63
ΠΑΡΘΕΝΩΝΑΣ ΚΑΙ ΣΠΟΝΔΥΛΙΚΗ ΣΤΗΛΗ: ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΟΜΟΙΟΤΗΤΕΣ Γεώργιος Σάπκας Καθηγητής Ορθοπαιδικής Metropolitan Hospital Αθήνα

Parthenon and spine 2016 new

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Parthenon and spine 2016 new

ΠΑΡΘΕΝΩΝΑΣ ΚΑΙ

ΣΠΟΝΔΥΛΙΚΗ ΣΤΗΛΗ: ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΟΜΟΙΟΤΗΤΕΣ

Γεώργιος Σάπκας Καθηγητής Ορθοπαιδικής

Metropolitan Hospital Αθήνα

Page 2: Parthenon and spine 2016 new

Οι ανακαλύψεις και τα επιτεύγματα των Αρχαίων Ελλήνων αποτέλεσαν και συνεχίζουν να αποτελούν αντικείμενο μελέτης και θαυμασμού από όλον τον

κόσμο.

Page 3: Parthenon and spine 2016 new

1991

Page 4: Parthenon and spine 2016 new

Στήλη

Παρθενώνας 447 – 432 π.χ. Άνθρωπος ?

Page 5: Parthenon and spine 2016 new

Eifel Tower

Πυλώνες βάσεως

Τοξοειδής γέφυρα (Αρτα)

Page 6: Parthenon and spine 2016 new

Πυλώνες βάσεως

Page 7: Parthenon and spine 2016 new

Αρθρωτή κατασκευή

Συμπαγής όγκος

Μεγάλη ελευθερία κινήσεων

Πυραμίδα

Παρθενώνας

Άνθρωπος

Page 8: Parthenon and spine 2016 new

Papastamatiou D., et al Monuments under seismic action, 1996

Σεισμική μελέτη συμπεριφοράς των κιόνων

Page 9: Parthenon and spine 2016 new

Papastamatiou D., et al Monuments under seismic action, 1996

Προσομείωση σε Ηλεκτρονικό υπολογιστή της κίνησης του κίονα κατά την σεισμική διέγερση

Επαναφορά μετά την σεισμική διέγερση

Page 10: Parthenon and spine 2016 new

... τέλειο υδραυλικό σύστημα για την ασφαλή στήριξη του σώματος και την προστασία του νωτιαίου μυελού και της ιππουρίδας

Page 11: Parthenon and spine 2016 new

Κινηματική της Σπονδυλικής Στήλης

Page 12: Parthenon and spine 2016 new

Κατασκευή

Page 13: Parthenon and spine 2016 new
Page 15: Parthenon and spine 2016 new

• Οι κίονες του Παρθενώνος αποτελούνται από 10 έως 12 σπονδύλους ποικίλου ύψους. Οι σπόνδυλοι ήταν ασύνδετοι μεταξύ τους εφόσον το βάρος και η πρόσφυση επαφής αρκούσε για να εξασφαλίσει την στερεότητα του κίονα.

• Οι τετράγωνες εντορμίες που βλέπουμε στο κέντρο των εδρών τέτοιων σπονδύλων φιλοξενούσαν ξύλινα (και όχι μεταλλικά) πρισματικά στοιχεία, τα εμπόλια μέσα στα οποία περνούσε κυλινδρικός αξονίσκος από σκληρότερο ξύλο ο πόλος.

• Οι ειδικοί σύνδεσμοι τα «εμπόλια», κατασκευάζονταν από ξύλο (κυπαρίσσι, οξιά και πεύκο) και είχαν σαν στόχο την άμβλυνση των πάσης φύσεως φορτικών δυνάμεων, που δεχόταν ο Παρθενώνας.

• Η ξύλινη αυτή δομική παρεμβολή στους κίονες του Παρθενώνα επέτρεπε στα αρθρωτά μέρη τους να έχουν και κάποιου βαθμού περιστροφική κίνηση, η οποία ενίσχυε τον προστατευτικό τους ρόλο.

Page 16: Parthenon and spine 2016 new

• Το σύστημα αυτό επέτρεπε την κέντρωση των σπονδύλων κατά την τοποθέτηση και ίσως ακόμη και την περιστροφή τους για την επίτευξη καλύτερης επαφής.

• Ο 1ος σπόνδυλος απλώς πατούσε επάνω στον στυλοβάτη, χωρίς πόλο και εμπόλια.

Page 17: Parthenon and spine 2016 new

Φυσιολογικός σπόνδυλος

Μαθηματικό μοντέλο

σπονδύλου

Οστεοπωρωτικός σπόνδυλος

Φυσιολογική δομή σπονδυλικού σώματος

Page 18: Parthenon and spine 2016 new

Εσωτερική δικτυωτή κατασκευή πτέρυγας αεροπλάνου

Μικρό βάρος

Μεγάλη αντοχή

Page 19: Parthenon and spine 2016 new

Μεταλλική γέφυρα δομημένη ως δικτύωμα για ελάττωση του ιδίου βαρους.

Page 20: Parthenon and spine 2016 new

Αδυναμία της

Σπονδυλικής Στήλης να εκπληρώσει το σκοπό της

Page 21: Parthenon and spine 2016 new

ΑιτίεςΚάταγμα σπονδύλουΕκφυλιστικές βλάβεςΝεοπλασματικές εξεργασίεςΚαταστροφή στηρικτικών στοιχείων μετά από χειρουργική επέμβασηΚαταστροφή μεσοσπονδυλίων δίσκων

Οστεοπωρωτικό κάταγμα

Νεοπλασία

Page 22: Parthenon and spine 2016 new

ΕμβιομηχανικήΩς Εμβιομηχανική δύναται να ορισθεί η επιστήμη η οποία εφαρμόζει τις αρχές διαφόρων κλάδων της Μηχανικής– Αντοχή υλικών– Μηχανική του συνεχούς μέσου– Μηχανική των ρευστών – Χρήση πεπερασμένων στοιχείων Στο ανθρώπινο σώμα με σκοπό την αποκατάσταση της λειτουργικότητας Μαθηματικό μοντέλο

σπονδυλικής μονάδος

Page 23: Parthenon and spine 2016 new

Πριν Μετά

Page 24: Parthenon and spine 2016 new
Page 25: Parthenon and spine 2016 new

Πρόδρομοι

Page 26: Parthenon and spine 2016 new

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ

Page 27: Parthenon and spine 2016 new

Άραβας Ανατόμος

Page 28: Parthenon and spine 2016 new

ΛΕΟΝΑΡΝΤΟ ΝΤΑ ΒΙΝΤΣΙ

Page 29: Parthenon and spine 2016 new

Ανδρέας Βεσσάλιους Γερμανία (περίοδος Αναγέννησης)

Page 30: Parthenon and spine 2016 new

Μηχανική

Page 31: Parthenon and spine 2016 new

Μηχανική

Εμβιομηχανική της

Σπονδυλικής Στήλης

Αναστήλωση και

ΣυντήρησηΜνημείων

Page 32: Parthenon and spine 2016 new

Έννοιες Συμβατότητα υλικώνΣεβασμός αυθεντικών στοιχείωνΕλάχιστη δυνατή επέμβασηΑνθεκτικότητα Αναστρεψιμότητα

Σπονδυλική Στήλη Μνημεία

Page 33: Parthenon and spine 2016 new

Το 1992 πραγματοποιήθηκε η αποκατάσταση του 5ου κίονα της νότιας πλευράς του Παρθενώνα που είχε υποστεί ζημιές από την βόμβα του Μοροζίνι. Από την έρευνα που έγινε διαπιστώθηκε ότι η μετακίνηση του κίονος από τον δεύτερο σπόνδυλο και επάνω κατά κάποια εκατοστά και οι φθορές του πρώτου σπονδύλου είχαν σαν αποτέλεσμα να κινδυνεύει ο κίονας για κατάρρευση ιδιαίτερα σε περίπτωση σεισμού.

Page 34: Parthenon and spine 2016 new

Skoulkidis Th et al, Corrosion and conserve building materials of monuments. The Acropolis case , 1999

Page 35: Parthenon and spine 2016 new

Διαμήκης σύνδεσμος διπλού Τ(τόρμος – εντορμία)

Page 36: Parthenon and spine 2016 new

Συμπλήρωση ελλειμμάτων με μάρμαρο κιόνων

Page 37: Parthenon and spine 2016 new
Page 38: Parthenon and spine 2016 new

Σάπκας Γ, Εμβιομηχανική της Σπονδυλικής Στήλης, 1997

Πλάγιο σύστημα στήριξης Σπονδυλικής Στήλης

(Kaneda)

Page 39: Parthenon and spine 2016 new

Σάπκας Γ, Εμβιομηχανική της Σπονδυλικής Στήλης, 1997

Κυλνδρικά εμφυτεύματα από τιτάνιο γεμισμένα με σπογγώδες οστό ή Polymethylmethacrylate (PMMA)

Μερική υποκατάσταση του σπονδυλικού σώματος με κύλινδρο τιτανίου

Page 40: Parthenon and spine 2016 new

Κακώσεις αυχενικής μοίρας

Page 41: Parthenon and spine 2016 new

Κακώσεις Θωρακικής – Οσφυϊκής μοίρας Σ.Σ.

Page 42: Parthenon and spine 2016 new

Οστεογενές σάρκωμα

Νεοπλασματική εξεργασία Σ.Σ.

Page 43: Parthenon and spine 2016 new

Αστοχία υλικών

Page 44: Parthenon and spine 2016 new

Predengast J, An analysis in theories in biomechanics, 2001

Αστοχία συστήματος υλικών σπονδυλοδεσίας

λόγω μηχανικής καταπόνησης

Page 45: Parthenon and spine 2016 new

Αστοχία «συστήματος» λόγω

σεισμικής καταπόνησης

Page 46: Parthenon and spine 2016 new

Ο πειραματικός έλεγχος των συστημάτων μηχανικής

υποστήριξης της

Σπονδυλικής Στήλης

Page 47: Parthenon and spine 2016 new

Είδη φορτίσεων στην Σπονδυλική Στήλη

Α. White & Μ.Panjabi, Clinical biomechanics of the spine, 1980

Page 48: Parthenon and spine 2016 new

Α. White & Μ. Panjabi, Clinical biomechanics of the spine, 1980

Ροπές στρέψης – δυνάμεις Σπονδυλικής Στήλης

Page 49: Parthenon and spine 2016 new

Βαρδουλάκης Ι, Ο δομικός λίθος στα μνημεία, 2002

Η επίδραση της ταχύτητας φόρτισης στη σχέση εξωτερικού φορτίου και δημιουργούμενων παραμορφόσεων σε δοκίμιο πεντελικού μαρμάρου

Page 50: Parthenon and spine 2016 new

• Κόκκινη καμπύλη: συμβολίζει την αντιστρεφόμενη φόρτιση (συνεχής εναλλαγή εφελκυσμού και θλίψης)

• Πράσινη καμπύλη: συμβολίζει την επαναλαμβανόμενη φόρτιση (συνεχής εναλλαγή φορτίσεων – εκφορτίσεων)

Page 51: Parthenon and spine 2016 new

• Χρονοϊστορία μετατοπίσεων του κιονόκρανου του κίονα 2 για την εγκάρσια και την διαμήκη διεύθυνση στα πειράματα.

• Και οι δύο σεισμικές διεγέρσεις (Καλαμάτας και Λευκάδας) είχαν απομειωθεί στο 40%.

Page 52: Parthenon and spine 2016 new
Page 53: Parthenon and spine 2016 new
Page 54: Parthenon and spine 2016 new

ΣΕΜΙΝΑΡΙΑ ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΗΣ ΣΠΟΝΔΥΛΙΚΗΣ ΣΤΗΛΗΣ

ΚΑΙ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

18

Page 55: Parthenon and spine 2016 new
Page 56: Parthenon and spine 2016 new

Θραύση υλικών από κόπωση

Page 57: Parthenon and spine 2016 new

«Αστοχία» - Παρεκτόπιση σπονδύλων λόγω σεισμικής καταπονήσεως

Page 58: Parthenon and spine 2016 new

Συμπεράσματα

Page 59: Parthenon and spine 2016 new

Οι δημιουργοί του Παρθενώνα πέτυχαν να δώσουν στο μνημείο τους αναγκαίους βαθμούς ελευθερίας μεταξύ των δομικών μελών, ώστε οι εξωτερικές φορτίσεις να κατανέμονται και να μην γίνονται καταστροφικές, γεγονός που επέτρεψε στο μνημείο να ανταπεξέρχεται με επιτυχία σε σεισμικές φορτίσεις χιλιετιών

Page 60: Parthenon and spine 2016 new

Η Σπονδυλική Στήλη μπορεί να θεωρηθεί μια ειδική μηχανική κατασκευή αφού στηρίζει τον κορμό και σηκώνει το δικό της βάρος, αλλά και άλλα φορτία επιτρέποντας μεγάλη ελευθερία κινήσεων.

Page 61: Parthenon and spine 2016 new

Οι πλέον πρόσφατες επιστημονικές ενδείξεις υποδεικνύουν ως βέλτιστη λύση για το μεταλλικό υλικό τόσο των αναστηλώσεων του Παρθενώνα όσο και και των μεταλλικών εμφυτευμάτων στην Σπονδυλική Στήλη, το Τιτάνιο.

Page 62: Parthenon and spine 2016 new

Τα ευρήματα των αρχαίων Ελλήνων επιστημόνων σε πολλούς τομείς της ζωής μας είναι το «γλωσσάρι» των τωρινών μελετητών και σε πολλές περιπτώσεις ακόμα δεν έχουν αποκρυπτογραφηθεί πλήρως όλες οι ερμηνείες, οι κινήσεις και το νόημα των αρχαίων εκείνων δημιουργιών και τρόπου σκέψης.

Page 63: Parthenon and spine 2016 new