Σύγκριση Ακριβούς και Εναλλακτικής Μεθόδου Έναντι Στρεπτοκαμπτικού Λυγισμού  

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Βέρρος Παναγιώτης                                                               
Επιβλέπων Καθηγητής: Βάγιας Ι., Καθηγητής              
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2007  

Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία πραγματοποιείται η προσπάθεια σύγκρισης δυο μεθόδων έναντι του ελέγχου του στρεπτοκαμπτικού λυγισμού. Η πρώτη είναι η ακριβής μέθοδος όπως προκύπτει από τον Ευρωκώδικα και είναι η κοινά  αποδεκτή μέθοδος για τον έλεγχο ευστάθειας μιας διατομής, ενώ η δεύτερη είναι μια εναλλακτική προσέγγιση, κατά την οποία ελέγχεται μέρος της διατομής σε καμπτικό λυγισμό. Οι παραπάνω έλεγχοι γίνονται για διατομές που υπόκεινται σε κάμψη Μ περί τον κύριο άξονα y. Η υπολογιστική διαδικασία ολοκληρώθηκε με την βοήθεια του προγράμματος Microsoft Excel από το οποίο προήλθαν τα τελικά αποτελέσματα και διαγράμματα.

Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην ευστάθεια μεμονομένων μελών που υπόκεινται σε θλιπτική αξονίκη δύναμη, για τις μορφές ισορροπίας (ευσταθής, ασταθής και ουδέτερη) και τον τρόπο σχεδιασμού για αποφυγή απώλειας ευστάθειας μιας διατομής. Eπίσης παρουσιάζονται οι διάφορες μορφές λυγισμού και ο βασικός τρόπος αντιμετώπισης τους. 

Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται μια αναλυτικότερη προσέγγιση του θέματος του στρεπτοκαμπτικού λυγισμού υπό κάμψη Μy και δίνεται βήμα προς βήμα  ο τρόπος υπολογισμού της κρίσιμης ροπής με βάση την ακριβή μέθοδο. Παρουσιάζεται επίσης ο τρόπος αντιμετώπισης του προβλήματος με την εναλλακτική μέθοδο. Τέλος δίνεται και αναλυτικό αριθμητικό παράδειγμα για την διαδικασία υπολογισμού που θα ακολουθηθεί.         

Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται σε γραφήματα τα πρώτα αποτελέσματα της επαναληπτικής διαδικασίας. Αφορά διατομές στις οποίες ασκείται ομοιόμορφο κατανεμημένο φορτίο. Η παραμετροποιημένη διαδικασία ακολουθήθηκε για διάφορες πρότυπες διατομές (ΙΡΕ, ΗΕΑ, ΗΕΒ, ΗΕΜ), με διαφορετικά μήκη ανοιγμάτων, ύψος εφαρμογής φορτίου, ενδιάμεσων πλευρικών στηρίξεων και λόγω ακραίων ροπών του ανοίγματος.  

Στο τέταρτο κεφάλαιο ακολουθείται η αντίστοιχη επαναληπτική διαδικάσια με την διαφορά ότι τώρα εξετάζονται διατομές με συγκεντρωμένο φορτίο στη μέση του ανοίγματος. Οι παράμετροι που εντάχθηκαν στο πρόβλημα είναι αντίστοιχες με αυτές του τρίτου κεφαλαίου με μικρή διαφοροποίηση στις ενδιάμεσες πλευρικές στηρίξεις που χρησιμοποιήθηκαν.  

 Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται αποτίμηση των παραπάνω εκτεθέντων αποτελεσμάτων. Εξετάζοντας κάθε πρότυπη διατομή ξεχωριστά, παραντίθενται οι  % αποκλίσεις των δυο μεθόδων για όλες τις διατομές και όλα τα παραμετροποιημένα στοιχεία. Γενικότερα εξετάζεται η εφαρμοσιμότητα της μεθόδου σε επίπεδο κάθε διατομής.      

Αντίθετα στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται μια σφαιρικότερη αποτίμηση και εκτίμηση της μεθόδου, καθώς δίνονται συγκριτικά διαγράμματα που αποτυπώνεται η εξέλιξη της % απόκλισης των αποτελεσμάτων συναρτήσει της αύξησης του ύψους της διατομής. Τέλος παρουσιάζονται διαγράμματα εξέλιξης που συμπεριλαμβάνουν όλα τα έιδη πρότυπων διατομών που εξετάστηκαν και παρατίθενται τα τελικά συμπεράσματα για την εφαρμοσιμότητα, και σε ποιό ποσοστό, της μεθόδου.  

Στα παραρτήματα  παρουσιάζονται πίνακες υπολογισμού του μειωτικού συντελεστή χ συναρτήσει της ανηγμένης λυγηρότητς λ.