Μελέτη Προσθήκης Ορόφου από Μεταλλικό Σκελετό σε Υφιστάμενο Κτίριο από Οπλισμένο Σκυρόδεμα

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Δημοπούλου Άννα
Επιβλέπων Καθηγητής: Βάγιας Ι., Καθηγητής
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2013

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη προσθήκης  καθ’ ύψος ενός ορόφου με μεταλλικό σκελετό σε υπάρχον διώροφο κτίριο από οπλισμένο σκυρόδεμα. Στα πλαίσια αυτής της μελέτης, απαιτήθηκε η προσομοίωση ολόκληρου του κτιρίου. Αναλυτικότερα:

Στο 1ο Κεφάλαιο αναφέρεται το αντικείμενο της εργασίας, το πρόγραμμα Η/Υ που χρησιμοποιήθηκε για την προσομοίωση του υφιστάμενου κτιρίου και τη μελέτη της προσθήκης, καθώς και οι κανονισμοί σύμφωνα με τους οποίους έγινε η μελέτη της προσθήκης.

Στο 2ο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις δύο μεθόδους ανάλυσης, οι οποίες θα χρησιμοποιηθούν για την επίλυση της προσθήκης.

Στο 3ο Κεφάλαιο παρουσιάζεται η προσομοίωση του υφιστάμενου κτιρίου. Δηλαδή, γίνεται η περιγραφή του κτιρίου, στη συνέχεια, γίνεται αναφορά στην ποιότητα των υλικών του φέροντος οργανισμού, έπειτα, δίνονται πληροφορίες για τα στοιχεία του φέροντος οργανισμού και την όπλιση τους. Ακολουθεί η προσομοίωση του υφιστάμενου κτιρίου στο πρόγραμμα ανάλυσης. Τέλος, προσδιορίζονται οι δράσεις της κατασκευής και οι συνδυασμοί των δράσεων αυτών.

Στο 4ο Κεφάλαιο αναφέρονται οι προδιαγραφές μελέτης του μεταλλικού σκελετού της προσθήκης. Κατ’ αρχάς, γίνεται γενική περιγραφή της προσθήκης. Έπειτα, αναφέρεται η ποιότητα των υλικών. Τέλος, προσδιορίζονται τα φορτία που δρουν στο κτίριο, αθώς και οι συνδυασμοί δράσεων βάση των οποίων έγινε η ανάλυση και η διαστασιολόγηση.

Στο 5ο Κεφάλαιο παρουσιάζεται η μόρφωση του μεταλλικού σκελετού της προσθήκης. Αρχικά, γίνεται περιγραφή των στοιχείων του σκελετού. Ακολουθεί ο σχεδιασμός των σύμμικτων πλακών. Αναφέρονται γενικά στοιχεία για τις σύμμικτες πλάκες, οι απαιτήσεις του κανονισμού, τα χαρακτηριστικά του χαλυβδόφυλλου που χρησιμοποιήθηκε, τα φορτία που καλούνται να αναλάβουν και οι έλεγχοι που πραγματοποιήθηκαν σε αυτές. Τέλος, αναλύεται ο σχεδιασμός των διαδοκίδων, όπου δίνονται πληροφορίες για τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά τους, παρουσιάζονται τα φορτία που καλούνται να αναλάβουν και πραγματοποιούνται οι έλεγχοι σε κατακόρυφα φορτία.

Στο 6ο Κεφάλαιο παρουσιάζεται η πρώτη επίλυση του κτιρίου, όπου το υφιστάμενο κτίριο και η προσθήκη θεωρούνται αποσυζευγμένα. Αρχικά, γίνεται σύγκριση ορισμένων προσομοιωμάτων του μεταλλικού σκελετού της προσθήκης και επιλέγεται εκείνο με το μικρότερο σφάλμα αποσύζευξης. Στη συνέχεια, υπολογίζονται τα σεισμικά φορτία που δρουν στο μεταλλικό κτίριο για τη συγκεκριμένη μέθοδο ανάλυσης και εξετάζεται το σύστημα δυσκαμψίας που θα τοποθετηθεί σε αυτό, προκειμένου να ικανοποιούνται οι απαιτούμενοι έλεγχοι τόσο σε κατακόρυφα όσο και σε οριζόντια (κυρίως σεισμικά) φορτία. Με δεδομένα τα αποτελέσματα της ανάλυσης, ακολουθούν οι έλεγχοι επιλεγμένων μελών που απαρτίζουν το φορέα, καθώς και των πλαισίων παραλαβής ροπής, σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 3, τον Ευρωκώδικα 4 και τον Ευρωκώδικα 8. Τέλος, γίνεται η  σύγκριση των ελαστικών εντατικών μεγεθών λόγω των σεισμικών δράσεων που αναλαμβάνει το μεταλλικό κτίριο, όταν η μελέτη γίνεται ξεχωριστά από το υφιστάμενο, σε σχέση με εκείνα, όταν το μεταλλικό κτίριο βρίσκεται πάνω στο υφιστάμενο, για να διαπιστωθεί αν η αποσυζευγμένη ανάλυση είναι ασφαλής προσέγγιση της πραγματικής συμπεριφοράς ολόκληρου του κτιρίου.

Στο 7ο Κεφάλαιο, επειδή η πρώτη επίλυση διαπιστώνεται επισφαλής, προβαίνουμε στη δεύτερη επίλυση του κτιρίου, όπου το υφιστάμενο κτίριο και η προσθήκη θεωρούνται συζευγμένα. Υπολογίζονται τα σεισμικά φορτία που δρουν στο μεταλλικό κτίριο και επιλέγεται το σύστημα δυσκαμψίας που θα τοποθετηθεί σε αυτό. Ακολουθεί ο έλεγχος επιλεγμένων μελών του φορέα και των πλαισίων παραλαβής ροπής, τόσο σε κατακόρυφα όσο και σε οριζόντια φορτία σύμφωνα με τους κανονισμούς που αναφέρθηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο.

Στο 8ο Κεφάλαιο γίνεται σύγκριση της τέμνουσας βάσης για προσθήκη καθ’ ύψος από μεταλλικό σκελετό και για προσθήκη καθ’ ύψος εάν γινόταν με σκελετό από οπλισμένο σκυρόδεμα.

Στο 9ο Κεφάλαιο περιγράφονται ο σχεδιασμός και ο έλεγχος επιλεγμένων συνδέσεων του μεταλλικού φορέα.

Στο 10ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την εκπόνηση αυτής της εργασίας.

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ