Σύγκριση απαιτούμενων ποσοτήτων υλικών και ανελαστικής συμπεριφοράς σε ισχυρούς σεισμούς τυπικών πλαισίων από Ω.Σ. σχεδιασμένων σε κατηγορία πλαστιμότητας μέση (Κ.Π.Μ.) και Κατηγορία πλαστιμότητας υψηλή (Κ.Π.Υ.)

Ντάσκας, Αναστάσιος; Ntaskas, Anastasios

dc.contributor.author	Ντάσκας, Αναστάσιος	el
dc.contributor.author	Ntaskas, Anastasios	en
dc.date.accessioned	2016-09-13T11:32:54Z
dc.date.available	2016-09-13T11:32:54Z
dc.date.issued	2016-09-13
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43495
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.12267
dc.rights	Default License
dc.subject	Ευρωκώδικας 8	el
dc.subject	Κατηγορίες πλαστιμότητας	el
dc.subject	Κατηγορία πλαστιμότητας μέση	el
dc.subject	Κ.Π.Μ.	el
dc.subject	Κατηγορία πλαστιμότητας υψηλή	el
dc.subject	Κ.Π.Υ.	el
dc.subject	Οπλισμένο σκυρόδεμα	el
dc.subject	Κόστος	el
dc.subject	Ανελαστική απόκριση	el
dc.subject	Ποσότητες υλικών	el
dc.subject	Eurocode 8	en
dc.subject	Ductility classes	en
dc.subject	Ductility class medium	en
dc.subject	DCM	en
dc.subject	Ductility class high	en
dc.subject	DCH	en
dc.subject	Structural cost	en
dc.subject	Inelastic behavior	en
dc.title	Σύγκριση απαιτούμενων ποσοτήτων υλικών και ανελαστικής συμπεριφοράς σε ισχυρούς σεισμούς τυπικών πλαισίων από Ω.Σ. σχεδιασμένων σε κατηγορία πλαστιμότητας μέση (Κ.Π.Μ.) και Κατηγορία πλαστιμότητας υψηλή (Κ.Π.Υ.)	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αντισεισμική Τεχνολογία	el
heal.classification	Anti-seismic Technology	en
heal.classification	Earthquake Engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-07-19
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί η σύγκριση των απαιτούμενων ποσοτήτων υλικών, του αντίστοιχου κόστους και της ανελαστικής συμπεριφοράς σε ισχυρούς σεισμούς, τυπικών κατασκευών από Ω.Σ., οι οποίες έχουν σχεδιαστεί σε κατηγορία πλαστιμότητας Μέση (ΚΠΜ) και Υψηλή (ΚΠΥ). Στόχος είναι να εξαχθούν γενικότερα συμπεράσματα που να αποτελέσουν ένα χρήσιμο εργαλείο στην αντιμετώπιση του διλήμματος σχετικά με την καταλληλότερη επιλογή κατηγορίας πλαστιμότητας κατά το σχεδιασμό ενός νέου κτιρίου, σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 8. Για το σκοπό αυτό διαστασιολογούνται για τις δύο διαθέσιμες στην Ελλάδα κατηγορίες ΚΠΜ και ΚΠΥ δεκαοχτώ (18) κατασκευές, που καλύπτουν ένα μεγάλο εύρος χαρακτηριστικών, και τα αποτελέσματα συγκρίνονται μεταξύ τους, ώστε να διαπιστωθεί ποια είναι η οικονομικότερη επιλογή για μία νέα κατασκευή. Στη συνέχεια, δύο (2) από αυτές επιλέγονται για περαιτέρω διερεύνηση, ώστε να εξεταστούν ενδεχόμενες διαφοροποιήσεις των φορέων ΚΠΜ-ΚΠΥ αναφορικά με την ανελαστική απόκρισή τους σε ισχυρούς σεισμούς. Η παρούσα διπλωματική εργασία διαρθρώνεται σε τέσσερις νοηματικές ενότητες: 1) Θεωρητικό υπόβαθρο-Σύγκριση των επιμέρους κανονιστικών διατάξεων του Ευρωκώδικα 8 2) Διαστασιολόγηση των εξεταζόμενων κατασκευών και οικονομικοτεχνική σύγκριση των αποτελεσμάτων 3) Σύγκριση της ανελαστικής συμπεριφοράς επιλεγμένων κατασκευών υπό ισχυρούς σεισμούς 4) Συμπεράσματα Στην πρώτη ενότητα, αφού πρώτα παρουσιαστεί η φιλοσοφία των σύγχρονων αντισεισμικών κανονισμών που έχουν στο επίκεντρο τους την εκμετάλλευση της πλάστιμης συμπεριφοράς των κτιρίων από Ω.Σ., καθώς και η συσχέτιση του σημαντικότατου, στο σχεδιασμό, συντελεστή συμπεριφοράς q με την πλαστιμότητα, δίνεται έμφαση στα σχετικά μέτρα που επιβάλλει ο Ευρωκώδικας 8 (Κεφάλαιο 1). Τα μέτρα αυτά αναλύονται περαιτέρω και πραγματοποιείται μία διεξοδική σύγκριση των κανονιστικών διατάξεων (του Ευρωκώδικα 8) που αφορούν τις δύο κατηγορίες πλαστιμότητας ΚΠΜ-ΚΠΥ, με έμφαση σε αυτές που αφορούν αφενός τα διαφοροποιημένα (μέσω του μέγιστου επιτρεπόμενου συντελεστή συμπεριφοράς q) φορτία σχεδιασμού και αφετέρου την ικανότητα απόδοσης ενέργειας του φορέα (έλεγχοι, κατασκευαστικές λεπτομέρειες όπλισης) (Κεφάλαιο 2). Στη δεύτερη ενότητα, επιλέγονται ως παράμετροι των κατασκευών που θα διερευνηθούν ο αριθμός των ορόφων (με τιμές: 3,6 και 9), το μήκος (6m και 8m) και ο αριθμός (3 και 5) των ανοιγμάτων καθώς και το στατικό τους σύστημα (πλαισιωτό και σύστημα τοιχωμάτων) και πραγματοποιείται η διαστασιολόγηση τους με τη βοήθεια του προγράμματος Fespa 15 της LH Λογισμικής και κριτήριο την ελαχιστοποίηση του κόστους του φέροντος οργανισμού (Κεφάλαιο 3). Μετά την επεξεργασία των αποτελεσμάτων της εν λόγω διαστασιολόγησης προκύπτουν σημαντικές ποιοτικές και ποσοτικές παρατηρήσεις σχετικά με τη μεταβολή του κόστους και των ποσοτήτων των υλικών της κατασκευής στις δύο εξεταζόμενες κατηγορίες πλαστιμότητας, τόσο γενικά, όσο και σε συνάρτηση με τις εξεταζόμενες παραμέτρους των κτιρίων (Κεφάλαιο 4). Στην τρίτη ενότητα, επιλέγονται δύο από τις εξεταζόμενες κατασκευές και επιχειρείται η αποτίμηση της συμπεριφοράς τους σε σεισμικές διεγέρσεις με την εκτέλεση μη γραμμικών στατικών και δυναμικών (χρονοϊστορίες) αναλύσεων στο πρόγραμμα Sap2000. Τα προσομοιώματα που χρησιμοποιούνται, καθώς και ο τρόπος που ορίζονται στο πρόγραμμα οι αναλύσεις αυτές, περιγράφονται αναλυτικά στα Κεφάλαια 5 και 6 αντίστοιχα. Στο τελευταίο, μάλιστα, παρουσιάζονται και οι σεισμικές καταγραφές (επιταχυνσιογραφήματα) που επιλέγονται ως διέγερση βάσης για τις δυναμικές αναλύσεις. Οι καταγραφές αυτές χρησιμοποιούνται τόσο αυτούσιες, όσο και μεγεθυμένες, ώστε να προσεγγίζουν το σεισμό σχεδιασμού. Στη συνέχεια, παρατίθενται τα αποτελέσματα των ανελαστικών αναλύσεων, με ιδιαίτερη έμφαση να δίνεται πάλι στον εντοπισμό των ομοιοτήτων και διαφορών των ΚΠΜ-ΚΠΥ και την εξαγωγή σχετικών ποιοτικών και ποσοτικών παρατηρήσεων (Κεφάλαιο 7). Για το σκοπό αυτό συγκρίνονται διάφορα μεγέθη που αφορούν κατά κύριο λόγο τις πραγματικές αντοχές των κατασκευών, καθώς και τις γενικές και τοπικές παραμορφώσεις τους που καθορίζουν και το επίπεδο των αναμενόμενων ζημιών. Στην τελευταία ενότητα της μελέτης, συγκεντρώνονται και παρουσιάζονται τα τελικά συμπεράσματα που αφορούν τη συγκριτική αξιολόγηση των δύο δυνατοτήτων σχεδιασμού που παρέχει ο κανονισμός και δίνονται προτάσεις για περαιτέρω διερεύνηση (Κεφάλαιο 8).	el
heal.abstract	The objective of the present undergraduate thesis is the evaluation of regular R/C buildings designed according to Eurocode 8 for the medium and high ductility classes (DCM and DCH), in terms of structural cost as well as in terms of seismic performance. These two ductility classes are the only ones permitted by the Greek National Annex. Through this evaluation, it is attempted to draw some general conclusions which might contribute to confronting a main dilemma; which ductility class should be adopted when designing a new building in Greece. To this intent, eighteen (18) regular R/C buildings with different characteristics are designed for the two alternative ductility classes (DCM and DCH) and the results are comparatively assessed in order to find out which ductility class is associated with the lowest structural cost. Two (2) of the examined cases are then selected to further investigate the impact that the adoption of each ductility class has on the inelastic seismic response of the structures. The present thesis is organized in four parts described as following: 1. Theoretical background-Comparison of the (Eurocode 8) regulative provisions associated with the two ductility classes 2. Dimensioning of the examined buildings and comparison of the results in economic terms 3. Comparison of the inelastic seismic behavior of the selected buildings 4. Conclusions Part 1 mainly focuses on the theoretical background, on which the evaluation takes place. The philosophy of the modern seismic code provisions, aiming to take advantage of the ability of the R/C structures to dissipate energy through inelastic deformations, as well as the relationship between the behavior factor q and the ductility factor μ are analytically described in Chapter 1. Emphasis is given to the Eurocode 8 provisions, which are differentiated for the two ductility classes DCM and DCH. These diversified provisions are further analyzed and subjected to thorough comparison (Chapter 2). In general, they can be grouped into those concerning the seismic design actions (because of the diversified upper limit value of the behavior factor q) and into those related to the ability of the structure to dissipate energy (mainly reinforcement requirements and detailing rules). In Part 2 eighteen (18) regular R/C buildings with different characteristics (number of stories: 3/6/9, number of bays: 3/5, length of bays: 6m/8m, structural type: frame system/ uncoupled ductile wall system) are designed for both ductility classes (DCM and DCH) (Chapter 3). Different dimensions of beams and columns are considered for each examined case and the building corresponding to the lowest structural cost is finally chosen. The commercial software Fespa 15 by LH Logismiki is used throughout the aforementioned, so called, “dimensioning”. The results of this procedure are then comparatively assessed in both quantitative and qualitative measures (Chapter 4). Conclusions are drawn regarding the amounts of materials required for the two alternative designs, as well as the associated structural cost. Notably, an attempt is made not only to make some general judgements but also to figure out how the various characteristics of the buildings affect the observed changes. In Part 3, two (2) of the examined cases are selected, in order to assess the performance of the two alternative designs under seismic motions, via nonlinear static and dynamic (time-history) analysis with the aid of the software Sap2000. The way the structures are simulated, as well as the way these inelastic analyses are executed in Sap2000 are analytically described in Chapters 5 and 6 respectively. The latter also presents the seismic records which are applied as base excitations to the selected structures in nonlinear time history analyses. These seismic records are applied as input motions not only with their real, recorded values, but also with modified ones, in order to conform to the intensity of the design earthquake. The results of the inelastic analyses are then presented and a comparative assessment of the seismic behavior of the structures designed for DCM and DCH is carried out. The above mentioned comparison is conducted mainly in terms of the achieved strength of the buildings, as well as in terms of global and local deformations and, consequently, anticipated damages. Both quantitative and qualitative observations are made (Chapter 7). In Part 4, the final conclusions of the thesis regarding the comparative evaluation of the two alternative Eurocode 8 designs are gathered and presented. Proposals for further research are also made (Chapter 8).	en
heal.advisorName	Ψυχάρης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Μουζάκης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Φραγκιαδάκης, Μιχαήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	419 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true