Σχεδιασμός διώροφου εμπορικού κτηρίου

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και ο σχεδιασμός ενός διώροφου σύμμικτου εμπορικού κτηρίου, βάσει των προδιαγραφών του Ευρωκώδικα 3 και 4, και η σύγκρισή του, ως προς χρονικά, οικονομικά και λειτουργικά κριτήρια, με το υφιστάμενο μεταλλικό εμπορικό κτήριο. Τις τελευταίες δεκαετίες παρατηρούνται μεγάλες αλλαγές σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης ζωής , τις κοινωνικές δραστηριότητες και τις αντίστοιχες απαιτήσεις. Όσον αφορά τον κλάδο των κατασκευών, νέες τεχνολογίες, νέες μέθοδοι σχεδιασμού, νέοι κατασκευαστικοί τρόποι και μέσα έχουν δώσει στο σύγχρονο μηχανικό δυνατότητα μελέτης και εκτέλεσης σύνθετων και πιο πολύπλοκων έργων από ότι στο παρελθόν. Τη δυνατότητα αυτή ενίσχυσαν τα σύγχρονα πακέτα λογισμικού στατικής ή δυναμικής ανάλυσης και διαστασιολόγησης κατασκευών, που μειώνουν θεαματικά τους ,άλλοτε τεράστιους, υπολογιστικούς χρόνους. Ένα από τα πιο καινοτόμα δημιουργήματα είναι οι σύμμικτες κατασκευές από σκυρόδεμα και δομικό χάλυβα. Οι σύμμικτες κατασκευές κερδίζουν συνεχώς έδαφος λόγω της ευελιξίας που προσφέρουν τόσο στον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό (πχ. μεγάλα ανοίγματα), όσο και στη διαδικασία κατασκευής τους. Σημαντικό πλεονέκτημά τους επίσης, είναι η αντισεισμικότητα τους. Για το λόγο αυτό στην παρούσα διπλωματική μελετήθηκε η εναλλακτική κατασκευή, ως σύμμικτου κτηρίου, ενός μεταλλικού εμπορικού κέντρου. Αρχικά μελετήθηκε η μορφή του κτηρίου και διαπιστώθηκαν οι αρχιτεκτονικές του απαιτήσεις. Παρουσιάστηκαν εκτενώς και υπολογίστηκαν οι επιβαλλόμενες στατικές, δυναμικές και παροδικές φορτίσεις, βάσει των Ευρωκωδίκων 0 & 1, και οι συνδυασμοί τους στις οριακές καταστάσεις σχεδιασμού. Κατόπιν περιγράφτηκαν τα στοιχεία που συνθέτουν την κατασκευή και οι απαιτούμενοι για το καθένα έλεγχοι, βάσει των Ευρωκωδίκων 3 και 4, που αφορούν τις μεταλλικές και τις σύμμικτες κατασκευές αντίστοιχα. Σε επόμενο κεφάλαιο διαστασιολογήθηκαν και ελέγχτηκαν με το πακέτο λογισμικού SAP2000v.14, όλα τα μέλη της κατασκευής. Ενδεικτικά παρουσιάστηκαν μερικοί έλεγχοι για χαρακτηριστικά μέλη. Τέλος πραγματοποιήθηκε σύγκριση της μελέτης του σύμμικτου κτηρίου που υπολογίστηκε, με τη μελέτη του υπάρχοντος μεταλλικού εμπορικού κέντρου και εξήχθη συμπέρασμα όσον αφορά το βέλτιστο τρόπο κατασκευής του εμπορικού κέντρου.

The aim of this diploma is the study and design of a two-storey composite commercial center, under the requirements of Eurocode 3 and 4, and compare, in time, cost and functional criteria, with the existing metal steel mall. In recent decades there are big changes in all areas of life, social activities and the corresponding requirements. Regarding the construction industry, new technologies, design and construction methods and tools, have given the modern engineer the capability to design and execute more complex projects than in the past. The possibility is strengthened by modern software packages in static or dynamic analysis and design of structures to reduce dramatically, their sometimes huge, computational times. One of the most innovative creations is composite structures, made of concrete and structural steel. These composite structures are gaining ground because of the flexibility they offer both in architectural design (exp. large beam opens) and in the process of manufacture. An important advantage also is the earthquake resistance. For this reason, in this diploma thesis is studied alternative construction, a composite building, of a metal shopping mall. Initially we studied the shape of the building and found the architectural requirements. Presented extensively and calculated the imposed static, dynamic and transient loads, based on Eurocodes 0 and 1, and their combinations to limit states of design. Then the elements of construction are described and the required inspections for each, based on Eurocode 3 and 4 on metal steel and composite structures, respectively. In the next chapter all construction members were designed and checked using the software package SAP2000v.14. Examples of checks are presented for some typical members. Finally it’s done a comparison study of the composite building, that was calculated, and the existing shopping center and conclusions are extracted, concerning the optimal design of the shopping center.