Σεισμική συμπεριφορά διαζωμάτων τοιχοποιίας από οπλισμένο σκυρόδεμα με χαλύβδινα ελάσματα

Στούρα, Χαρίκλεια; Stoura, Charikleia

dc.contributor.author	Στούρα, Χαρίκλεια	el
dc.contributor.author	Stoura, Charikleia	en
dc.date.accessioned	2016-03-16T12:21:54Z
dc.date.available	2016-03-16T12:21:54Z
dc.date.issued	2016-03-16
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42149
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10784
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Διάζωμα	el
dc.subject	Κοχλίες	el
dc.subject	Αντικατάσταση οπλισμού	el
dc.subject	Χαλύβδινα ελάσματα	el
dc.subject	Πείραμα	el
dc.subject	Tie beam	en
dc.subject	Bolts	en
dc.subject	Reinforcement replacement	en
dc.subject	Steel plates	en
dc.subject	Experiment	en
dc.title	Σεισμική συμπεριφορά διαζωμάτων τοιχοποιίας από οπλισμένο σκυρόδεμα με χαλύβδινα ελάσματα	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Οπλισμένο σκυρόδεμα	el
heal.classification	Αντισεισμική τεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-11-05
heal.abstract	Στη παρούσα διπλωματική εργασία περιγράφεται και αναλύεται ένα διάζωμα τοιχοποιίας από οπλισμένο σκυρόδεμα με χαλύβδινα ελάσματα τοποθετημένα στο εφελκυόμενο και θλιβόμενο πέλμα του. Τα ελάσματα σταθεροποιούνται με εγκάρσιους κοχλιωτούς συνδέσμους, οι οποίοι διαπερνούν καθ’ ύψος το διάζωμα και τα ελάσματα, κοχλιώνονται με περικόχλια εκατέρωθεν αυτών και θεωρείται ότι εξασφαλίζουν τη συνάφεια μεταξύ χάλυβα και σκυροδέματος. Στόχος είναι η δημιουργία μιας κατασκευής της οποίας η ανθεκτικότητα στο χρόνο δεν επηρεάζεται από τη διάβρωση του χαλύβδινου οπλισμού, αφού ο τελευταίος έχει τη δυνατότητα να αντικαθίσταται όταν διαβρωθεί και χάσει μεγάλο μέρος της αντοχής του. Η διαστασιολόγηση του διαζώματος γίνεται λαμβάνοντας υπόψη τον τρόπο ανάλυσης και τους περιορισμούς που αφορούν κυρίως τις συνήθεις κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα, αλλά και τις σύμμικτες κατασκευές. Τίθενται ωστόσο, κάποιες παραδοχές απαραίτητες για την προσαρμογή των συνήθων διαδικασιών στις ανάγκες της ιδιαίτερης αυτής κατασκευής. Τα χαλύβδινα ελάσματα διαστασιολογούνται και ελέγχονται ώστε να μπορούν να παραλάβουν τη δρώσα καμπτική ροπή, ενώ οι κοχλίες θα πρέπει να είναι σε θέση να φέρουν τη δρώσα τέμνουσα δύναμη και τις διατμητικές τάσεις που αναπτύσσονται στη διεπιφάνεια μεταξύ του σκυροδέματος της δοκού και του χάλυβα των ελασμάτων. Προκειμένου να ελεγχθεί η ορθότητα της παραπάνω διαδικασίας υπολογισμού των στοιχείων του διαζώματος, καθώς και το κατά πόσο είναι εφικτή η ασφαλής λειτουργία του, διενεργούνται πειράματα στο Εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογία του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Η πειραματική διαδικασία περιλαμβάνει την εφαρμογή στατικής μονοτονικής φόρτισης τεσσάρων σημείων σε δύο δοκούς. Η μία δοκός (Δοκός Α) είναι οπλισμένη με δύο ίσα χαλύβδινα ελάσματα, ένα στο εφελκυόμενο και ένα στο θλιβόμενο πέλμα της, και με δύο, κατά την εγκάρσια διεύθυνση, κοχλίες, διατεταγμένους ανά καθορισμένες αποστάσεις. Η διάταξη της δεύτερης δοκού (Δοκός Β) είναι ακριβώς ίδια με τη προηγούμενη, με τη διαφορά, ότι στην εγκάρσια διεύθυνση η δοκός φέρει έναν κοχλία αντί για δύο. Η κύρια διαφορά που παρατηρείται μεταξύ των δύο δοκών κατά τη διεξαγωγή των πειραμάτων είναι, ότι η Δοκός Β παρουσιάζει αρκετά μεγαλύτερο βέλος κάμψης σε σχέση με τη Δοκός Α, καθώς επίσης και μεγαλύτερου πάχους ρωγμές. Επίσης, αστοχεί σε τοπικό λυγισμό του θλιβόμενου ελάσματός της για φορτίο μικρότερο του μέγιστου φορτίου που ασκείται στη Δοκό Α, η οποία τελικά δε φτάνει σε αστοχία. Οι δύο δοκοί του πειράματος μελετώνται και υπολογιστικά, όπου προβλέπεται η αστοχία τους σε καμπτικό λυγισμό. Εφόσον, οι αποστάσεις μεταξύ των κοχλιών είναι οι ίδιες, η αστοχία θα έπρεπε να επέρχεται για ίδιο φορτίο. Αυτό όμως δε ισχύει, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, καθώς η Δοκός Β, παρόλο που ξεπέρασε το φορτίο αστοχίας που είχε υπολογιστεί, αστόχησε σε μικρότερο φορτίο από το μέγιστο που εφαρμόστηκε στη Δοκό Α. Αυτό, σε συνδυασμό με τη γενικότερη συμπεριφορά των δύο δοκών κατά τη διεξαγωγή των πειραμάτων, καθιστούν πιο δόκιμη τη χρήση δύο κοχλιών αντί για έναν στη προκειμένη διάταξη. Παρ’ όλα αυτά, τα πολύ μεγάλα βέλη κάμψης που αναπτύσσονται, υποδεικνύουν ότι τελικά η υπόθεση της εξασφάλισης πλήρους συνάφειας με τη χρήση κοχλιών, δεν είναι ορθή. Προτείνεται λοιπόν, μια διαδικασία υπολογισμού των τριγραμμικών διαγραμμάτων Δύναμης – Μετακίνηση, στην οποία εισάγονται διορθωτικοί συντελεστές, οι οποίοι λαμβάνουν υπόψη τις ολισθήσεις μεταξύ σκυροδέματος και ελασμάτων, ώστε τα υπολογιστικά αποτελέσματα να προσεγγίζουν τα πειραματικά.	el
heal.abstract	The subject of this diploma thesis is the design of a reinforced concrete tie beam with Steel plates attached on its tension and compression sides. The plates are held in place by transverse bolts, which extend throughout the beam height and the plates, are screwed in both ends and create the bond between the steel plates and the concrete. The target is the design of a structure which is not affected by the corrosion of the reinforcement, since the reinforcement can be replaced when corroded and loses its durability. The procedure and limitations used for the design of this tie beam are these of common reinforced concrete structures, as well as composite structures. Furthermore, certain assumptions are being made for adjustment of the procedure on the particularities of this tie beam. The steel plates are designed, so that they can withstand the bending moment that is occurring because of the load. The bolts have to resist the shear force and the shear stress developed on the interface between concrete and steel. In order to evaluate the accuracy of the design method being used, experiments are conducted in the Laboratory for Earthquake Engineering of National and Technical University of Athens. For the experiments two beams are used, that are tested under static four point loading testing. Beam A is reinforced by two equal steel plates, one of them on the tension side and one on the compression side, and by two transverse bolts arranged in certain distances among the beam. Beam B is equal to the Beam A. The only difference is the use of one bolt instead of two. The main difference between those experiments, is that Beam B appears to have bigger deflections than Beam A and cracks widths. Moreover, Beam B fails by flexural buckling of the compression steel plate, in smaller load than the maximum imposed load on Beam A. The beams are also being calculated analytically, where fail by flexure buckling of the compressive steel plate is predicted for both beams. As long as the bolts of both beams are arranged in the same distances, failure load should be the same. As mentioned before, this is not true, because Beam B, despite exceeding the failure load calculated, it steel failed in smaller load than Beam A. This in conjunction with the general behavior of the two beams, makes the use of two bolts instead of one more appropriate for this tie beam. Nevertheless, the very big defections of beams, show that the assumption of bond between steel plates and concrete using bolts, is not right. After all, a calculation process of the trilinear Force –Deflection diagrams of the beam is recommended, that takes in consideration the sliding between the concrete and the steel plates, so that the calculation results are close to the experimental.	en
heal.advisorName	Μουζάκης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Μουζάκης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Ψυχάρης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Φραγκιαδάκης, Μιχάλης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	158 σ.
heal.fullTextAvailability	true