Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία έχει τίτλο: «Μελέτη της
συμπεριφοράς ημιάκαμπτου κόμβου σε αμφίπακτο μεταλλικό
πλαίσιο υπό σεισμική διέγερση.» Στα πλαίσια αυτής της
εργασίας μελετάται η απόκριση ενός αμφίπακτου πλαισίου
με ημιάκαμπτους κόμβους δοκού-υποστυλώματος σε διάφορες
σεισμικές διεγέρσεις. Επίσης γίνεται σύγκριση της
συμπεριφοράς των ημιάκαμπτων κόμβων έναντι των
αντίστοιχων άκαμπτων και η διεξαγωγή των ανάλογων
συμπερασμάτων.
Ειδικότερα, στην αρχή της μεταπτυχιακής εργασίας γίνεται
εκτενής αναφορά στις συνδέσεις. Αρχικά δίνονται οι
ορισμοί των όρων σύνδεση και κόμβος καθώς και
παραδείγματα κόμβων (αποκαταστάσεις συνέχειας της
διατομής δοκών ή υποστυλωμάτων, κόμβοι
δοκών-υποστυλωμάτων, συνδέσεις δοκών με δοκούς και οι
βάσεις υποστυλωμάτων.) Γίνεται λόγος για τον συνήθη
διαχωρισμό των κόμβων σε αρθρωτούς και άκαμπτους και τα
πλεονεκτήματα που προκύπτουν από την χρήση πλέον της
έννοιας των ημιάκαμπτων κόμβων. Στη συνέχεια
κατατάσσονται οι κόμβοι με βάση την ένταση (απλές
συνδέσεις, συνδέσεις ροπής), την αντοχή τους (πλήρους
και μερικής) και με βάση την δυσκαμψία τους (αρθρωτοί,
ημιάκαμπτοι, άκαμπτοι). Δίνονται οι χαρακτηριστικές
καμπύλες ροπής-στροφής και τονίζεται η διαφορά στην
κατανομή της έντασης ανάλογα με την τιμή της δυσκαμψίας
του κόμβου. Έπειτα εξηγείται η πλαστική και η ελαστική
μελέτη των κόμβων. Τέλος γίνεται εκτενής αναφορά στην
αναλυτική επίλυση μιας σύνδεσης δοκού-υποστυλώματος με
κοχλίες μέσω μετωπικής πλάκας. Σε αυτό το υποκεφάλαιο
δίνονται οι αναλυτικοί τύποι επίλυσης και χρήσιμοι
πίνακες όπως αυτοί αναφέρονται στον Ευρωκώδικα 3.
Στο επόμενο κεφάλαιο γίνεται η περιγραφή του
εξεταζόμενου πλαισίου. Αρχικά αυτό είναι ένα αμφίπακτο
πλαίσιο με άκαμπτους κόμβους και έπειτα ένα ίδιο πλαίσιο
με ημιάκαμπτους κόμβους δοκού-υποστυλώματος. οι οποίοι
στο πρόγραμμα που πραγματοποιήθηκε η διπλωματική
(SAP2000) προσομοιώνονται με δυο στροφικά ελατήρια.
Δίνονται αναλυτικά τα στατικά φορτία με τα οποία γίνεται
η ανάλυση και τα στοιχεία που χρειάστηκαν για τον
υπολογισμό του φάσματος ΕΑΚ .Αναφέρεται επίσης η
ανάλυση που έγινε με γραμμική ανάλυση χρονοιστορίας
(τέσσερις σεισμοί του Ελλαδικού χώρου και ένας από το
Εξωτερικό). Τέλος δίνονται οι συνδυασμοί δράσεων που
χρησιμοποιήθηκαν και εξηγούνται τα ακριβή βήματα που
ακολουθήθηκαν για την προσομοίωση των ημιάκαμπτων κόμβων
με χρήση του Link Element (στροφικό ελατήριο) στο SAP
2000.
Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται η αναλυτική επίλυση της
σύνδεσης με την χρήση των τύπων και πινάκων που
παραθέτονται στο πρώτο κεφάλαιο. Η εν λόγω σύνδεση
δοκού-υποστυλώματος είναι κοχλιωτή μεσώ μετωπικής πλάκας
.Τα εντατικά μεγέθη που καταπονούν την σύνδεση προέκυψαν
από την επίλυση του αμφίπακτου πλαισίου με άκαμπτους
κόμβους δοκού -υποστυλώματος υπό στατικά και σεισμικά
φορτία (μόνο φάσμα ΕΑΚ).Οι διατομές που προέκυψαν ως
βέλτιστη λύση είναι για την δοκό ΙΡΕ 550 και για το
υποστύλωμα ΗΕΒ 500. Η σύνδεση προέκυψε ημιάκαμπτη και
μερικής αντοχής. Επίσης η στροφική της δυσκαμψία
υπολογίστηκε 93946 kNm/rad. Η επαλήθευση των
αποτελεσμάτων έγινε και με το πρόγραμμα Gelfi (παράρτημα
α0
Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της
ανάλυσης του πλαισίου έχοντας προσομοιώσει τις
ημιάκαμπτες συνδέσεις (όπως αποδείχτηκε στο τρίτο
κεφάλαιο ) με στροφικά ελατήρια. Αρχικά γίνεται η
ανάλυση για κόμβους με στροφική δυσκαμψία κόμβων
δοκού-υποστυλώματος S=93946kNm/rad.(0,3 semi-rigid) και
έπειτα αναλύσεις με συνεχώς αυξανόμενη δυσκαμψία κόμβων.
Παρατίθενται τα διαγράμματα Μ-φ, οριζοντίων μετακινήσεων
-χρόνου για τους δυο κόμβους του πλαισίου για κάθε
ανάλυση. Τα αποτελέσματα αφορούν τις πέντε διαφορετικές
χρονοϊστορίες και το φάσμα του ΕΑΚ.
Στο τελευταίο κεφάλαιο φαίνονται τα συμπεράσματα που
διεξήχθησαν από την σύγκριση των αναλύσεων των άκαμπτων
και ημιάκαμπτων κόμβων καθώς και των κόμβων διαφόρων
τιμών στροφικής δυσκαμψίας.
|