Το υπερβολικό παραβολοειδές (HYPAR) μεταξύ των συνηθέστερων τύπων κελύφους χρησιμοποιείται για κάλυψη μεγάλων επιφανειών χωρίς κολόνες με πολύ μικρά πάχη πλάκας, έτσι η χρήση του HYPAR βοηθά στην επίτευξη μεγάλων ανοιγμάτων με μειωμένο κόστος από 15 έως 20% καθώς εξοικονομείται μεγάλη ποσότητα τσιμέντου. Το υπερβολικό παραβολοειδές έχει επίσης ένα ακόμα χαρακτηριστικό πλεονέκτημα, καθώς μπορεί να κατασκευαστεί σαν ευθειογενές εκ μεταφοράς, πράγμα που μειώνει επίσης το κόστος σε ορισμένο βαθμό. Επιπλέον, τέτοια υπόστεγα κελύφους μπορούν να στηρίξουν μεγάλα φορτία με λιγότερα υλικά σε μεγαλύτερα ανοίγματα, καθιστώντας τα έτσι μια αποτελεσματική λύση στο πρόβλημα της μεταφοράς φορτίων οροφής σε μεγάλα ανοίγματα.  

 Σε αυτή τη μεταπτυχιακή εργασία μελετάται ο σχεδιασμός ενός υποστέγου από σκυρόδεμα, διαστάσεων 40x40 m, το οποίο αποτελεί τον συνδυασμό τεσσάρων επί μέρους χαμηλών υπερβολικών παραβολοειδών κελυφών, και στηρίζεται συνολικά σε 2 διασταυρούμενα πλαίσια, αρθρωμένα στη βάση τους. Δεδομένου ότι, το σκυρόδεμα είναι αδύναμο στις εφελκυστικές τάσεις, στο εσωτερικό του κελύφους εντάσσεται ένα πλέγμα προεντεταμένων καλωδίων.  

Στα εξωτερικά σύνορα του κελύφους, τοποθετούνται ευθύγραμμες δοκοί, αρχικώς στηριζόμενες καθ’ όλο το μήκος τους. Στη συνέχεια, γίνεται η ανάλυση του συστήματος κελύφους και δοκών, αφού αφαιρεθούν οι εξωτερικές στηρίξεις.  

Αρχικά, ως φορέας του υποστέγου επιλέγεται μία επίπεδη πλάκα προκειμένου να παρατεθούν τα συγκριτικά αποτελέσματα της ανάλυσης του εν λόγω φορέα, με τον φορέα του HYPAR κελύφους. Με αυτόν τον τρόπο γίνεται κατανοητό ότι, ενώ η κάλυψη χώρων μεγάλων διαστάσεων με μία επίπεδη πλάκα είναι πρακτικά ασύμφορη, με την εναλλασσόμενη καμπυλότητα που προσφέρει το HYPAR κέλυφος είναι δυνατόν ακόμα και με πολύ μικρά πάχη να πετύχουμε μεγάλα ανοίγματα.  

Η εργασία αποτελείται από 7 Κεφάλαια, τα οποία συνοπτικά περιγράφονται παρακάτω.  

 Στο 1ο Κεφάλαιο αναλύονται οι παραδοχές που ελήφθησαν υπόψη κατά τον σχεδιασμό, όσον αφορά στα χρησιμοποιούμενα υλικά και τα επιβαλλόμενα φορτία.   ,

Στο 2ο Κεφάλαιο παρατίθεται τα αποτελέσματα της ανάλυσης για τον αρχικώς επιλεγόμενο φορέα του υποστέγου, δηλαδή μία επίπεδη πλάκα, διαστάσεων 20x20 m. Η επίπεδη πλάκα, θεωρείται ότι στηρίζεται περιμετρικά στις δύο πλευρές της μέσω πάκτωσης ενώ στις υπόλοιπες δύο μέσω άρθρωσης.  

Στο 3ο Κεφάλαιο παρατίθενται τα συγκριτικά αποτελέσματα της ανάλυσης για τον τελικά επιλεγόμενο φορέα του υποστέγου, το υπερβολικό παραβολοειδές κέλυφος, διαστάσεων 20x20 m, ο οποίος ομοίως θεωρείται ότι στηρίζεται περιμετρικά στις δύο πλευρές του μέσω πάκτωσης, ενώ στις υπόλοιπες δύο μέσω άρθρωσης.  

Στο 4ο Κεφάλαιο αναλύεται η φέρουσα λειτουργία του HYPAR κελύφους, η οποία είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη γεωμετρία του.  

Στο 5ο Κεφάλαιο τοποθετούνται δύο συνοριακές δοκοί στα εξωτερικά ευθύγραμμα σύνορα του κελύφους, οι οποίες παραμένουν ελεύθερες σε όλο το μήκος τους και στηρίζονται μόνο στα κατώτερα άκρα τους μέσω πάκτωσης. Κατ’ αυτόν τον τρόπο δημιουργούνται δύο εξέχοντες πρόβολοι, μήκους 20 m. Αφού γίνει ξεχωριστή ανάλυση για το σύστημα των δύο προβόλων, καθίσταται σαφές ότι η απελευθέρωση τους από τις ενδιάμεσες στηρίξεις, είναι εφικτή μόνο με την τοποθέτηση προεντεταμένων καλωδίων κατά μήκος των ευθύγραμμων γενετειρών του κελύφους. Εξετάζοντας ξεχωριστά το σύστημα προβόλων-καλωδίων, και στη συνέχεια το συνολικό σύστημα του κελύφους με τα καλώδια, υπολογίζεται η απαιτούμενη δύναμη της προεντάσεως στις δύο περιπτώσεις.  

Στο 6ο Κεφάλαιο παρουσιάζεται η τελική μορφή του φορέα του υποστέγου, διαστάσεων 40x40 m, ο οποίος αποτελεί τον συνδυασμό των 4 επιμέρους HYPAR κελυφών διαστάσεων 40x40 m. Το σύνολο της κατασκευής, στηρίζεται σε δύο διασταυρούμενα πλαίσια, τα οποία θεωρούνται αρθρωμένα στη βάση τους. Στο κεφάλαιο αυτό, γίνεται η διαστασιολόγηση των επιμέρους δομικών στοιχείων της κατασκευής και πραγματοποιούνται έλεγχοι σε οριακή κατάσταση λειτουργικότητας. Η μελέτη και ο αντισεισμικός σχεδιασμός του υποστέγου πραγματοποιείται σύμφωνα με τις διατάξεις του ΕΝ 1991, του ΕΝ 1992 και του ΕΝ 1998. Για την ανάλυση της κατασκευής εφαρμόστηκε η μέθοδος ιδιομορφικής ανάλυσης φάσματος απόκρισης.  

Στο 7ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και οι παρατηρήσεις που προέκυψαν από την εκπόνηση της παρούσας εργασίας, καθώς και κάποια παραδείγματα αντίστοιχων υπαρχουσών κατασκευών.  

Στο τέλος παρουσιάζεται η βιβλιογραφία στην οποία βασίστηκε η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία.  

Για την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων, ο σχεδιασμός θα πραγματοποιηθεί με τη χρήση του προγράμματος SAP2000 v19.0.0 της εταιρείας CSI.