Design of lattice towers from hot-rolled equal leg steel angles

Μπέζας, Μάριος-Ζώης; Bezas, Marios-Zois

dc.contributor.author	Μπέζας, Μάριος-Ζώης	el
dc.contributor.author	Bezas, Marios-Zois	en
dc.date.accessioned	2022-02-16T10:11:34Z
dc.date.available	2022-02-16T10:11:34Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54728
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22426
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
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	Lattice towers	en
dc.subject	Equal-leg angle sections	en
dc.subject	Buckling resistance	en
dc.subject	Ισοσκελή γωνικές διατομές	el
dc.subject	Αντοχή σε λυγισμό	el
dc.subject	Διατάξεις σχεδιασμού	el
dc.subject	Δικτυωτοί πύργοι	el
dc.subject	Eurocode 3	en
dc.subject	Ευρωκώδικας 3	el
dc.subject	Design rules	en
dc.title	Design of lattice towers from hot-rolled equal leg steel angles	en
dc.title	Σχεδιασμός δικτυωτών πύργων από ελατά ισοσκελή χαλύβδινα γωνιακά	el
dc.contributor.department	Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Civil & Structural Engineering	en
heal.classification	Δομική Μηχανική	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-06
heal.abstract	Angles profiles have been used since the very beginning of steel construction due to their easy transportation and on-site erection. However, they exhibit specific features that clearly distinguish them from other types of common sections, what inevitably leads to the need for the development of specific design provisions. In a first step, existing European specifications on hot-rolled equal angle sections were critically reviewed and then, in a second step, extensive experimental, analytical and numerical studies have been conducted to propose a complete and duly validated set of design rules covering all aspects of design for angles. These rules include cross section classification, cross section resistance for all types of loading as well as rules for member design to individual and combined internal normal forces and moments. All the proposed rules are written in Eurocode 3 format to allow a direct possible inclusion in forthcoming drafts. Furthermore, angle profiles are extensively used in lattice towers and masts for telecommunication purposes or electric power transmission. Such types of towers are mainly designed according to EN 1993-3-1 and EN 50341-1, based on a first-order linear elastic structural analysis of a truss structure. An assessment of the current design approach is performed, where the tower has been simulated with a full non-linear finite element software, considering relevant imperfections as well as geometrical and material non-linearities. The importance of the second order effects in the analysis is underlined while the existence of an instability mode not properly covered directly by the norms, and usually therefore not checked, is highlighted. Two analytical models for the prediction of the critical load of the new buckling mode are proposed and validated numerically. Both proposed models are rather easy to apply and may fill the gap in the existing design recommendations for lattice towers.	en
heal.abstract	Τα προφίλ γωνιακών διατομών χρησιμοποιούνται από τα πρώτα χρόνια των χαλύβδινων κατασκευών λόγω της εύκολης μεταφοράς τους και της επί τόπου συναρμολόγησής τους. Ωστόσο, παρουσιάζουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που τα διαφοροποιούν από τους άλλους τύπους κοινών διατομών, γεγονός που οδηγεί αναπόφευκτα στην ανάγκη ανάπτυξης ειδικών κανόνων σχεδιασμού. Σε πρώτη φάση ελέγχθηκαν και αξιολογήθηκαν οι υφιστάμενες ευρωπαϊκές διατάξεις για τα ισοσκελή γωνιακά θερμής έλασης, και στη συνέχεια, διεξήχθησαν εκτεταμένες πειραματικές, αναλυτικές και αριθμητικές μελέτες ώστε να προταθεί ένα ολοκληρωμένο και πλήρως επικυρωμένο σύνολο κανόνων σχεδιασμού που να καλύπτει όλες τις πτυχές του σχεδιασμού των γωνιακών. Οι κανόνες αυτοί περιλαμβάνουν την ταξινόμηση της διατομής, την αντοχή της διατομής για όλους τους τύπους φόρτισης, καθώς και κανόνες για το σχεδιασμό μελών υπό μεμονωμένες ή και συνδυασμένες εσωτερικές αξονικές δυνάμεις και ροπές. Όλοι οι προτεινόμενοι κανόνες είναι γραμμένοι υπό την μορφή των διατάξεων του Ευρωκώδικα 3, ώστε να είναι δυνατή η άμεση ενσωμάτωσή τους στην επερχόμενη έκδοση. Επιπλέον, τα γωνιακά προφίλ χρησιμοποιούνται ευρέως σε δικτυωτούς πύργους και ιστούς για τηλεπικοινωνιακούς σκοπούς ή για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας. Τέτοιοι τύποι πύργων σχεδιάζονται κυρίως σύμφωνα με τα πρότυπα EN 1993-3-1 και EN 50341-1, βάσει μιας γραμμικής ελαστικής ανάλυσης πρώτης τάξεως όπου η κατασκευή προσομοιώνεται ως ένα δικτύωμα. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται αξιολόγηση της τρέχουσας προσέγγισης σχεδιασμού, όπου ο πύργος προσομοιώνεται με ένα λογισμικό μη γραμμικών πεπερασμένων στοιχείων, λαμβάνοντας υπόψη τις αρχικές ατέλειες στην κατασκευή καθώς και τις μη γραμμικότητες του υλικού και της γεωμετρίας. Υπογραμμίζεται η σημασία των φαινομένων δευτέρας τάξεως στην ανάλυση, ενώ επισημαίνεται η ύπαρξη μιας μορφής αστάθειας που δεν καλύπτεται άμεσα από τους κανονισμούς και ως εκ τούτου, συνήθως δεν ελέγχεται. Στην συνέχεια, δύο αναλυτικά μοντέλα για την πρόβλεψη του κρίσιμου φορτίου του νέου τρόπου λυγισμού προτείνονται και επικυρώνονται αριθμητικά. Και τα δύο προτεινόμενα μοντέλα είναι εύκολα στην εφαρμογή τους και μπορούν να καλύψουν το κενό στις υπάρχουσες συστάσεις σχεδιασμού για δικτυωτούς πύργους.	el
heal.advisorName	Βάγιας, Ιωάννης	el
heal.advisorName	Vayas, Ioannis	en
heal.advisorName	Jaspart, Jean-Pierre	en
heal.committeeMemberName	Gantes, Charis
heal.committeeMemberName	Γαντές, Χάρης	el
heal.committeeMemberName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Vamvatsikos, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Demonceau, Jean-François	en
heal.committeeMemberName	De Ville de Goyet, Vincent	en
heal.committeeMemberName	Snijder, Bert	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	164 σ.
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false