title: Δομοστατικός σχεδιασμός υψηλού μεταλλικού κτηρίου με το σύστημα του διαγωνίου πλέγματος
title: Structural design of a steel high-rise building with diagrid system
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Καμπανής, Παύλος-Εμμανουήλ
Publisher: name: Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής
Year: 2021
Subjects: Ουρανοξύστες
Διατμητική υστέρηση
Σύστημα διαγωνίου πλέγματος
Δομικά συστήματα
Πυρήνας

description: Η επιθυμία του ανθρώπου να φθάσει σε δυσθεώρητα ύψη και να ξεπεράσει τις ίδιες του τις δυνάμεις είναι ευρέως γνωστή. Η αρχή αυτή πραγματοποιήθηκε στο Σικάγο, όπου έπειτα από μία πυρκαγιά η οποία έπληξε ένα μεγάλο μέρος της πόλης, πάρθηκαν οι πρώτες αποφάσεις ώστε να κατασκευαστούν ακόμη πιο υψηλά κτήρια. Μετά από αυτό το γεγονός, ξεκίνησε και το αίσθημα του ανταγωνισμού, καθώς η μία πόλη ή χώρα ήθελε να ξεπεράσει την άλλη. Αυτό οδήγησε στην επινόηση νέων συστημάτων, τα οποία ήταν πολύ πιο αποδοτικά σε σύγκριση με τα ήδη υπάρχοντα εκείνης της εποχής. Κύριος στόχος ήταν η ανακάλυψη δομικών συστημάτων, όπου τα πλευρικά φορτία θα αντιμετωπίζονταν και δε θα προκαλούσαν καθολική κατάρρευση ή ακόμη και σοβαρές αστοχίες, καθώς αυτά γίνονται όλο και πιο επικίνδυνα με την αύξηση του ύψους της κατασκευής. Καταλυτικό ρόλο σε αυτό είχε ο Einstein της δομικής μηχανικής, Fazlur Rahman Khan, με την ανακάλυψη των σωληνοειδών συστημάτων και την εξέλιξή αυτών από τους μεταγενέστερους. Βέβαια, η 11η Σεπτεμβρίου του 2001 αποτελεί ημέρα ορόσημο για τα υψηλά κτήρια διότι άλλαξε άρδην ο τρόπος σκέψης και μελέτης στον κατασκευαστικό κλάδο. Βέβαια, ένα πολυώροφο κτήριο προκειμένου να διαθέτει την απαιτούμενη αντοχή, πλευρική ακαμψία, ευστάθεια και ακεραιότητα, θα πρέπει να πραγματοποιηθούν μία σειρά από δοκιμές που αφορούν στο ποιο είναι το πιο αποδοτικό δομικό σύστημα ανάλογα με τις απαιτήσεις της κάθε περιοχής, ενώ θα πρέπει και να επιλεγούν μέσω της κριτικής ικανότητας του μελετητή τα κατάλληλα συστήματα δαπέδου, απόσβεσης, θεμελίωσης καθώς και πυροπροστασίας. Επίσης, θα πρέπει να πραγματοποιηθεί και ο απαιτούμενος σχεδιασμός έναντι του ανέμου, κάτι που συνήθως προκύπτει μέσω της αεροδυναμικής σήραγγας έτσι ώστε να διεξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα για τη δομική συμπεριφορά της κατασκευής στο ενδεχόμενο ισχυρών ανεμοπιέσεων, ενώ υπάρχει και η δυνατότητα για χρήση της λεγόμενης υπολογιστικής ρευστοδυναμικής. Αντίστοιχα, για τις σεισμικές δράσεις, αυτή η διαδικασία είναι εφικτό να επιτευχθεί μέσω της σπουδαίας, αλλά με πολύ αυστηρά κριτήρια, μεθόδου PBSD, δηλαδή του Αντισεισμικού Σχεδιασμού με Στάθμες Επιτελεστικότητας για τα υψηλά κτήρια. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, πραγματοποιείται η προσομοίωση, η ανάλυση, και η διαστασιολόγηση μίας μεταλλικής κατασκευής συνολικού ύψους 240 m με χρήση του δομικού συστήματος διαγωνίου πλέγματος στο στατικό πρόγραμμα SAP2000. Η κατασκευή αυτή διαθέτει τετραγωνική κάτοψη και σκοπός μας είναι να προκύψουν χρήσιμα συμπεράσματα για να έχουμε μία πιο εμπεριστατωμένη άποψη για τη δομική της συμπεριφορά σε μία σεισμογενή περιοχή όπως είναι η Ελλάδα. Αυτό το ενδιαφέρον προέκυψε γιατί δεν έχει ανεγερθεί καμία κατασκευή σε ζώνη υψηλής επικινδυνότητας με χρήση του συγκεκριμένου δομικού συστήματος, καθώς δεν έχει κατανοηθεί στο έπακρο. Έτσι, θα δοθούν διάφορες δομικές λύσεις με κύριο σκοπό να αντιμετωπισθούν οι οποιεσδήποτε δυσκολίες προκύψουν από την ανάλυση. Τέλος, η μελέτη δε θα αφορά μόνο τις σεισμικές δράσεις και αυτό γιατί κρίθηκε απαραίτητο να εξετασθούν και οι ανεμοπιέσεις που αναπτύσσονται στο φορέα, αλλά λόγω της ύπαρξης των διαγωνίων πλεγμάτων, αναμένουμε την αντιμετώπιση του φορτίου του ανέμου με έναν εξαιρετικά αποτελεσματικό τρόπο.