Σκοπός της μεταπτυχιακής διατριβής είναι η διερεύνηση της συμπεριφοράς κτιρίων που αποτελούνται από μεταλλικά πλαίσια ροπής και είναι εφοδιασμένα με ένα σύστημα δυσκαμψίας. Το σύστημα αυτό ονομάζεται seesaw (τραμπάλα) και αποτελείται από ιξώδεις αποσβεστήρες, από προεντεταμένες ράβδους και μια σύνδεση αρθρωτού τύπου. Οι ράβδοι λόγω προέντασης είναι πάντα εφελκυόμενες και συνεπώς δεν εμφανίζεται λυγισμός. Το σύστημα αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο νέες όσο και σε υφιστάμενες κατασκευές. Το εν λόγω σύστημα επιδιώκει να απορροφήσει ικανό μέρος των σεισμικών παραμορφώσεων μέσω ρύθμισης της θεμελιώδους συχνότητας της κατασκευής και των σταθερών ακαμψίας και απόσβεσης των αποσβεστήρων. Το προτεινόμενο σύστημα μπορεί να διαμορφωθεί με διαφορετικές παραλλαγές η αξιολόγηση των οποίων θα γίνει μέσω της σύγκρισης σεισμικών αποκρίσεων διάφορων μεταλλικών κατασκευών. Στόχος είναι η επαλήθευση του πλεονεκτήματος του συστήματος στη μείωση της σεισμικής απόκρισης μεταλλικών κατασκευών.
Η ακολουθούμενη μεθοδολογία για την περάτωση της παρούσας διατριβής αρχικά αφορά στη συλλογή δεδομένων από τη βιβλιογραφία. Συγκεκριμένα, οι αποσβεστήρες του συστήματος ‘τραμπάλας’ βρίσκονται εν παραλλήλω και συνδέονται με έναν πείρο. Οι προεντεταμένες ράβδοι που συνδέονται με τα μεταλλικά πλαίσια και το σύστημα απόσβεσης μέσω ελασμάτων, αναπτύσσουν αξονική δύναμη και τέμνονται μεταξύ τους. Ανάλογα με τη φορά που αναπτύσσει η σεισμική φόρτιση σε κάθε χρονική στιγμή, οι ράβδοι εναλλάσσουν την ιδιότητα τους να εφελκύονται και να στηρίζουν το ταλαντούμενο σύστημα. Λαμβάνοντας υπόψη την παραμόρφωση των ράβδων που διαφέρει ανάλογα την ατένεια τους και τη γεωμετρία του συστήματος, προκύπτει ένας μεγεθυντικός συντελεστής που ορίζεται ως το πηλίκο της παραμόρφωσης του αποσβεστήρα προς τη σχετική μετακίνηση του ορόφου, και ο οποίος πολλές φορές ξεπερνά τη μονάδα. Προκειμένου να αξιολογηθεί το παραπάνω σύστημα, γίνονται ανελαστικές αναλύσεις χρονοϊστορίας διαφόρων μεταλλικών κατασκευών συνηθισμένων τύπων (ενός, τριών και πέντε –ορόφων 3 ανοιγμάτων) . Παραλλάσσοντας την διάταξη του συστήματος ‘τραμπάλας’ και μέσω των αποτελεσμάτων σεισμικών αποκρίσεων, επαληθεύεται η δυνατότητα αξιοποίησης του προτεινόμενου συστήματος σε επίπεδο πράξης.
Purpose of this postgraduate thesis is to investigate the behavior of steel moment resisting frames that are accompanied with a stiffness system. This system is called seesaw and comprises of viscoelastic dampers, prestressed rods and a pin connection. Due to prestressing, the rod forces are tensile, so no buckling occurs. The system can be implemented on both new and exsisting structures. Its purpose is to absorb a significant part of the seismic deformations through proper adjustment of the fundamental frequency of vibration by modifying the stiffness and damping factors of the dampers. Various alternative formats can be applied and will be evaluated through the comparison of the seismic behavior of the steel buildings. The purpose is to verify the advantages of the system in reducing the seismic response of steel structures.
Initially, relevant data have been extracted from literature. Specifically, the dampers of the seesaw system are connected in parallel with a pin. The prestressed rods, which cross each other, are connected to steel frames and the damping system through plates and develop axial forces. Depending on the direction of the seismic loading at each time step, the tensile rods that support the system are alternated. Taking into account the deformation of the rods, different according to their axial stiffness, and the geometry of the system, a magnifying factor can be calculated. This factor is defined as the ratio of the damper’s deformation to the storey’s drift and exceed unity. In order to evaluate the aforementioned system, inelastic time-history analyses of various ordinary steel structures (1-3-5 storeys, 3 bays) are perfomed. By varying the configuration of the seesaw system and through the results of the analyses, the ability to employ the suggested system in practice is attested.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Κύρια Αρχεία Διατριβής
Σεισμική συμπεριφορά χαλύβδινων πλαισίων με χρήση του συστήματος ‘τραμπάλας’ - Identifier: 73786
Internal display of the 73786 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)
