Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του Διατμηματικού Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών «Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση Κατασκευών» και έχει ως αντικείμενο τον σχεδιασμό ενός συμβατικού πενταόροφου κτιρίου μεσύμμικτο φέροντα οργανισμό από χάλυβα και οπλισμένο σκυρόδεμα.  

Ο σκοπός της εργασίας είναι διττός: πρώτον, να αναδείξει ένα εναλλακτικό σύστημα εξασφάλισης πλευρικής ευστάθειας• αυτό των Χαλύβδινων Διατμητικών Τοιχωμάτων (Χ.Δ.Τ.) και, δεύτερον, να αναδείξει τα οφέλη της σύμμικτης λειτουργίας των οριζόντιων δομικών στοιχείων προς την επίτευξη πιο οικονομικών κατασκευών.

Τα Χ.Δ.Τ. είναι διαδεδομένα σε σεισμογενείς χώρες του εξωτερικού ως αποτελεσματική λύση απέναντι στην ανάγκη δημιουργίας αξιόπιστων αντισεισμικών συστημάτων. Τα Χ.Δ.Τ. έχουν αρκετά πλεονεκτήματα, με την δυνατότητα απορρόφησης ενέργειας και άρα απόδοσης πλαστιμότητας στην κατασκευή να είναι από τα σημαντικότερα. Η παραλαβή των οριζοντίων φορτιών πραγματοποιείται μέσω του αναπτυσσόμενου εφελκυστικού πεδίου και η προσομοίωση τους μπορεί να πραγματοποιηθεί αντικαθιστώντας το τοίχωμα από ισοδύναμους Χ-αστί διαγώνιους συνδέσμους δυσκαμψίας με κατάλληλη διατομή. Επισημαίνεται ότι πρέπει να ληφθεί μέριμνα για τα δομικά στοιχεία περιμετρικά του ελάσματος, ώστε να ικανοποιούν τις απαιτήσεις δυσκαμψίας που επιτάσσει το τοίχωμα.

Πιο αναλυτικά, στην παρούσα εργασία ο φέροντας οργανισμός του κτιρίου προσομοιώθηκε στο πρόγραμμα SAP2000v14 με πέντε διαφορετικά μοντέλα. Το πρώτο σχεδιάστηκε για εξολοκλήρου χαλύβδινο σκελετό, αγνοώντας την σύμμικτη λειτουργία των δοκών και διαδοκίδων. Ακολουθεί μείωση των διατομών των δοκών ώστε αυτές να επαρκούν, ελέγχοντάς τες πλέον με τα πλαστικά μεγέθη αντοχής της σύμμικτης διατομής. Το δεύτερο προσομοίωμα είναι και αυτό μεν αμιγώς μεταλλικό, ώστε να μπορεί να γίνει η σύγκριση με το πρώτο, άλλα με τις νέες μειωμένες διατομές, ώστε παράλληλα να μπορεί να γίνει και ο έλεγχος του κύριου φορέα σε φάση κατασκευής. Στη συνέχεια μελετάται ο κύριος φορέας για τον οποίο πραγματοποιείται ο σχεδιασμός, εισάγοντας μια ισοδύναμη χαλύβδινη διατομή στις θέσεις των δοκών, αντί της σύμμικτης. Επίσης, μέσω αναλυτικών υπολογισμών εισάγονται ισοδύναμοι κεντρικοί σύνδεσμοι, που αντιστοιχούν σε Χ.Δ.Τ. πάχους 5mm. Στο επόμενο μοντέλο, εξετάζεται η δυνατότητα μείωσης του πάχους του τοιχώματος σε 3mm και η επιρροή αυτής της αλλαγής στην απόκριση του φορέα. Τέλος, το στατικό σύστημα του πέμπτου μοντέλου είναι μικτό συνδυάζοντας πλαίσια ροπής και τοιχώματα και διερευνάται απόκριση του σε σχέση με τον κύριο φορέα.

Κλείνοντας, συγκρίνονται τα διάφορα προσομοιώματα μεταξύ τους και εξάγονται τα συμπεράσματα. Η σύγκριση πραγματοποιείται σε τεχνοοικονομικό πλαίσιο, τόσο από άποψης στατικής λειτουργίας όσο και από άποψη οικονομίας, μέσω της εξοικονόμησης υλικού και της διευκόλυνσης της κατασκευής.