Παραμετρικός σχεδιασμός μεταλλικού φορέα

Κοτίνη, Γεωργία

Parametric design of steel structure

Διπλωματική εργασία

Author

Κοτίνη, Γεωργία

Date

2022-02-17

Advisor

Μαγείρου, Γεώργιος
Repapis, Constantinos

Διπλωματική Εργασία (7.350Mb)

Keywords

Μεταλλικές κατασκευές ; Αντισεισμικός σχεδιασμός ; Ανελαστική στατική ανάλυση ; Παραμετρική ανάλυση ; Πολυώροφο κτίριο ; Μεταλλικά κτίρια ; Χάλυβας

Abstract

Η συγκεκριμένη εργασία έχει ως αντικείμενο τον παραμετρικό σχεδιασμό μεταλλικού φορέα. Συγκεκριμένα εξετάστηκαν τέσσερις περιπτώσεις μεταλλικών φορέων με διαφορετική γεωμετρία ως προς το ύψος και τα ανοίγματα, σύμφωνα με τις κανονιστικές διατάξεις και τα πρότυπα των Ευρωπαϊκών Κανονισμών 3 και 8. Η ανάλυση τόσο η ελαστική όσο και η ανελαστική έγινε με χρήση κατάλληλου λογισμικού προγράμματος (Fespa), που αναπτύσσει η εταιρεία LH Λογισμική. Πραγματοποιήθηκε αρχικά η ανάλυση και διαστασιολόγηση των τεσσάρων διαφορετικών φορέων. Έπειτα ακολούθησε αποτίμηση ικανότητας σεισμικής συμπεριφοράς των φορέων, μέσω ανελαστικών αναλύσεων, με τη μέθοδο pushover, προκειμένου να μελετηθούν οι φορείς υπό «ρεαλιστικές» συνθήκες σεισμικής διέγερσης. Από τα διαγράμματα απαίτησης ικανότητας που προέκυψαν, για κάθε μία από τις τρεις στάθμες επιτελεστικότητας, πραγματοποιήθηκε η σύγκριση μεταξύ των τεσσάρων φορέων, που μελετήθηκαν. Τελικά παρήχθησαν συμπεράσματα σχετικά με τη συμπεριφορά των φορέων έναντι αντοχής, ασφάλειας και οικονομίας (κατασκευής).

Abstract

The aim of this diploma thesis is to address the parametric design of steel structure. Specifically, four distinct steel structures were studied in terms of geometry, height and openings, in accordance with the regulations and standards of Structural Eurocodes 3 and 8. The elastic and inelastic static analysis of the different structures were implemented by using Fespa (LH Λογισμική, 2018), a structural engineering software specific for analysis and design of earthquake resistant buildings. Firstly, a thorough analysis and dimensioning of the individual steel structures was performed. This was followed by an assessment of the seismic behavior of the structures, through static-nonlinear analysis, using the pushover method, which allows us to study every individual steel structure in “realistic conditions” of seismic excitation. Then, the pushover analysis results for each of the three performance levels, which were visualized using the Acceleration Displacement Response Spectrum (ADRS) diagram, were compared among the four distinct steel structures. Finally, the conclusions were based on the behavior of the different steel structures in relation to the durability, safety and economy of the construction.