Σχεδιασμός μεταλλικού φορέα για στιβαρότητα

Abstract

Προσεγγίζεται η έννοια της στιβαρότητας στα έργα πολιτικού μηχανικού και τονίζεται η αναγκαιότητα σχεδιασμού των κατασκευών σε αυτήν. Περιγράφονται τα χαρακτηριστικά του χάλυβα καθώς και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα αυτού. Μελετώνται πολυώροφα επίπεδα μεταλλικά πλαίσια με και χωρίς συνδέσμους δυσκαμψίας καθώς και με δύο διαφορετικούς τρόπους σύνδεσης των μελών στους κόμβους, με τη χρήση του προγράμματος SOFISTIK 2003. Συγκεκριμένα, ακολουθείται η εξής διαδικασία: σε κάθε φορέα αφαιρείται ένα εσωτερικό υποστύλωμα και έπειτα αυτός φορτίζεται έως την ολική κατάρρευσή του. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα δημιουργούνται καμπύλες φορτίου- παραμόρφωσης και φορτίου εντατικών μεγεθών στα κρίσιμα σημεία του φορέα. Η ίδια διαδικασία ακολουθείται και γι αφαίρεση ενός ακραίου υποστυλώματος. Έπειτα, παρουσιάζονται συγκριτικά διαγράμματα της συμπεριφοράς των φορέων ανάλογα με τη γεωμετρία , τον τρόπο σύνδεσης των μελών αλλά και τη θέση του αφαιρούμενου υποστυλώματος. Εξάγονται γενικά συμπεράσματα για την στιβαρότητα ενός μεταλλικού φορέα και αναφέρονται οι τρόποι με τους οποίους μπορεί αυτή να εξασφαλιστεί.

An approach to the meaning of robustness for civil engineer works is made and the necessity of design of constructions for that is noted. The characteristics of steel as a material are described as well as its advantages and disadvantages. Multi-storey plane steel frames with or without braces, and with two different ways of connecting its structural members in joints are studied, with the usage of the program SOFISTIK2003. The process that is followed for every structure is the below noted: an inner column is extracted and then the structure is loaded repeatedly till its total collapse. Then, according to the results of the program curves of load- deflections and curves of load- inner forces are generated referring to the critical positions of the structure. The same process is followed for every structure for the extraction of an external column, too. Comparative diagrams about the behaviour of the structures depending on their geometry , the way of connecting its elements but also on the position of the extracted column are presented. General conclusions about the robustness of a steel structure are reached to, and the ways of acheiving that, are noted.