Διερεύνηση συμπεριφοράς μελών ψυχρής έλασης με διατομή γωνίας σε δικτυωτούςπυλώνες

Φασουλάκης, Ζαχαρίας; Fasoulakis, Zacharias

dc.contributor.author	Φασουλάκης, Ζαχαρίας
dc.contributor.author	Fasoulakis, Zacharias
dc.date.accessioned	2021-12-22T09:20:16Z
dc.date.available	2021-12-22T09:20:16Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54240
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21938
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Χαλύβδινα γωνιακά	el
dc.subject	Γεωμετρικές ατέλειες	el
dc.subject	Ευστάθεια κατασκευών	el
dc.subject	Δικτυωτοί πυλώνες	el
dc.subject	Υπολογιστική Στοχαστική Μηχανική	el
dc.subject	Steel angles	en
dc.subject	Geometric imperfections	en
dc.subject	Stability of structures	en
dc.subject	Lattice towers	en
dc.subject	Computational Stochastic Mechanics	en
dc.title	Διερεύνηση συμπεριφοράς μελών ψυχρής έλασης με διατομή γωνίας σε δικτυωτούςπυλώνες	el
dc.title	Investigation on the behaviour of members from cold-formed angle sections used for lattice towers	en
dc.contributor.department	Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Δομική Μηχανική	el
heal.classification	Structural Engineering	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-05-31
heal.abstract	Οι χαλύβδινοι δικτυωτοί πυλώνες από μέλη με γωνιακές διατομές αποτελούν τον κυρίαρχο δομικό τύπο για τη μεταφορά ενέργειας. Η παρούσα διατριβή επιχειρεί να γεφυρώσει το κενό με στόχο τη βελτίωση της εκτίμησης της φέρουσας ικανότητας δικτυωτών πυλώνων. Μέσα από μελέτη που μεθοδεύει αναλυτική, πειραματική και αριθμητική διερεύνηση προσφέρονται περιεκτικά και αξιόπιστα εργαλεία υπολογισμού της αντοχής διαγωνίων μελών από γωνιακά ψυχρής έλασης με σύνδεση κοχλία στο άκρο. Η έρευνα αρχικά επικεντρώνεται σε απλοϊκές αλλά και αξιόπιστες διατυπώσεις, μέσα από αναλυτικές διαδικασίες προκειμένου για τη ρεαλιστική σύλληψη της συμπεριφοράς σε τοπικό ή καθολικό λυγισμό σε θλιβόμενα μέλη γωνιακής διατομής λαμβάνοντας υπόψη παραμέτρους όπως τη σύνδεση στο άκρο. Η πειραματική διερεύνηση που διεξήχθη προσφέρει ενημερωμένα αποτελέσματα αντοχών σε έκκεντρη θλίψη μελών από διατομές γωνίας με σύνδεση μονού κοχλία. Τα συγκριτικά αποτελέσματα καταδεικνύουν ικανοποιητική πρόβλεψη του ΕΝ 1993-3-1. Η λεπτομερής καταγραφή αρχικών γεωμετρικών ατελειών κατά μήκος του μέλους επιτυγχάνεται μέσω διάταξης «εκτυπωτή» παραμόρφωσης που σχεδιάστηκε και αναβαθμίστηκε στο Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών. Τα πειράματα πλαισιώνονται από εκτενείς αριθμητικές διερευνήσεις με τη χρήση πεπερασμένων στοιχείων, λαμβάνοντας κατάλληλα υπόψη μη-γραμμικότητες γεωμετρίας και υλικού. Διερευνώνται η επιρροή λόγω ψυχρής έλασης καθώς και η συμπεριφορά σε λυγισμό για χιαστί συνδέσμους. Περαιτέρω έρευνα στοχεύει στην πιθανοτική εκτίμηση της φέρουσας ικανότητας σε λυγισμό μελών από γωνιακές διατομές χωρίς και με ενίσχυση, με κοχλιωτή σύνδεση στο άκρο και στοχαστικές γεωμετρικές ατέλειες. Έπειτα, περιλαμβάνονται περισσότερες τυχαίες μεταβλητές, δηλαδή οι μηχανικές ιδιότητες του υλικού και η πλευρική πίεση ανέμου. Οι εξαγόμενες συναρτήσεις κατανομών αποκαλύπτουν την επιρροή της κάθε μεταβλητής (καθώς και των συνδυασμών τους) στη μεταβλητότητα του φορτίου λυγισμού και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πιθανοτική εκτίμηση. Τέλος, αναπτύσσεται αξιόπιστο αριθμητικό προσομοίωμα για έναν πραγματικό πυλώνα μεταφοράς ενέργειας με συνδέσμους δυσκαμψίας ψυχρής έλασης. Η προτεινόμενη μοντελοποίηση του πυλώνα λαμβάνει υπόψη φαινόμενα ολίσθησης για τους συνδέσμους με ένα ή δύο κοχλίες στο άκρο, καθώς και την ακριβή συμπεριφορά έναντι λυγισμού. Τα πλεονεκτήματα των αναλυτικών μεθόδων τονίζονται σε μεγάλη έκταση της παρούσας διατριβής. Ωστόσο, οι αριθμητικές μεθοδολογίες σε συνδυασμό με πειραματικές δοκιμές βελτιώνουν περαιτέρω την εκτίμηση αντοχής δικτυωτών πυλώνων με κοχλιωτά μέλη και συμβάλλουν αποφασιστικά προς την κατεύθυνση των εργαλείων εκτίμησης ρίσκου.	el
heal.abstract	Steel lattice towers with members from angle sections are the dominant structural type for the needs of energy transmission. This thesis endeavours to bridge the gap towards an improved capacity assessment of lattice towers. A joint analytical-experimental-numerical study is undertaken in order to provide comprehensive and efficient design tools for the capacity of bracing members from cold-formed angle sections with bolted ends. Simple, yet reliable expressions are proposed by employing analytical approaches in order to realistically capture local and global buckling behaviour of angle-section columns, taking into account the effects of the bolted connection. The experimental study carried out offers up-to-date test results for cold-formed angle-section columns with single-bolted connections. The comparative results denote a fair prediction of the EN 1993-3-1. Detailed imperfection measurements are measured by an in-house built imperfection plotter. A thorough numerical study via finite element analyses frames the tests, considering geometric and material nonlinearities. Accordingly, the buckling behaviour of X-braces is investigated. Further research using stochastic mechanics aims to capture the probabilistic estimation of the buckling capacity of bolted members from plain or lipped angle sections with stochastic geometric imperfections. Additional uncertain parameters are also included, namely material properties and lateral wind pressure. The resulting density distributions reveal the influence of each parameter (and their combinations) on the buckling load variability and can be used also for probabilistic assessment. Finally, a reliable computational model of an actual transmission lattice tower with braces from cold-formed angle sections is developed. The proposed modelling of the tower takes into account slippage effects for single-bolted or double-bolted connections of the bracing members, as well as accurate buckling performance. Throughout the thesis, the merits of analytical methods are continuously highlighted. In tandem with numerical formulations, and verification testing, the results can improve the risk assessment and design of lattice towers with bolted members.	en
heal.advisorName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος
heal.advisorName	Vamvatsikos, Dimitrios
heal.committeeMemberName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Γαντές, Χαράλαμπος
heal.committeeMemberName	Αβραάμ, Τάσος
heal.committeeMemberName	Βάγιας, Ιωάννης
heal.committeeMemberName	Σπηλιόπουλος, Κωνσταντίνος
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Βησσαρίων
heal.committeeMemberName	Τσαβδαρίδης, Κωνσταντίνος Δανιήλ
heal.academicPublisher	Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false