Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται όλο και μεγαλύτερο ενδιαφέρον για την εύρεση νέων συστημάτων αντισεισμικής προστασίας των μεταλλικών κατασκευών, καθώς επίσης και για τον προσδιορισμό της συμπεριφοράς των κατασκευών στη μετελαστική περιοχή, δηλαδή μετά το σημείο εμφάνισης των πρώτων ζημιών. Το αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι διττής φύσεως. Αρχικά, η ανάλυση και η μελέτη της συμπεριφοράς ενός πενταώροφου μεταλλικού πλαισίου σε προκαταρκτικό στάδιο και του αντίστοιχου κτιρίου στη συνέχεια, στο οποίο χρησιμοποιείται ως σύστημα απορρόφησης ενέργειας το σύστημα fuseis και συγκεκριμένα οι πείροι. Στη συνέχεια εκτελείται η στατική μη γραμμική (ανελαστική) ανάλυση pushover, από την οποία προκύπτει ο συντελεστής συμπεριφοράς q, ώστε να γίνει η σύγκριση με αυτόν που είχαμε αρχικά υποθέσει. Η εργασία αποτελείται από πέντε κεφάλαια.

 Στα δύο πρώτα κεφάλαια, πέραν της εισαγωγής, γίνεται μία σύντομη αναφορά στα συστήματα απορρόφησης ενέργειας fuseis, τόσο σε αυτά με τους πείρους, τα οποία χρησιμοποιούνται και στο κτίριο της παρούσας εργασίας, όσο και σε αυτά με τις απομειωμένες διατομές των δοκών (dogbone). Γίνεται, επίσης, μία στοιχειώδης σύγκριση με τα πλαίσια παραλαβής ροπών, καθώς και με τα κλασικά συστήματα απορρόφησης ενέργειας που χρησιμοποιούν συνδέσμους δυσκαμψίας. Στο τέλος του κεφαλαίου δίνονται επιγραμματικά τα πλεονεκτήματα των συστημάτων fuseis συγκριτικά με τα συμβατικά συστήματα απορρόφησης ενέργειας τα σημαντικότερα εκ των οποίων είναι η ευκολία αντικατάστασης σε περίπτωση ισχυρού σεισμού, καθώς και η μεγάλη δυσκαμψία, η ολκιμότητα και η αρχιτεκτονική ευχέρεια που παρέχουν.

 Το τρίτο κεφάλαιο πραγματεύεται το δισδιάστατο μοντέλο (πλαίσιο). Συγκεκριμένα, αναλύεται η γεωμετρία του πλαισίου και γενικότερα το στήσιμο του στο επίπεδο, καθώς και τα υλικά και οι διατομές του φέροντα οργανισμού. Για τις διατομές γίνονται και οι έλεγχοι για να βρεθεί σε ποια κατηγορία ανήκουν. Γίνονται οι παραδοχές που αφορούν τα νεκρά και τα ωφέλιμα φορτία και έπειτα οι έλεγχοι που αφορούν τις οριακές καταστάσεις λειτουργικότητας και αστοχίας για τις στατικές φορτίσεις. Στη συνέχεια γίνεται η ιδιομορφική ανάλυση του πλαισίου. Ακολουθούν οι παραδοχές που αφορούν τα σεισμικά φορτία και υπολογίζεται το ανελαστικό φάσμα σχεδιασμού. Γίνεται ο έλεγχος περιορισμού βλαβών για σεισμό με μεγαλύτερη συχνότητα από το σεισμό σχεδιασμού και ακολουθούν οι έλεγχοι για πιθανή προσαύξηση της σεισμικής καταπόνησης λόγω τέμνουσας βάσης και λόγω φαινομένων δευτέρας τάξης. Ακολουθούν οι έλεγχοι των δοκών fuseis τόσο σχετικά με τα εντατικά μεγέθη όσο και σχετικά με τις γωνίες στροφής. Έπειτα γίνεται ο έλεγχος των υποστυλωμάτων και των δοκών υποδοχής του συστήματος για το σεισμικό συνδυασμό του ικανοτικού σχεδιασμού. Το κεφάλαιο κλείνει με την ανάλυση pushover του πλαισίου από την οποία προκύπτει ο συντελεστής συμπεριφοράς της κατασκευής και επειδή όπως αποδεικνύεται το πλαίσιο είναι υπερδιαστασιολογημένο, γίνεται εκ νέου ανάλυση pushover για ίδιο πλαίσιο με μικρότερες διατομές δοκών fuseis, από το οποίο προκύπτουν διαφορετικά αποτελέσματα.

 Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται η επίλυση του τρισδιάστατου μοντέλου (κτίριο). Όπως και στο τρίτο κεφάλαιο, αναλύεται η γεωμετρία του κτιρίου και γενικότερα το στήσιμό του στο χώρο, καθώς και τα υλικά και οι διατομές του φέροντα οργανισμού. Τα νεκρά και τα ωφέλιμα φορτία λαμβάνονται ίδια με αυτά του πλαισίου και έτσι γίνονται οι έλεγχοι στις οριακές καταστάσεις λειτουργικότητας και αστοχίας για τις στατικές φορτίσεις. Ακολουθούν τα αποτελέσματα της ιδιομορφικής ανάλυσης της κατασκευής. Τα σεισμικά φορτία παραμένουν και αυτά αμετάβλητα συγκριτικά με εκείνα του πλαισίου και έτσι έπεται ο έλεγχος περιορισμού βλαβών για σεισμό μεγαλύτερης συχνότητας και για τις δύο διευθύνσεις. Ελέγχεται αν απαιτείται προσαύξηση της σεισμικής καταπόνησης αρχικά λόγω τέμνουσας βάσης (και στις δύο διευθύνσεις) και έπειτα λόγω φαινομένων δευτέρας τάξης. Ο τελευταίος έλεγχος πλέον γίνεται τόσο για τα στατικά φορτία όσο και για τα σεισμικά. Ορίζονται οι 8 σεισμικοί συνδυασμοί, με βάση και την επιρροή των παραπάνω προσαυξήσεων, και ελέγχονται οι δοκοί fuseis τόσο ως προς την αντοχή τους όσο και ως προς τη γωνία στροφής. Έπειτα ελέγχονται τα υποστυλώματα και οι δοκοί υποδοχής του συστήματος με βάση τους 8 σεισμικούς συνδυασμούς που προκύπτουν με βάση τον ικανοτικό σχεδιασμό. Δίνονται συνοπτικά κάποια θεωρητικά στοιχεία που αφορούν την στατική ανελαστική ανάλυση και ορίζονται οι στάθμες επιτελεστικότητας. Ακολουθεί η εισαγωγή των δεδομένων που αφορά την ανάλυση pushover με πλήρη επεξήγηση των παραδοχών και των συντελεστών που έχουν χρησιμοποιηθεί και δίνονται τα αποτελέσματα των συντελεστών συμπεριφοράς για όλες τις φορτίσεις που απαιτεί ο Ευρωκώδικας 8, δηλαδή για ιδιομορφική και για ομοιόμορφη φόρτιση και στις δύο διευθύνσεις. Επειδή όπως προκύπτει η διεύθυνση xz είναι υπερδιαστασιολογημένη, γίνεται μία επιπλέον ανάλυση για τη διεύθυνση αυτή με μικρότερες διατομές δοκών fuseis. Τα αποτελέσματα της τελευταίας ανάλυσης δεν παρουσιάζονται για τη διεύθυνση yz, αφού πρακτικά οι διαφορές είναι αμελητέες.

Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνονται κάποιες συγκρίσεις και εξάγονται ορισμένα συμπεράσματα. Συγκεκριμένα αρχικά γίνεται η σύγκριση μεταξύ των μετακινήσεων οροφής που προκύπτουν από την ιδιομορφική ανάλυση φάσματος και από την ανάλυση pushover. Ακολουθεί η σύγκριση του ίδιου μεγέθους για το πλαίσιο και την αντίστοιχη διεύθυνση του κτιρίου. Επειδή όπως προκύπτει υπάρχουν αποκλίσεις, δίνονται πιθανές αιτίες που δικαιολογούν τις παραπάνω διαφορές. Έπειτα γίνονται οι συγκρίσεις που αφορούν τους συντελεστές συμπεριφοράς που υπολογίστηκαν και ελέγχεται κατά πόσο οι αρχικές εκτιμήσεις κ παραδοχές ήταν βάσιμες και αποδεκτές. Λόγω των αποκλίσεων των αποτελεσμάτων μεταξύ των δύο διευθύνσεων, μεταξύ του πλαισίου και της αντίστοιχης διεύθυνσης του κτιρίου, και λόγω των διαφορών με τις αρχικές υποθέσεις και παραδοχές, συμπεραίνουμε πως η έρευνα επί του νέου αυτού συστήματος απορρόφησης ενέργειας πρέπει να συνεχιστεί, ώστε να μπορέσουμε να καταλήξουμε  σε πλησιέστερους στην πραγματικότητα συντελεστές συμπεριφοράς. Τέλος, γίνεται αναφορά στα σημεία στα οποία η ανάλυση pushover εμφανίζει αδυναμίες και τα οποία αφορούν τόσο ατέλειες στο θεωρητικό της υπόβαθρο, όσο και δυσχέρειες στη δημιουργία προγραμμάτων τα οποία θα μπορούσαν να οδηγούν σε ακριβέστερα αποτελέσματα.

 Τα προσομοιώματα και οι διάφορες στατικές και δυναμικές αναλύσεις τόσο του πλαισίου όσο και του κτιρίου πραγματοποιήθηκαν στο πρόγραμμα SAP2000 version 14.2.2, ενώ αρκετοί από τους ελέγχους των οριακών καταστάσεων προτιμήθηκε για λόγους ευχέρειας να πραγματοποιηθούν στο excel.