Διαστασιολόγηση βιομηχανικού χώρου με διαφορετικές μεθόδους ανάλυσης

• Κύριος συγγραφέας: Βεντούρης, Αντώνιος
• Άλλοι συγγραφείς: Καραβασίλης, Θεόδωρος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Ατέλειες; Ανάλυση πρώτης τάξης; Ανάλυσης δεύτερης τάξης; Imperfections; First order analysis; Second order analysis

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διαστασιολόγηση ενός βιομηχανικού χώρου με δύο είδη αναλύσεων: ανάλυση πρώτης και δεύτερης τάξης για τις μόνιμες δράσεις (ιδίο βάρος μελών, εξοπλισμού κλπ.), τις μεταβλητές δράσεις (άνεμος, χιόνι, κλπ.) και του σεισμού καθώς και των συνδυασμών αυτών. Κατά την ελαστική ανάλυση πρώτης τάξης θεωρήθηκαν οι συνδυασμοί φόρτισης της παραγράφου 3.3.4.2 και κάθε διατομή και μέλος ελέγχθηκε βάσει των δυσμενέστερων εντατικών μεγεθών που προέκυψαν για καθένα από αυτά. Προκειμένου να γίνει έλεγχος ευστάθειας των μελών, απαραίτητη προϋπόθεση είναι η εύρεση του μήκους λυγισμού του στοιχείου. Για να γίνει αυτό υπολογίστηκε αν τηρείται η συνθήκη μη-μεταθετότητας των πλαισίων ή όχι μέσω του συντελεστή acr (ενότητα 6.2.1). Εφόσον αυτός ήταν μεγαλύτερος ή ίσος του 10.0 (πράγμα το οποίο αποδείχθηκε), τα μήκη λυγισμού των στοιχείων μπορούν να ληφθούν ίσα με την 1.0. Κατόπιν έγινε διαστασιολόγηση των μελών από το πρόγραμμα Etabs για τον δυσμενέστερο συνδυασμό και λήφθηκαν αναλυτικά αποτελέσματα σε καθένα από αυτά (λόγος D/C, κλπ.) Κατά την ελαστική ανάλυση δεύτερης τάξης οι συνδυασμοί φόρτισης που θεωρήθηκαν είναι όλοι πλην των σεισμικών. Μια ανάλυση δεύτερης τάξης λαμβάνει υπόψη τις τοπικές ατέλειες των μελών καθώς και τις καθολικές ατέλειες για πλαίσια και συστήματα δυσκαμψίας. Αυτές οι ατέλειες εισάγονται με την μορφή ισοδύναμων οριζοντίων δυνάμεων (δες ενότητα 4.4.2). Εφόσον εισαχθούν αυτές και εκτελεστεί ανάλυση δεύτερης τάξης, ο EC3 επιτρέπει η διαστασιολόγηση των μελών να γίνεται μόνο με ελέγχους διατομής και όχι με ελέγχους μελών. Εφόσον εισήχθησαν οι ατέλειες σε κάθε μέλος, έγινε διαστασιολόγηση των μελών από το πρόγραμμα Etabs μόνο με ελέγχους διατομών. Καθώς κατά τη διάρκεια του σεισμού θεωρείται ότι το υλικό διαρρέει, κατάλληλη ανάλυση για τους σεισμικούς συνδυασμούς είναι μία ανελαστική ανάλυση. Επιλέχθηκε να είναι η ανελαστική στατική ανάλυση pushover. Εκτελέστηκαν pushover αναλύσεις ως προς τις δύο διευθύνσεις του βιομηχανικού χώρου και με διγραμμικοποίηση λήφθηκε η μετακίνηση στόχος του EC8, δηλαδή η μέγιστη μετακίνηση που αναμένεται να φτάσει ο κόμβος ελέγχου της κατασκευής κατά τη διάρκεια του σεισμού. Εν συνεχεία, λήφθηκαν τα δυσμενέστερα εντατικά μεγέθη που αντιστοιχούν σε κάθε μέλος και με αυτά έγιναν μόνο οι έλεγχοι διατομής, αφού οι pushover αναλύσεις ήταν δεύτερης τάξης. Τονίζεται ότι το πρόγραμμα Etabs δεν κάνει διαστασιολόγηση των μελών για αναλύσεις στις οποίες υπεισέρχεται η μη-γραμμικότητα του υλικού. Έτσι δημιουργήθηκε πρόγραμμα στη γλώσσα προγραμματισμού Matlab, το οποίο κάνει κατηγοριοποίηση των διατομών καθώς και αναλυτικό έλεγχο των διατομών αυτών στα δρώντα εντατικά μεγέθη (δες Παράρτημα ). Το πρόγραμμα αυτό σχεδιάστηκε για ελατές διατομές I, H καθώς και διατομές SHS. Αφού ολοκληρωθούν αυτές οι αναλύσεις, λαμβάνονται δύο σετ διατομών: ένα από την ανάλυση πρώτης τάξης και ένα από την ανάλυση δεύτερης τάξης. Γίνεται σύγκριση αυτών ως προς το ποια ανάλυση προσφέρει την οικονομικότερη λύση και συμπεραίνεται ότι η ανάλυση δεύτερης τάξης δίνει οικονομικότερη λύση από αυτήν της πρώτης τάξης.