Στατική μελέτη μεταλλικού ανυποστήρικτου φρεατίου ανελκυστήρα

Abstract

Η διπλωματική αυτή εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη της στατικής και σεισμικής αντοχής ενός φρεατίου ανελκυστήρα, με βάση τους Ευρωκώδικες 1, 3 και 8, καθώς και τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων (FEM). Η μελέτη περιλαμβάνει την ανάλυση του πλαισίου του ανελκυστήρα υπό στατικά και σεισμικά φορτία, καθώς και την εκτίμηση της αντοχής του σε λυγισμό. Το Κεφάλαιο 1 παρέχει μια γενική επισκόπηση της δομής και του περιεχομένου της εργασίας, αναδεικνύοντας τη σημασία της μελέτης των ανελκυστήρων και τη συμβολή των Ευρωκωδίκων στον σχεδιασμό τους. Στο Κεφάλαιο 2 γίνεται μια εκτενής ανασκόπηση της ιστορίας και της εξέλιξης των ανελκυστήρων, με ιδιαίτερη έμφαση στη διάκριση μεταξύ υδραυλικών και μηχανικών ανελκυστήρων. Παρουσιάζονται οι διαφορετικοί τύποι ανελκυστήρων και οι αρχές λειτουργίας τους, με αναλυτική περιγραφή των προτύπων που ρυθμίζουν τον σχεδιασμό τους. Επίσης, δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στους Ευρωκώδικες 1, 3 και 8, οι οποίοι καθορίζουν τις απαιτήσεις για τη στατική και σεισμική αντοχή των κατασκευών. Το Κεφάλαιο 3 εστιάζει στη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων (FEM), εξηγώντας τις βασικές αρχές και τις εφαρμογές της στη μελέτη των δικτυωμάτων. Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιήθηκε εκτενώς για τις προσομοιώσεις της συμπεριφοράς του πλαισίου του ανελκυστήρα υπό διαφορετικές συνθήκες φόρτισης. Στο Κεφάλαιο 4, παρουσιάζεται το τρισδιάστατο μοντέλο του πλαισίου του ανελκυστήρα, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για τις αναλύσεις που ακολουθούν. Περιλαμβάνονται λεπτομερή κατασκευαστικά σχέδια, τα οποία αποδίδουν με ακρίβεια τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του πλαισίου. Στο Κεφάλαιο 5, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της στατικής ανάλυσης του φρεατίου του ανελκυστήρα. Οι Ευρωκώδικες 1, 3 και 8 χρησιμοποιήθηκαν για να εκτιμηθεί η συμπεριφορά του πλαισίου υπό διαφορετικές φορτίσεις. Συγκεκριμένα:  Σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 1, που αφορά τα στατικά και δυναμικά φορτία, η ανάλυση έδειξε ότι η συνολική παραμόρφωση του φρεατίου είναι 1.31 mm, και οι τάσεις που αναπτύσσονται βρίσκονται εντός των επιτρεπτών ορίων. Οι μεγαλύτερες παραμορφώσεις παρατηρήθηκαν στις βάσεις του φρεατίου, όπου συγκεντρώνονται τα φορτία, κάτι που είναι αναμενόμενο και φυσιολογικό. Στην ανάλυση λυγισμού, σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 3, το κρίσιμο φορτίο λυγισμού είναι 72.459 φορές το εφαρμοζόμενο φορτίο, γεγονός που δείχνει ότι το φρεάτιο έχει επαρκή αντοχή σε λυγισμό και δεν αναμένεται να υποστεί αστοχία υπό κανονικά ή αυξημένα φορτία. Η ανάλυση με βάση τον Ευρωκώδικα 8, που αφορά τα σεισμικά φορτία, έδειξε ότι το φρεάτιο μπορεί να αντέξει τις σεισμικές δονήσεις χωρίς σημαντικές παραμορφώσεις ή αστοχίες. Η μέγιστη τάση Von Mises που καταγράφηκε ήταν 67 MPa, η οποία είναι πολύ χαμηλότερη από την αντοχή διαρροής του χάλυβα, γεγονός που υποδεικνύει ότι η κατασκευή είναι ασφαλής σε περίπτωση σεισμού. Τέλος, στο Κεφάλαιο 6, συνοψίζονται τα συμπεράσματα της μελέτης. Η ανάλυση έδειξε ότι το πλαίσιο του ανελκυστήρα είναι επαρκώς σχεδιασμένο και μπορεί να αντέξει τόσο τα στατικά όσο και τα σεισμικά φορτία. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι η κατασκευή λειτουργεί εντός ασφαλών ορίων και δεν απαιτούνται επιπλέον ενισχύσεις. Οι Ευρωκώδικες που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάλυση διασφάλισαν ότι η κατασκευή είναι σταθερή, ανθεκτική και έτοιμη να ανταποκριθεί σε οποιεσδήποτε φορτίσεις μπορεί να αντιμετωπίσει, είτε προέρχονται από το βάρος της είτε από σεισμικές δονήσεις