Σχεδιασμός Εμπορικού Μεταλλικού Κτιρίου

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο μελέτης τον σχεδιασμό –ανάλυση και διαστασιολόγηση – ενός μονώροφου εμπορικού κτιρίου, μεγάλης έκτασης σε κάτοψη και περιορισμένο εσωτερικό σύμμικτο μεσοπάτωμα, με φέρων οργανισμό από χάλυβα, με πλήρη εφαρμογή των διατάξεων των Ευρωκωδίκων (EN 1990, 1991,1993, 1994 και 1998). Η επίλυση του κτιρίου έγινε με χρήση του λογισμικού SAP2000 v.14.2.2, ενώ ο έλεγχος επάρκειας της σύμμικτης πλάκας με τη χρήση του προγράμματος SymDeck Designer. Αναλυτικότερα, η δομή της εργασίας είναι η εξής: Στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται το αντικείμενο μελέτης, οι κανονισμοί που χρησιμοποιήθηκαν, καθώς και γενικά στοιχεία που αφορούν το χάλυβα ως δομικό υλικό και τις μεταλλικές κατασκευές. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται η περιγραφή του κτιρίου και δίνονται πληροφορίες για τη γεωμετρία, τις διαστάσεις και τα δομικά του στοιχεία. Αναλύεται η αρχιτεκτονική και η κατασκευή του έργου και παρατίθενται στοιχεία σχετικά με τον φέροντα οργανισμό του. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν, γίνεται εκτενής αναφορά στον προσδιορισμό των φορτίων που καταπονούν την κατασκευή, ενώ παρατίθενται και οι συνδυασμοί δράσεων με βάση τους οποίους έγινε η ανάλυση και η διαστασιολόγηση. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται η ανάλυση και η διαστασιολόγηση του φορέα μας. Αρχικά, διατυπώνονται οι απαιτούμενοι έλεγχοι σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 3. Στη συνέχεια παρουσιάζεται το πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε για την επίλυση του κτιρίου, το οποίο είναι το SAP2000, και το μοντέλο – προσομοίωμα του κτιρίου όπως εισήχθη στο πρόγραμμα. Ακολούθως, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της ανάλυσης και επιβεβαιώνεται η επάρκεια των διατομών τόσο στην οριακή κατάσταση αστοχίας όσο και λειτουργικότητας. Κλείνοντας, γίνεται ενδεικτικός ικανοτικός έλεγχος κατακόρυφου συνδέσμου δυσκαμψίας και έλεγχος της σύμμικτης πλάκας. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφονται ο σχεδιασμός και ο έλεγχος των συνδέσεων των μελών του φορέα. Ενδεικτικά, παρουσιάζονται συνδέσεις κατακόρυφου συνδέσμου δυσκαμψίας, κύριας δοκού- δευτερεύουσας δοκού, αποκατάσταση συνέχειας δοκού και έδραση υποστυλώματος. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την εκπόνηση της εργασίας.

This diploma thesis deals with the study -analysis and design – of a single-storey commercial building, large scaled in plan, with a structural system of steel and an interior, composite, mezzanine, under the requirements of Eurocodes (EN 1990, 1991,1993 , 1994 and 1998). The resolution of the building was performed using SAP2000 v.14.2.2 software, whereas the control of adequacy of the composite slab using SymDeck Designer. More specifically, the structure of this paper is given below: In the first chapter, the case study, the web of regulations, as well as general information on steel as a building material and steel constructions are described. The second chapter contains the description of the building and provides information about its geometry, dimensions and structural elements. It analyzes the architecture and construction of the project and provides information about its structural system. In the third chapter, the properties of the materials that were used and the loads acting on the construction are described. Moreover, the load combinations, on which the analysis and dimensioning are based, are determined. The fourth chapter describes the analysis and dimensioning of our structure. Initially, are described the necessary checks according to Eurocode 3. Subsequently, the software used to analyze the dynamic modal response spectrum analysis of the structure, which is SAP2000, is presented, as well as the model of the building used in SAP2000. Then, the results of checks at the Ultimate Limit State and Serviceability are presented. Finally, a check of the composite slab is made. In the fifth chapter typical joints are tested, such as the joints between column- beam, beam- secondary beam etc. Finally, in the sixth and conclusive chapter of the thesis, the results are summarized and conclusions are mentioned.