shear ratio are also covered and new, more representative, criteria to characterize an element as a “short element” are suggested. A procedure based on an appropriate combination of Shohara and Kato 1981 model and Fardis et al. 1998 model is then suggested for calculating maximum strength of such “short elements”. Retrofitted members with FRP jacket are then examined and models for chord rotation at yielding and ultimate, as well as for shear strength are suggested. Behavior of members with lap-splice of longitudinal reinforcement inside plastic hinge region is then examined, including also retrofitting of this region with FRP jacket. Performance at yielding and ultimate of retrofitted members with concrete jacket is also examined. Development of all the suggested models of the Thesis is based on best fit with experimental results of the database, without sacrificing simplicity and applicability of the models.