Μη-γραμμική αριθμητική διερεύνηση κόμβων οπλισμένου σκυροδέματος και ανάπτυξη μεθόδων ενίσχυσης
Creators: name: Μαράνος, Ιωάννης Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Μη-γραμμική ανάλυση
Μέθοδοι ενίσχυσης
Σκυρόδεμα
Non-linear analysis
Strengthening methods
Concrete

description: Στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας είναι η μη-γραμμική διερρεύνηση κόμβων δοκού υποστυλώματος, οπλισμένου σκυροδέματος, και η ανάπτυξη μεθόδων ενίσχυσης αυτών. Με αυτό ως αφορμή πραγματοποιύνται αναλύσεις σε τρισδιάστατους φορείς υπό κλίμακα και τα αποτελέσματα τους συγκρίνονται με τα αντίστοιχα πειραματικά. Οι αναλύσεις επικεντρώνονται κυρίως στην καμπτική συμπεριφορά των δομικών στοιχείων που συντρέχουν στον κόμβο, αλλά και στη συμπεριφορά του σώματος του κόμβου. Αρχικά, παρουσιάζεται η λειτουργία των κόμβων δοκού υποστυλώματος, οπλισμένου σκυροδέματος, οι μηχανισμοί μεταφοράς των δυνάμεων μέσα στο σώμα του κόμβου και οι κανονιστικές διατάξεις των σύγχρονων διεθνών κανονισμών σχεδιασμού των κατασκευών (Ευρωκώδικας 8, ACI 352 R-02 και NZS 3101). Έπειτα, πραγματοποιούνται αναλύσεις ενός μοντέλου τρισδιάσταστου εσωτερικού κόμβου υπό κλίμακα. Γίνεται η παρουσιάση της πειραματικής διάταξης, η περιγραφή του δοκιμίου, τα αποτελέσματα της πειραματικής διαδικασίας και η περιγραφή και τα αποτελέσματα της αριθμητικής ανάλυσης του υπολογιστικού μοντέλου. Οι αναλύσεις πραγματοποιούνται στο λογισμικό Abaqus. Ακόμη, παρουσιάζεται η λειτουργία των Ινοπλισμένων Πολυμερών ως μέσο εφαρμογής επέμβασης σε υφιστάμενες κατασκευές, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι κανονιστικές διατάξεις των σύγχρονων διεθνών κανονισμών επεμβάσεων στις κατασκευές (ΚΑΝ.ΕΠΕ, Ευρωκάδικας 8-3, FIB, ACI 440 R-2). Τέλος, πραγματοποιούνται αναλύσεις μοντέλων τρισδιάστατων εσωτερικών κόμβων υπό κλίμακα, ενισχυώμενων καμπτικά με φύλλα Ινοπλισμένων Πολυμερών και γίνεται η διερρεύνηση γύρω από διάφορα είδη συστημάτων αγκύρωσης των φύλλων ενίσχυσης στο σώμα του κόμβου, τα αποτελέσματα των οποίων, συγκρίνονται τόσο με πειραματικά δεδομένα, όσο και μεταξύ τους. Γίνεται η παρουσιάση της πειραματικής διάταξης, η περιγραφή του δοκιμίου, τα αποτελέσματα της πειραματικής διαδικασίας και η περιγραφή και τα αποτελέσματα της αριθμητικής ανάλυσης του υπολογιστικού μοντέλου. Οι αναλύσεις πραγματοποιούνται στο λογισμικό Abaqus.
description: Subject of this master thesis is the non-linear numerical investigation of reinforced concrete beam-column joints and the developing of strengthening measures for them. Therefore, it was essential for some analyses on 3-D scaled models to be done, and compare the results with the same, which existed from experimental procedures. These analyses not only focus on the bending behavior of the structural at the joint, but also in the joint itself. First, the shear mechanism of reinforced concrete beam-column joints is presented with its fundamental shear strength transfer mechanisms. Also, the requirements of the international design codes of constructions are developed (EC8, ACI 352 R-02 and NZS 3101). Second, non-linear analysis of an interior beam – column joint is presented. At first the experimental results are presented and then there are the analytical results and a comparison with the experimental ones. For the purpose of the non-linear analyses, software Abaqus is used. In addition, the mechanism of FRP’s in reinforced concrete elements is presented, its advantages and disadvantages. Also, the requirements of the international design codes of constructions are developed (KAN.EPE., EC8-3, FIB, ACI 440.R-2). Finally, non-linear analyses of an interior beam – column joint with external strengthening with FRP’s are presented. Several analyses with different types of FRP’s anchors are developed and the results comparisons are presented. For the purpose of the non-linear analyses, software Abaqus is used.