en-USel-GRes-ES
Menu

Παραμορφώσεις-Εντάσεις

Εισαγωγή >
Ο σκελετός του κτιρίου
Η κατασκευή
Οπλισμός I
Οπλισμός II
Προμέτρηση και κοστολόγηση
Σχέδια εφαρμογής


Δυνάμεις σεισμού και ανέμου
Προσομοιώματα-Επιλύσεις
Προσομοίωση πλακών με πεπερασμένα
Ολόσωμες πλάκες
Σεισμική Συμπεριφορά Πλαισίων
Παράρτημα Α
Παράρτημα Β
Παράρτημα Γ
Παράρτημα Δ
Εισαγωγή

Υλικά
Συνεχίζεται >
Εισαγωγή

Προσομοίωση σκελετού

            

                                        Κάτοψη ξυλοτύπου                                                           Τομή Α-Α

Η κατασκευή αποτελείται από τέσσερα υποστυλώματα, δυο δοκούς και μια πλάκα            

        <μελέτη B_331>

Για να γίνουν κατανοητές, σε πρώτο επίπεδο, οι έννοιες τόσο της στατικής, όσο και της σεισμικής συμπεριφοράς των κτιρίων, εξετάζεται η απλή μονώροφη, τετράστυλη, κατασκευή που αποτελείται από δύο δίστυλα πλαίσια (κάθε πλαίσιο αποτελείται από δύο κολόνες συνδεδεμένες με μία δοκό) και μία πλάκα. Σε πρώτη φάση δεν εξετάζονται τα θεμέλια, αλλά τα υποστυλώματα θεωρούνται πακτωμένα στο λαιμό των θεμελίων.

Η κατασκευή στο χώρο

Επίλυση πλάκας


Το ισοδύναμο αμφιαρθρωτό μέλος της λωρίδας της πλάκας

Στις κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα οι πλάκες μπορούν να θεωρηθούν ως μέλη πλάτους 1.0 m που στηρίζονται αρθρωτά στις δοκούς. Στο συγκεκριμένο παράδειγμα, η πλάκα s1 είναι αμφιαρθρωτή πάχους h=170 mm, με άνοιγμα l=4.00 m. Τα εντατικά μεγέθη σχεδιασμού προκύπτουν από το ίδιο βάρος της πλάκας, από το φορτίο επικάλυψης της πλάκας και το κινητό (ωφέλιμο) φορτίο q=5.00 kN/m2.

Σύνολο μονίμων φορτίων: g =5.25 kN/m  Σύνολο ωφέλιμων φορτίων: q=5.00 kN/m

Ο συνδυασμός σχεδιασμού που δίνει την οριακή κατάσταση αστοχίας προκύπτει από το φορτίο σχεδιασμού psdg×gq×q= 1.35g+1.50q=14.59 kN/m,

VAd=-VBd=14.59×(4.00/2)=29.18 kNMmd=14.59×(4.002/8)=29.18 kNm

Στην πραγματικότητα, η πλάκα μαζί με τις δοκούς και τις κολόνες συμπεριφέρονται ως ένα ενιαίο δόμημα που το κάθε στοιχείο του επηρεάζει και επηρεάζεται από τα άλλα. Σε επόμενη  § υποδεικνύεται ότι η ξεχωριστή επίλυση της πλάκας με θεώρηση αρθρωτών στηρίξεων επί των δοκών, στην περίπτωση φορέων από οπλισμένο σκυρόδεμα, κατά κανόνα δίνει τα πιο αξιόπιστα συνολικά αποτελέσματα.

Επίλυση πλαισίων

The structural model of the frame considering loadings: g and q and the seismic W

Σε κάθε ένα από τα δύο πλαίσια της προηγούμενης κατασκευής, ζητείται ο υπολογισμός των στατικών μεγεθών για τα στατικά φορτία (μόνιμα και κινητά) και για τα σεισμικά. 

 

Κάθε πλαίσιο έχει άνοιγμα 5.0 m και ύψος 3.0 m. Η ροπή αδράνειας των ράβδων των               υποστυλωμάτων είναι I=0.4×0.43/12=0.0021333 m4=21.33×10-4 m4.

 

Τhe effective flange width of the beams is calculated according to §3.1.2: lo=0.70×l=0.70×5.00=3.50 m, b1=ln1/2=3.70/2=1.85 m, blim=bw+b1=0.30+1.85=2.15 m,

Το συνεργαζόμενο πλάτος των δοκών είναι:

lo=0.70×l=0.70×5.00=3.50 m, b1=ln1/2=3.70/2=1.85 m, blim=bw+b1=0.30+1.85=2.15 m,

beff=min(bw+beff,1, blim)=min(0.30+0.70, 2.15)=1.00 m, since beff,1=min(0.20×b1+0.10×lo , 0.20×lo)= =min(0.20×1.85+0.10×3.50, 0.20×3.50)=min(0.72 , 0.70)=0.70 m

 

Σύμφωνα με τον πίνακα 2 είναι beff=1.0 m, hf/h=0.17/0.50=0.34, bw/beff=0.30 à μ=0.0417 à  I=0.0417×1.0×0.503=52.125×10-4 m4.

 

Τα φορτία στο ζύγωμα κάθε πλαισίου είναι:

 

Ίδιο βάρος:  go=0.30m×(0.50-0.17)m×25.00kN/m3       = 2.50 kN/m

Μόνιμα φορτία πλάκας:          gs=2.00m×5.25kN/m=10.50 kN/m

Πρόσθετο μόνιμο φορτίο:              gw                                     =20.00 kN/m

 

Σύνολο μονίμων:                    g                                     =33.00 kN/m

Κινητο φορτίο πλάκας:         q=2.00m×5.00kN/m2     =10.00 kN/m

Το ίδιο βάρος κάθε υποστυλώματος είναι 0.40×0.40×3.00×25.00=12.00 kN. Το 1/3 αυτού του φορτίου, δηλαδή τα 4.00 kN θεωρείται ότι εξασκείται στην κορυφή του υποστυλώματος και τα υπόλοιπα 2/3, δηλαδή τα 8.00 kN, θεωρείται ότι εξασκούνται στη βάση του υποστυλώματος.

Το δυναμικό φορτίο σχεδιασμού κάθε ζυγώματος στους σεισμικούς συνδυασμούς λαμβάνεται:

 

Pd=(g+ψ2×q)×l+2columns×4.00kN=(33.00+0.30×10.00)×5.00+8.00=188.00 kN

Και η σεισμική δύναμη σε κάθε ζύγωμα είναι  W= (ax /g)×Pd=0.65×188.00=122.00 kN.

Στις επιλύσεις με το χέρι, στη συνέχεια, δεν θα ληφθεί υπόψη η λειτουργία των στερεών σωμάτων. Σε κάθε πλαίσιο γίνονται 3 επιλύσεις, μια με τα μόνιμα φορτία G, μια με τα κινητά φορτία Q και μια με τα σεισμικά φορτία προς την κατεύθυνση +X .

Η γενική επίλυση του πλαισίου με κατακόρυφο ομοιόμορφο φορτίο w, από τον πίνακα 1 είναι:

,


Η γενική επίλυση του πλαισίου με οριζόντιο φορτίο W, από τον πίνακα 39 είναι:


Για φορτίο g=33.0 kN/m:

MA,g=-MB,g =0.60m2×33.0kN/m=19.8 kNm

MCA,g =MCD,g =MDC,g =-MDB,g =-1.20m2×33.0kN/m =-39.6 kNm,

HA,g =-HB,g =0.60m×33.0kN/m=19.8 kN, VA,g =VB,g =2.50m×33.0kN/m=82.5 kN

Για φορτίο q=10.0 kN/m:

MA,q=-MB,q =0.60m2×10.0kN/m=6.0 kNm, MCA,q =MCD,q =MDC,q =-MDB,q =-1.20m2×10.0kN/m=-12.0 kNm,

HA,q =-HB,q =0.60m×10.0kN/m=6.0 kN, VA,q =VB,q =2.50m×10.0kN/m=25.0 kN

Για φορτίο W=122.0 kN:

MA,W=MB,W =-0.826m×122.0kN=-100.8 kNm, MCA,W =MCD,W =-MDC,W =MDB,W =0.674×122.0=82.2 kNm,

HA,W =HB,W =-0.50×122.0kN=-61.0 kN, VA,W =-VB,W =-0.27×122.0kN=-32.9 kN


1ος Συνδυασμός

2ος Συνδυασμός

3ος Συνδυασμός

Συνδυασμοί και Περιβάλλουσες εντατικών μεγεθών

Οι επιλύσεις με το λογισμικό HoloBIM

Μελέτη <B_331>
Το λογισμικό δημιουργεί την προσομοίωση του φορέα 
με πλάκες, κόμβους, μέλη, στερεά σώματα και διαφράγματα

Στο αριστερό τμήμα της οθόνης φαίνονται τα κουμπιά που είναι πατημένα, όπου πέραν του φορέα έχουν ζητηθεί και τα αποτελέσματα των ροπών και τεμνουσών των πλακών, που συμπίπτουν με τα θεωρητικά αποτελέσματα της επίλυσης που έγινε στην προηγούμενη παράγραφο.

Η προσομοίωση του φορέα με το λογισμικό γίνεται με μέλη που διέρχονται από το κέντρο βάρους των υποστυλωμάτων και από την αξονική γραμμή στην επάνω επιφάνεια των δοκών. Στην περιοχή των κόμβων υποστυλώματος-δοκού, τοποθετούνται στερεά σώματα κατά τη διεύθυνση των δοκών.

Η σύνδεση των δύο πλαισίων γίνεται με το διάφραγμα που δημιουργεί η πλάκα.

Την αρίθμηση των κύριων και δευτερευόντων κόμβων μπορεί να ζητήσει να δει ο χρήστης από το Interface επιλέγοντας ένα κόμβο, ή ένα μέλος και με την επιλογή ‘Ιδιότητες’ να δει τόσο τα γεωμετρικά, όσο και τα φορτιστικά τους στοιχεία, όπως μπορεί επίσης να τροποποιήσει την τιμή των περισσοτέρων ιδιοτήτων τους.


Το λογισμικό εμφανίζει την επιφάνεια επιρροής της πλάκας σε κάθε πλαίσιο, το συνολικό μόνιμο
γραμμικό φορτίο
g=34.5 kN/m και το συνολικό γραμμικό κινητό φορτίο q=10.8 kN/m. Οι κατά τι αυξημένες τιμές των g και q στο πρόγραμμα οφείλονται στη διόρθωση, ώστε να ληφθούν υπόψη και τα φορτία της πλάκας που βρίσκονται πέραν των άκρων των πλαισίων.

Τα αποτελέσματα των τριών συνδυασμών από το πρόγραμμα δίνονται στα παρακάτω διαγράμματα  ροπών (επαυξημένα και με την ελαστική γραμμή) και τεμνουσών δυνάμεων.

Οι μικρές διαφορές μεταξύ των επιλύσεων “με το χέρι” και με το πρόγραμμα οφείλονται στο ότι στο πρόγραμμα χρησιμοποιούνται “στερεά σώματα” και επίσης λαμβάνονται υπόψη έργα από τέμνουσες και αξονικές δυνάμεις.  

Συνδυασμοί και Περιβάλλουσες Ροπών Κάμψης που προκύπτουν από τη χρήση του λογισμικού

Οι τρεις συνδυασμοί των ροπών κάμψης


Η περιβάλλουσα των ροπών κάμψης με τις τιμές  ανά 0.20 m,
για τη διαστασιολόγηση των διατομών και τα αναπτύγματα οπλισμών