Μέθοδοι σχεδιασμού συγκολλήσεων λιμενικών γερανών εμπορευματοκιβωτίων έναντι φορτίων κοπώσεως

Παπαδόπουλος, Ιωάννης Αλκίνοος; Papadopoulos, Ioannis Alkinoos

dc.contributor.author	Παπαδόπουλος, Ιωάννης Αλκίνοος	el
dc.contributor.author	Papadopoulos, Ioannis Alkinoos	en
dc.date.accessioned	2025-03-26T09:18:41Z
dc.date.available	2025-03-26T09:18:41Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61458
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29154
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση των Κατασκευών”	el
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	Μεταλλικές κατασκευές	el
dc.subject	Λιμενικοί γερανοί	el
dc.subject	Συγκολλήσεις	el
dc.subject	Κόπωση	el
dc.subject	Steel structures	en
dc.subject	Port cranes	en
dc.subject	Welds	en
dc.subject	Fatigue	en
dc.title	Μέθοδοι σχεδιασμού συγκολλήσεων λιμενικών γερανών εμπορευματοκιβωτίων έναντι φορτίων κοπώσεως	el
dc.title	Welds design methods for container port cranes against fatigue loads	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Δομική μηχανική	el
heal.classification	Μεταλλικές κατασκευές	el
heal.classification	Structural Engineering	en
heal.classification	Steel structures	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-10-31
heal.abstract	Η παρούσα Μεταπτυχιακή Εργασία με τίτλο: «ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΩΝ ΛΙΜΕΝΙΚΩΝ ΓΕΡΑΝΩΝ ΕΜΠΟΡΕΥΜΑΤΟΚΙΒΩΤΙΩΝ ΕΝΑΝΤΙ ΦΟΡΤΙΩΝ ΚΟΠΩΣΕΩΣ», πραγματεύεται το πρόβλημα της κοπώσεως στις μεταλλικές συνδέσεις λιμενικών γερανών εμπορευματοκιβωτίων. Σκοπός της είναι να συγκρίνει τα αποτελέσματα κανονιστικών μεθόδων σχεδιασμού οι οποίες περιλαμβάνουν είτε αναλυτικές λύσεις είτε εφαρμογές της μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων και να εξάγει συμπεράσματα χρήσιμα τόσο σε ερευνητικό επίπεδο όσο και για τις πρακτικές εφαρμογές του δομοστατικού μηχανικού. Πραγματοποιείται μια εκτενής βιβλιογραφική ανασκόπηση των μηχανισμών κόπωσης σε μεταλλικές κατασκευές και των διαθέσιμων μεθόδων υπολογισμού της αντοχής σε κόπωση, με έμφαση στις συγκολλήσεις. Για τον υπολογισμό της αντοχής σε κόπωση των υπό εξέταση λεπτομερειών παρουσιάζεται τόσο το θεωρητικό υπόβαθρο όσο και η εφαρμογή των μεθόδων που προτείνονται από τις σχετικές κανονιστικές διατάξεις τόσο του Ευρωκώδικα όσο και του Διεθνούς Ινστιτούτου Συγκολλήσεων καθώς και κανονιστικών διατάξεων σχετικά με τους λιμενικούς γερανούς όπως η μέθοδος της ονομαστικής τάσης, η μέθοδος κατασκευαστικών τάσεων και η μέθοδος της ενεργής τάση εγκοπής. Για τον υπολογισμό των φορτίων κοπώσεως, χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία από την ελληνική και διεθνή βιβλιογραφία συμπεριλαμβανομένων και εργασιών του Εργαστηρίου Μεταλλικών Κατασκευών της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών του ΕΜΠ, καθώς και αναλύσεις που εκπονήθηκαν στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν είναι κοντά στη βιομηχανική πρακτική και εξάγονται συμπεράσματα χρήσιμα τόσο σε ερευνητικό επίπεδο όσο και για τις πρακτικές εφαρμογές του δομοστατικού μηχανικού. Η εργασία περιλαμβάνει επίσης την περιγραφή των λιμενικών γερανών, των διαφόρων τύπων τους και των κατασκευαστικών τους στοιχείων, προκειμένου να συνδεθεί η μελέτη κόπωσης με τα πραγματικά προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι λιμενικοί γερανοί κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους. Ακολουθεί η ανάλυση του υπό μελέτη γερανού, όπου παρουσιάζονται τα δεδομένα φόρτισης και τα σενάρια κόπωσης, καθώς και η προσομοίωση της κατασκευής. Αξιολογούνται τα αποτελέσματα των αναλύσεων και συγκρίνονται οι προβλέψεις των διαφόρων μεθόδων, προκειμένου να επιλεγεί η πιο κατάλληλη για την εκτίμηση της ζωής κόπωσης των συγκολλήσεων. Παρουσιάζονται οι περιορισμοί των διαφόρων μεθόδων και προτείνονται κατευθυντήριες γραμμές για την επιλογή της κατάλληλης μεθόδου σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση. Συζητούνται οι παράγοντες που επηρεάζουν την ακρίβεια των αποτελεσμάτων των αναλύσεων, όπως οι αβεβαιότητες στα δεδομένα εισόδου και οι απλουστεύσεις που γίνονται στα μοντέλα. Τα κύρια συμπεράσματα της μελέτης αφορούν στην αξιοπιστία των διαφόρων μεθόδων υπολογισμού της κόπωσης, την επιλογή της κατάλληλης μεθόδου για την εκτίμηση της ζωής κόπωσης των συγκολλήσεων σε λιμενικούς γερανούς και τις προκλήσεις που αντιμετωπίζονται στην ανάλυση της κόπωσης σε σύνθετες κατασκευές. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης μπορούν να συμβάλουν στην ασφαλέστερη σχεδίαση και κατασκευή λιμενικών γερανών, καθώς και στην ανάπτυξη αλγορίθμων για την εκτίμηση της ζωής κόπωσης των μεταλλικών κατασκευών. Η εργασία καταλήγει σε συμπεράσματα που αφορούν στη συνολική αποτίμηση της αντοχής των συγκολλημένων κατασκευών και προτάσεις για περαιτέρω μελέτη και βελτίωση των υφιστάμενων μεθοδολογιών.	el
heal.abstract	This Master’s Thesis, titled: “Welds design methods for container port cranes against fatigue loads” addresses the issue of fatigue in the steel joints of container port cranes. The study aims to compare the outcomes of regulatory design methods, which include both analytical solutions and finite element method (FEM) applications, in order to derive conclusions useful both for research and for practical applications in structural engineering. A comprehensive literature review on fatigue mechanisms in steel structures and available fatigue strength calculation methods, with a focus on welds, is conducted. For the calculation of fatigue strength in the details under examination, both theoretical foundations and the application of methods recommended by relevant regulatory frameworks are presented, including Eurocode, the International Institute of Welding (IIW), and standards specific to port cranes. The fatigue assessment methods include the nominal stress approach, the structural stress approach, and the effective notch stress approach. Fatigue load data were derived from Greek and international literature, as well as studies from the Steel Structures Laboratory of the National Technical University of Athens (NTUA), along with analyses performed as part of this thesis. The data used are close to industrial practice, and conclusions are drawn that are valuable for both research and practical applications in structural engineering. The thesis also includes descriptions of port cranes, their various types, and their constructional elements, in order to connect fatigue study with real-world problems that port cranes face during operation. Following this, the analysis of the crane under study is presented, including loading data, fatigue scenarios, and structural simulation. The results of the analyses are evaluated, and the predictions of various methods are compared to identify the most suitable one for estimating the fatigue life of welds. Limitations of different methods are highlighted, and guidelines for selecting the appropriate method for each specific case are proposed. Factors affecting the accuracy of analysis results, such as input data uncertainties and model simplifications, are discussed. The main conclusions focus on the reliability of different fatigue calculation methods, the selection of the appropriate method for estimating the fatigue life of welds in port cranes, and the challenges in fatigue analysis for complex structures. The results of this study can contribute to the safer design and construction of port cranes, as well as to the development of algorithms for estimating the fatigue life of steel structures. The study concludes with an overall assessment of the strength of welded structures and recommendations for further research and improvement of existing methodologies.	en
heal.advisorName	Γαντές, Χαράλαμπος	el
heal.advisorName	Gantes, Charalampos	en
heal.committeeMemberName	Γαντές, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Gantes, Charalampos	en
heal.committeeMemberName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Vamvatsikos, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Θανόπουλος, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Thanopoulos, Pavlos	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	149 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false