HEAL DSpace

Σχεδιασμός πολυώροφου μεταλλικού κτιρίου με συνδέσεις απορρόφησης ενέργειας INERD

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Καπετανάκη, Εμμανουέλα el
dc.contributor.author Kapetanaki, Emmanouela en
dc.date.accessioned 2018-11-29T08:16:48Z
dc.date.available 2018-11-29T08:16:48Z
dc.date.issued 2018-11-29
dc.identifier.uri http://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48153
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16139
dc.rights Default License
dc.subject Αντισεισμικά συστήματα απορρόφησης ενέργειας el
dc.subject Πλαίσια με κεντρικούς συνδέσμους δυσκαμψίας el
dc.subject Πλαίσια ροπής el
dc.subject Μη γραμμική στατική ανάλυση el
dc.subject Συνδέσεις INERD με πείρο el
dc.subject Concentrically Braced Frame Systems en
dc.subject Dissipative INERD pin connections en
dc.subject Seismic design of structures en
dc.subject Moment resisting frames en
dc.subject Pushover analysis en
dc.title Σχεδιασμός πολυώροφου μεταλλικού κτιρίου με συνδέσεις απορρόφησης ενέργειας INERD el
dc.title Design of a multi-storey building with dissipative INERD connections en
heal.type bachelorThesis
heal.classification Μεταλλικές κατασκευές el
heal.classification Structural engineering el
heal.classificationURI http://data.seab.gr/concepts/6aa62585dd0180516223521f270569cb0146f613
heal.classificationURI http://skos.um.es/unesco6/330532
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2018-11-01
heal.abstract Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός ενός μεταλλικού κτιρίου με αντισεισμικές συνδέσεις απορρόφησης ενέργειας INERD. Οι συνδέσεις INERD διαμορφώνονται μεταξύ του κατακόρυφου συνδέσμου δυσκαμψίας του κτιρίου με το υποστύλωμα του. Το καινοτόμο αυτό σύστημα αποτελείται από έναν πείρο, ο οποίος διέρχεται μέσα από δύο εσωτερικές πλάκες, που συγκολλούνται στο διαγώνιο σύνδεσμο δυσκαμψίας, καθώς και μέσα από δύο εξωτερικές πλάκες, οι οποίες κοχλιώνονται στα πέλματα του υποστυλώματος. H αντίσταση της σύνδεσης έναντι της αξονικής δύναμης γίνεται μέσω της κάμψης του πείρου. Συγκεκριμένα, η απορρόφηση της σεισμικής ενέργειας γίνεται μέσω πλαστικοποίησης των πείρων, μικρών και εύκολα αντικαταστάσιμων στοιχείων, ενώ τα υπόλοιπα δομικά μέλη παραμένουν ελαστικά. Οι διατομές των πείρων είναι ορθογωνικής διατομής, διαφορετικού μεγέθους καθ’ ύψος του κτιρίου. Το κτίριο είναι εξαώροφο, σχεδιάζεται αντισεισμικά σύμφωνα με τις διατάξεις του Ευρωκώδικα 8 και τους κανονισμούς για τις συνδέσεις απορρόφησης ενέργειας INERD. Για την ανάλυση του κτιρίου χρησιμοποιείται το πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων SAP2000. H κατασκευή κατά τη μία διεύθυνση λειτουργεί ως σύστημα πλαισίου ροπής, ενώ στην άλλη διεύθυνση το αντισεισμικό σύστημα είναι οι συνδέσεις ΙΝERD. Η πλάκα σκυροδέματος είναι σύμμικτη και εδράζεται πάνω στις δευτερεύουσες δοκούς κατηγορίας ΙΡΕ, μέσω χαλυβδοφύλλου. Tα υποστυλώματα, οι κύριες δοκοί και οι δευτερεύουσες δοκοί διαστασιολογούνται αρχικά σε ΟΚΑ, και στη συνέχεια γίνεται ιδιομορφική ανάλυση φάσματος απόκρισης για να προκύψουν οι διατομές για τους πείρους και τους συνδέσμους δυσκαμψίας. Όσο αφορά τον σχεδιασμό των πείρων, αρχικά η διαστασιολόγησή τους για τα στατικά φορτία, βασίζεται στην παραδοχή ότι θα παραμείνουν στην ελαστική περιοχή, ενώ στη συνέχεια η οριακή τους αντοχή καθορίζεται από το σεισμό σχεδιασμού. Για την εκτίμηση της συμπεριφοράς των συνδέσεων απορρόφησης ενέργειας INERD, πραγματοποιείται μη γραμμική στατική ανάλυση (Pushover). Για την προσομοίωση των συνδέσεων INERD χρησιμοποιούνται μη γραμμικά ελατήρια και υπολογίζεται η καμπύλη ικανότητας του κτιρίου και για τις δύο διευθύνσεις. Προσδιορίζεται το σημείο επιτελεστικότητας της κατασκευής και γίνεται μία εκτίμηση του αναπτυσσόμενου συντελεστή συμπεριφοράς. Επιπλέον, στοχεύοντας σε μία σύγκριση των συστημάτων απορρόφησης ενέργειας, διαστασιολογούνται οι χιαστί σύνδεσμοι δυσκαμψίας χωρίς συνδέσεις INERD, σύμφωνα με τις διατάξεις του Ευρωκώδικα 8. Έτσι από την μη γραμμική στατική ανάλυση προκύπτουν οι καμπύλες ικανότητας Ρ-δ, από που εξάγονται συμπεράσματα σχετικά με την πλαστιμότητα, την δυσκαμψία και την πλευρική αντοχή για τα τρία διαφορετικά πλαίσια, τις συνδέσεις INERD με πείρο, τα πλαίσια ροπής και τα πλαίσια με τους κεντρικούς συνδέσμους δυσκαμψίας. el
heal.abstract The main object of this diploma thesis is the design of a steel building with dissipative INERD pin connections. The INERD connection is configurated between the vertical brace of the building and its column. This innovative system consists of a pin which passes through two internal plates, the latter being welded at the end of the brace, as well as two external plates which are bolted at the column flanges. The resistance of the connection against axial forces is conducted through bending of the pin. Specifically, in case of the design earthquake, the braces are activated and are sustained significant axial forces, which results in the plastification of the pin, in order to dissipate the seismic energy. The remaining structural members behave linearly. The cross section of the pin is rectangular, with different size dimensions for each floor. The building consists of six floors and is designed according to the provisions of Eurocode 8 for earthquake resistant structures and the regulations for the dissipative INERD pin connections. The modelling and design of the building, has been performed with the finite element software SAP2000. In the one direction the structure functions as a system of moment resisting frames, while in the other direction the INERD connections constitute the earthquake resistant system. The composite slab is anchored in secondary beams through steel sheet. The columns, the main and the secondary beams are initially dimensioned in the ultimate limit state (ULS) and afterwards a modal response spectrum analysis is carried out in order to calculate the lateral loads and estimate the sections of both the braces and the pins. For the preliminary step pins are designed against static loads, so as to remain elastic, while in the next step their ultimate resistance results from seismic loads. For the estimation of the structural behavior of the dissipative INERD connections, a non-linear static analysis (Pushover) is carried out. The modelling of pin connections is performed by nonlinear springs, in order to calculate the capacity curve for both directions of the building. The Performance Point and the developing behavior factor are estimated. Moreover, the cross of vertical braces of the frames are dimensioned without INERD pin connections in order to perform a comparison between the dissipative systems, CBF, MRF INERD pin connections. As a result, capacity (P-δ) curves are obtained from the Pushover analysis, from which thoughtful assumptions can be conducted about ductility, stiffness and lateral resistance. en
heal.advisorName Θανόπουλος, Παύλος el
heal.committeeMemberName Βάγιας, Ιωάννης el
heal.committeeMemberName Γαντές, Χαράλαμπος el
heal.academicPublisher Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 144 σ.
heal.fullTextAvailability true


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record