Κωδικοποίηση απαιτήσεων EC-2 και EC-8 για τις τρεις κατηγορίες πλαστιμότητας και σύνταξη υπολογιστικών εργαλείων. Εφαρμογή σε συγκεκριμένο κτήριο με ή χωρίς τοιχώματα.

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία ασχολούμαστε με δύο πανομοιότυπα σε κάτοψη πενταόροφα κτήρια από ωπλισμένο σκυρόδεμα. Η διαφορά των δύο αυτών κατασκευών έγκειται στο στατικό τους σύστημα. Πιο συγκεκριμένα, η πρώτη αποτελεί τυπικό παράδειγμα πλαισιωτής κατασκευής ενώ η δεύτερη τυπικό παράδειγμα τοιχωματικής κατασκευής. Κύριο μέρος της διπλωματικής εργασίας αυτής είναι η αναλυτική διαστασιολόγηση των δύο κατασκευών, και για τις τρεις κατηγορίες πλαστιμότητας (χαμηλή, μέση, υψηλή), με βάση τις διατάξεις των Ευρωκωδίκων. Η στατική μελέτη, και των δύο κατασκευών, πραγματοποιείται με τη χρήση του ηλεκτρονικού λογισμικού SAP2000 ενώ η διαστασιολόγηση αυτών πραγματοποιείται βήμα βήμα από εμάς με τη βοήθεια του Excel. Στόχος της αναλυτικής διαστασιολόγησης που κάνουμε είναι η βαθύτερη κατανόηση και παρουσίαση όλων των διατάξεων των Ευρωκωδίκων καθώς και η δημιουργία ενός χρήσιμου βοηθήματος για όποιον θελήσει να διαστασιολογήσει κατασκευές από σκυρόδεμα στο μέλλον. Επιπλέον, η διαστασιολόγηση δύο πανομοιότυπων κατασκευών για τις τρεις κατηγορίες πλαστιμότητας, επιτρέπει τη σύγκριση και την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων σε δύο επίπεδα. Πρώτον, μελετώντας κάθε κατασκευή ξεχωριστά γίνεται σύγκριση μεταξύ των αποτελεσμάτων που εξάγονται για κάθε κατηγορία πλαστιμότητας. Δεύτερον, μελετώντας κάθε κατηγορία πλαστιμότητας ξεχωριστά γίνεται σύγκριση μεταξύ των αποτελεσμάτων που εξάγονται για κάθε κατασκευή. Τα συμπεράσματα αυτά σχετίζονται με την οικονομικότητα σε σκυρόδεμα και χάλυβα οπλισμού, τις μετακινήσεις και την αντοχή των κατασκευών. Οι τρεις παραπάνω τομείς είναι ιδιαίτερα σημαντικοί και θα πρέπει να ληφθούν υπόψη στην επιλογή του στατικού συστήματος και της πλαστιμότητας κατά τη μελέτη μίας κατασκευής. Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελείται από οκτώ κεφάλαια: Στο κεφάλαιο 1 πραγματοποιείται η περιγραφή των δύο κατασκευών και η παρουσίαση των παραδοχών της ανάλυσης και του σχεδιασμού. Στο κεφάλαιο 2 παρουσιάζονται οι δράσεις που καταπονούν τις δύο κατασκευές. Στο κεφάλαιο 3 πραγματοποιείται η προσομοίωση των στατικών μοντέλων που θα χρησιμοποιηθούν στη στατική μελέτη. Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται οι μέθοδοι ανάλυσης των δύο κατασκευών. Στο κεφάλαιο 5 πραγματοποιείται η διαστασιολόγηση των δύο κατασκευών και για τις τρεις κατηγορίες πλαστιμότητας (χαμηλή, μέση, υψηλή). Στο κεφάλαιο 6 παρουσιάζονται τα κατασκευαστικά σχέδια των μελών των δύο κατασκευών. Στο κεφάλαιο 7 παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τη διαστασιολόγηση των δύο κατασκευών. Στο κεφάλαιο 8 παρατίθεται παράρτημα με τα διαγράμματα των εντατικών μεγεθών και τους πίνακες της διαστασιολόγησης των δύο κατασκευών.

In this paper we deal with two identical 5-storey buildings of reinforced concrete. The difference between these two structures resides in the static system. More specifically, the first structure is a typical frame structure while the second one, mainly, consists of concrete walls. The main part of this paper is the analytical design of both structures, for all three ductility classes (low, medium, high), based on the provisions of Eurocodes . The structural design of both structures is accomplished using the computer software SAP2000. The reinforcement design is done step by step using Excel. The objective of the analytical design is the deeper understanding and presentation of all the provisions of Eurocodes. Additionally, we create a useful device for anyone who wants to design a concrete structure in the future. Moreover, the design of two identical structures for all three ductility classes, allows us to compare and extract useful conclusions on two levels. Firstly, we compare the results given of every ductility class for each structure. Secondly, we compare the results given of each structure for all three ductility classes. These findings are related to the economy in concrete and reinforcement steel, displacement and construction resistance. These three areas are particularly important and should be taken into consideration so as to choose the appropriate structural system and ductility class during the design of a structure. This paper consists of eight chapters. Each chapter includes: Chapter 1: Description of both structures and presentation of the assumptions of analysis and design. Chapter 2: Presentation of the forces that strain both structures. Chapter 3: Performance of simulation of static models to be used in structural design . Chapter 4: Presentation of the methods of analysis for both structures. Chapter 5: Reinforcement design of both structures for all three ductility classes ( low, medium, high ) . Chapter 6: Presentation of the drawings of both structures. Chapter 7: Presentation of the results of the comparison of both structures. Chapter 8: Annexes with diagrams of internal forces and tables of the design of both structures.