Σεισµική συµπεριφορά του δοµικού συστήµατος στον ιστορικό οικισµό της πόλης της Λευκάδας Π.Τουλιάτος Καθηγητής. Σχολή Αρχιτεκτόνων, ΕΜΠ Ε.Βιντζηλαίου Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, Σχολή Πολιτικών Μηχανικών ΕΜΠ Λέξεις κλειδιά: Σεισµός, λιθοδοµή, ξυλόπηκτη τοιχοποιία, βλάβες ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Σ αυτήν την εργασία παρουσιάζονται τα κύρια χαρακτηριστικά του ιστορικού δοµικού συστήµατος της πόλης της Λευκάδας. Περιγράφονται οι τυπικές βλάβες που προκλήθηκαν εξ αιτίας του πρόσφατου ισχυρού σεισµού (Αύγουστος 2003), δεδοµένου ότι επιτρέπουν την µελέτη της σεισµικής συµπεριφοράς του συστήµατος. Η παθολογία του δοµικού συστήµατος επιβεβαιώνει την άποψη ότι τούτο σχεδιάστηκε ως αντισεισµικό. 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Όπως είναι γνωστό, η Λευκάδα ευρίσκεται στην πλέον σεισµογενή περιοχή της Ελλάδας. Ένα τοπικό ιστορικό σύστηµα αναπτύχθηκε στο νησί πριν απ τον 19 ο αιώνα. Ο ισχυρός σεισµός που έπληξε το νησί το 1821 απέδειξε την ικανοποιητική σεισµική συµπεριφορά του δοµικού συστήµατος. Έτσι, οι βρετανικές αρχές της Λευκάδας επέβαλαν κανόνες για την οικοδόµηση νέων κτηρίων, οι οποίοι ακολουθούσαν τα κύρια χαρακτηριστικά του τοπικού δοµικού συστήµατος. Αυτοί οι κανόνες αναπτύχθηκαν περαιτέρω και συµπληρώθηκαν, και απετέλεσαν τον Οικοδοµικό Κανονισµό του 1827. Αυτός ο Κανονισµός περιελάµβανε οδηγίες για την επιλογή των υλικών δοµήσεως, προδιέγραφε το πάχος της λιθοδοµής του ισογείου, καθώς και το µέγιστο ύψος ορόφου. Επί πλέον, απαιτούσε µιαν ελάχιστη απόσταση µεταξύ διαδοχικών κτηρίων, µε στόχο τόσο την προστασία έναντι πυρκαγιάς, όσο και την προστασία έναντι σεισµών. Στην Λευκάδα, εξακολουθούν να υπάρχουν εν χρήσει πολλά κτήρια κατασκευασµένα κατά το ιστορικό δοµικό σύστηµα. Στις 14 Αυγούστου 2003, ένας ισχυρός σεισµός (Mw 6,2) έπληξε την Λευκάδα. Η συστηµατική παρατήρηση και καταγραφή των βλαβών τις οποίες παρουσίασαν τα κτήρια που ανήκουν στο τοπικό δοµικό σύστηµα, καθώς και η λεπτοµερής αποτύπωση των κύριων χαρακτηριστικών του συστήµατος, επέτρεψαν την εντόπιση των κύριων χαρακτηριστικών της σεισµικής του συµπεριφοράς (Τουλιάτος κ.ά., 1995) και (Βιντζηλαίου κ.ά., 2004). Σ αυτήν την εργασία περιλαµβάνεται συνοπτική παρουσίαση και σχολιασµός των αποτελεσµάτων της σχετικής διερεύνησης. 2 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΙΣΤΟΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ 2.1 Γενικά Το ιστορικό κέντρο της πόλης της Λευκάδας, παρά την θάλασσα, είναι ανεπτυγµένο εκατέρωθεν µιας κεντρικής οδού, η οποία χωρίζει την πόλη σε δύο τµήµατα περίπου ίσου εµβαδού (Εικόνα 1). Εγκάρσιες στενές οδοί ξεκινούν απ την κεντρική οδό και κατευθύνονται προς την θάλασσα (µε 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 1
διεύθυνση Β-Ν ή Ν-Β). Αυτή η διάταξη επιτρέπει την απορροή των οµβρίων προς την θάλασσα. Επί πλέον, οι συχνοί βόρειοι βορειοδυτικοί άνεµοι που πνέουν στην περιοχή δηµιουργούν ευνοϊκές συνθήκες για την µείωση της υγρασίας και, εποµένως, για την προστασία των ξύλινων δοµικών στοιχείων τα οποία διαθέτουν τα κτήρια. Εικόνα 1: Το πολεοδοµικό σύστηµα της Λευκάδας Τα τυπικά κτήρια του υπό µελέτη συστήµατος (Εικόνα 2) είναι µονώροφα ή διώροφα (και σπανιότερα τριώροφα). Το ισόγειο είναι κατασκευασµένο από φέρουσα λιθοδοµή, ενώ οι υπερκείµενοι όροφοι είναι από ξυλόπηκτη (συνήθως) οπτοπλινθοδοµή. Τα πατώµατα και οι στέγες είναι ξύλινες. Τα ανοίγµατα είναι συνήθως ορθογωνικά µε πλάτος περίπου ίσο µε 1.0m και είναι συµµετρικώς διατεταγµένα στις όψεις των κτηρίων. Τα κτήρια διαθέτουν λίγα διακοσµητικά στοιχεία (κυρίως στις εισόδους, στις γωνίες των κτηρίων και στα περιγράµµατα των ανοιγµάτων). Οι στέγες καλύπτονται µε κεραµίδια. Εικόνα 2: Τυπικό κτήριο της πόλης της Λευκάδας (Τουλιάτος, Γαντέ, 1995) Για λόγους προστασίας των ξύλινων στοιχείων απ την υγρασία, οι ανώτεροι όροφοι ήταν καλυµµένοι σε ολόκληρη την περίµετρό τους µε σανίδες (Σχήµα 3α). Όταν οι σανίδες µε τον χρόνο και την υγρασία καταστράφηκαν, λόγω του υψηλού κόστους αντικαταστάσεώς τους, υποκαταστάθηκαν από επίπεδες ή κυµατοειδείς λαµαρίνες (Σχήµα 3β). Οι πόντζοι (Εικόνα 4), δηλαδή, οι σκεπαστές στοές, αποτελούν τυπικό µορφολογικό και λειτουργικό στοιχείο σε µια πόλη µε συχνές βροχοπτώσεις. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 2
(α) (β) Εικόνα 3: Επικάλυψη του ξυλόπηκτου ανώτερου ορόφου (α) µε σανίδες, (β) µε λαµαρίνες Εικόνα 4: Πόντζος Εικόνα 5: Θεµελίωση πάνω σε εσχάρα από κορµούς δένδρων. 2.2 Θεµελίωση Η πόλη της Λευκάδας είναι θεµελιωµένη πάνω σε χαµηλής ποιότητας αποθέσεις. Έτσι, οι κατασκευαστές έδιναν µεγάλη προσοχή στην θεµελίωση των κτηρίων. Μολονότι δεν ήταν δυνατή η πραγµατοποίηση εκσκαφών και, εποµένως, η διαπίστωση του τρόπου κατασκευής των θεµελίων, βάσει σχετικών περιγραφών τεχνιτών, οι οποίοι έχουν εργασθεί στην κατασκευή κτηρίων, προκύπτει ότι η θεµελίωση γινόταν περίπου 0.6m~1.0m κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, πάνω σε µιαν εσχάρα από κορµούς δένδρων (Εικόνα 5). Το κενό µεταξύ των κορµών γέµιζε µε άµµο, αργούς λίθους και υδραυλικό κονίαµα. 2.3 Ισόγειο Οι φέροντες τοίχοι του ισογείου έχουν µέγιστο ύψος ίσο µε 3.0 m. Έχουν πάχος µεταξύ 0.6 m και 1.0 m και είναι κατασκευασµένοι από τρίστρωτη τοιχοποιία. Η εξωτερική παρειά των τοίχων είναι 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 3
κατασκευασµένη από χονδρολαξευµένους λίθους, ενώ λαξευµένοι λίθοι χρησιµοποιούνται στις γωνίες των κτηρίων (Εικόνα 3α) και στην περίµετρο των ανοιγµάτων (Εικόνα 3β). Η εσωτερική παρειά των τοίχων είναι κατασκευασµένη από αργολιθοδοµή. Το µεταξύ των παρειών κενό έχει υλικό πληρώσεως από αργούς λίθους, κοµµάτια οπτοπλίνθων και κονίαµα. Μέχρι τα τέλη του 19 ου αιώνα, για την παρασκευή των κονιαµάτων εχρησιµοποιείτο φυσική ποζολάνη. Αργότερα, κατασκευάζονταν ασβεστοκονιάµατα µε προσθήκη άχυρου (για την βελτίωση των µηχανικών χαρακτηριστικών του κονιάµατος). Στις πτωχότερες κατασκευές, χρησιµοποιούσαν αργιλοκονίαµα. Επί πλέον των τοίχων, στο ισόγειο υπάρχει ένα δευτερεύον φέρον σύστηµα. Αποτελείται από ξύλινα υποστυλώµατα, διατεταγµένα σε µικρή απόσταση από την τοιχοποιία. Η τυπική απόσταση µεταξύ διαδοχικών ξύλινων υποστυλωµάτων είναι 2.0~3.0 m. Η λειτουργία αυτού του δευτερεύοντος συστήµατος σχολιάζεται στην παράγραφο 3. 2.4 Ξυλόπηκτη τοιχοποιία υπερκείµενων ορόφων Στην Εικόνα 6 φαίνεται η τυπική διάταξη των ξύλινων στοιχείων στην ξυλόπηκτη τοιχοποιία. Το ξύλινο πλαισίωµα των περιµετρικών τοίχων συνδέεται µε την τοιχοποιία του ισογείου µέσω ξύλινων στρωτήρων διατεταγµένων κατά µήκος της περιµετρικής τοιχοποιίας. Η σύνδεση µεταξύ του ξύλινου πατώµατος ή/και του ξύλινου πλαισιώµατος των ανώτερων ορόφων µε την λιθοδοµή του ισογείου επιτυγχάνεται µέσω µεταλλικών συνδέσµων (Εικόνα 7) διαφόρων µεγεθών και γεωµετρίας. Εικόνα 6: Τυπικός ξυλόπηκτος τοίχος 2.5 Πατώµατα και στέγες Εικόνα 7: Μεταλλικές αγκυρώσεις του ξύλινου πατώµατος στην τοιχοποιία του ισογείου Στην Εικόνα 8 φαίνεται η τυπική κατασκευή των πατωµάτων και της στέγης. Πρέπει να υποµνησθεί ότι τα πατώµατα, εκτός του ότι φέρουν το ίδιο βάρος τους και τα κινητά φορτία, µεταφέρουν το βάρος των περιµετρικών ξυλόπηκτων τοίχων στην τοιχοποιία του ισογείου, καθώς και στο δευτερεύον φέρον σύστηµα. 2.6 Συνδέσεις ξύλινων στοιχείων Όπως φαίνεται στην Εικόνα 9, οι κατασκευαστές έδιναν ιδιαίτερη προσοχή στις συνδέσεις των ξύλινων στοιχείων της στέγης, των ξυλόπηκτων τοίχων, καθώς και των ξύλινων δοκών και υποστυλωµάτων στο ισόγειο. εδοµένου ότι η Λευκάδα υπήρξε πάντοτε ένας τόπος µε περιορισµένες οικονοµικές δυνατότητες, µπορεί κανείς να συµπεράνει ότι οι προσεγµένες συνδέσεις κατασκευάζονταν σκοπίµως, ώστε να αυξηθεί η δυσκαµψία των κτηρίων. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 4
(α) (β) Εικόνα 8: Τυπική κατασκευή (α) πατωµάτων και (β) στέγης Εικόνα 9: Τυπικές συνδέσεις ξύλινων στοιχείων. 3 ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΟΥ ΟΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Βάσει της περιγραφής του συστήµατος, η οποία προηγήθηκε, µπορεί να διατυπωθεί η ακόλουθη υπόθεση εργασίας, σχετική µε την αντισεισµική σύλληψη του δοµικού συστήµατος της Λευκάδας. Πρέπει να αναφερθεί ότι αυτή η υπόθεση επιβεβαιώθηκε από τις βλάβες που παρατηρήθηκαν µετά από τον πρόσφατο σεισµό (βλ. 4), καθώς και από παραµετρικές αναλύσεις που πραγµατοποιήθηκαν (Vintzileou et al., 2006): (α) Οι λιθόδµητοι τοίχοι του ισογείου διαθέτουν επαρκές πάχος (δεδοµένου του περιορισµένου ύψους τους), είναι καλά δεµένοι στις γωνίες των κτηρίων, ενώ το πλήθος και το µέγεθος των ανοιγµάτων είναι µικρό. Εποµένως, εξασφαλίζουν την δυσκαµψία που είναι απαραίτητη, ώστε το κτήριο να υποβάλλεται σε περιορισµένες µετακινήσεις κατά την διάρκεια του σεισµού. Αυτή η ευµενής συµπεριφορά ενισχύεται από το πάτωµα, το οποίο αποτελείται από πυκνή σειρά ξύλινων δοκών και από ξύλινο δάπεδο (προσεκτικά συνδεδεµένα µεταξύ τους και µε την λιθοδοµή). Έτσι, εξασφαλίζεται η συµπεριφορά κιβωτίου του ισογείου. (β) Ο ανώτερος ή οι ανώτεροι όροφοι αποτελούνται από ξυλόπηκτη τοιχοποιία µικρού πάχους (10-12 cm). Έτσι, επιτυγχάνεται σηµαντική µείωση του συνολικού βάρους του κτηρίου, ενώ η δυσκαµψία των ξυλόπηκτων τοίχων εξασφαλίζεται χάρη στην πυκνή διάταξη των (οριζόντιων, 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 5
κατακόρυφων και διαγώνιων) ξύλων και στις µεταξύ τους συνδέσεις (Εικόνα 9). Επί πλέον, οι περιορισµένες διαστάσεις των µεταξύ ξύλων τµηµάτων της τοιχοποιίας (Εικόνα 6) εξασφαλίζουν ικανοποιητική περίσφιγξη, καθώς και καλή εκτός επιπέδου συµπεριφορά. Έτσι περιορίζεται το ενδεχόµενο της αστοχίας (ή και της κατάρρευσης) των µικρού πάχους τοιχωµάτων από οπτοπλινθοδοµή. Εξ άλλου, οι ξυλόπηκτοι τοίχοι συνδέονται µέσω του ξύλινου πατώµατος µε την λιθοδοµή του ισογείου ή δε λειτουργία κιβωτίου του ανώτερου ορόφου εξασφαλίζεται µέσω του µάλλον δύσκαµπτου συστήµατος της στέγης (Εικόνα 8β). Ας αναφερθεί ότι η διαφραγµατική λειτουργία πατωµάτων και στέγης επιβεβαιώθηκε µέσω αναλύσεων (Vintzileou et al., 2006). (γ) Όπως όλα τα δοµικά συστήµατα που έχουν µελετηθεί ώστε να ανθίστανται σε σεισµικές δράσεις, έτσι και το σύστηµα της Λευκάδας χαρακτηρίζεται από συµµετρική εν κατόψει διάταξη των ανοιγµάτων. Επί πλέον, τα ανοίγµατα διατηρούνται στις ίδιες θέσεις καθ ύψος των κτηρίων. Έτσι, επιτυγχάνεται οµαλή µεταφορά των φορτίων από την θέση όπου ασκούνται προς το έδαφος. (δ) Λαµβάνοντας υπ όψη τα όσα αναφέρθηκαν στις προηγούµενες παραγράφους, θα µπορούσε να πει κανείς ότι το δευτερεύον ξύλινο φέρον σύστηµα είναι περιττό. Πράγµατι, είναι τόσο εύκαµπτο (συγκρινόµενο µε το δύσκαµπτο κύριο φέρον σύστηµα), ώστε δεν µπορεί να συµµετάσχει στην σεισµική απόκριση του κτηρίου. Παρ όλα αυτά, η παρουσία του σε όλα τα κτήρια του ιστορικού οικισµού, η προσεκτική του σύνδεση µε το ξύλινο πάτωµα, καθώς και το γεγονός (Εικόνα 10) ότι οι ξυλόπηκτοι τοίχοι φέρονται και από την λιθοδοµή του ισογείου και από το δευτερεύον φέρον σύστηµα δηλώνουν ότι αυτό το δευτερεύον σύστηµα καλείται να παίξει δοµητικό ρόλο. Η υπόθεση που διατυπώθηκε από τον πρώτο συγγραφέα (Τουλιάτος, Γαντέ, 1995) είναι η ακόλουθη: Είναι γνωστό ότι κατά την διάρκεια ενός σεισµού, η σχετική µετακίνηση ορόφου είναι µεγαλύτερη στο ισόγειο. Εποµένως, η εκ φύσεως ψαθυρή λιθοδοµή ενδέχεται να ρηγµατωθεί ή και να υποστεί µερική κατάρρευση. Σ αυτήν την περίπτωση, το δευτερεύον σύστηµα, το οποίο δεν µπορεί να αναλάβει οριζόντιες δράσεις, µπορεί να µεταφέρει ασφαλώς τα κατακόρυφα φορτία (κυρίως, το ίδιο βάρος του κτηρίου). Έτσι, µετά τον σεισµό, η λιθοδοµή του ισογείου µπορεί να επισκευασθεί ή να ανακατασκευασθεί και το κτήριο θα είναι πάλι σε θέση να αντισταθεί στον επόµενο σεισµό. Αυτή η υπόθεση εργασίας επιβεβαιώθηκε πλήρως απ την παθολογία των κτηρίων µετά από τον πρόσφατο σεισµό, καθώς και από τις παραµετρικές διερευνήσεις που πραγµατοποιήθηκαν (Vintzileou et al., 2006). Εικόνα 10: Ο δοµητικός ρόλος του δευτερεύοντος συστήµατος (Τουλιάτος, Γαντέ, 1995) 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 6
4. Η ΠΑΘΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΟΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Μετά από τον σεισµό της 14 ης Αυγούστου 2003, πραγµατοποιήθηκε λεπτοµερής καταγραφή των βλαβών που παρατηρήθηκαν στα κτήρια της πόλης της Λευκάδας. Στα επόµενα, οι κύριες βλάβες που καταγράφηκαν αναφέρονται κατά κατηγορίες. Πρέπει, πάντως, να αναφερθεί ότι σε πολλές περιπτώσεις, οι βλάβες που παρατηρήθηκαν δεν οφείλονταν στον πρόσφατο σεισµό. Πράγµατι, ήταν δυνατή η οπτική διάκριση των νέων βλαβών από εκείνες που είχαν προηγηθεί, είχαν µείνει ανεπισκεύαστες και, εποµένως, επιδεινώθηκαν. Η γενική παρατήρηση που επιβάλλεται να γίνει είναι ότι δεδοµένου του µεγέθους και των χαρακτηριστικών του σεισµού και παρά το γεγονός ότι πολλά από τα κτήρια του ιστορικού οικισµού παραµένουν ακατοίκητα (και εν πολλοίς, ασυντήρητα) για δεκαετίες, οι βλάβες που παρατηρήθηκαν είναι τέτοιας έκτασης και έντασης, ώστε να είναι δυνατή η διατήρηση της πλειονότητας των κτηρίων. Εξαίρεση αποτελούν, όπως θα φανεί στα επόµενα, ορισµένες περιπτώσεις κτηρίων στις οποίες είχε αλλοιωθεί (χωρίς προηγούµενη µελέτη) ο φέρων οργανισµός, ώστε να υπηρετηθούν νέες χρήσεις. Οι κύριες βλάβες που παρατηρήθηκαν είναι οι εξής: 4.1 Λιθοδοµή ισογείου Παρατηρήθηκαν τυπικές βλάβες: Ρωγµές µε ποικίλα ανοίγµατα (από τριχοειδείς, µέχρι ανοίγµατος µερικών εκατοστοµέτρων, Εικόνα 11). Οι ρωγµές ήταν είτε κεκλιµένες (διατµητικές ρωγµές) είτε περίπου κατακόρυφες κοντά στις γωνίες των κτηρίων (οφειλόµενες σε εκτός επιπέδου κάµψη των τοίχων). 4.2 Ξύλινοι στρωτήρες στην στέψη της λιθοδοµής του ισογείου Σε πολλές περιπτώσεις, παρατηρήθηκε εκτεταµένη φθορά των ξύλινων στρωτήρων (Εικόνα 11). Αυτή η φθορά (η οποία, προφανώς, δεν σχετίζεται µε τον σεισµό) επηρέασε την σεισµική απόκριση του κτηρίου ως εξής: Η φθορά οδήγησε σε µείωση της διατοµής του στρωτήρα. Έτσι, η ξυλόπηκτη τοιχοποιία του υπερκείµενου ορόφου απώλεσε την έδρασή της στην λιθοδοµή του ισογείου µε αποτέλεσµα να µεταφέρονται τα φορτία απ ευθείας στο δευτερεύον ξύλινο σύστηµα. Κατά την διάρκεια του σεισµού, το δευτερεύον σύστηµα υποχρεώθηκε να συµµετάσχει στην απόκριση του κτηρίου, µε αποτέλεσµα να παρατηρηθεί, σε ορισµένες περιπτώσεις, απόκλιση ξύλινων υποστυλωµάτων από την κατακόρυφο (Εικόνα 12). Πρόκειται για µια βλάβη, της οποίας η ερµηνεία δεν ήταν δυνατή αρχικώς, καθώς η λιθοδοµή του ισογείου ήταν απολύτως ελεύθερη βλαβών. Εικόνα 11: Προχωρηµένη φθορά ξύλινων στρωτήρων στην στέψη της λιθοδοµής του ισογείου. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 7
Εικόνα 12: Μόνιµη απόκλιση ξύλινων υποστυλωµάτων απ την κατακόρυφο Σε µεµονωµένες περιπτώσεις, η απόκλιση των ξύλινων υποστυλωµάτων απ την κατακόρυφο οδήγησε σε σχετική µετακίνηση ολόκληρου του υπερκείµενου ορόφου ως προς το ισόγειο (Εικόνα 13). Εικόνα 13: Σχετική µετακίνηση και στροφή υπερκείµενου ορόφου ως προς το ισόγειο. 4.3 ευτερεύον φέρον σύστηµα (ξύλινα υποστυλώµατα και συνδέσεις) Και σ αυτήν την περίπτωση, παρατηρήθηκε φθορά (διαφόρων βαθµών και έκτασης) και συνακόλουθη µείωση της διατοµής των ξύλινων στοιχείων, κυρίως στην βάση τους (λόγω της αυξηµένης υγρασίας) παρά το γεγονός ότι εν γένει τα ξύλινα υποστυλώµατα εδράζονται σε λίθινες βάσεις (Εικόνα 14). Στο σύνολο των κτηρίων τα οποία κατέστη δυνατόν να µελετηθούν (σε πολλά 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 8
από αυτά, δεν ήταν δυνατή η πρόσβαση στο εσωτερικό τους), παρατηρήθηκε µόνον µια αστοχία συνδέσεως ξύλινων στοιχείων οφειλόµενη σε µηχανικά αίτια. Εικόνα 14: Μείωση της διατοµής ξύλινου υποστυλώµατος στην περιοχή της έδρασής του. ιακρίνεται η λίθινη βάση έδρασης του υποστυλώµατος. 4.4 Ξυλόπηκτη τοιχοποιία Παρόµοια φθορά, όπως και στα άλλα ξύλινα στοιχεία, παρατηρήθηκε και στα στοιχεία των ξυλόπηκτων τοίχων. Επί πλέον, σε πολλές περιπτώσεις καταγράφηκαν ρωγµές στις διεπιφάνειες οπτοπλινθοδοµής και περιβαλλόντων ξύλινων στοιχείων (Εικόνα 15α). Σε λίγες περιπτώσεις, παρατηρήθηκε αστοχία (Εικόνα 15β) ή εκτός επιπέδου πτώση τµηµάτων οπτοπλινθοδοµής. Όλες αυτές οι βλάβες είναι επισκευάσιµες. (α) (β) Εικόνα 15: Τυπικές βλάβες ξυλόπηκτης τοιχοποιίας 4.5 Στοές (πόντζοι) Παρατηρήθηκε εκτεταµένη βιολογική φθορά στα ξύλινα υποστυλώµατα στα οποία στηρίζεται ο πόντζος. Όπως αναµένεται, η φθορά (µε σηµαντική µείωση της διατοµής) παρατηρήθηκε στην βάση των υποστυλωµάτων. Επί πλέον, παρατηρήθηκε µετακίνηση των υποστυλωµάτων στην βάση τους (Εικόνα 16), η οποία σε ορισµένες περιπτώσεις ήταν εντονότερη εξ αιτίας της εκτεταµένης βιολογικής φθοράς του ξύλου. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 9
(α) (β) Εικόνα 16: (α) Μετακίνηση στην βάση ξύλινου υποστυλώµατος σε πόντζο, (β) ιακρίνεται η θέση της αρχικής λίθινης βάσεως του υποστυλώµατος (λευκή εστιγµένη γραµµή), καθώς και η νέα λίθινη βάση. Η µετατόπιση (της τάξεως εκατοστοµέτρων) προκλήθηκε από προηγούµενο σεισµό. 4.6 Μεγάλες παραµένουσες οριζόντιες παραµορφώσεις κτηρίων Πρόκειται για µιαν αστοχία η οποία παρατηρήθηκε σε περιορισµένο πλήθος κτηρίων, όπως αυτό της Εικόνας 17. Σε όλες τις περιπτώσεις, επρόκειτο για κτήρια στα οποία η λιθοδοµή του ισογείου είχε κατεδαφισθεί (χωρίς προηγούµενη µελέτη), εν µέρει ή εν όλω, ώστε να εξυπηρετηθούν νέες (εµπορικές) χρήσεις. Με την µερική έστω κατεδάφιση της λιθοδοµής του ισογείου, ο δευτερεύων εύκαµπτος φέρων οργανισµός µετατράπηκε σε κύριο. Η εξαιρετικά µικρή δυσκαµψία του οδήγησε στην εκδήλωση µεγάλων µόνιµων οριζόντιων παραµορφώσεων στο ισόγειο. Εικόνα 17: Μόνιµη παραµόρφωση του κτηρίου στο ισόγειο εξ αιτίας της κατεδάφισης των λιθόδµητων τοίχων. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 10
5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η εξέταση µεγάλου αριθµού κτηρίων στο ιστορικό κέντρο της πόλης της Λευκάδας, καθώς και η διερεύνηση της συµπεριφοράς πολλών κτηρίων µετά από τον πρόσφατο σεισµό, απέδειξαν ότι το υπό εξέταση ιστορικό δοµικό σύστηµα έχει διαµορφωθεί έτσι, ώστε να συµπεριφέρεται ικανοποιητικά κατά την διάρκεια σεισµών. Είναι προφανές ότι τα κτήρια του παραδοσιακού οικισµού (µερικά από τα οποία επέζησαν πολλών ισχυρών σεισµών οι οποίοι συνέβησαν στο νησί κατά την διάρκεια πολλών δεκαετιών) δεν είχαν µελετηθεί µε την σύγχρονη έννοια του όρου. Παρ όλα αυτά, παρατηρείται ότι στα τυπικά κτήρια έχουν τηρηθεί κανόνες, για τους οποίους είναι σήµερα γνωστό ότι συµβάλλουν στην ικανοποιητική έναντι σεισµού συµπεριφορά των δοµηµάτων. Πράγµατι, Η λειτουργία κιβωτίου, η οποία αποτελεί σηµαντικό πλεονέκτηµα των κτηρίων από τοιχοποιία, εξασφαλίζεται µέσω της καλής συνδέσεως των τοίχων µεταξύ τους (στις γωνίες των κτηρίων και στις διασταυρώσεις των τοίχων), καθώς και µέσω πατωµάτων και στεγών οι οποίες συµπεριφέρονται σχεδόν ως άκαµπτα διαφράγµατα. Η διάταξη των φερόντων στοιχείων είναι συµµετρική εν κατόψει και καθ ύψος. Αποφεύγονται οι πρόβολοι και οι εξώστες στηρίζονται σε ξύλινα υποστυλώµατα δηµιουργώντας στοές (πόντζοι), οι οποίοι επιτρέπουν-επί πλέον-την κυκλοφορία των κατοίκων και υπό βροχή. Η µείωση του συνολικού βάρους του κτηρίου µέσω της κατασκευής µικρού πάχους ξυλόπηκτων τοίχων στον/στους υπέρ το ισόγειο όροφο/ορόφους. Ταυτοχρόνως, η επιθυµητή δυσκαµψία επιτυγχάνεται µέσω της πυκνής διάταξης ξύλινων στοιχείων στα ξυλόπηκτα τµήµατα, καθώς και µέσω των ιδιαιτέρως προσεκτικών συνδέσεών τους. Τα µέτρα που λαµβάνονται για την προστασία των ξύλινων δοµικών στοιχείων, καθώς από την καλή τους κατάσταση εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό η εν χρόνω διατήρηση της καλής συµπεριφοράς των κτηρίων. Τέλος, Η διάταξη ενός δευτερεύοντος φέροντος συστήµατος στο ισόγειο, το οποίο αναµένεται να ενεργοποιηθεί σε περίπτωση εκτεταµένων βλαβών στις λιθοδοµές του ισογείου, ώστε να συνεχίσουν να αναλαµβάνονται µε ασφάλεια τα κατακόρυφα φορτία µέχρι την αποκατάσταση των βλαβών. Οι βλάβες που εκδηλώθηκαν σε κτήρια του οικισµού είναι τυπικές για το είδος του δοµικού συστήµατος. Πρέπει, πάντως, να αναφερθεί ότι σε µεγάλο βαθµό οφείλονται στην ελλιπή συντήρηση (ή στην απουσία συντήρησης) των ξύλινων στοιχείων, καθώς και σε ανθρώπινες επεµβάσεις, οι οποίες πραγµατοποιήθηκαν χωρίς να ληφθεί υπ όψη ο τρόπος λειτουργίας του δοµικού συστήµατος. Η µελέτη, στοιχεία της οποίας παρουσιάσθηκαν σ αυτήν την εργασία, έδειξε ότι ο παραδοσιακός οικισµός της πόλης της Λευκάδας µπορεί να διατηρηθεί, υπό τον όρον ότι θα ληφθούν µέτρα συµβατά µε το δοµικό σύστηµα, όπως το διαµόρφωσαν οι κατασκευαστές του. Στην µελέτη (Βιντζηλαίου κ.ά., 2004) τεκµηριώνεται και µέσω αναλυτικών µεθόδων η σεισµική συµπεριφορά του δοµικού συστήµατος, δίνονται δε και οδηγίες για τους επιθυµητούς τρόπους επεµβάσεως. Είναι φανερό ότι αυτές οι οδηγίες είναι γενικού χαρακτήρα, µπορούν όµως να φανούν χρήσιµες στον Μελετητή Πολιτικό Μηχανικό, κατά την σύνταξη της µελέτης επεµβάσεων σε κάθε ξεχωριστό κτήριο. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η εργασία πραγµατοποιήθηκε στο πλαίσιο ερευνητικού προγράµµατος µε τίτλο «Αποτίµηση και σύνταξη οδηγιών για την αποκατάσταση των κτηρίων του παραδοσιακού οικισµού της Λευκάδας», το οποίο χρηµατοδοτήθηκε απ τον ΟΑΣΠ. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 11
ΑΝΑΦΟΡΕΣ Βιντζηλαίου Ε., Τουλιάτος Π., Ζέρης Χ., Ρεπαπής Κ., Αδάµη Χ.-Ε., Ζαγκότσης Α., Παλιεράκη Β., Λεονάρδος Ε., 2004. Αποτίµηση και σύνταξη οδηγιών για την αποκατάσταση των κτηρίων του παραδοσιακού οικισµού της Λευκάδας, Τελική Έκθεση Ερευνητικού Προγράµµατος, ΕΜΠ Τουλιάτος Π., Γαντέ., 1995: Τοπικές ιστορικές αντισεισµικές κατασκευές: Το παράδειγµα της Λευκάδας, Έκδοση ΕΜΠ. Vintzileou E., Zagkotsis, A., Repapis, C., Zeris, Ch., 2006. Seismic behaviour of the historical structural system of the island of Lefkada, Greece, accepted for publication in Construction and Building Materials. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 12