Αντισεισμικός σχεδιασμός χαλύβδινων κατασκευών με συνδέσεις FREEDAM

Βουγιουκαλάκη, Ειρήνη; Vougioukalaki, Eirini

dc.contributor.author	Βουγιουκαλάκη, Ειρήνη	el
dc.contributor.author	Vougioukalaki, Eirini	en
dc.date.accessioned	2021-04-05T06:49:30Z
dc.date.available	2021-04-05T06:49:30Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53269
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20967
dc.rights	Default License
dc.subject	Εξυπνες συνδέσεις	el
dc.subject	Χαλύβδινες κατασκευές	el
dc.subject	Αποσβεστήρες τριβής	el
dc.subject	Αντισεισμικός σχεδιασμός	el
dc.subject	Συνδέσεις FREEDAM	el
dc.subject	Smart connections	en
dc.subject	Steel structures	en
dc.subject	Friction dampers	en
dc.subject	Seismic design	en
dc.subject	FREEDAM joints	en
dc.title	Αντισεισμικός σχεδιασμός χαλύβδινων κατασκευών με συνδέσεις FREEDAM	el
dc.title	Seismic design of steel structures with FREE from DAMage joints	en
dc.contributor.department	Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Steel structure	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-03-08
heal.abstract	Αντικείμενο είναι η ανάπτυξη έξυπνων συνδέσεων με αποσβεστήρες τριβής FREEDAM για κατασκευές από χάλυβα που υπόκεινται σε σεισμικά φορτία. Με δεδομένα τα μειονεκτήματα της παραδοσιακής φιλοσοφίας αντισεισμικού σχεδιασμού σε χαλύβδινες κατασκευές όσον αφορά την επισκευασιμότητα και τις παραμένουσες παραμορφώσεις, γίνεται μία προσπάθεια ανάπτυξης μίας νέας στρατηγικής σχεδιασμού συνδέσεων που δεν θα υπόκεινται σε βλάβες μετά από έντονα σεισμικά φαινόμενα. Για το σχεδιασμό των αποσβεστήρων τριβής FREEDAM εξετάστηκαν τα τριβολογικά χαρακτηριστικά 8 υλικών τριβής για τις πλάκες τριβής, και πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε δοκίμια αποσβεστήρων υπό ανακυκλικές φορτίσεις που εξέτασαν: i) τον τύπο του υλικού τριβής, ii) την επίδραση της δύναμης σύσφιξης και της διάταξης του συστήματος των κοχλιών, iii) την τυχαία μεταβλητότητα του υλικού ως προς τον συντελεστή τριβής και iv) την ταχύτητα εφαρμογής των φορτίων. Οι απώλειες προέντασης των κοχλιών εκτιμήθηκαν πειραματικά, ενώ οι τιμές σχεδιασμού των συντελεστών τριβής των υλικών υπολογίστηκαν με μελέτη παλινδρόμησης. Η απόκριση των κόμβων τριβής FREEDAM αξιολογήθηκε πειραματικά με δοκίμια που αντιπροσωπεύουν τη συμπεριφορά εσωτερικών και εξωτερικών κόμβων σε πραγματικά πλαίσια ροπής, τα αποτελέσματα των οποίων επαλήθευσαν τα κριτήρια σχεδιασμού που αναπτύχθηκαν και επέτρεψαν τη βαθμονόμηση των μοντέλων πεπερασμένων στοιχείων. Πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις πεπερασμένων στοιχείων για τη περιγραφή και την ανάλυση της τοπικής συμπεριφοράς των αποσβεστήρων FREEDAM και της σεισμικής απόκρισης των συνδέσεων FREEDAM, από τις οποίες λήφθηκε ότι κρίσιμος είναι ο έλεγχος σε διάτμηση και επισημάνθηκε η σημαντική επιρροή της δύναμης σύσφιξης των κοχλιών και του συντελεστή τριβής Οι αποσβεστήρες και οι συνδέσεις FREEDAM ελέγχθηκαν σε φόρτιση κρούσης τόσο με πειραματικές δοκιμές όσο και με προσομοίωση πεπερασμένων στοιχείων και η συμπεριφορά τους αξιολογήθηκε ως καλή και πλάστιμη με σημαντική δυνατότητα απορρόφησης ενέργειας. Τέλος, πραγματοποιήθηκαν ψευδο-δυναμικές δοκιμές σε πρότυπα κτίρια, τόσο με συνδέσεις απομείωσης διατομής δοκού, όσο και με συνδέσεις FREEDAM και αναπτύχθηκαν μοντέλα πεπερασμένων στοιχείων για τη περιγραφή της συμπεριφοράς τους σε 5 επιταχυνσιογραφήματα, που έδειξαν ότι η κατασκευή με συνδέσεις FREEDAM παρουσιάζει πάντα χαμηλότερη τέμνουσα βάσης και μειωμένο εύρος μετατόπισης, καθώς οι συνδέσεις FREEDAM επαναφέρουν τη συμπεριφορά της κατασκευής στην ελαστική περιοχή μεταξύ δύο διαδοχικών μέγιστων της χρονοϊστορίας.	el
heal.abstract	The subject of this thesis is the development of smart connections equipped with FREEDAM friction dampers for steel structures under seismic loads. Keeping in mind the drawbacks of the traditional seismic design strategies concerning the repairability and the permanent deformations, FREEDAM project aims at the development of a new design strategy for connections able to withstand severe seismic events without any damage. The tribological characteristics of 8 friction materials for the friction pads were evaluated for the design of the FREEDAM friction dampers, and an experimental work was carried out that considered: i) the type of friction material employed; ii) the effect of the bolts clamping force and the typology of adopted bolt assembly; iii) the random material variability evaluated in terms of friction coefficient; iv) the speed of application of the loads. The bolts’ preloading losses were investigated with experimental tests, and the design values of the friction coefficients were evaluated with a regression analysis. The experimental response of friction joints was assessed with a wide experimental campaign on sub-assemblages able to represent the behaviour of internal joints and external joints in actual moment-resisting frames, and the results allowed the validation of the design criteria for friction joints developed during the project and the calibration of the Finite Elements models. Finite Elements Models were developed aiming at the description and discussion of the local behaviour of FREEDAM dampers and the seismic response of FREEDAM beam-to-column joints, which confirmed the importance of the shear check, the clamping force applied to the bolts and the friction coefficient between the sliding surfaces. The behaviour under impact loading of FREEDAM dampers and FREEDAM connections was evaluated by means of experimental tests and Finite Elements Modeling and found that they exhibit a good and ductile behaviour with significant energy dissipation. Lastly, the pseudo-dynamic testing performed in mock-up buildings equipped with Reduced Beam Section (RBS) connections and FREEDAM connections, and the Finite element models developed in order to assess their behaviour using 5 accelerograms, showed that the structure equipped with FREEDAM connections always exhibits lower base shear actions and reduced displacement range, since FREEDAM connections make the structural behaviour elastic between two following peaks of the input motion.	en
heal.advisorName	Βάγιας, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Γαντές, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	194 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false