Προσομοίωση και ανάλυση πέτρινου κτιριακού συγκροτήματος με και χωρίς ενίσχυση

Βλαχάκης, Κωνσταντίνος; Vlachakis, Konstantinos

dc.contributor.author	Βλαχάκης, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Vlachakis, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2016-07-27T08:26:33Z
dc.date.available	2016-07-27T08:26:33Z
dc.date.issued	2016-07-27
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43291
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16066
dc.rights	Default License
dc.subject	Ενίσχυση	el
dc.subject	Μη γραμμική ανάλυση	el
dc.subject	Πέτρινο κτίριο	el
dc.subject	Μεικτός φορέας	el
dc.subject	Αναλυτική προσομοίωση	el
dc.subject	Submodeling	en
dc.subject	Strengthening	en
dc.subject	Stone masonry	en
dc.subject	Nonlinear analysis	en
dc.subject	Pushover analysis	en
dc.title	Προσομοίωση και ανάλυση πέτρινου κτιριακού συγκροτήματος με και χωρίς ενίσχυση	el
dc.title	Simulation and analysis of a stone masonry building before and after the application of strengthening	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Προσομοίωση και ανάλυση κτιριακών κατασκευών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-03-21
heal.abstract	Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η προσομοίωση και η ανάλυση του πέτρινου κτιριακού συγκροτήματος «Ξυλουργείου» στο Τεχνολογικό Πάρκο Λαυρίου, πριν και μετά την ενισχυτική επέμβαση που πραγματοποιήθηκε σε αυτό. Στόχος της αποτελεί η αποτίμηση της συμπεριφοράς του κτιρίου σε στατική και σεισμική καταπόνηση και η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της ενίσχυσης. Στην αρχή της εργασίας αναφέρονται κάποια γενικά θεωρητικά στοιχεία σχετικά με τις επεμβάσεις σε υφιστάμενα κτίρια από φέρουσα τοιχοποιία. Παρουσιάζονται και αναλύονται οι διάφορες μέθοδοι επέμβασης και ενίσχυσης, με ιδιαίτερη έμφαση στις μεθόδους με τη χρήση μεταλλικών στοιχείων και τα πλεονεκτήματά τους. Έπειτα, αναφέρονται η διαρρύθμιση και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του κτιριακού συγκροτήματος τόσο κατά την αρχική κατασκευή και λειτουργία του όσο και μετά την επέμβαση σε αυτό και τη προσθήκη του νέου φέροντος οργανισμού. Ακολουθεί η αναλυτική προσομοίωση του κτιρίου με τη χρήση πεπερασμένων στοιχείων. Για την ταχύτερη και καλύτερη εκτέλεση των αναλύσεων δημιουργούνται 3 μικρότερα προσομοιώματα που αντιστοιχούν σε επιμέρους τμήματα του κτιρίου. Περιγράφεται η διαδικασία δημιουργίας τους, αξιολογείται η απόκλισή τους σε σύγκριση με το πλήρες προσομοίωμα και διαπιστώνεται από τα αποτελέσματα η ικανοποιητική ακρίβειά τους. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των γραμμικών και μη γραμμικών αναλύσεων που έγιναν στα πλαίσια της εργασίας. Για κάθε ένα από τα επιμέρους προσομοιώματα, πριν και μετά την ενίσχυση, υπολογίστηκαν οι ιδιομορφές και οι ιδιοπερίοδοι, οι αναπτυσσόμενες τάσεις, η ρηγμάτωση και οι επικόμβιες μετακινήσεις της τοιχοποιίας, η καταπόνηση των μεταλλικών και ξύλινων στοιχείων, καθώς και των αγκυρίων, για τους στατικούς και τους σεισμικούς συνδυασμούς φορτίσεων. Τέλος, συγκρίνονται τα αποτελέσματα των αναλύσεων και εξάγονται κάποια βασικά συμπεράσματα για την συμπεριφορά του κτιριακού συγκροτήματος και πώς αυτή μεταβλήθηκε μετά την επέμβαση που έγινε σε αυτό. Τα σημαντικότερα από αυτά είναι η αναγκαιότητα της μη γραμμικής ανάλυσης και συγκεκριμένα της μεθόδου σταδιακής εξώθησης για την κατανόηση της απόκρισης του κτιριακού συγκροτήματος. Επιπρόσθετα η διαφορετική συμπεριφορά του κτιρίου ανάλογα με το είδος της ενίσχυσης που έγινε σε αυτό και τη διεύθυνση της σεισμικής διέργεσης, η αύξηση της συνολικής δυσκαμψίας του συγκροτήματος με τη προσθήκη του νέου φέροντος οργανισμού και η συνακόλουθη βελτίωση της αντοχής του στη σεισμική καταπόνηση, η αποφυγή καθολικών αστοχιών για το μεγαλύτερο τμήμα του , με την παράλληλη όμως εμφάνιση κάποιων τοπικών αστοχιών της τοιχοποιίας σε συγκεκριμένα τμήματα που επιβαρύνθηκαν ιδιαίτερα από την ενίσχυση. Με βάση αυτά εντοπίζονται τα αδύνατα σημεία του συγκροτήματος και αξιολογείται η αποτελεσματικότητα της ενίσχυσης.	el
heal.abstract	The subject of this thesis is the simulation and the analysis of α stone masonry building, which had been used as a carpentry shop and is located at the Science Park in Lavrio, before and after the application of strengthening to the structure. Furthermore the objective of the thesis is the evaluation of the building’s response when static and earthquake loads are imposed to it and the effectiveness of the strengthening. To begin with, some theoretical background regarding the strengthening of the existing stone masonry buildings is presented. Afterwards, different methods of strengthening are analyzed while specific attention is given to the use of metal (steel) implements and their benefits. Furthermore, the layout and the special characteristics are mentioned both during its construction and operation and following the application of the strengthening and adding the new load bearing structure. Moving on, the simulation of the building is done by using finite element analysis. For the purpose of a reliable analysis, the building is divided into three static simulation models which represent different parts of the building. Moreover, the procedure of setting up the models is described as well as the deviation between the two methods is evaluated and the accuracy of the results is ascertained. What is more, the results of the linear and non-linear analysis are presented. It is also worth mentioning that for each one of the individuals models, before and after the strengthening modals, periods, developed stresses, cracking, nodal displacements of masonry, stress in the metal and wood elements and the anchors, were calculated for static seismic and load combinations. Finally, the results of the analysis are compared, some important conclusions are drawn out regarding the reaction of the building and the building's reaction following the application of strengthening is highlighted. The most important conclusions are the importance of the non-linear analysis and especially of the method of the pushover analysis for the understanding of the building’s reaction. Moreover, the difference in the reaction of the building depending on the kind of the strengthening and the direction of seismic excitation, the increase in the overall stiffness of the building with the addition of the new bearing structure and the consequent improvement of its seismic resistance are also very usefull. The avoidance of ultimate structural failure is worth mentioning despite certain local failures in the masonry which appeared in those building parts that were further stressed by the strengthening. Based on these results, the weak points of the building are pointed and the effectiveness of strengthening is evaluated.	en
heal.advisorName	Βάγιας, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Βάγιας, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Θανόπουλος, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Ραυτογιάννης, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	97 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true