Βελτιστοποιημένη ενίσχυση σύμμικτων κατασκευών χάλυβα-σκυροδέματος έναντι σεισμού και προοδευτικής κατάρρευσης με χρήση καλωδίων

Optimized retrofit of steel-concrete composite structures against earthquake and progressive collapse (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Παπαβασιλείου, Γεώργιος
  3. Διαχείριση Τεχνικών Έργων (ΔΧΤ)
  4. 09 Σεπτεμβρίου 2017 [2017-09-09]
  5. Ελληνικά
  6. 107
  7. Πνευματικός, Νικόλαος
  8. Πνευματικός, Νικόλαος | Μακάριος, Τριαντάφυλλος
  9. βελτιστοποίηση | ενίσχυση | σύμμικτα κτίρια | προοδευτική κατάρρευση | μεταλλικά καλώδια
  10. 234
  11. Περιέχει 2 πίνακες και 26 εικόνες.
  12. Ανάλυση και σχεδιασμός κατασκευών / Δημήτριος Θεοδωρακόπουλος, Ευστάθιος Μπούσιας και Παναγιώτης Γιαννόπουλος
    • Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση της βέλτιστης μεθοδολογίας ενίσχυσης υφιστάμενων σύμμικτων κατασκευών χάλυβα σκυροδέματος όταν λαμβάνονται υπ’ όψη απαιτήσεις έναντι σεναρίων προοδευτικής κατάρρευσης. Η προοδευτική κατάρρευση είναι ένα θέμα αυξανόμενου ενδιαφέροντος για τους μηχανικούς, κυρίως λόγω των καταστροφικών αποτελεσμάτων της, αλλά και του γεγονότος ότι πρόκειται για μεγάλης κλίμακας αστοχία η οποία προκαλείται από σχετικά μικρής κλίμακας ζημιά. Παρότι φαινομενικά είναι πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι μεγάλου μεγέθους κατασκευές, εξαιτίας του σχεδιασμού εντός των ανελαστικών περιοχών των επιμέρους υλικών, όλες οι νέες κατασκευές είναι ευάλωτες σε αυτή τη μορφή αστοχίας. Ως μέσο ενίσχυσης της ικανότητας των κατασκευών χρησιμοποιούνται καλώδια, τα οποία πλεονεκτούν έναντι των εναλλακτικών, όπως οι σύνδεσμοι δυσκαμψίας, επειδή δεν κινδυνεύουν από λυγισμό ή στρεπτικά φαινόμενα, καθώς λειτουργούν μόνο σε εφελκυσμό. Επιπλέον, η εγκατάστασή τους σε υφιστάμενα κτίρια και η αντικατάστασή τους είναι πολύ εύκολη χάρη στη μορφή των συνδέσεων που χρησιμοποιούνται. Για τον καθορισμό του οικονομικότερου σχεδιασμού, χρησιμοποιείται ο αλγόριθμος βελτιστοποίησης «Στρατηγικές Εξέλιξης», σε μια προσπάθεια να καταστεί δυνατή η διερεύνηση σε επίπεδο φιλοσοφίας σχεδιασμού. Ως βέλτιστος σχεδιασμός χαρακτηρίζεται αυτός ο οποίος πληροί τις εκάστοτε προϋποθέσεις, με το δυνατόν χαμηλότερο κόστος κατασκευής, δηλαδή ο σχεδιασμός εκείνος που επιτυγχάνει τη βέλτιστη χρήση των δομικών υλικών. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, πριν την εφαρμογή της βελτιστοποίησης γίνεται και μια γενικότερη διερεύνηση της αποδοτικότητας διαφόρων διατάξεων καλωδίων στην ενίσχυση σύμμικτων κτιρίων έναντι προοδευτικής κατάρρευσης. Στη συνέχεια, επαναλαμβάνεται η διερεύνηση με τη χρήση του αλγορίθμου βελτιστοποίησης. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν είναι ενδεικτικά της αποδοτικότητας της κάθε λύσης.
    • The main objective of the present dissertation is the investigation of the optimum retrofit approach for steel-concrete composite buildings to withstand progressive collapse. Progressive collapse is a topic of increased scientific interest for engineering researchers, mainly due to its destructive results, as well as the fact that it is large scale structural failure caused by small scale initial damage. Even though it seems to be a problem concerning only high rise buildings, due to the exploitation of the materials’ capacity within the deformation range of their non-linear performance during structural design, all newly designed buildings are susceptible to this type of failure. Cables are used as a means to retrofit buildings, because of their advantages over their alternatives: they are not susceptible to flexural or lateral torsional buckling, as they receive only tensile forces. Also, their installation in existing buildings and their replacement in case of failure is easy thanks to the type of connections realized. For the determination of the most cost-effective design, the “Evolution Strategies” optimization algorithm is employed, in order to enable the investigation of the overall design philosophy. An optimized design is the one which meets all applicable requirements and has the smallest cost at the same time, i.e. the design which achieves the optimum use of the materials. For the purposes of this work, before the application of the optimization procedure, an investigation of the effectiveness of various cable configurations in retrofitting steel-concrete composite buildings against progressive collapse takes place. Following, the optimization algorithm is used in order to determine the most cost-effective retrofit scheme. The results yielded are indicative of the effectiveness of each solution.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.