Η εργασία αυτή πραγματεύεται την εφαρμογή των εργαλείων του Management στην σύσταση και λειτουργία μιας επιχείρησης Πλαστικής Χειρουργικής. Θα πρέπει να επισημάνουμε εδώ ότι η Πλαστική Χειρουργική είναι μία ιατρική ειδικότητα που δεν αφορά μόνο στις κοσμητικές επεμβάσεις, αλλά και στις λεγόμενες επανορθωτικές, μέρος των οποίων είναι θεραπευτικές σε προβλήματα που απειλούν την ζωή του ανθρώπου. Επομένως, είναι προς όφελος των ασθενών η σωστή και οικονομική λειτουργία μίας τέτοιας επιχειρήσεως. Επειδή στην βιβλιογραφία υπάρχουν αρκετές αναφορές στην επιχειρηματική οργάνωση εταιριών που προσφέρουν υπηρεσίες υγείας σε τριτοβάθμιο νοσοκομειακό επίπεδο, ενώ λείπουν αντίστοιχες για την οργάνωση σε επίπεδο προσωπικής επιχειρήσεως, επελέγη η εργασία να αφορά σε αυτό το μάλλον παραμελημένο τμήμα. Άλλωστε, οι ιατρικές υπηρεσίες είναι κατ’ εξοχήν προσωπικές όσον αφορά στον ιατρό και εξατομικευμένες όσον αφορά στον ασθενή. Έτσι, το θέμα που θα αναλυθεί είναι το “Eπιχειρηματικό σχέδιο μιας νεοσύστατης επιχειρήσεως Πλαστικής Χειρουργικής”. Όλα τα στοιχεία που αναφέρονται ανταποκρίνονται στην τρέχουσα αγορά, αποτελούν πόρισμα εξειδικευμένης γνώσης και πληροφόρησης και ταυτόχρονα με την εργασία βρίσκονται σε εφαρμογή σε πραγματική επιχείρηση. Το επιχειρηματικό σχέδιο εκπονήθηκε με βάση όλα τα απαραίτητα προς τούτο, εργαλεία του Management και τις αρχές της επιστήμης τόσο της ιατρικής όσο και της διοικήσεως επιχειρήσεων. Ο στόχος είναι να μπορεί με βάση το σχέδιο αυτό να αναπτυχθεί μία βιώσιμη και κερδοφόρα επιχείρηση στον τομέα αυτό. Έχει προηγηθεί η απαραίτητη έρευνα αγοράς, τόσο σε επίπεδο υφιστάμενου και μελλοντικού ανταγωνισμού όσο και σε επίπεδο αποτίμησης πόρων και χρηματοδοτήσεως από πιστωτικά ιδρύματα. Δεν έχει παραληφθεί και η αξιολόγηση των μελλοντικών αποδόσεων του χώρου και ακόμη και το ιδιαίτερο νομικό – ασφαλιστικό πλαίσιο, μέσα στο οποίο θα δράσει η επιχείρηση. / A business plan of a newly formed plastic surgery clinic.

Η μεγάλη πρόοδος που έχει συντελεστεί στην Πλαστική Χειρουργική είναι αποτέλεσμα της βαθειάς γνώσης της ανατομικής των ιστών, της χρήσης των διατατήρων δέρματος αλλά και της προόδου της Μικροχειρουργικής. Με τη μέθοδο αυτή είναι πλέον δυνατή σε ευρεία κλίμακα η αυτομεταμόσχευση ιστών από μία ανατομική περιοχή σε άλλη. Οι δυνατότητες που ανοίγονται για αποκατάσταση ελλειμμάτων μετά τραυματισμό αλλά και μετά ογκολογική ή άλλη εκτομή είναι πράγματι πρωτοφανείς. Η αυτόλογη μεταφορά ιστών με τη χρήση μικροχειρουργικής αναστόμωσης όμως, απαιτεί πάντα κάποιο χρόνο αντοχής των ιστών στην ισχαιμία, καθώς κατά την εκτέλεση τέτοιων επεμβάσεων διακόπτεται η αιματική ροή διαμέσου των μεταφερομένων ιστών. Το ίδιο ισχύει και στις εγχειρήσεις ομολόγων μεταμοσχεύσεων οργάνων, κατά τις οποίες υπάρχει πάντοτε μιά άλλοτε άλλης διάρκειας ισχαιμία των ιστών που μεταμοσχεύονται. Οι ιστικές βλάβες που σχετίζονται με την παροδική διακοπή της αιματικής ροής διαμέσου ενός ιστού φαίνεται ότι σχετίζονται περισσότερο με την περίοδο επαναιμάτωσης παρά την ισχαιμία αυτή καθαυτή. Το σύνολο των βλαβών που παρατηρούνται σε ιστούς μετά την επαναιμάτωση, έπειτα από παρατεταμένη ισχαιμία, έχει ονομαστεί Σύνδρομο Επαναιμάτωσης (ΣΕ, Reperfusion Injury) ή Σύνδρομο Ισχαιμίας-Επαναιμάτωσης (ΣΙΕ, Ischemia-Reperfusion Injury) (1),(2). Το Σύνδρομο Επαναιμάτωσης λοιπόν ορίζεται ως το σύμπλεγμα των βλαβών που προκαλούνται στους ιστούς αφού επανέλθει η αιμάτωσή τους μετά από άλλοτε άλλη περίοδο ισχαιμίας, σε αντίθεση με τη νέκρωση που ορίζεται ως η βλάβη ιστών των οποίων διακόπτεται η αιμάτωση χωρίς όμως να επανέλθει (3). Η αυτόλογη μεταμόσχευση ιστών με χρήση μικροχειρουργικών τεχνικών έχει προχωρήσει σε σημείο ώστε να είναι δυνατή η μεταφορά δέρματος, μυός, εντερικού ή και οστικού ιστού ή και συνδυασμού των παραπάνω ιστών σε ακραίες περιοχές του σώματος για χρήση στην αποκατάσταση τραυματικών κακώσεων, βλαβών ή και χειρουργικών ελλειμμάτων. Κατά τη διάρκεια τέτοιων εγχειρήσεων ο ιστός πολλές φορές αποκόβεται από την αιματική κυκλοφορία για άλλοτε άλλο διάστημα, πού γιά την περίπτωση της Πλαστικής Χειρουργικής συνήθως διαρκεί 1 με 2 ώρες. Τέτοιου είδους επεμβάσεις αποτελούν καθημερινή πρακτική σε Ογκολογικά ή Τραυματολογικά Κέντρα. Εξάλλου η Χειρουργική του Χεριού και του Άνω Άκρου αποτελεί επίσης χώρο σημαντικής εφαρμογής των ίδιων τεχνικών, όπως στη Χειρουργική Νεύρων ή στη Χειρουργική Συγκόλλησης Άκρων. Οι περισσότεροι συγγραφείς αναφέρουν πως κατά την επαναφορά του ιστού στην κυκλοφορία, η κύρια κάκωση επισυμβαίνει κατά την διάρκεια της επαναιμάτωσης του ιστού (4),(5),(6). Είναι λοιπόν σαφές οτι η μείωση ή και ο πλήρης έλεγχος του ΣΙΕ θα είχε σημαντικά ωφέλη για τους αρρώστους που για λόγους τραυματικών ελλειμμάτων ή μετά ογκολογική Χειρουργική αντιμετωπίζουν μεγάλα τραύματα δέρματος, μυός, οστού ή ακόμα και αυλού του εντερικού σωλήνα (π.χ. οισοφάγος). Αντίστοιχα ωφέλη θα μπορούσε κανείς να περιμένει και στο χώρο των Μεταμοσχεύσεων (7),(8), της Καρδιοχειρουργικής(9) και της Αγγειοχειρουργικής των Μεγάλων Αγγείων αλλά και στην αντιμετώπιση της Καταπληξίας(10), που μπορεί να θεωρηθεί ως η οριακή μορφή ισχαιμίας όλου του σώματος. Εκτεταμένες έρευνες έχουν γίνει, κυρίως στο μυοκάρδιο, για να διαλευκάνουν το μηχανισμό με τον οποίο επισυμβαίνουν οι βλάβες μετά ισχαιμία και επαναιμάτωση. Έχει βρεθεί οτι το ενδοθήλιο των αγγείων παράγει Μονοξείδιο του Αζώτου (ΝΟ, Nitric Oxide) (11),(12) κατά τη μετατροπή της L-αργινίνης σε L-κιτρουλλίνη. Το 6 ενδοθήλιο των στεφανιαίων έχει μελετηθεί εντατικά ως προς αυτή του την ιδιότητα (13). Το μόριο αυτό αποτελεί σημαντικότατη ανακάλυψη των τελευταίων δεκαετιών, καθώς φαίνεται πως αποτελεί πανταχού παρόντα διαβιβαστή στο επίπεδο των ιστών(14). Το ΝΟ ειναι ισχυρός αγγειοδιαστολέας, αλλά σε μικρότερες συγκεντρώσεις έχει επίσης και δράση κατά των ουδετεροφίλων(15). Έτσι φαίνεται ότι περιορίζει και τη φλεγμονώδη συνιστώσα του ΣΙΕ. Το ενδοθήλιο φαίνεται να υφίσταται αλλοιώσεις τα πρώτα λεπτά μετά την επαναιμάτωση, πριν ακόμα τα ουδετερόφιλα μπορέσουν να συγκεντρωθούν σε αριθμούς ικανούς να προξενήσουν βλάβες και βέβαια πριν να εγκατασταθεί νέκρωση του μυοκαρδίου ή του μυός που έχει υποστεί το ΣΙΕ (16). Τα προηγούμενα φαίνεται να υποδεικνύουν πως η αρχική βλάβη του ενδοθηλίου μπορεί να αποτελεί τη θρυαλλίδα που βάζει σε κίνηση τον μεθισχαιμικό φλεγμονώδη μηχανισμό. Έρευνες απόφραξης και επαναιμάτωσης των στεφανιαίων αρτηριών δείχνουν ότι η αρχική βλάβη στο στεφανιαίο ενδοθήλιο παραβλάπτει την παραγωγή NO, που συνεπάγεται την εξάλειψη της ενδογενούς αντι-ουδετερόφιλης δράσης του NO(13). Η μειωμένη αυτή παραγωγή ενδογενούς NO και κατά συνέπεια η καρδιοπροστασία μπορούν ν' αποκατασταθούν είτε παρέχοντας ακριβώς κατά την έναρξη της επαναιμάτωσης την πρόδρομη ουσία του ΝΟ (L-αργινίνη) ή παρέχοντας ουσίες-δότες του ΝΟ(17). Σε πειραματικές εργασίες, η L-αργινίνη ή οι δότες NO μειώνουν το μέγεθος του εμφράκτου σε πειραματικά πρότυπα ισχαιμίας- επαναιμάτωσης (Ι-Ε) των στεφανιαίων, με αντίστοιχη βελτίωση της παρατηρούμενης καταπληξίας και κατά συνέπεια της επιβίωσης που προκύπτει (17). Ο μηχανισμός ή οι μηχανισμοί αυτής της καρδιοπροστασίας εμπεριέχουν τη διατήρηση της λειτουργίας του ενδοθηλίου και επίσης την αναστολή της συγκέντρωσης των ουδετεροφίλων στον ιστό που υπέστη Ι-Ε. Η δυνατότητα καρδιοπροστασίας του NO μας παρέχει μιά νέα θεραπευτική προσέγγιση στη μείωση του ΣΙΕ μετά χειρουργικές επεμβάσεις επαναιμάτωσης των στεφανιαίων μετά από απόφραξή τους αλλά και γενικότερα επαναιμάτωσης κάθε τύπου μυϊκού ιστού (18). Τα πολυμορφοπύρηνα και οι ελεύθερες ρίζες θεωρούνται ως οι κύριοι φορείς της βλάβης. Πολλές προσπάθειες περιορισμού του συνδρόμου στηρίζονται στη βάση αυτή (19),(2),(20). 7 Τελευταία η ανακάλυψη του μονοξειδίου του αζώτου (nitric oxide, NO) αγγειοδιασταλτικού παράγοντα που εκκρίνεται από το ενδοθήλιο (καθώς και πολλές άλλες κατηγορίες κυττάρων)(21) και που δρα κοντά στην περιοχή παραγωγής του, με ημιζωή της τάξης των δευτερολέπτων, έχει προσδόσει νέα ώθηση στην κατανόηση του συνδρόμου επαναιμάτωσης. Το μονοξείδιο του αζώτου εκκρίνεται από το ενδοθήλιο, τους λείους μύες των αγγείων, τα μακροφάγα, τα πολυμορφοπύρηνα, την παρεγκεφαλίδα, τα επινεφρίδια και τα κύτταρα του Kupffer. Αποτελεί κύριο παράγοντα ρύθμισης του αγγειακού τόνου και επιδρά στα πολυμορφοπύρηνα, τα αιμοπετάλια και δεσμεύει τις ελεύθερες ρίζες (22). Οι περισσότερες μελέτες συμφωνούν πως το ΝΟ παράγεται από το αμινοξύ L-αργινίνη από τη δράση του ενζύμου συνθάση του ΝΟ (Nitric Oxide Synthase, NOS)(22), με τρόπο στερεοσκοπικά ειδικό μόνο γιά την L- και όχι τη D-αργινίνη. Μελέτες σε καρδιακό και εντερικό ιστό έχουν δείξει ευεργετικά αποτελέσματα από τη χρήση L- αργινίνης σε πρότυπα συνδρόμου επαναιμάτωσης (23),(24). Παρά την έκταση των πληροφοριών, που υπάρχουν γιά το ΣΙΕ σε διάφορα συστήματα οργάνων, υπάρχουν λιγοστές πληροφορίες για τη δράση του ΝΟ και την επίδραση της L-αργινίνης πάνω στο δέρμα. ΣΗΜΑΣΙΑ Οι περισσότερες ουσίες που προστατεύουν από το σύνδρομο επαναιμάτωσης είναι τοξικές ή δύσχρηστες. Η L-αργινίνη χρησιμοποιείται ήδη κλινικά γιά δοκιμασίες έκκρισης αυξητικής ορμόνης(25). Εφόσον λοιπόν η L-αργινίνη αποδειχθεί εύχρηστη και με καλά αποτελέσματα, θα είναι μια ουσία που αποτελεί φυσικό συστατικό του ανθρώπινου σώματος, με πολύ εύκολη παραγωγή και χαμηλό κόστος και που ήδη χρησιμοποιείται κλινικά, που θα έχει την πρόσθετη ικανότητα να προστατεύει από το ΣΙΕ. Επίσης ενώ υπάρχουν αρκετά στοιχεία γιά την λειτουργία του ΝΟ στο μυϊκό ιστό, λίγα είναι τα στοιχεία γιά τη δράση του ΝΟ και της L-αργινίνης στο δέρμα. Κατά συνέπεια είναι και αυτό ένα σημείο έρευνας με σκοπό την κατανόηση του συνδρόμου επαναιμάτωσης στο δέρμα. 8 ΣΤΟΧΟΙ Οι στόχοι του πρωτοκόλλου ήσαν 1. Να διαπιστωθεί αν η L-αργινίνη δρα προφυλακτικά στο δέρμα επιμύων που έχει υποστεί σύνδρομο επαναιμάτωσης. 2. Να διερευνηθεί η επίδραση που έχει η L-αργινίνη πάνω στα πολυμορφοπύρηνα κύτταρα του δέρματος κατά την διάρκεια του συνδρόμου επαναιμάτωσης. 3. Να διαπιστωθεί αν υπάρχει κάποια δόση ή και συχνότητα χορήγησης της L- αργινίνης για την επίτευξη του καλύτερου δυνατού αποτελέσματος. 4. Να διερευνηθεί η πιθανότητα εφαρμογής παρόμοιων τεχνικών τόσο σε νησιδωτούς κρημνούς / ελεύθερους κρημνούς όσο και σε μισχωτούς κρημνούς. / The intraperitoneal use of L-Arginine in a model of rat skin Ischemia-Reperfusion Injury using island- and pedicle-flaps, protects against flap neutrophil accumulation and flap tissue loss. Negation of such an effect by the use of the Nitric Oxide (NO) synthase blocker L-NAME (Νω-Nitro-L-Arginine-methylester) suggests this effect is NO mediated. / The intraperitoneal use of L-Arginine in a model of rat skin Ischemia-Reperfusion Injury using island- and pedicle-flaps, protects against flap neutrophil accumulation and flap tissue loss. Negation of such an effect by the use of the Nitric Oxide (NO) synthase blocker L-NAME (Νω-Nitro-L-Arginine-methylester) suggests this effect is NO mediated.

Η χειρουργική της παχυσαρκίας προσφέρει ικανοποιητικά μακροπρόθεσμα αποτελέσματα, με χαμηλό ποσοστό επιπλοκών. Μετά την εγχείρηση για την παχυσαρκία και την μεγάλη απώλεια βάρους, παρατηρείται περίσσεια δέρματος, η οποία προκαλεί λειτουργικά, δερματολογικά και αισθητικά προβλήματα. Οι ανατομικές περιοχές όπου παρατηρείται η δυσμορφία, είναι η έσω επιφάνεια των βραχιόνων, οι μαστοί, το θωρακικό και το κοιλιακό τοίχωμα καθώς και οι μηροί. Για την αποκατάσταση της δυσμορφίας, οι ασθενείς πρέπει να υποβληθούν σε μία ή περισσότερες περιοχικές δερμολιπεκτομές. Στην παρούσα μελέτη καταγράφουμε την εμπειρία μας, όσον αφορά την αντιμετώπιση των συγκεκριμένων ασθενών. Από τον Οκτώβριο 1996 μέχρι τον Δεκέμβριο 2002, 46 ασθενείς υπεβλήθησαν σε 67 περιοχικές δερμολιπεκτομές. Σαράντα πέντε ασθενείς, υπεβλήθησαν σε δερμολιπεκτομή του κοιλιακού τοιχώματος. Ο μέσος χειρουργικός χρόνος ήταν 188,1 min (105-420 min). Το μέσο βάρος των εκταμειθέντων ιστών ήταν 2839,2 gr (850-7525 gr). Τέσσερις ασθενείς (8,8%) μεταγγίσθηκαν. Επτά ασθενείς(15,5%) παρουσίασαν επιπλοκές στις οποίες περιλαμβάνονται, 1 μετεγχειρητική αιμορραγία, 3 διαπυήσεις τραύματος, 2 διασπάσεις και 1 ορώδης συλλογή. Ο μέσος χρόνος νοσηλείας ήταν 8,9 ημέρες (5-22 ημέρες). Είκοσι πέντε από τους ασθενείς (55,5%), υπεβλήθησαν σύγχρονα σε αποκατάσταση μετεγχειρητικής κήλης, ενώ σε 9 (20%) χρησιμοποιήθηκε πλέγμα goretex. Οκτώ ασθενείς (17,3%) υπεβλήθησαν σε πλαστική των μαστών και ο μέσος χειρουργικός χρόνος ήταν 166,2 min (130-210 min). Σε μια ασθενή τοποθετήθηκαν ενθέματα. Δεν υπήρξε νοσηρότητα και ο μέσος χρόνος νοσηλείας ήταν 7,1 ημέρες (4-9 ημέρες). Επτά ασθενείς (15,2%) υπεβλήθησαν σε εγκάρσια λαγονο-μηρο- γλουτιαία ανόρθωση, τέσσερις ασθενείς (8,6%) υπεβλήθησαν σε δερμολιπεκτομή των μηρών, ενώ άλλοι τρεις (6,5%) υπεβλήθησαν σε δερμολιπεκτομή των βραχιόνων. Ο μέσος χειρουργικός χρόνος ήταν 297,1 min (160-420 min), 246,2 min (230-280 min) και 203,3 min (180-240 min) αντίστοιχα. Το μέσο βάρος των εκταμειθέντων ιστών ήταν 2245gr (725-4403 gr), 1342,5 gr (1050-1550gr) και 572,7 gr (400-848gr) αντίστοιχα. Οι επιπλοκές περιλαμβάνουν την διαπύηση του τραύματος σε 2 ασθενείς, μικρές διασπάσεις του δέρματος σε 5 ασθενείς και παρατεταμένο οίδημα του αριστερού κάτω άκρου σε μία ασθενή. Ο μέσος χρόνος νοσηλείας ήταν 10,6 ημέρες (6-23 ημέρες), 8 ημέρες (7-9 ημέρες) και 6 ημέρες (5-7 ημέρες) αντίστοιχα. Οι περιοχικές δερμολιπεκτομές, αποτελούν την μόνη εφικτή αντιμετώπιση της δυσμορφίας που προκαλείται από την μεγάλη απώλεια βάρους. Σύμφωνα με την εμπειρία μας, οι εγχειρήσεις αυτές είναι ασφαλείς, δίχως σοβαρές επιπλοκές και προσφέρουν καλά λειτουργικά και αισθητικά αποτελέσματα. / Bariatric surgery has been shown to be effective in providing substantial and sustained long-term weight loss with minimum complications. Following bariatric surgery and consequent loss of body weight, the skin begins to sag in various regions of the body, forming skin-folds, which cause serious functional, dermatological and aesthetic deformities. The regions of the body most commonly affected by excess skin tissue are the medial part of the arms, the breasts, the thoracic and abdominal wall, especially in the lateral areas and the inner and outer thigh. In order to correct this deformity, it is essential that they undergo a series of one or more regional dermolipectomies. In this article, we present our experience on how we manage these patients. From October 1996 until December 2002, 46 patients had 67 regional dermolipectomies. Forty-five patients underwent abdominal dermolipectomy. The average operative time was 188,1 min (105-420min). The average amount of tissue excised was 2839,2 gr (850-7525gr). Four patients (8,8%) required blood transfusion. Seven patients (15,5%) developed complications, which included 1 case of post-operative bleeding, 3 wound infections, 2 skin dehiscences and 1 seroma. Average length of hospital stay was 8,9 days (5- 22 days). Twenty-five of these patients (55,5%) simultaneously underwent abdominal incisional hernia repair; in 9 (20%), a goretex mesh was used. Eight patients (17,3%) had mammaplasty, with average operative time 166,2 min (130-210 min). In one of them, breast implants were placed. There was no morbidity, and the average hospitalization was 7,1 days (4-9 days). Transverse flank-thigh-buttock lift was done in seven patients (8,6%), and arm reduction plasty in three (6,5%). The average operative time was 297,1 min (160-420 min), 246,2 min (230-280 min) and 203,3 min (180-240) respectively. Average tissue excised was 2245 gr (725-4403 gr), 1342,5 gr (1050-1550 gr) and 572,7 gr (400-848 gr) respectively. Morbidity was related to wound infection in 2 patients, minor skin dehiscence in 5 patients and persistent edema of the left lower extremity in another. Average hospitalization was 10,6 days (6-23 days), 8 days (7-8 days) and 6 days (5-7 days) respectively. Regional dermolipectomies constitute the only available treatment for deformities following massive weight loss after bariatric surgery. Based on our experience, these procedures are safe, without serious complications and with good functional and esthetic results.

Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή ειδίκευσης αναλύεται η γεωμετρία και κινηματική της πλαστικής παραμόρφωσης στο κάλυμμα κυανοσχιστολίθων της Όχης που εμφανίζεται στην ευρύτερη περιοχή του οικισμού Πλατανιστός, στη Ν. Εύβοια. Στα πλαίσια της διατριβής πραγματοποιήθηκε λεπτομερής γεωλογική - τεκτονική χαρτογράφηση της περιοχής, μεσοσκοπική τεκτονική ανάλυση καθώς και ποιοτική και ποσοτική μικροτεκτονική ανάλυση. Η παραμορφωτική ιστορία του καλύμματος της Όχης περιλαμβάνει πέντε διακριτές φάσεις παραμόρφωσης (D1 - D5). Η παλαιότερη, σύνθετη φάση παραμόρφωσης D1/2, έλαβε χώρα σύγχρονα με τη γλαυκοφανιτικής φάσης μεταμόρφωση των πετρωμάτων κατά το Ηώκαινο και χαρακτηρίζεται από την τοποθέτηση των επιμέρους καλυμμάτων (κάλυμμα Στύρας, κάλυμμα Όχης), με διεύθυνση κινήσεων προς τα ΑΝΑ. Το παραμορφωτικό γεγονός D3 εκφράζεται αποκλειστικά με μεσοσκοπικές και μεγασκοπικές όρθιες, συνήθως ανοικτές, πτυχές με άξονες που διευθύνονται ΑΝΑ – ΔΒΔ. Η D4 φάση αντιπροσωπεύει το κύριο γεγονός πλαστικής παραμόρφωσης. Εκφράζεται από μια ηπίως κλίνουσα φολίωση (S4) και μια γράμμωση (L4) ΑΒΑ/κης διεύθυνσης, οι οποίες ορίζονται από ορυκτά της πρασινοσχιστολιθικής φάσης μεταμόρφωσης. Η τελευταία D5 φάση παραμόρφωσης χαρακτηρίζεται από ημιεύθραυστες - εύθραυστες συνθήκες παραμόρφωσης και το σχηματισμό δύο ομάδων ΒΔ – ΝΑ διευθυνόμενων κανονικών ρηγμάτων με αντίθετες φορές μετατόπισης. Χαρακτηριστικό της κύριας φάσης D4 είναι η διαφοροποίηση στην ανάπτυξη των ιστών σε περιοχές κοντά ή μέσα σε ζώνες διάτμησης, αποτέλεσμα του εντοπισμού της παραμόρφωσης (strain localization). Συστηματική τεκτονική ανάλυση των κινηματικών δεικτών σε ζώνες διάτμησης D4 έδειξαν φορά κίνησης προς τα ΒΑ. Ποιοτική και ποσοτική τεκτονική ανάλυση στη ζώνη διάτμησης του Πλατανιστού έδειξε ότι κατά την παραμόρφωση των πετρωμάτων επικρατούσαν συνθήκες γενικής σύσφιξης έως επίπεδης παραμόρφωσης όπως προκύπτει από την παράμετρο Flinn (k) που λαμβάνει τιμές 1.16 < k < 2.56 στους επιμηκυμένους και 1.2 < k < 3.68 στους ανακρυσταλλωμένους κόκκους χαλαζία. Το συμπέρασμα αυτό ενισχύεται από τα διαγράμματα των κρυσταλλογραφικών [c]-αξόνων του χαλαζία που εμπίπτουν στο πεδίο της γενικής σύσφιξης. Επίσης, από τον υπολογισμό του 2D και 3D ποσού της παραμόρφωσης όπου προέκυψαν τιμές 8.05 < RXZ < 10.8 και 1.49 < ες < 1.70 με βάση τους επιμηκυμένους και 2.4 < RXZ < 3.15 και 0.62 < ες < 0.81 με βάση τους ανακρυσταλλωμένους κόκκους χαλαζία, συμπεραίνεται ότι το ποσό της παραμόρφωσης είναι εμφανώς μικρότερο όταν υπολογίζεται για ανακρυσταλλωμένους κόκκους από όταν υπολογίζεται για επιμηκυμένους κόκκους χαλαζία. Τέλος, με την εφαρμογή τριών μεθόδων (RXZ/β, RXZ/δ και δ/β) υπολογίστηκε ο κινηματικός αριθμός της στροβίλισης Wm ο οποίος λαμβάνει τιμές από 0.60 έως 0.99 φανερώνοντας ότι η ζώνη του Πλατανιστού είναι μία ζώνη στην οποία κυριαρχεί η απλή διάτμηση με μικρή συμμετοχή του παράγοντα καθαρής διάτμησης. / Τhis MSc thesis deals with the geometric and kinematic analysis of the ductile deformation in the (CBU) Cycladic Blueschist Nappe (Mt Ochi), which crops out in the vicinity of Platanistos village in south Evia island. As part of the research, detailed geological-structural mapping of the area was combined with mesoscopic structural analysis, as well qualitative and quantitative microtectonic analysis. The deformation history of the Cycladic Blueschist Nappe in the study area includes five distinct deformation phases (D1-D5). The oldest composite D1/2 deformation phase recorded in the study area took place simultaneous with the Eocene blueschist phase metamorphism. This D1/2 phase is characterized by structures that are related with ESE-directed thrusting and the emplacement of the individual units that constitute CBU (Styra and Ochi nappe). The D3 deformation event includes mesoscopic to map-scale upright, usually open, folds with ESE-WNW trending axes. D4 is the dominant phase of ductile deformation and is represented by a gently dipping foliation (S4) and an ENE-trending stretching lineation (L4). D4 fabrics are defined by the shape preferred orientation of minerals (e.g. actinolite) that are stable in the greenschist phase conditions. The latest D5 deformation event took place in semi-brittle - brittle deformation conditions and was characterized by the formation of two sets of NW-SE striking normal faults with opposite displacement directions. The main characteristic of D4 phase is the differentiation in the development of the planar S4 fabric, as a result of localization of D4 deformation (strain localization) in regions close to or into ductile shear zones. Kinematic analysis of D4 deformation was performed in ductile D4 shear zones and showed a top-to-the ENE sense of shear. Qualitative and quantitative analysis on the shear zone of Platanistos revealed that D4 deformation took place under general constriction to plane strain conditions, as shown from the Flinn parameter (k) values obtained from the elongated (1.16<k<2.56) and the recrystallized (1.2<k<3.68) quartz grains. This conclusion is further supported by quartz [c]-axis fabric diagrams, which also show types formed in general constriction. Furthermore, from the 2D and 3D strain analysis yielded values 8.05 < RXZ < 10.8 and 1.49 < ες < 1.70 by measuring the shape of elongated quartz grains and values 2.4 < RXZ < 3.15 and 0.62 < ες < 0.81 by measuring recrystallized quartz grains. Finally, three methods (RXZ/β, RXZ/δ and δ/β) were applied in order to calculate the kinematic vorticity number, Wm, which takes values from 0.60 to 0.99, revealing that Platanistos shear zone is a zone dominated by simple shearing with little contribution of pure shear component.

Βασικός σκοπός της παρούσης διατριβής είναι η ανάπτυξη μιας διαδικασίας προσδιορισμού της βέλτιστης στρατηγικής ενίσχυσης ενός υφιστάμενου ανεπαρκούς κτιρίου, αξιοποιώντας τα δεδομένα που προκύπτουν από την αποτίμησή του με χρήση της ανελαστικής στατικής ανάλυσης και συνεκτιμώντας τις καμπύλες που αντιστοιχούν σε εναλλακτικές λύσεις επέμβασης και προσδιορίζονται προσεγγιστικά. Επειδή η καμπύλη αντίστασης του αρχικού φορέα αποτελεί τη σημαντικότερη πληροφορία που αξιολογείται στα πλαίσια της διαδικασίας που αναπτύχθηκε, ένας έμμεσος στόχος της παρούσης διατριβής είναι η αξιολόγηση των προσομοιωμάτων συμπεριφοράς στοιχείων οπλισμένου σκυροδέματος που συμπεριλαμβάνονται στο σχέδιο του Ελληνικού Κανονισμού Επεμβάσεων (ΚΑΝ.ΕΠΕ.), τα οποία χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια των αναλύσεων που πραγματοποιήθηκαν. Για τις ανάγκες της διερεύνησης των προσομοιώματων του ΚΑΝ.ΕΠΕ. και την ανάπτυξη της μεθόδου επιλογής στρατηγικής επέμβασης διενεργήθηκαν ανελαστικές αναλύσεις σε κτίρια που τα οποία είχαν μορφωθεί και διαστασιολογηθεί με βάση της επικρατούσες πριν το 1985 αντιλήψεις. Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται μια εισαγωγή στο θέμα αποτίμησης και ενίσχυσης υφιστάμενων κατασκευών. Εντοπίζονται οι δυσκολίες και οι απαιτήσεις του προβλήματος της μελέτης υφιστάμενων κτιρίων και σχολιάζονται σύντομα τα υπάρχοντα κανονιστικά σχέδια για την αποτίμηση υφιστάμενων κατασκευών. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την αποτίμηση υφιστάμενων κτιρίων. Οι μέθοδοι διακρίνονται σε ελαστικές και ανελαστικές. Η στατική ανελαστική ανάλυση παρουσιάζεται εκτενέστερα, καθώς χρησιμοποιείται για τις αναλύσεις που πραγματοποιούνται. Συγκεκριμένα αναφέρονται οι παραδοχές στις οποίες βασίζεται και παρουσιάζονται τρεις διαφορετικές διαδικασίες για τον προσδιορισμό της στοχευόμενης μετατόπισης. Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται στη μέθοδο των ανελαστικών φασμάτων απαίτησης, στην οποία βασίζεται η διαδικασία επιλογής στρατηγικής επέμβασης που αναπτύχθηκε. Το τρίτο κεφάλαιο αφορά τα προσομοιώματα συμπεριφοράς στοιχείων Ο/Σ που χρησιμοποιούνται σε ανελαστικές αναλύσεις. Συγκεκριμένα παρουσιάζεται αναλυτικά το προσομοίωμα του ΚΑΝ.ΕΠΕ. που υιοθετείται στη συνέχεια για τις ανάγκες της προσομοίωσης των κτιρίων που αναλύονται. Σύντομη αναφορά γίνεται και σε άλλα προσομοιώματα, τα οποία προτείνονται σε σχέδια κανονισμών ή ερευνητικές εργασίες. Στο τέταρτο κεφάλαιο εξετάζονται αναλυτικά τα προτεινόμενα από τον ΚΑΝ.ΕΠΕ. προσομοιώματα συμπεριφοράς των δομικών στοιχείων και η χρήση τους για την σεισμική αποτίμηση με χρήση της μη-γραμμικής στατικής ανάλυσης. Οι προτεινόμενες σχέσεις χρησιμοποιούνται για την προσομοίωση των μελών δύο ιδεατών κτιρίων και ενός πραγματικού. Εξετάζονται πιθανές αποκλίσεις μεταξύ των διατιθέμενων σχέσεων, καθώς και η επιρροή διαφορετικών παραδοχών για τις τιμές του μήκους διάτμησης και του ανηγμένου αξονικού φορτίου στα προσδιοριζόμενα μεγέθη. Τέλος ελέγχεται η επίδραση των ίδιων παραμέτρων στην τελική μορφή της καμπύλης τέμνουσας βάσης – μετατόπισης και στα συμπεράσματα της διαδικασίας αποτίμησης. Το πέμπτο κεφάλαιο αναφέρεται στις στρατηγικές ενίσχυσης υφιστάμενων κτιρίων. Συγκεκριμένα αρχικά γίνεται η διάκριση μεταξύ στρατηγικής και τεχνικής επέμβασης. Στη συνέχεια αναφέρονται και σχολιάζονται διαδικασίες για την επιλογή της κατάλληλης στρατηγικής επέμβασης που αναπτύχθηκαν παλαιότερα. Ακολούθως παρουσιάζεται η προτεινόμενη διαδικασία για την επιλογή της κατάλληλης στρατηγικής επέμβασης. Αναφέρονται οι βασικές παραδοχές που λαμβάνονται και τα βήματα υπολογισμών που πραγματοποιούνται. Τέλος η προτεινόμενη διαδικασία εφαρμόζεται σε δύο ιδεατά κτίρια και παρουσιάζονται αναλυτικά τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα που αφορούν τις απαιτούμενες ενισχύσεις στα κτίρια που αναλύονται. Στο έκτο κεφάλαιο επιχειρείται η σύνδεση των εκτιμώμενων καμπυλών συμπεριφοράς για τα ενισχυμένα κτίρια, οι οποίες προκύπτουν από τη διαδικασία επιλογής στρατηγικής επέμβασης που αναπτύχθηκε, με τις απαιτούμενες επεμβάσεις στα μέλη. Σκοπός είναι να προκύψει μια διαδικασία προδιαστασιολόγησης των ενισχύσεων. Ορίζονται αδιάστατες παράμετροι που συσχετίζουν τα χαρακτηριστικά του φορέα με αυτά των μελών. Αναλύονται φορείς που προκύπτουν από υλοποίηση εναλλακτικών ενισχύσεων στα κτίρια στα οποία εφαρμόστηκε η προτεινόμενη διαδικασία και εξετάζεται πως μεταβάλλεται η τιμή των παραμέτρων που ορίστηκαν. Με βάση τα αποτελέσματα των ανελαστικών αναλύσεων και των υπολογισμών που παρουσιάζονται, διατυπώνονται απλοί κανόνες για την αρχική διαστασιολόγηση των επεμβάσεων στα μέλη. Στο τελευταίο κεφάλαιο γίνεται μια προσπάθεια ερμηνείας των αποτελεσμάτων των διερευνήσεων που παρουσιάσθηκαν ώστε να προκύψουν γενικότερα συμπεράσματα για τη διαδικασία επιλογής στρατηγικής επέμβασης που αναπτύχθηκε. Από τη διερεύνηση που πραγματοποιήθηκε προκύπτει πως με χρήση της προτεινόμενης μεθόδου εκτιμώνται με ικανοποιητική ακρίβεια οι καμπύλες συμπεριφοράς των ενισχυμένων κατασκευών για δύο ακραίες περιπτώσεις επέμβασης (αύξηση αντοχής - δυσκαμψίας και αύξηση πλαστιμότητας), η αξιολόγηση των οποίων μπορεί να οδηγήσει σε μια αξιόπιστη επιλογή της βέλτιστης στρατηγικής ενίσχυσης, χωρίς να απαιτούνται εμπειρικού χαρακτήρα εκτιμήσεις. Τέλος είναι δυνατόν να γίνει μια συντηρητική εκτίμηση των απαιτούμενων επεμβάσεων στα μέλη, η οποία κατευθύνει σε μεγάλο βαθμό την τελική επιλογή λύσης. / The main aim of the present thesis is the development of a procedure to determine the optimum retrofit strategy for an existing building, using the results obtained from the assessment of the building via non-linear static analysis and evaluating the capacity curves that correspond to the application of different strengthening solutions for the building under consideration. The latter curves are approximated without further analysis. Because of the significance of the capacity curve of the original building which is taken into consideration in the proposed strategy selection procedure, a second aim of this thesis is the evaluation of the analytical models for the behavior of Reinforced Concrete (R/C) members which are included in the first and second draft versions of the Greek Retrofitting Code (GRECO). These were used to create the numerical models of the buildings that have been analyzed. In order to develop the proposed procedure for the selection of the optimum retrofit strategy, as well as to evaluate the proposed models that are referred above, three buildings have been analyzed via non-linear static analysis (pushover analysis). The dimensioning of members of these buildings complies with the regulatory demands of the prior to 1985 Greek building Codes. In the first chapter of the present thesis, a brief introduction to the topic of assessment and strengthening of existing buildings is conducted. The basic difficulties of the problem of analyzing existing structures are pointed. Finally, draft codes that have been developed for the assessment and rehabilitation of existing buildings are reviewed briefly. In the second chapter, the basic analysis procedures that are used for the assessment of existing buildings are presented. The available procedures are separated into linear and non-linear. Non-linear static (pushover) analysis is presented thoroughly since it is used for the analyses of the buildings referred above. The basic assumptions of this analysis procedure are described as well as three different methods to determine the target displacement (or performance point). The capacity spectrum method is presented in detail, since it is the basis for the development of the proposed strategy selection procedure. The third chapter refers to the analytical models for the behavior of R/C members that are used in non-linear analyses. The models proposed in GRECO, which have been used in terms of the analyses of the buildings that were examined in this thesis, are presented thoroughly. Other models included in draft codes (such as FEMA 356) or proposed by researchers are briefly reviewed. In the fourth chapter, the analytical models for the behavior of R/C members that are included in GRECO are presented in detail. Moreover, the application of the above models in the assessment of existing buildings using pushover analysis is examined. The proposed equations are applied to model the behavior of the members of three buildings, in order to examine whether the use of different equations leads to significantly different results for the inelastic deformation capacities of the members. Furthermore, the impact of different assumptions for parameters, such as the non-constant axial load, to the results of the above equations is discussed. Finally, the effect of the above parameters in the capacity curve of the building, which is being analyzed, is examined. In the fifth chapter, the strategies for the retrofit of existing buildings are discussed. The difference between retrofit techniques and retrofit strategies is stated. Available procedures for the selection of the optimum retrofit strategy are reviewed and commented. Furthermore, the procedure proposed in this thesis is presented. The basic assumptions and the required calculations are stated. Finally, the procedure is applied for the selection of the optimum retrofit strategy of two of the buildings analyzed earlier in the present thesis. The results and main conclusions are referred briefly. In the sixth chapter, the estimated capacity curves of the strengthened buildings, which arise from the strategy selection procedure that has been developed, are correlated with the required rehabilitation measures for the members. The buildings under consideration are analyzed taking into account the application of different rehabilitation scenarios and several parameters such as the strength or ductility of the retrofitted members in regard with that of the entire building are evaluated. Finally a simplified procedure for the estimation of the needed rehabilitation measures for the members in order to achieve the targeted capacity curve for the structure is proposed. In the final chapter, the results concerning the proposed procedure for the estimation of the optimum retrofit strategy for an existing building are reviewed and the main conclusions are presented. The use of the proposed procedure results in the estimation of the capacity curve of the rehabilitated building with acceptable accuracy, considering two “extreme” retrofit scenarios (system strengthening and stiffening or increasing the ductility of the building). The evaluation of these two curves leads to the selection of the optimum retrofit strategy for a building, which usually combines the effects of the above scenarios. Finally, it is possible to estimate the required retrofit measures for the members of the structure under consideration, although the results are conservative and can be used only for the needs of the initial evaluation discussed in this thesis.

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.

Η παρούσα διατριβή επανεξετάζει την οριακή ανάλυση ευστάθειας των λίθινων αψίδων. Η οριακή ανάλυση ευστάθειας χρησιμοποιείται σήμερα ως το βασικό εργαλείο αποτίμησης της ευστάθειας τόξων και θολωτών κατασκευών από τοιχοποιία, όπως ακριβώς συνέβαινε και τους τελευταίους τέσσερις αιώνες. Παρά την τόσο μακρόχρονη ιστορία της μεθόδου, δεν έχουν πλήρως διασαφηνιστεί στην επιστημονική κοινότητα θεμελιώδης έννοιες και δεν έχουν σαφώς απαντηθεί ερωτήματα όπως: Ποιες είναι οι φυσικά πραγματοποιήσιμες γραμμές ώθησης και ποιες όχι; Ποια είναι η επίδραση της στερεοτομίας ενός τόξου στην οριακή του ευστάθεια; Ποιος είναι ο ρόλος της αλυσοειδούς καμπύλης και κατά πόσο αυτή είναι μία φυσικά αποδεκτή γραμμή ώθησης; Τι σχέση υπάρχει ανάμεσα στην κλίση της συνισταμένης θλιπτικής δύναμης και στην κλίση της γραμμής ώθησης στο σημείο εφαρμογής της; Η παρούσα διατριβή αναζητά απαντήσεις στα ερωτήματα αυτά, και έχει ως στόχο τη βαθύτερη κατανόηση της οριακής ανάλυσης ευστάθειας των τόξων, με παράλληλη ανάδειξη νέων υπολογιστικών διαδικασιών. Η δομή της παρουσιάζεται συνοπτικά παρακάτω. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται ιστορική ανάλυση της μεθόδου μέσα από παρουσίαση και σχολιασμό των εργασιών με τη σημαντικότερη συμβολή, από τα μέσα του 17ου αιώνα μέχρι σήμερα. Στο δεύτερο κεφάλαιο επανεξετάζεται ένα από τα πιο κλασικά προβλήματα της μηχανικής: ποιο είναι το ελάχιστο επιτρεπτό πάχος ενός ημικυκλικού τόξου υπό τη δράση του ιδίου βάρους του για να είναι ευσταθές. Παράλληλα απαντώνται τα ερωτήματα που τέθηκαν παραπάνω αναπτύσσοντας νέες κλειστές μαθηματικές εκφράσεις των γραμμών ώθησης μέσω γεωμετρικής προσέγγισης, αλλά και μέσω του λογισμού των μεταβολών. Στο τρίτο κεφάλαιο χρησιμοποιείται παρόμοια διαδικασία για την ανάλυση της γενικής περίπτωσης των ελλειπτικών τόξων, οποιουδήποτε γεωμετρικού λόγου ύψος προς βάση, καθώς δεν είναι διαθέσιμα αναλυτικά αποτελέσματα στη διεθνή βιβλιογραφία, όπως συμβαίνει για τα κυκλικά τόξα. Στο τέταρτο κεφάλαιο εξετάζεται η οριακή ευστάθεια κυκλικών τόξων οποιασδήποτε γωνίας εναγκαλισμού, υπό την ταυτόχρονη δράση του ιδίου βάρους τους και σταθερής οριζόντιας εδαφικής επιτάχυνσης, ενώ υπολογίζεται με ακρίβεια η μορφή που θα έχει ο επικείμενος μηχανισμός κατάρρευσης μαζί με το οριακό πάχος, συναρτήσει της σεισμικής φόρτισης. Τα αποτελέσματα της μαθηματικής ανάλυσης (Κεφ. 2-4) επιβεβαιώνουν την ακρίβεια του λογισμικού που αναπτύχθηκε για τις ανάγκες της διατριβής, καθώς και τα αποτελέσματα που προκύπτουν από εμπορικό λογισμικό της μεθόδου των διακριτών στοιχείων. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται εφαρμογή και σύγκριση των πιο αντιπροσωπευτικών υπολογιστικών μεθόδων που απαντώνται σήμερα στη βιβλιογραφία για την αποτίμηση της ευστάθειας και φέρουσας ικανότητας της υπόγειας Θολωτής Διόδου του Σταδίου της Αρχαίας Νεμέας, ενώ η οριακή ανάλυση ευστάθειας αναδεικνύεται ως ένα μοναδικό εργαλείο για την κατανόηση της αλληλεπίδρασης της κατασκευής με το περιβάλλον έδαφος. Επιπλέων των συμπερασμάτων στο τέλος κάθε κεφαλαίου (Κεφ. 2 έως 5), στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα πιο σημαντικά συμπεράσματα και η συνεισφορά της παρούσας διατριβής. / This doctoral thesis revisits the limit equilibrium analysis of masonry arches. Limit equilibrium analysis is used today as the main analysis method for the assessment of the stability of masonry arches and vaulted structures, and is the outcome of important contributions that happened during the last four centuries. Although this method has a long history and a rich literature, there are still fundamental concepts that have not been thoroughly clarified, such as: What are the physically admissible thrust lines of an arch? How the stereotomy of an arch affects its limit stability? What is the role of the catenary curve (the alysoid)? Is the catenary curve a physically admissible thrust line? What is the relation between the direction of the thrust force and the slope of the thrust line at the point of application of the force? This thesis investigates these questions and aims to a better understanding of the limit equilibrium analysis of masonry arches, and at the same time, to present innovative methodologies and new analysis tools. Chapter 1 presents the work of other authors that have contributed the most to the stability analysis of masonry arches and vaulted structures over the last centuries. Chapter 2 revisits one of the most classical problems of Mechanics—what is the minimum thickness of a semicircular masonry arch subjected to its own weight. At the same time, the analysis presented in this chapter answers to the aforementioned questions through the development of closed-form expressions of the thrust line and the application of calculus of variation. Chapter 3 is focused on the limit equilibrium state of elliptical masonry arches, using the same approaches that were used in Chapter 2. This analysis was motivated from the fact that numerical results have been available in literature only for circular and not for elliptical masonry arches. Chapter 4 computes the location of the imminent hinges and the minimum thickness of circular masonry arches, for every given embrace angle, which can just sustain their own weight, together with a given level of horizontal ground acceleration. The numerical results presented in Chapters 2 to 4 confirm the accuracy of the in-house software that was developed for the needs of this thesis and the results obtained with a representative, commercially available software of the distinct element method. Chapter 5 present a comprehensive structural analysis of the Tunnel-Entrance to the Stadium of Ancient Nemea which ranges from the thrust line limit analysis and the discrete element method, to a 3-dimensional finite-element analysis. Limit equilibrium analysis emerges as a unique analysis method for the assessment of the stability of the structure and its interaction with the surrounding soil. While at the end of every chapter (Chapters 2 to 5) are presented detailed comments and conclusions, Chapter 6 is focused on outlining the most important conclusions and the main contribution of this thesis.