Ευαισθησία Κορμού Δοκών Κύλισης Γερανογεφυρών Έναντι Τοπικής Αστάθειας

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Αλτανόπουλος Θωμάς
Επιβλέπων Καθηγητής: Ιωαννίδης Γ., Καθηγητής
Ημερομηνία : Φεβρουάριος 2013

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση του φαινομένου της ευαισθησίας των κορμών δοκών έναντι του ελαστικού λυγισμού. Αυτή η ευαισθησία αφορά δοκούς με μεγάλο λόγο ύψους προς πάχος κορμού και ατέλειες. Όταν οι δοκοί αυτοί υπόκεινται σε επαναλαμβανόμενες φορτίσεις οι κορμοί τους λυγίζουν ελαστικά εκτός του επιπέδου τους. Ειδικά σε αυτή την εργασία γίνεται ενασχόληση με τις δοκούς κύλισης γερανογεφυρών.

 Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια περιγραφή του φαινομένου όπως αυτή προκύπτει από τις μέχρι τώρα έρευνες διαφόρων επιστημόνων. Γίνεται, ακόμα, παρουσίαση των τρόπων σχεδιασμού έναντι του φαινομένου, όπως αυτοί προτείνονται από διάφορους ερευνητές. Ακόμη, δίνεται και η αντιμετώπιση του φαινομένου από  τον EC3.

Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται ανάλυση σε  δοκούς κύλισης, με διατομή ΗΕΒ, που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για γερανογέφυρες που κυκλοφορούν στην αγορά. Εφαρμόζονται όλοι οι έλεγχοι που απαιτούνται από τον EC3 τόσο για την οριακή κατάσταση αστοχίας όσο και γι’ αυτή της λειτουργικότητας. Στη συνέχεια γίνεται προσπάθεια προσέγγισης του οριακού λόγου ύψους προς πάχος κορμού που προτείνει ο EC3 με τη χρήση συγκολλητών διατομών οι οποίες ελέγχονται και αυτές όπως και οι πρότυπες HEB.

Στο τρίτο κεφάλαιο με τη βοήθεια μεθόδων που προτείνονται στα σχόλια του EC3 και σχέσεων που αφορούν το λυγισμό επίπεδων ελασμάτων (EC3 μέρος 1.5), επιχειρείται μια ακόμη προσπάθεια προσέγγισης της οριακής τιμής του λόγου (πάχος προς ύψος κορμού) ειδικά για τις δοκούς κύλισης γερανογεφυρών.

Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται η βαθμονόμηση του μοντέλου των πεπερασμένων στοιχείων που χρησιμοποιούμαι για την ανάλυση των δοκών κύλισης. Η βαθμονόμηση επιτυγχάνεται με τη σύγκριση των αποτελεσμάτων από πειράματα που έγιναν σε συγκολλητή δοκό. Τα πειραματικά αποτελέσματα χρησιμοποιήθηκαν από διδακτορική διατριβή του Jonas Gozzi (βλέπε βιβλιογραφία [11]). Το μοντέλο των πεπερασμένων στοιχείων είναι τετραεδρικά κελύφους.

Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται χρήση του συγκεκριμένου μοντέλου πεπερασμένων στοιχείων  από λογισμικό Abaqus 6.10.1 για την ανάλυση των συγκολλητών δοκών κύλισης. Γίνεται, βασικά, μια ανάλυση κόπωσης για δοκούς στις οποίες μεταβάλλονται το πάχος και το ύψος του κορμού. Για την ανάλυση αυτή γίνεται και χρήση ατελειών. Τα αποτελέσματα που εξάγονται οδηγούν σε διαγράμματα λόγου ύψος προς πάχος κορμού – συντελεστή εκμετάλλευσης της κατηγορίας λεπτομέρειας κόπωσης.

Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο συγκεντρώνονται τα συμπεράσματα της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας. Το βασικότερο από τα συμπεράσματα είναι ότι για τις συνήθεις δοκούς κύλισης των γερανογεφυρών δεν έχουμε εμφάνιση του φαινομένου web breathing.

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ