Αντικείμενο της παρούσας Διατριβής Διπλώματος Ειδίκευσης αποτελεί η πειραματική διερεύνηση της ενίσχυσης στοιχείων οπλισμένου σκυροδέματος μέσω περίσφιγξης με μανδύες συνθέτων υλικών ανόργανης μήτρας. Για το σκοπό αυτό, διεξήχθη πειραματικό πρόγραμμα το οποίο διενεργήθηκε στο Εργαστήριο Μηχανικής και Τεχνολογίας Υλικών του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Παρόλο που στο παρελθόν έχουν διεξαχθεί έρευνες σχετικές με την περίσφιγξη των συνθέτων υλικών οργανικής μήτρας σε υποστυλώματα, ωστόσο έρευνες σχετικές με την περίσφιγξη των συνθέτων υλικών ανόργανης μήτρας δεν έχουν γίνει μέχρι σήμερα, γεγονός που καθιστά ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα την συστηματική διερεύνηση αυτής της επίδρασης. Το πρόγραμμα απαρτίστηκε από τρεις ομάδες πέντε πρισματικών υποστυλωμάτων τετραγωνικής διατομής και διαστάσεων 200mm x 200mm. Η κατηγοριοποίηση κατά ομάδες έγινε με βάση τη γεωμετρία του εσωτερικού εγκάρσιου οπλισμού. Έτσι, την πρώτη ομάδα αποτέλεσαν άοπλα δοκίμια, τη δεύτερη δοκίμια με αραιή διάταξη συνδετήρων και την τρίτη δοκίμια με πυκνή διάταξη συνδετήρων. Από τα δοκίμια της κάθε ομάδας ένα εξ’ αυτών δεν υπέστη επέμβαση ενίσχυσης προκειμένου να χρησιμοποιηθεί ως μάρτυρας για τη σύγκρισή του με τα άλλα δοκίμια. Δύο από τα πέντε δοκίμια της κάθε ομάδας ενισχύθηκαν με 4 και 6 στρώσεις πλεγμάτων με χρήση ανόργανης μήτρας ενώ τα υπόλοιπα δύο δοκίμια ήταν εκείνα που ενισχύθηκαν 2 και 3 στρώσεις υφασμάτων ινών άνθρακα με χρήση εποξειδικής ρητίνης, για να συγκριθούν με τα προαναφερόμενα «ισοδύναμά» τους με ρητίνη. Στη συνέχεια τα 15 πρισματικά υποστυλώματα υποβλήθηκαν σε δοκιμές κεντρικής θλίψης μέχρι αστοχίας. Από την επεξεργασία των πειραματικών αποτελεσμάτων προέκυψαν συγκριτικά διαγράμματα που αφορούσαν την αντοχή, την παραμορφωσιμότητα και τους δείκτες αποτελεσματικότητας των δοκιμίων που ενισχύθηκαν τόσο με ανόργανη όσο και με οργανική μήτρα. Τα διαγράμματα αυτά επέτρεψαν την εξαγωγή κάποιων χρήσιμων συμπερασμάτων, ικανών για την εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς των περισφιγμένων υποστυλωμάτων. Η δομή της παρούσας Διατριβής περιλαμβάνει 8 κεφάλαια και έχει ως εξής: Στο Κεφάλαιο 1 αναπτύσσεται το γνωστικό υπόβαθρο για τα σύνθετα υλικά. Στην αρχή του κεφαλαίου, γίνεται αναφορά στην αλματώδη αύξηση των ενισχύσεων με σύνθετα υλικά, λόγω των πλεονεκτημάτων που παρουσιάζουν σε συντριπτική πλειοψηφία και της ανάγκης για αναβάθμιση των υφισταμένων δομημάτων προκειμένου να ικανοποιούν τις σύγχρονες απαιτήσεις των κανονισμών. Στη συνέχεια περιγράφονται τα συστατικά στοιχεία των ινοπλισμένων πολυμερών, δηλαδή των ινών και των συγκολλητικών ουσιών από τα οποία αποτελούνται. Έπειτα γίνεται αναφορά στα βασικά συστήματα ενίσχυσης και τις ιδιότητες των συνθέτων υλικών. Ακολουθεί η μικρομηχανική των συνθέτων υλικών και οι επιπτώσεις των περιβαλλοντικών συνθηκών στην ανθεκτικότητά τους. Στο τέλος γίνεται μια περιληπτική αναφορά των τεχνικών ενίσχυσης δομικών στοιχείων με σύνθετα υλικά. Στο Κεφάλαιο 2 γίνεται μια σύντομη αναφορά στις βάσεις σχεδιασμού ενισχύσεων με σύνθετα υλικά. Δίνονται οι καταστατικοί νόμοι των υλικών για την οριακή κατάσταση αντοχής και λειτουργικότητας, τόσο για πλήρη συνεργασία όσο και για αποκόλληση του συνθέτου υλικού από την κατασκευή. Επίσης σχολιάζεται και το θέμα της συνάφειας των συνθετών υλικών με το υπόστρωμα. Στο Κεφάλαιο 3 γίνεται αρχικά αναφορά στην έννοια της περίσφιγξης, προκειμένου να εισάγει ομαλά τον αναγνώστη στις πιο συνήθεις πρακτικές επιβολής εξωτερικής περίσφιγξης (που συναντώνται σε υποστυλώματα) και έπειτα στις πιο βασικές τεχνικές ενίσχυσης υποστυλωμάτων με σύνθετα υλικά. Στη συνέχεια το κεφάλαιο πραγματεύεται τη μηχανική συμπεριφορά και τον καταστατικό νόμο του περισφιγμένου σκυροδέματος με σύνθετα υλικά, για να περάσει στην ανασκόπηση των κυριότερων προσομοιωμάτων περίσφιγξης με σύνθετα υλικά τα οποία όμως βασίζονται σε πειράματα που διεξήχθησαν σε κυκλικής διατομής άοπλα υποστυλώματα. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με μία αναλυτική αναφορά στους παράγοντες εκείνους που βελτιστοποιούν την αποτελεσματικότητα της περίσφιγξης με σύνθετα υλικά όπως π.χ. η γεωμετρία της διατομής, ο βαθμός περιτύλιξης (κάλυψης) του σκυροδέματος και η διεύθυνση των ινών σε σχέση με τον άξονα του περισφιγμένου μέλους. Στο Κεφάλαιο 4 αναλύεται διεξοδικά το πρωτοπόρο ερευνητικό σύστημα ενίσχυσης FRM (Fiber Reinforced Mortars) που ανταγωνίζεται το σύστημα των ινοπλισμένων πολυμερών (FRPs). Στην αρχή αναφέρονται οι απαιτήσεις που αυτό καλείται να καλύψει προκειμένου να είναι συμβατό, ενώ στη συνέχεια περιγράφεται διεξοδικά το σύστημα ινών άνθρακα με κονιάματα που περιέχουν πολυμερή, μιας και το συγκεκριμένο σύστημα παρέχει τις βέλτιστες συνθήκες για την εξασφάλιση ενός σύνθετου υλικού υψηλής ποιότητας. Εν συνεχεία επιχειρείται μια συγκριτική εξέταση των χαρακτηριστικών των ινοπλισμένων πολυμερών με τα σύνθετα υλικά ανόργανης μήτρας. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με την περιγραφή των πιο σημαντικών πειραμάτων που έχουν διεξαχθεί για σύνθετα υλικά με τσιμεντοειδή μήτρα (π.χ. αξονική θλίψη, την κάμψη, τη διάτμηση και την κόπωση) και τέλος με την περιγραφή των κυριότερων μεθόδων σχεδιασμού τσιμεντοειδών κονιαμάτων που έχουν ερευνηθεί με στόχο να αποτελέσουν τη συνδετική ύλη με τα σύνθετα υλικά ινών άνθρακα. Στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζεται η πειραματική διαδικασία της παρούσας Διατριβής. Αρχικά περιγράφεται ο τρόπος με τον οποίο έγινε ο σχεδιασμός των δοκιμίων ενώ στη συνέχεια παρατίθενται αναλυτικά τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν, ο τρόπος παρασκευής και οι μηχανικές ιδιότητές τους. Ακολουθεί διεξοδική περιγραφή της πειραματικής διαδικασίας από το στάδιο της προετοιμασίας των μεταλλικών κλωβών μέχρι την περάτωση της ενίσχυσης με τις δύο τεχνικές ενίσχυσης. Στο τέλος του κεφαλαίου γίνεται μια σύντομη περιγραφή της πειραματικής διάταξης και του επιμέρους μηχανικού εξοπλισμού που χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίηση των δοκιμών αξονικής θλίψης. Στο Κεφάλαιο 6, το οποίο καταλαμβάνει και το μεγαλύτερο όγκο της Διατριβής, περιλαμβάνονται αρχικά τα αποτελέσματα των πειραμάτων όλων των δοκιμίων που συμμετείχαν στο πειραματικό πρόγραμμα, με βάση τις ομάδες στις οποίες κατατάχθηκαν τα δοκίμια ανάλογα με τη γεωμετρία όπλισης. Συγκεκριμένα, περιγράφονται οι τρόποι αστοχίας των δοκιμίων με φωτογραφικό υλικό, οι καμπύλες τάσεων-παραμορφώσεων καθώς επίσης η μέγιστη αντοχή και οι παραμορφώσεις μέγιστης τάσης και αστοχίας. Στη συνέχεια παρουσιάζονται συγκριτικά αποτελέσματα των δοκιμίων (υπό μορφή πινάκων και διαγραμμάτων) ανάλογα με α) τις ομάδες στις οποίες κατατάχθηκαν τα δοκίμια λόγω της γεωμετρίας όπλισης και β) με το είδος της μήτρας και τον αριθμό των στρώσεων των συνθέτων υλικών. Επιπλέον παρουσιάζονται πίνακες συγκεντρωτικών αποτελεσμάτων, στους οποίους γίνονται συγκρίσεις των ομάδων δοκιμίων που εκτέθηκαν ανωτέρω, με τα αντίστοιχα δοκίμια ελέγχου τους. Ιδιαίτερη προσοχή έχει δοθεί στη σύγκριση των δεικτών αποτελεσματικότητας της περίσφιξης, σε όρους αντοχής και οριακής παραμόρφωσης. Το Κεφάλαιο 7, παρουσιάζει την επεξεργασία των πειραματικών αποτελεσμάτων προκειμένου να καταστρωθεί ένα αναλυτικό προσομοίωμα, που να προβλέπει την αντοχή και την οριακή παραμόρφωση άοπλων και οπλισμένων στοιχείων τύπου υποστυλώματος που είναι περισφιγμένα με σύνθετα υλικά ανόργανης και οργανικής μήτρας. Αρχικά, καταστρώνονται οι εξισώσεις εκείνες που απαιτούνται για την προσομοίωση της περίσφιγξης μέσω μανδυών συνθέτων υλικών και έπειτα οι εξισώσεις εκείνες που απαιτούνται για την προσομοίωση της περίσφιγξης μέσω εσωτερικού οπλισμού. Στη συνέχεια αναπτύσσεται μία μέθοδος πρόβλεψης της αντοχής και της οριακής παραμόρφωσης των δοκιμίων (γραμμική) που βασίζεται στο κλασσικό προσομοίωμα των Richart et al. (1928). Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με την αναλυτική και συγκριτική παρουσίαση των αποτελεσμάτων και τέλος με την εξαγωγή συμπερασμάτων. Στο Κεφάλαιο 8, συνοψίζονται τα συμπεράσματα της παρούσας Διατριβής Διπλώματος Ειδίκευσης. Η μέθοδος των συνθέτων υλικών ανόργανης μήτρας παρέχει ικανοποιητικά αποτελέσματα αυξάνοντας αισθητά την οριακή παραμόρφωση, την θλιπτική αντοχή των υποστυλωμάτων και συνεπώς την ικανότητα απορρόφησης ενέργειας. Η αύξηση της αντοχής και της παραμόρφωσης περιορίζεται τελικά από την τοπική αστοχία/διάρρηξη του μανδύα που συμβαίνει στις κρίσιμες περιοχές συγκέντρωσης τάσεων (στις γωνίες και σε όλο το μήκος της αγκύρωσης των μανδυών των στοιχείων). Η έναρξη της αστοχίας σηματοδοτείται επίσης και από τον λυγισμό των διαμήκων θλιβόμενων ράβδων στο αστήρικτο μήκος μεταξύ των συνδετήρων. Όσον αφορά το προτεινόμενο αναλυτικό προσομοίωμα, θα ήταν χρήσιμο να διεξαχθούν επιπρόσθετες πειραματικές δοκιμές ώστε να εμπλουτιστεί η βάση δεδομένων και να επιβεβαιωθεί η αξιοπιστία του προτεινόμενου μοντέλου. / -

Η παρούσα διατριβή διπλώματος ειδίκευσης την πειραματική μέλετη της συμπεριφοράς και σεισμικής ενίσχυσης κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος. Το πρόβλημα της ενίσχυσης υφιστάμενων κατασκευών στην Ελλάδα είναι ένα πολύ σημαντικό ζήτημα, που ήδη απασχολεί έντονα τον τεχνικό κόσμο. Το πρόβλημα πηγάζει από το ότι ένα μεγάλο ποσοστό αυτών, δεν έχει κατασκευασθεί με σύγχρονες αντισεισμικές διατάξεις. Επιπλέον μέχρι σήμερα δεν υπάρχει αποδεκτό κανονιστικό πλαίσιο για τη σεισμική αποτίμηση και επισκευή – ενίσχυση των υφιστάμενων κτιρίων και η επιβολή των ενισχύσεων βασίζεται σε εμπειρικούς κανόνες. Αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η παραγωγή πειραματικών δεδομένων για κατασκευές, οι οποίες χρήζουν ενίσχυσης. Η εργασία χωρίζεται σε δύο βασικά μέρη. Στο πρώτο μελετάται η συμπεριφορά και η επισκευή – ενίσχυση υποστυλωμάτων σε μοντέλο κατασκευής, που κατασκευάσθηκε στο Εργαστήριο Κατασκευών του Πανεπιστημίου Πατρών. Πιο συγκεκριμένα εξετάζεται η απόδοση της ενίσχυσης των υποστυλωμάτων της κατασκευής με μανδύες οπλισμένου σκυροδέματος. Στο δεύτερο μέρος γίνεται διερεύνηση της επιρροής της ολίσθησης των διαμήκων οπλισμών στη βάση των υποστυλωμάτων. Η μελέτη του φαινομένου αυτού είναι πολύ σημαντική για την κατανόηση της συμπεριφοράς των υποστυλωμάτων, καθώς είναι πολύ δύσκολο να περιγραφεί αναλυτικά και λαμβάνεται υπ ‘όψιν μόνο μέσω εμπειρικών τύπων. Η εργασία χωρίζεται σε πέντε Κεφάλαια. Στο πρώτο Κεφάλαιο αρχικά γίνεται μια σύντομη αναφορά στο εξεταζόμενο πρόβλημα και στις προεκτάσεις του. Κατόπιν γίνεται αναφορά σε άλλες πειραματικές δοκιμές από τη διεθνή βιβλιογραφία, από την οποία προκύπτει ότι δεν καλύπτουν πλήρως την έκταση του προβλήματος. 2ίνουν βέβαια κάποιες κατευθύνσεις για το που πρέπει να εστιασθούν οι έρευνες, αλλά υπάρχουν και αρκετά κενά, όπως το ζήτημα της ολίσθησης των οπλισμών, που χρήζουν περαιτέρω μελέτης. Στο δεύτερο Κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη περιγραφή του μοντέλου που κατασκευάσθηκε για την εκτέλεση των πειραματικών δοκιμών. Πρόκειται για διώροφο κτίριο ενός ανοίγματος κατασκευασμένο σε κλίμακα 1:0,7. Κύριο χαρακτηριστικό του ήταν η μεγάλη εκκεντρότητα της αντοχής και της δυσκαμψίας iii σε κάτοψη, ενώ ο τρόπος κατασκευής και όπλισης ήταν αυτός των προ του 1984 κτιρίων. Το κτίριο υποβλήθηκε σε ψευδοδυναμική δοκιμή, η οποία περιγράφεται στη συνέχεια του κεφαλαίου, με χρήση πραγματικού επιταχυνσιογραφήματος. Τέλος στο Κεφάλαιο αυτό περιγράφεται η πειραματική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση της δοκιμής και την καταγραφή των πειραματικών μετρήσεων. Στο τρίτο Κεφάλαιο περιγράφονται οι δοκιμές του κτιρίου και σχολιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα για κάθε μια απ’ αυτές. Στην πρώτη δοκιμή το κτίριο υποβλήθηκε σε σεισμική διέγερση με μέγιστη εδαφική επιτάχυνση 0,25g. Ακολούθησε μία ισχυρότερη δοκιμή στα 0,30g χωρίς να ενισχυθεί το αρχικό κτίριο, η οποία όμως διακόπηκε λόγω των μεγάλων σε έκταση βλαβών που παρουσίασε, οι οποίες μπορούσαν να επιφέρουν την ολική κατάρρευση του. Πριν την τελευταία δοκιμή, το κτίριο ενισχύθηκε με την επιβολή μανδυών οπλισμένου σκυροδέματος στη μία πλευρά του κτιρίου (ώστε να αρθεί η εκκεντρότητα). Έτσι λοιπόν προκύπτουν πολλά συμπεράσματα για την συμπεριφορά υφιστάμενων κατασκευών πριν και μετά την ενίσχυσή τους. Στο τέταρτο Κεφάλαιο γίνεται η διερεύνηση της επιρροής της ολίσθησης των διαμήκων οπλισμών στη βάση των υποστυλωμάτων στη σεισμική συμπεριφορά τους. Για το σκοπό αυτό, εκτός από τα αποτελέσματα των υποστυλωμάτων του κτιρίου, χρησιμοποιήθηκε σειρά πειραματικών δοκιμών μεμονωμένων υποστυλωμάτων που είχαν πραγματοποιηθεί παλαιότερα στο Εργαστήριο Κατασκευών του Πανεπιστημίου Πατρών. Προκύπτουν έτσι συμπεράσματα για την απόδοση διάφορων μορφών ενίσχυσης υποστυλωμάτων όσον αφορά πάντα την ολίσθηση των οπλισμών. Επίσης με την βοήθεια εξισώσεων υπολογισμού του μήκους ολίσθησης ( Lslip ) και της στροφής λόγω ολίσθησης ( slip θ ), που αναπτύχθηκαν, γίνεται μια προσπάθεια ελέγχου της ακρίβειας των εμπειρικών σχέσεων που χρησιμοποιούνται στη βιβλιογραφία για την μελέτη του φαινομένου. Στο πέμπτο Κεφάλαιο συνοψίζονται όλα τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τις πειραματικές δοκιμές, τόσο για την αποτελεσματικότητα της ενίσχυσης κτιρίων με μανδύες οπλισμένου σκυροδέματος, όσο και για την αποδοτικότητα διαφόρων μορφών ενίσχυσης σε σχέση με την ολίσθηση των διαμήκων οπλισμών. Τέλος αναδεικνύεται η σεισμική τρωτότητα υφιστάμενων κατασκευών, που έχουν iv κατασκευασθεί με κανονισμούς προ του 1984, και η αναγκαιότητα επισκευής – ενίσχυσης τους. / -

Η παρούσα Διατριβή Διπλώματος Ειδίκευσης έχει ως θέμα την αντισεισμική ενίσχυση ελλειπώς σχεδιασμένων μελών από οπλισμένο σκυρόδεμα με σύνθετα υλικά. Το ζήτημα που κυρίως πραγματεύεται η συγκεκριμένη διατριβή αφορά τα στοιχεία εκείνα στα οποία ο διαμήκης οπλισμός είναι ενωμένος στην πλαστική άρθρωση μέσω παράθεσης των ευθύγραμμων άκρων των ράβδων σε ανεπαρκή μήκη μάτισης. Η ενίσχυση των μελών γίνεται μέσω περίσφιγξης με επιβολή μανδυών από σύνθετα υλικά οργανικής ή ανόργανης μήτρας. Η μέχρι τώρα εφαρμογή της συγκεκριμένης μεθόδου αφορά την ενίσχυση μέσω ινοπλισμένων πολυμερών, δηλαδή συνθέτων υλικών στα οποία η μήτρα αποτελείται από ρητίνη οργανικής σύστασης. Σκοπός της εργασίας είναι η πειραματική διερεύνηση της αποτελεσματικότητας που παρέχει μια νέα τεχνική ενίσχυσης η οποία συνδυάζει τα σύνθετα υλικά με μήτρα οργανικής σύστασης. Για τη μελέτη της συγκεκριμένης τεχνικής διενεργήθηκε εκτενές πειραματικό πρόγραμμα στο Εργαστήριο Μηχανικής και Τεχνολογίας Υλικών. Στα πλαίσια του παραπάνω πειραματικού προγράμματος κατασκευάστηκαν εννέα υποστυλώματα μορφής προβόλου, έξι εκ των οποίων ενισχύθηκαν με εφαρμογή τόσο της νέας μεθόδου, στην οποία ο μανδύας αποτελείται από πλέγμα ανθρακονημάτων σε τσιμεντοκονίαμα (Textile Reinforced Mortar ή TRM), όσο και με εφαρμογή της μεθόδου ενίσχυσης με ινοπλισμένα πολυμερή (Fiber Reinforced Polymers ή FRP). Τα εννέα δοκίμια υποβλήθηκαν σε ανακυκλιζόμενη πλευρική φόρτιση αυξανόμενου εύρους με ταυτόχρονη επιβολή σταθερού αξονικού φορτίου. Τα δοκίμια που κατασκευάστηκαν χωρίστηκαν σε τρεις σειρές. Η πρώτη σειρά αποτελείται από τρία μη ενισχυμένα δοκίμια ή δοκίμια ελέγχου τα οποία αποτελούν τη βάση σύγκρισης των δύο τεχνικών. Οι δύο επόμενες σειρές αποτελούνται από αντίστοιχα δοκίμια με αυτά της πρώτης σειράς τα οποία όμως έχουν ενισχυθεί με τέσσερις στρώσεις πλέγματος ανθρακονημάτων οργανικής μήτρας και δύο στρώσεις υφάσματος ινών άνθρακα εμποτισμένες με ρητίνη αντίστοιχα. Κάθε σειρά αποτελείται από τρία διαφορετικά δοκίμια. Το πρώτο από αυτά αποτελεί ένα υποστύλωμα με συνεχή διαμήκη οπλισμό από νευροχάλυβα και με αραιή διάταξη συνδετήρων από λείο χάλυβα. Τα άλλα δυο δοκίμια είναι υποστυλώματα με το ίδιο είδος οπλισμού στα οποία όμως ο διαμήκης οπλισμός δεν είναι συνεχής, αλλά αποτελείται από διαφορετικές ράβδους οι οποίες ενώνονται μέσω απλής παράθεσης στη βάση των υποστυλωμάτων. Η παράθεση γίνεται σε μήκη των 20Φ και 40Φ, όπου Φ η διάμετρος των ράβδων του διαμήκους οπλισμού / -

L’installation d’armatures peut être effectuée en scellant chimiquement celles-ci dans le béton durci grâce à des adhésifs polymère. Cette technique permet un collage structural rapide et facilement mis en œuvre dans des structures en béton existantes. A température ambiante, la capacité résistante de ces ancrages est proche à celle des ancrages acier/béton. Cependant, certaines études montrent que la résistance en adhérence diminue rapidement avec la température. Ce travail de thèse s’inscrit dans la continuité des études menées au CSTB sur l’évaluation des ancrages chimiques en situation d’incendie. L’objectif est d’établir une méthode de dimensionnement permettant d’assurer la sécurité structurale d’un ouvrage à haute température. Le mémoire est composé de quatre parties principales.- Les propriétés mécaniques et physico-chimique des adhésifs polymère sont tout d’abord caractérisées en fonction de la température. - Des essais d’arrachement sont ensuite menés entre 20°C et 300°C sur des éprouvettes de béton (160 x 250 mm) dans lesquelles une armature est scellée. Des mesures de déformations permettent d’évaluer l’effet de la température sur la distribution de contraintes le long de l’ancrage.- Une étude théorique vient appuyer ce travail expérimental en adaptant le modèle du "Shear lag" à une situation de sollicitation thermique et mécanique. Ce modèle permet de décrire les profils de contraintes le long de l’ancrage lors d’un chauffage.- Finalement, deux types d’essais de validation sont effectués pour vérifier la validité du modèle. Un de ces essais est réalisé à l’échelle grandeur sur une connexion mur/console soumis à un incendie ISO 834-1. / Rebar installation can be performed into cured concrete by bonding the rebar using polymer based adhesives. This technic allows a fast and easy structural gluing of rebars into already existing concrete structures. At ambient temperature, the load bearing capacity of these bonds is similar to the one of classic steel/concrete connections. However, studies show that the bond resistance drops rapidly with temperature. This research is part of the studies carried out by the CSTB on the evaluation of bonded rebars in a fire situation. The goal is to establish a design method in order to ensure structural safety in fire conditions. This project is divided into four main research activities.- The mechanical and physicochemical properties of the polymer adhesives are characterized with temperature. - Pull-out tests are performed on small concrete samples (160 x 250 mm) in which a rebar is bonded. Strain measurements are performed along the rebar on some tests in order to evaluate the effect of temperature on stress distribution - A theoretical study is carried out in support to experimental work by adapting the "Shear lag" model. The goal of this model is to describe stress profiles along the bond under thermal loading.- Finally, two types of validation tests are used to assess the accuracy of the model. One of these tests is performed on a full scale wall/cantilever connection thermally loaded with the ISO 834-1 fire curve.

Les travaux menés dans le cadre de cette thèse abordent la biodétérioration des mortiers armés par les bactéries du genre Acidithiobacillus thiooxidans connues pour rapidement altérer les mortiers et bétons dans les égouts. Les objectifs ont visés à mettre au point un dispositif expérimental permettant de quantifier et de comprendre les mécanismes bio-physico-chimiques impliqués, et à développer un test accéléré permettant de tester différentes formulations de mortiers, notamment, des aluminates de calcium (CAC) et des ciments Portland (OPC). Le dispositif expérimental est basé sur un essai de biolixiviation de mortiers armés par une suspension bactérienne de A. thiooxidans à pH inférieur à 2. Une étude approfondie des conditions de croissance de A. thiooxidans dans un milieu spécifique à cette bactérie ont été nécessaire pour disposer d’un essai de biolixiviation reproductible. A la fin des tests de biolixiviation, les mortiers armés CAC et OPC présentent deux zones altérées à leur surface ayant différentes minéralogies : une zone endommagée très altérée à l’extérieur et une zone intermédiaire moins altérée entre la zone altérée et le cœur sain. L’état de dégradation à été estimé par un indice d’attaque permettant de confirmer quantitativement que les mortiers armés CAC sont moins biodétériorés que ceux à base de ciment OPC. L’essai de biolixiviation mis en place pourrait donc servir de test pour évaluer la performance de diverses formulations de matériaux cimentaires. Les résultats électrochimiques des armatures incorporées dans les mortiers ont montré un effet protecteur plus important du ciment CAC, avec une intensité de corrosion plus faible que celle du ciment OPC. / The aim of this PHD is to study the biodeterioration of reinforced mortar by bacteria of the gender A. thiooxidans known for its fast alteration of mortar and concrete in sewer system. The objectives of this study consisted on the development of a new experimental device that allow on one hand to understand and quantify the different biological, chemical and physical mechanisms that may take place in concrete biodeterioration, and on the other hand to serve as basic reactor for an accelerated biodeterioration test allowing the discrimination of new reinforced mortar formulations mainly Portland cement (OPC) and calcium aluminate cement (CAC) formulations. The experimental device consists of a biolixivation of reinforced mortar by a A. thiooxidans bacterial suspension at pH lower than 2. A study of growth conditions of A. thiooxidans in a specific media for this bacterial strain was necessary to procure a reproducible biolixivation essay. At the end of the biolixiviation test the CAC and OPC mortar presented different mineralogy deteriorated zones. One deeply distorted zone in contact with bacterial suspension, a second intermediate zone less damaged than the first one and the cement untouched core. An estimated attack index confirmed that CAC mortars are much more resistant to biodeterioration than OPC cement. Hence the performed biolixivation essay helped to evaluate the performance of various cementitious material formulations in order to prevent biodeterioration by A. thiooxidans. Electrochemical analysis of mortar incorporated armatures demonstrated that CAC mortar composition shows a more protective effect than OPC cement displaying lower corrosion intensity.

Ce travail de thèse porte sur l’analyse de l'impact de la corrosion sur la durabilité des structures renforcées par ancrage. L'étude est basée sur des analyses théoriques ainsi que la modélisation expérimentale et numérique.Le travail débouche sur le développement d'une nouvelle méthode pour évaluer la durabilité des structures renforcées par ancrage. L'originalité de ce travail réside dans l'utilisation d’un modèle visco-plastique, ainsi que la méthode de l'élément composite pour l'analyse des contraintes et des déformations induites par la corrosion dans le béton renforcé par ancrage.Les principaux résultats de ce travail sont:• Le mécanisme de corrosion du béton renforcé par ancrage est revisité et discuté.• Des formules théoriques sont établies pour les contraintes induites par la corrosion, elles sont ensuite appliquées à l'analyse des expériences réalisées en laboratoire.• Un modèle 3D est développé pour étudier le champ de contraintes induites par les actions conjointes de la force d'arrachement et la force d'expansion par la rouille.L'analyse de la répartition des contraintes dues à l’expansion montre que la contrainte axiale du boulon décroit selon une fonction exponentielle. Dans le plan perpendiculaire au boulon, la contrainte radiale au sein de la couche de mortier passe de la traction à la compression ; la contrainte de cisaillement entre le boulon et le mortier suit une variation linéaire. / The thesis includes analysis of the impact of corrosion on the durability of blot-reinforced structures. The study is based on theoretical analyses as well as experimental and numerical modeling. The work results in establishing a new method to evaluate the durability of corroded anchorage system. The originality of this work lies on the use of the visco-plastic theory as well as the composite element method for the analysis of stresses and strains induced in the blot-reinforced concrete by the corrosion.The principle achievements of this work are:• The corrosion mechanism of blot-reinforced concrete is revisited and discussed.• Theoretical formulas of corroded expansion force are established and applied to the analysis of laboratory experiments.• A spatially analytical model of bolt rust is established to study the 3D stress field of the bolt under the joint action of pullout force and rust expansion force.Analysis of the stress distribution due to expansion shows that the axial stress of the bolt is distributed in the form of exponential decay function; in the plane perpendicular to the bolt, radial stress within the mortar protective layer is in transition from tensile stress to compressive stress, shear stress between the bolt and mortar follows linear variation.

Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η δημιουργία ενός προγράμματος ηλεκτρονικού υπολογιστή για τη μελέτη της συμπεριφοράς δοκών ενισχυμένων με πρόσθετες στρώσεις σκυροδέματος, στο εφελκυόμενο και στο θλιβόμενο πέλμα. Η διατριβή αυτή αποτελείται από οκτώ κεφάλαια τα οποία συνοπτικά περιλαμβάνουν τα εξής: Το πρώτο κεφάλαιο είναι εισαγωγικό και κάνει μια αναφορά στις βλάβες των δοκών οπλισμένου σκυροδέματος, στους τρόπους επισκευής και ενίσχυσής τους καθώς και στον τρόπο εξασφάλισης της σύνδεσης στη διεπιφάνεια παλιού και νέου στοιχείου. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται περιγραφή του προβλήματος με το οποίο πραγματεύεται η παρούσα εργασία. Γίνεται αναφορά στη συμπεριφορά των σύνθετων μελών, στον τρόπο προσομοίωσης της διατμητικής τάσης στη διεπιφάνεια καθώς και μια σύντομη βιβλιογραφική ανασκόπηση. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται το αναλυτικό μοντέλο που δημιουργήθηκε για τη μελέτη δοκών ενισχυμένων με νέες στρώσεις σκυροδέματος. Περιγράφονται αναλυτικά οι θεωρητικές εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν, δίνονται τα διαγράμματα ροής των προγραμμάτων που γράφτηκαν σε γλώσσα προγραμματισμού FORTRAN για τη μελέτη ενισχυμένων και μονολιθικών δοκών, καθώς και κάποιες εφαρμογές των προγραμμάτων αυτών. Στο επόμενο κεφάλαιο γίνεται ένας έλεγχος της αξιοπιστίας των προγραμμάτων που αναφέρθηκαν προηγουμένως, με σύγκριση με πειραματικά αποτελέσματα. Επίσης γίνεται και μία παραμετρική διερεύνηση για τα συγκεκριμένα πειραματικά δοκίμια. Η γενίκευση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από την παραμετρική διερεύνηση του τέταρτου κεφαλαίου γίνεται μέσω της παραμετρικής διερεύνησης του κεφαλαίου πέντε και που αφορά ένα πλήθος δοκιμίων ενισχυμένων με διάφορους τρόπους. Στο έκτο κεφάλαιο πραγματοποιείται έλεγχος κάποιων θεωρητικών εξισώσεων που δίνουν τη διατμητική τάση στη διεπιφάνεια του ενισχυμένου δοκιμίου καθώς και μιας ακόμη εξίσωσης που υπολογίζει τον οπλισμό ενίσχυσης. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποιες θεωρητικές εξισώσεις που προέκυψαν στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, από την προσπάθεια να εκτιμηθεί η κατανομή της ολίσθησης κατά μήκος της ενισχυμένης δοκού. Η εργασία τελικά ολοκληρώνεται με το όγδοο κεφάλαιο που παρουσιάζει συγκεντρωτικά όλα τα συμπεράσματα. / The object of this thesis was the creation of computer programs to predict the behaviour of reinforced concrete beams strengthened by placing additional layers in the tensile and compressive regions. This thesis consists of eight chapters. By way of introduction, the first chapter describes the damage sustained by reinforced concrete beams, outlines methods of strengthening and describes techniques used to connect between old and new elements. The second chapter presents a literature review. The behaviour of composite members and a method that simulates the shear stresses that develop at the interface between the old and the new concrete are described. The analytical models that were created to model the strengthening of reinforced beams is described in the third chapter. An analytical description of the theoretical equations that were used is presented as well as a flow chart of the programs that were created in FORTRAN in order to predict the behaviour of monolithic and strengthened beams. Some applications of the programs are also presented in this chapter. The fourth chapter conducts reliability study of the programs that were created and results are compared to experimental results. In addition, there is a parametric study of experimental beams. An additional parametric study of several specimens that were strengthened by using different methods is performed in the fifth chapter in order to generalize the results from the fourth chapter. In the sixth chapter theoretical equations that calculate the shear stress at the interface of the strengthened specimen and the amount of the reinforcing steel that is required are examined. Theoretical equations that have been derived from this thesis are presented in the seventh chapter. These theoretical equations can be used to calculate the distribution of sliding along the interface of a strengthened beam. Finally, all conclusions of this thesis are presented in the eighth chapter. It was found that the programs gave results that are very close to experimental results. In addition, the program that was written for strengthened elements can also be used for the monolithic elements by using a large value for the stuffiness factor of the interface. This program also gave results very close to those of the theoretical equations that calculate shear stress at interface presented in chapter six, especially when a new layer is added to the compressive region of the beam. The theoretical equations that are derived in chapter seven need further examination and the modification of the programs to use these equations could be a part of a future work.

Το οπλισμένο σκυρόδεμα αποτελεί στις μέρες μας το πιο διαδεδομένο υλικό για την κατασκευή του φέροντος οργανισμού κτιριακών κατασκευών. Παρά την εξαιρετική επίδοση του οπλισμένου σκυροδέματος ως φέροντος υλικού, διαπιστώθηκε ότι στη διάρκεια ζωής των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα, η οποία συχνά ξεπερνά τα 100 χρόνια, παρατηρείται μια βαθμιαία συσσώρευση βλάβης, ένας από τους κύριους παράγοντες της οποίας εντοπίζεται στη διάβρωση του σιδηροπλισμού. Tα τελευταία χρόνια το πρόβλημα της υποβάθμισης της φέρουσας ικανότητας του οπλισμού σκυροδέματος λόγω βλάβης διάβρωσης έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον αρκετών ερευνητών παγκοσμίως. Όμως, μέχρι σήμερα ούτε η τεχνολογική σημασία της υποβάθμισης αυτής μπορεί να εκτιμηθεί ικανοποιητικά, κυρίως λόγω της έλλειψης σχετικών συστηματικών μελετών αλλά και επαρκών πειραματικών δεδομένων, ούτε οι φυσικοί μηχανισμοί που συμβάλλουν στην παρατηρούμενη υποβάθμιση των μηχανικών ιδιοτήτων έχουν γίνει πλήρως κατανοητοί. Κατά την εκπόνηση της παρούσας διδακτορικής διατριβής πραγματοποιήθηκε μια συστηματική μελέτη της μηχανικής συμπεριφοράς χαλύβων οπλισμού σκυροδέματος διαβρωμένων τόσο στο φυσικό τους περιβάλλον εντός του σκυροδέματος όσο και σε συνθήκες εργαστηριακής επιταχυμένης διάβρωσης. Με βάση τη σύγκριση της απώλειας μάζας σε συνάρτηση με το χρόνο έκθεσης στο διαβρωτικό μέσο που καταμετρήθηκε στο εργαστήριο, με την απώλεια μάζας δειγμάτων υλικού τα οποία είχαν διαβρωθεί φυσικά σε κατασκευές, κατέστη δυνατή η εξαγωγή ενός εμπειρικού συντελεστή επιτάχυνσης της βλάβης διάβρωσης όταν το υλικό διαβρώνεται με τη μέθοδο της αλατονέφωσης σε σχέση με τη βλάβη φυσικής διάβρωσης. Κατά την παρούσα εργασία εξετάστηκαν οι χάλυβες S400 και S500s, οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν ευρύτατα για κατασκευές του φέροντος οργανισμού κτιρίων στην Ελλάδα κατά το πρόσφατο παρελθόν, καθώς και ο χάλυβας B500c ο οποίος από τα τέλη του 2006 χρησιμοποιείται στην Ελλάδα σχεδόν αποκλειστικά. Για την εξασφάλιση μια επαρκούς πειραματικής βάσης, πραγματοποιήθηκαν περισσότερες από 500 δοκιμές εφελκυσμού σε διαβρωμένα και μη διαβρωμένα δοκίμια. Οι μηχανικές δοκιμές εφελκυσμού έδειξαν ότι οι ιδιότητες αντοχής του διαβρωμένου υλικού παρουσιάζουν μικρή μόνο υποβάθμιση. Παρά ταύτα, η μείωση της διατομής των ράβδων του σιδηροπλισμού λόγω βλάβης διάβρωσης οδηγεί σε αύξηση των εφαρμοζόμενων τάσεων, αφού το βάρος των δομικών στοιχείων των κατασκευών προφανώς δεν μεταβάλλεται. Αυτό έχει ως συνέπεια τη σημαντική μείωση των συντελεστών ασφαλείας. Αντίθετα με τις ιδιότητες αντοχής, παρατηρήθηκε μια σημαντική μείωση στην παραμόρφωση θραύσης του διαβρωμένου υλικού. Η παραμόρφωση θραύσης και η ειδική ενέργεια παραμόρφωσης είναι κρίσιμες τεχνολογικές ιδιότητες σε συνθήκες σεισμού. Για την κατανόηση των φυσικών μηχανισμών που συμβάλλουν στην παρατηρούμενη υποβάθμιση των μηχανικών ιδιοτήτων, διεξήχθη εκτενής μεταλλογραφική μελέτη καθώς και μελέτη των επιφανειών θραύσης του διαβρωμένου υλικού. Παρατηρήθηκε ότι η διάβρωση είναι ομοιόμορφη, ενώ κατά το μήκος των δοκιμίων εντοπίστηκαν περιοχές με εντονότερη και άλλες με λιγότερο έντονη διάβρωση. Επιπλέον, η ανάλυση των επιφανειών θραύσης έδειξε πλήρως όλκιμη συμπεριφορά θραύσης των δοκιμίων ακόμη και στο έντονα διαβρωμένο υλικό. Επομένως, μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι η υποβάθμιση των μηχανικών ιδιοτήτων εφελκυσμού του χάλυβα οπλισμού οφείλεται κυρίως στην ανομοιομορφία που παρουσιάζει η διατομή του σιδηροπλισμού κατά μήκος των ράβδων του υλικού λόγω της βλάβης διάβρωσης, με συνέπεια αφενός την τοπική συγκέντρωση τάσεων και αφετέρου την καταπίεση της ομοιόμορφης παραμόρφωσης κατά τον εφελκυσμό του υλικού. Τέλος, στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μια μέθοδος με την οποία προσομοιώνεται η βλάβη λόγω διάβρωσης με μια τεχνητή εγκοπή. Η μέθοδος αυτή στηρίζεται στις παραδοχές ότι η ολκιμότητα του υλικού παραμένει αμετάβλητη λόγω της διάβρωσης και η παρατηρούμενη μείωση στην παραμόρφωση θραύσης οφείλεται στην καταπίεση της ομοιόμορφης παραμόρφωσης λόγω των εγκοπών που προκαλεί η διάβρωση στο υλικό οι οποίες διευκολύνουν τη δημιουργία του λαιμού. Επίσης γίνεται η παραδοχή ότι η παρατηρούμενη μείωση των ιδιοτήτων αντοχής οφείλεται στη συγκέντρωση τάσεων που προκαλούν οι εγκοπές αυτές. Δοκιμές εφελκυσμού σε δοκίμια με εγκοπές γνωστής γεωμετρίας έδειξαν ότι η μέθοδος αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ικανοποιητική ακρίβεια για τον υπολογισμό των ιδιοτήτων εφελκυσμού του υλικού χωρίς την ανάγκη πραγματοποίησης μηχανικών δοκιμών. / Reinforced concrete is currently the most common material used for the construction of the load bearing elements of structures. Although this composite material performs exceptionally well, it has been noted that during the life span of reinforced concrete structures, which often exceeds 100 years, a gradual damage accumulation takes place. One of the most influential factors of this damage has been attributed to the corrosion of steel reinforcement. Recently, the degradation of the load bearing ability of steel reinforcement has been an issue under research by several researchers worldwide. Yet to date, the technological importance of this degradation caused by corrosion damage cannot be assessed to a satisfactory degree, mainly due to the lack of relevant experimental studies. Similarly, the physical mechanisms which contribute to the degradation have not been totally resolved. In the framework of the current PhD thesis, a systematic study of the mechanical behaviour of concrete reinforcing steel bars, corroded both in their natural environment (embedded in concrete) and by means of laboratory accelerated corrosion, was performed. By comparing the mass loss as a function of time recorded during the laboratory corrosion tests with the respective mass loss recorded from naturally corroded samples, an empirical acceleration factor was derived for laboratory corrosion damage compared to natural corrosion damage. Reinforcing steel grades S400* and S500s*, which have been used in the recent past for the reinforcement of concrete structures in Greece, as well as steel grade B500c**, which from the end of 2006 is used almost exclusively, were tested. To obtain a sufficient experimental database more than 500 tensile tests on corroded and non-corroded samples were performed. The tensile tests performed have shown only a slight degradation of the strength properties of the corroded steel bars. However, the reduction of the cross sectional area of the corroded bars lead to an increase of the applied stress, as the loads applied to which steel bars in structures are constant over time. This leads to a significant reduction of the safety factors applied during design. On the contrary, a significant reduction of the material’s ductility properties was recorded. Elongation to failure and strain energy density are crucial properties in the case of alternating loading during earthquakes. In order to understand the physical mechanisms which contribute to the recorded degradation of the mechanical properties, an extensive metallographic investigation as well as an investigation of the fracture surfaces of corroded material was performed. From this investigation it was concluded that corrosion damage is uniform without pitting, while along the bars’ length areas more severe corrosion damage was noted. Furthermore, the investigation of the fracture surfaces showed ductile fracture characteristics even of the most severely corroded specimens. It can therefore be concluded that the degradation of the tensile properties of corroded material is caused mainly by the non-uniformity of the corrosion damage and therefore of the cross sectional area along the longitudinal axis of the bars. This leads to a local stress concentration as well as to the depression of the uniform elongation during the tensile testing of the material. Finally, in the current PhD thesis a method by which corrosion damage can be simulated by a fictitious notch is suggested. This method is based on the assumptions that the ductility of the material remains unaffected by corrosion and the recorded reduction of the ductility properties is attributed to the depression of the uniform elongation caused by notches which are formed on the bars due to corrosion exposure and facilitate necking. In addition, the recorded reduction of the strength properties is attributed to the stress concentration caused by these notches. Tensile tests performed on specimens with artificial notches of known geometry have shown that the suggested method can be used to assess to a satisfactory degree the tensile properties of steel reinforcing bars without the need to perform tensile tests. * Names according to the Hellenic regulations. These steel grades are similar to the StIIIs and StIVs steel grades of the DIN regulations respectively. ** Name according to the Hellenic regulations. It is similar to StIV steel grade but with higher ductility requirements compared to S500s.

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την ανάπτυξη λογισμικού για τον υπολογισμό της φέρουσας ικανότητας σύμμικτου στοιχείου ΙΑΜ-ΟΣ (Ινοπλέγματος Ανόργανης Μήτρας-Οπλισμένου Σκυροδέματος) τύπου πλακολωρίδας. Η ανάπτυξη του λογισμικού έγινε αρχικά στην DIGITAL Visual Fortran v6.0 και στην συνέχεια μεταγλωττίστηκε σε Microsoft Visual Basic 6.0. Η εργασία αποτελείται από πέντε(5) κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο δίνονται γενικές πληροφορίες για τα Ινοπλέγματα Ανόργανης Μήτρας, για την συνάφεια, την μηχανική τους συμπεριφορά, την αντοχή στον χρόνο και στην φωτιά καθώς και παραδείγματα χρήσης τους σε διάφορες εφαρμογές. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα βασικότερα είδη ινών που χρησιμοποιούνται σήμερα καθώς και οι ιδιότητες τους. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά ο αλγόριθμος του προγράμματος και πιο ειδικά οι βρόγχοι υπολογισμού των ροπών διαρροής και αστοχίας καθώς και ο υπολογισμός της βύθισης. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά η χρήση του προγράμματος, παραθέτοντας εικόνες από το γραφικό του περιβάλλον. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται διάφορες εφαρμογές που έγιναν με χρήση του λογισμικού παράλληλα με αντίστοιχα πειραματικά αποτελέσματα. Στο τέλος κάθε εφαρμογής εξάγονται συμπεράσματα για κάθε ένα από τα αποτελέσματα. Από την εργασία προκύπτει ότι υπάρχουν ακόμα μεγάλα περιθώρια εμπλουτισμού του λογισμικού με περισσότερα στοιχεία. Αυτά μπορεί να αφορούν τα χρησιμοποιούμενα υλικά (π.χ. να χρησιμοποιεί το πρόγραμμα περισσότερες πληροφορίες που να περιγράφουν τα ινοπλέγματα ανόργανης μήτρας), τους βρόγχους υπολογισμού των εσωτερικών δυνάμεων iii και ροπών (να είναι πιο ακριβής) , αλλά και την επίλυση πιο σύνθετων δομικών στοιχείων όπως είναι η πλάκα. / This project is about designing a program which calculates the bearing ability of a plate.

Ένα από τα κύρια προβλήματα που συναντώνται σε κτίρια ή γέφυρες που έχουν κατασκευασθεί πριν από το 1980, είναι η μειωμένη καμπτική αντοχή και πλαστιμότητα, το οποίο αρκετά συχνά οφείλεται στην έλλειψη περίσφιξης και στη παρουσία κοντών αναμονών που είχαν οι κατασκευές αυτές. Ο κύριος σκοπός της παρούσας διατριβής είναι να παρουσιάσει και να αξιολογήσει πέντε από τα διαθέσιμα στη βιβλιογραφία αναλυτικά μοντέλα προσδιορισμού του απαιτούμενου πάχους του εξωτερικά εφαρμοζόμενου μανδύα για την αποφυγή της αστοχίας των ματιζομένων οπλισμών των υποστυλωμάτων συμπεριλαμβανομένου και του αντίστοιχου μοντέλου το οποίο δίνεται στο Σχέδιο 1 και Σχέδιο 2 του ΚΑΝΕΠΕ. Τα αναλυτικά μοντέλα αξιολογούνται μέσω πειραματικών αποτελεσμάτων από τη βιβλιογραφία. Η αξιολόγηση γίνεται σε δύο επίπεδα. Στο πρώτο επίπεδο αξιολογείται η αξιοπιστία πρόβλεψης του απαιτούμενου πάχους του υλικού ενίσχυσης –χρησιμοποιώντας τις μέσες τιμές των υλικών- ενώ στο δεύτερο επίπεδο εξετάζεται η αντίστοιχη καταλληλότητα κάθε προσομοιώματος για το σχεδιασμό –χρησιμοποιώντας τις αντίστοιχες τιμές σχεδιασμού των υλικών-. Τροποποιημένες εξισώσεις βασιζόμενες στο προσομοίωμα του ΚΑΝΕΠΕ παρουσιάζονται. Η χρήση των τροποποιημένων εξισώσεων ελέγχεται μέσω διαθέσιμων πειραματικών αποτελεσμάτων και προκύπτει ικανοποιητική σύγκλιση με αυτά. / Reinforced concrete frames or bridges constructed in the early 80s or before, were usually designed and detailed to resist lower lateral forces than those required today. Building columns were commonly designed for compression only and as a result they do not have the adequate lateral strength to resist the imposed earthquake loads. One of the main deficiencies in these older structures is the limited flexural strength and ductility often due to short and lightly confined lap splices. The main aim of this thesis is to present and evaluate five of the proposed analytical models in order to rehabilitate reinforced concrete columns with short lap splices by external confinement, including and the confinement model given by the draft version of the Greek Retrofitting Code (GRECO). The above analytical models are validated against experimental results. The validation is performed in two levels. In the first level, the reliability of the prediction for the required jacket thickness given by the models, is examined, by using the average values of the materials. In the second level, the propriety for the design of each model is examined by using the design values of the materials. A modified equation based on the model given by GRECO is presented as well. By using the proposed modified equation a satisfactory agreement with the experimental results was accomplished.