Σχεδιασμός πολυώροφου μεταλλικού κτιρίου με συνδέσεις απορρόφησης ενέργειας INERD

Καπετανάκη, Εμμανουέλα; Kapetanaki, Emmanouela

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	https://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