| Περίληψη: | Είναι ευρέως παραδεκτό ότι ο σχεδιασμός δομημάτων υψηλών απαιτήσεων ανά τους αιώνες γινόταν εφικτός από Μηχανικούς που μπορούσαν να αντιμετωπίσουν σύνθετα προβλήματα. Είτε κάποιος αναφέρεται στον Παρθενώνα, είτε στον Φάρο της Αλεξάνδρειας, είτε στα Πέτρινα γεφύρια που κατασκεύασαν οι πετράδες της Ηπείρου, είτε στις σύγχρονες μεγάλης και μικρής κλίμακας κατασκευές της εποχής μας, η επίλυση των σύνθετων προβλημάτων γινόταν ανέκαθεν με προηγούμενη ανάλυσή τους σε απλούστερα προβλήματα με συνήθως αξιόπιστα γνωστή λύση. Έτσι σταδιακά ο Στατικός Μελετητής απέκτησε την ικανότητα να συνθέτει τον φέροντα οργανισμό κατασκευών από απλές σε στατική λειτουργία οντότητες που κατάλληλα συνδεόμενες μεταξύ τους να συνθέτουν έναν ασφαλή, οικονομικό και αισθητικά άρτιο φέροντα οργανισμό κατασκευής.
Η εξέλιξη των δομικών υλικών (σκυρόδεμα, χάλυβας, σύνθετη ξυλεία) και των μεθόδων κατασκευής όπως η προκατασκευή, η προένταση, η εν προβόλω δόμηση κλπ οδήγησαν στη δημιουργία εξαιρετικά σύνθετων δομημάτων που ο σχεδιασμός τους έγινε εφικτός με την εισαγωγή προγραμμάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών εξειδικευμένων στον σχεδιασμό δομικών έργων.
Γενικά οι υπολογιστικές απαιτήσεις για τον σχεδιασμό δομημάτων παρά τη ραγδαία εξέλιξη των ηλεκτρονικών υπολογιστών σε υπολογιστική ισχύ και αποθηκευτικά μέσα είναι συνήθως μεγαλύτερες από τις διαθέσιμες, με αποτέλεσμα να γίνονται χονδροειδείς παραδοχές π.χ. στην εξιδανίκευση δυσκαμψίας του εδάφους θεμελίωσης, των τοιχωμάτων υπογείων, των κόμβων δοκών-υποστυλωμάτων.
Σκοπός της εργασίας αυτής είναι ο υπολογισμός της εσωτερικής εντατικής κατάστασης πραγματικών κατασκευών που προκύπτει από την επίλυση συστημάτων με εξαιρετικά μεγάλο αριθμό εξισώσεων. Αυτό επιτυγχάνεται με την προηγούμενη οργάνωσή τους σε επιμέρους υποκατασκευές των οποίων τα μητρώα δυσκαμψίας υπολογίζονται θεωρητικά και αριθμητικά.
Η εργασία αυτή αναπτύσσεται στα κεφάλαια 1 έως 5.
Στο κεφάλαιο 1 εισάγεται η έννοια του διαχωρισμού είτε στον σχεδιασμό των κατασκευών γενικά δια της ανάλυσής του σε επιμέρους στάδια όπως η μόρφωση, η εξιδανίκευση, η επίλυση, η διαστασιολόγηση και η βελτιστοποίηση είτε στην εξιδανίκευση της δυσκαμψίας του φέροντος οργανισμού κατασκευών δια τον επιμερισμό του σε επιμέρους γεωμετρικές, φυσικές και τέλος δομικές οντότητες-στοιχεία είτε στην μόρφωσή του προκειμένου να μειωθεί η εντατική κατάστασή του στην περίπτωση σεισμού αλλά και θερμοκρασιακών μεταβολών. Παρουσιάζεται ακόμη ότι η έννοια του διαχωρισμού αποτελεί την κοινή βάση για την διατύπωση μεθοδολογιών επίλυσης φορέων όπως η Μέθοδος των Δυνάμεων και η Μέθοδος των Μετακινήσεων.
Στο κεφάλαιο 2 εισάγεται η έννοια των υποκατασκευών προκειμένου να εκφράσει ένα οργανωμένο σύνολο δομικών οντοτήτων, δηλαδή επιμέρους τμημάτων από τα οποία αποτελείται η συνολική κατασκευή. Ειδικότερα εξετάζονται τα εξιδανικεύματα δυσκαμψίας τους και η διασύνδεσή τους μέσω των οριακών τους κόμβων. Δομείται έτσι ένα σύστημα εξιδανικευμάτων δυσκαμψίας και παρουσιάζεται βηματική διαδικασία επίλυσης κατασκευών που αποτελούνται από υποκατασκευές πολλών επιπέδων, αναφορικά με τη δυσκαμψία τους.
Στο κεφάλαιο 3 υπολογίζεται το συρρικνωμένο μητρώο δυσκαμψίας μιας υποκατασκευής γενικά με την εφαρμογή της Μεθόδου των Δυνάμεων και της Αρχής των Δυνατών Έργων και αριθμητικά με τη χρήση μεθόδων επίλυσης συστημάτων γραμμικών εξισώσεων.
Στο κεφάλαιο 4 διατυπώνεται αναλυτικά η διαδικασία μείωσης των διαφορικών εξισώσεων κίνησης φορέων, θεωρώντας ότι οι ποσότητες ύλης τους είναι συγκεντρωμένες σε χαρακτηριστικά μόνο σημεία-κόμβους του εξιδανικεύματός τους και παράλληλα υπάρχουν γεωμετρικοί περιορισμοί που οφείλονται στη λειτουργία δίσκου των οριζοντίων πλακών των κτιριακών έργων.
Στο κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα του διαχωρισμού του φέροντα οργανισμού σε επιμέρους υποκατασκευές και διατυπώνονται προτάσεις για μελλοντική έρευνα αναφορικά με την οργάνωση λειτουργίας τους ώστε να δημιουργηθεί κατάλληλο περιβάλλον συνεργασίας Μηχανικών για τον σχεδιασμό σύνθετων δομημάτων μεγάλης κλίμακας.
|
|---|
