Σχεδιασμός  Ακραίων Κόμβων  Δοκών - Υποστυλωμάτων από Οπλισμένο Σκυρόδεμα Υψηλής Αντοχής

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Τεντόμα Θεοδώρα
Επιβλέπων Καθηγητής: Μουζάκης Χ., Επ. Καθηγητής
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2013

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο το σχεδιασμό ακραίων κόμβων δοκών –υποστυλωμάτων από οπλισμένο σκυρόδεμα υψηλής αντοχής.

Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται αναφορά στη λειτουργία των κόμβων . Παρουσιάζεται το μοντέλο Park και Paulay και η βελτιωμένη έκδοση του Paulay και Priestley . Σύμφωνα με το μοντέλο αυτό η μεταφορά των δυνάμεων στον κόμβο από τα στοιχεία που συντρέχουν σε αυτόν στηρίζεται στο μηχανισμό του διαγώνιου θλιπτήρα και στο μηχανισμό δικτυώματος . Οι μηχανισμοί αυτοί ενεργοποιούνται ταυτόχρονα .Στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζεται το φυσικό προσομοίωμα ακραίων κόμβων δοκών –υποστυλωμάτων στηριγμένο στο μοντέλο που αναφέρθηκε προηγουμένως.

Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση των κανονιστικών διατάξεων  του EC2 και EC8 για το σχεδιασμό δοκών , υποστυλωμάτων και ακραίων κόμβων δοκών –υποστυλωμάτων για κατηγορία υψηλής πλαστιμότητας.

Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε σχεδιασμός ακραίων κόμβων δοκών υποστυλωμάτων σύμφωνα με τους EC2 και EC8 για διάφορα δοκίμια για ποιότητα σκυροδέματος C50 και C90 και χάλυβας B500C . Στο κεφάλαιο αυτό υπάρχουν σχέδια όπου φαίνονται οι οπλισμοί των δοκιμίων και πίνακες όπου παρουσιάζονται οι διαμήκεις και εγκάρσιοι οπλισμοί των κόμβων.

Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται μια νέα μεθοδολογία σχεδιασμού ακραίων κόμβων δοκού –υποστυλώματος. Σύμφωνα με τη νέα μέθοδο η παραλαβή των δυνάμεων που ασκούνται στον κόμβο γίνεται από ένα μηχανισμό , το μηχανισμό του διαγώνιου θλιπτήρα . Η συμπεριφορά του κόμβου ως απαραμόρφωτου στερεού    συνδέεται με την ικανότητα του διαγώνιου θλιπτήρα να εξασφαλίσει τη ροή των θλιπτικών τάσεων μέσα στον κόμβο χωρίς να έχουμε εκτεταμένη ρηγμάτωση μετά το σχηματισμό πλαστικής άρθρωσης στη διεπιφάνεια κόμβου –δοκού.  Ο σχεδιασμός του κόμβου ανάγεται στο σχεδιασμό του διαγώνιου θλιπτήρα του οποίου η αντοχή υπολογίζεται θεωρώντας τον κόμβο ως το διατμητικό τμήμα μιας υψίκορμης δοκού στην οποί ασκείται ένα διπλό σημειακό φορτίο . Υπολογίζοντας την αντοχή του κόμβου και συγκρίνοντας με την τέμνουσα που μεταφέρει  έχουμε τη δυνατότητα να υπολογίσουμε τον οπλισμό που θα πρέπει να τοποθετηθεί στον κόμβο.

Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε ο σχεδιασμός των δοκιμίων, που είχαμε οπλίσει βάσει των EC2 και EC8 , με τη νέα μέθοδο που προτάθηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο . Οι οπλισμοί των δοκιμίων παρουσιάζονται σε σχέδια και πίνακες.

Στη συνέχεια έγινε σύγκριση των αντοχών των κόμβων και των οπλισμών τους όπως προκύπτουν από το σχεδιασμό με EC2 και ΕC8  και από το σχεδιασμό με τη νέα μέθοδο.

Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι ο σχεδιασμός με EC2 και EC8 προβλέπει πλήθος συνδετήρων στον κόμβο με αποτέλεσμα να προκαλείται συμφόρηση οπλισμού στον κόμβο και να μην είναι εύκολη η σκυροδέτηση τους . Επίσης οι αντοχές των κόμβων είναι αρκετά μεγαλύτερες από τις αντοχές των κόμβων όπως τις υπολογίσαμε με τη νέα μέθοδο σε αυτή την εργασία . Τέλος , ο οπλισμός των κόμβων βάσει της νέας μεθόδου σχεδιασμού είναι αρκετά λιγότερος από τον οπλισμό που απαιτείται βάσει ευρωκώδικων.

Στο τέλος της παρούσας εργασίας παρουσιάζονται  για ένα δοκίμιο αναλυτικά όλα τα βήματα που ακολουθήσαμε για το σχεδιασμό των δοκιμίων και συγκεκριμένα των κόμβων δοκών υποστυλωμάτων αυτών των δοκιμίων βάσει των διατάξεων του EC2 και EC8 και βάσει της νέας μεθόδου που παρουσιάστηκε στην παρούσα εργασία.  

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ