heal.abstract |
Η ανάγκη για ανάπτυξη κατασκευών που να ικανοποιούν τις απαιτήσεις ασφάλειας αλλά ταυτόχρονα να εξασφαλίζουν την οικονομία και την ταχύτητα κατασκευής έχει οδηγήσει την βιομηχανία χάλυβα στην ανάπτυξη λεπτότοιχων χαλύβδινων δομικών στοιχείων ψυχρής έλασης. Οι ελαφρές αυτές διατομές εφαρμόζονται ως στοιχεία του φέροντα οργανισμού μιας κατασκευής αλλά μπορούν να συνθέσουν και μια ολοκληρωμένη κτιριακή λύση.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται ο σχεδιασμός μιας μονώροφης βιομηχανικής αποθήκης από χαλύβδινες διατομές ψυχρής έλασης. Η μόρφωση του φορέα γίνεται στη βάση δεδομένων αρχιτεκτονικών απαιτήσεων ως προς τη γεωμετρία και τα ανοίγματα. Οι συνολικές διαστάσεις της αποθήκης είναι 25m πλάτος και 51m μήκος, ενώ παρουσιάζει ασσυμετρία στην κάτοψη. Οι κύριοι φορείς μορφώνονται ως πλαίσια με ολόσωμα υποστυλώματα και δικτυωτά ζυγώματα, τα οποία δεν δύναται να τοποθετηθούν ανά ίσες αποστάσεις μεταξύ τους λόγω των αρχιτεκτονικών απαιτήσεων.
Επί της κατασκευής ασκούνται μόνιμα φορτία, επιβαλλόμενες μεταβλητές δράσεις, φορτίο χιονιού, δράσεις ανέμου και θερμοκρασιακά φορτία. Ο προσδιορισμός τους γίνεται στη βάση του EN 1991 και στη συνέχεια συνδυάζονται κατάλληλα ώστε να ασκηθούν στο προσομοίωμα της κατασκευής και να γίνει ανάλυση και διαστασιολόγηση των μελών της.
Η προσομοίωση και ανάλυση του φορέα γίνεται με τη βοήθεια του λογισμικού SCIA Engineer. Με επαναληπτική διαδικασία ανάλυσης και διαστασιολόγησης επιλέγονται οι κατάλληλες διατομές των μελών σύμφωνα με τις διατάξεις του EN 1993, ώστε να ικανοποιούνται τα κριτήρια έναντι Οριακής Κατάστασης Αστοχίας και Οριακής Κατάστασης Λειτουργικότητας, ενώ παράλληλα να εξασφαλίζεται η οικονομία. Οι χρησιμοποιούμενες διατομές είναι χαλύβδινες ψυχρής έλασης, μορφής διπλού Σ για τα υποστυλώματα και C (μονό ή διπλό) με ακραίες ενισχύσεις για τα υπόλοιπα μέλη, ενώ τα πάχη κυμαίνονται από 1,5mm έως 5mm ανάλογα με το μέλος. Για την επικάλυψη της οροφής και των τοίχων επιλέγονται θερμομονωτικά πάνελ πολυουρεθάνης με κριτήριο τα φορτία ανέμου.
Τα μέλη του φορέα συνδέονται μεταξύ τους και με τη θεμελίωση με μηχανικά μέσα. Παρουσιάζονται αναλυτικά οι υπολογισμοί και τα σχέδια των συνδέσεων τα οποία έγιναν με τη βοήθεια του σχεδιαστικού προγράμματος AutoCAD. Τέλος, γίνεται προϋπολογισμός του έργου βάσει της μάζας του μεταλλικού φορέα και της συνολικής επιφάνειας επικάλυψης των θερμομονωτικών πάνελ πολυουρεθάνης.
Με το πέρας της μελέτης διαπιστώνεται πως παρά τα ειδικά προβλήματα σχεδιασμού που συνδέονται με τη χρήση λεπτότοιχων διατομών ψυχρής έλασης λόγω της ευαισθησίας τους έναντι φαινομένων αστάθειας, είναι δυνατόν να συνθέσουν εξ’ ολοκλήρου μια βιομηχανική αποθήκη, προσφέροντας αντοχή, ελαφρότητα, οικονομία, απλότητα και ταχύτητα κατασκευής. |
el |