Σχεδιασμός λεπτότοιχων μελών και συνδέσεων ψυχρής έλασης

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία, μελετώνται οι αρχές σχεδιασμού λεπτότοιχων χαλύβδινων διατομών, διαμορφωμένες εν ψυχρώ καθώς και οι τρόποι σύνδεσης τους. Η εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη. Στο πρώτο, γίνεται εκτενής αναφορά του τρόπου παραγωγής, των χαρακτηριστικών, του σχεδιασμού και των καταπονήσεων στις οποίες υποβάλλονται τα λεπτότοιχα χαλύβδινα μέλη. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη μελέτη των μορφών λυγισμού από τις οποίες καταπονούνται τα λεπτότοιχα στοιχεία, σύμφωνα πάντα με το μέρος 1-3 του Ευρωκώδικα 3. Επιπλέον, όσον αφορά τις συνδέσεις, περιγράφονται οι διάφοροι τρόποι με τους οποίους πραγματοποιούνται, οι μορφές αστοχίας τους, όπως επίσης και η διαστασιολόγηση με βάση το μέρος 1-3 του Ευρωκώδικα 3. Στο δεύτερο μέρος, δημιουργήθηκαν με τη χρήση του προγράμματος Excel Microsoft Office, υπολογιστικά φύλλα με σκοπό τον υπολογισμό της επάρκειας ή όχι διάφορων περιπτώσεων μελών και συνδέσεων. Πιο αναλυτικά, στο πρώτο παράδειγμα γίνεται ο έλεγχος επάρκειας μιας αμφιέριστης τεγίδας διατομής C, υπό τη δράση ανεμοπίεσης. Στο δεύτερο, παρουσιάζεται ο έλεγχος ενός διμελούς υποστυλώματος από διατομές C, καταπονούμενο από αξονική δύναμη αλλά και από γραμμικά μεταβαλλόμενες ροπές. Συμπληρωματικά, προκειμένου να ελεγχθεί η επάρκεια των συνδέσεων των λεπτότοιχων διατομών ψυχρής έλασης, δημιουργήθηκαν ξανά με τη χρήση του προγράμματος Excel Microsoft Office, τρία παραδείγματα για τον εκάστοτε τρόπο σύνδεσης. Για τα μηχανικά μέσα, εξετάστηκε η επάρκεια των κοχλιών, των πριτσινιών και των αυτοεμπηγνυόμενων βιδών με διαφορετικά συνδεόμενα μέλη σεκάθε περίπτωση, ενώ για τις συγκολλήσεις ελέγχθηκαν οι συνδέσεις σημειακών ραφών, ραφών οπών και εξωραφών σε συνδεόμενα ελάσματα. Οι υπολογισμοί των αντοχών και των γεωμετρικών στοιχείων, τόσο των διατομών όσο και των συνδέσεων, γίνονται βασιζόμενοι στα πρότυπα του Ευρωκώδικα 3 και ειδικότερα στα μέρη 1-1 «Γενικοί κανόνες και κανόνες για κτίρια», 1-3 «Γενικοί κανόνες – Συμπληρωματικοί κανόνες για μέλη και φύλλα ψυχρής έλασης» και 1-5 «Δομικά στοιχεία και επίπεδα ελάσματα». Τέλος, μετά το πέρας των ελέγχων αναφέρονται υπό μορφή συμπερασμάτων τα αποτελέσματα των παραδειγμάτων.