Το αντικείμενο της εργασίας
είναι ο σχεδιασμός ενός τυποποιημένου πολυώροφου
μεταλλικού κτιρίου με βάση τους Ευρωκώδικες 3,4 και 8. Η
βασική διαφορά της παρούσας μελέτης με μία τυπική
διαδικασία διαστασιολόγησης έγκειται στο ότι δεν μας
ενδιαφέρει απλώς να παράξουμε τον τελικό φορέα, αλλά να
καταγράψουμε επακριβώς τα βήματα, που μας οδήγησαν σε
αυτόν. Ο στόχος αυτής της διαδικασίας είναι διττός. Από
τη μία πλευρά στοχεύουμε στο να προσφέρουμε στον
αναγνώστη ένα χρήσιμο παράδειγμα διαστασιολόγησης ενός
πολυωρόφου κτιρίου με βάση τους ευρωπαϊκούς κανονισμούς,
στο οποίο θα φαίνεται ξεκάθαρα ο αλγόριθμος της
διαστασιολόγησης. Για το λόγο αυτό, δεν θα παρουσιάσουμε
απευθείας τον τελικό φορέα με τους απαραίτητους
ελέγχους, που επαληθεύουν την ορθότητα του σχεδιασμού,
αλλά θα ακολουθήσουμε την αντίστροφη πορεία. Ξεκινώντας
από μια τεκμηριωμένη προδιαστασιολόγηση, θα καταλήξουμε
με δοκιμές στον τελικό φορέα παραθέτοντας κάθε έλεγχο
που οδηγεί σε αλλαγή διατομής ενός δομικού στοιχείου.
Από την άλλη πλευρά, στοχεύουμε στη διερεύνηση της
εφαρμοσιμότητας του Ευρωκώδικα 8 σε πολυώροφα κτίρια και
στην ανάδειξη πιθανών παθογενειών του κανονισμού, που
μπορεί να δυσχεραίνουν τη διαδικασία διαστασιολόγησης.
Συνεπώς, θα ακολουθήσουμε επακριβώς τους κανόνες
σχεδιασμού και τους ελέγχους του EN1998 και όπου αυτοί
δεν καλύπτονται απο το λογισμικό ανάλυσης (ETABS
v15.2.2.), θα κατασκευάσουμε υποπρογράμματα σε MatLab ή
Microsoft Excel, που θα πραγματοποιούν τους αντίστοιχους
ελέγχους.
Ένας επιπλέον στόχος είναι η
διευρεύνηση της εφαρμοσιμότητας του EN1998 σε πλαίσια με
συνδέσμους χωρίς εκκεντρότητα σχήματος τύπου Split-X,
στα οποία οι διαγώνιοι σύνδεσμοι μορφής Χ εκτείνονται σε
δύο ορόφους. Παρά το ότι τα συγκεκριμένα συστήματα
χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολυώροφες μεταλλικές
κατασκευές, δεν καλύπτονται από τον EN1998. Με αυτό ως
δεδομένο θα αντιμετωπίσουμε τα συστήματα αυτά ως
κλασσικά συστήματα κεντρικών συνδέσμων μορφής Χ, με
όποιες δυσκολίες και αδιέξοδα αυτό συνεπάγεται.
Ο φορέας που επιλέγεται είναι
ένα τυποποιημένο 9-όροφο κτίριο, με δύο διαφορετικά
συστήματα ανάληψης οριζόντιων φορτίσεων, ένα για κάθε
διεύθυνση. Αυτό μας βοηθά τόσο στο να περιγράψουμε
ξεκάθαρα τη διαδικασία διαστασιολόγησης, όσο και στο να
αποφύγουμε τις στατικές ιδιαιτερότητες ενός πολύπλοκου
φορέα, που θα καθιστούσαν θολή την εφαρμογή των
διατάξεων του κανονισμού. Αρχικά, το κτίριο θα
διαστασιολογηθεί με βάση τα εντατικά και παραμορφωσιακά
μεγέθη που προκύπτουν από τις δράσεις της κατασκευής και
από την εφαρμογή των κατασκευαστικών διατάξεων που
προβλέπει ο EN1998. Στο τέλος, θα γίνουν Μη-Γραμμικές
Στατικές Αναλύσεις κατά τις δύο διευθύνσεις για να
διαπιστωθεί το αν ο σχεδιασμός του φορέα έναντι σεισμού
με βάση τις παραπάνω διατάξεις είχε το επιθυμητό
αποτέλεσμα.