Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται παρουσίαση και σύγκριση των Ευρωπαϊκών και Αμερικάνικων κανονισμών σχετικά με τον αντισεισμικό σχεδιασμό μεταλλικών κατασκευών. Οι σχετικοί κανονισμοί είναι για την Ευρώπη ο Eurocode 0, ο Eurocode 3 και ο Eurocode 8. Για την Αμερική είναι ο ASCE 7-10, ο AISC 360-10 και ο ΑISC 341-10.
Παρουσιάζονται οι βασικές αρχές και οι σημαντικότερες παράμετροι κάθε κανονισμού. Για να μπορέσει να γίνει πιο αποτελεσματική η κατανόηση της φιλοσοφίας και των αρχών κάθε κανονισμού σχεδιάζονται και συγκρίνονται 6 κτίρια κατασκευασμένα σύμφωνα με τους ευρωπαϊκούς κανονισμούς και 6 κτίρια, με ίδια γεωμετρικά χαρακτηριστικά, κατασκευασμένα σύμφωνα με τους αμερικάνικους κανονισμούς.
Οι κύριες διαφορές μεταξύ των δυο κανονισμών εντοπίζονται κυρίως στους συντελεστές συμπεριφοράς, στο φάσμα σχεδιασμού, στους περιορισμούς στην επιλογή διατομών και στην απαιτούμενη υπεραντοχή.
Κάθε κτίριο αφού σχεδιαστεί, αναλυθεί και διαστασιολογηθεί με τον οικείο κανονισμό, ελέγχεται και με τον άλλον κανονισμό και διαπιστώνονται οι αποκλίσεις στον συντελεστή εκμετάλλευσης (Demand/Capacity) σε όρους αντοχής.
Εκτός από τα παραπάνω, μέσω αναλύσεων χρονοϊστορίας γίνεται ανάλυση των κατασκευών για πραγματικούς σεισμούς πλησίον ρήγματος. Τα επιταχυνσιογραφήματα προέρχονται από τους σεισμούς Kobe, Northridge, New Zealand και Imperial Valley . Η σύγκριση γίνεται σε όρους σχετικών μετακινήσεων ορόφων και στο σχηματισμό πλαστικών αρθρώσεων
Σύμφωνα με τα όσα εξετάστηκαν στην παρούσα εργασία και με βάση τα κτίρια που σχεδιάστηκαν και αναλύθηκαν διαπιστώνεται ότι ενώ οι διαφορές στον έλεγχο demand/capacity είναι πολύ μεγάλες μεταξύ των δύο κανονισμών, κατά την ανάλυση με πραγματικούς σεισμούς οι διαφορές αυτές είναι μικρότερες. Αυτό οφείλεται κυρίως στην απαιτούμενη υπεραντοχή, στο συντελεστή συμπεριφοράς και στο φάσμα σχεδιασμού που χρησιμοποιεί ο κάθε κανονισμός, τα οποία πιστεύουμε ότι είναι οι σημαντικότερες διαφορές των δύο κανονισμών.
Περιέχει πίνακες, εικόνες και διαγράμματα
This master thesis is about comparing the European and American seismic codes in seismic design of steel structures.
The relevant codes are, for Europe, the Eurocode 0, Eurocode 3, and Eurocode 8 and for America, the ASCE 7-10, AISC 360-10, AISC 341-10.
The basic principles and most important parameters of each code are presented. In order to effectively understand the philosophy and the principles of each code, 6 buildings are designed according to the European code comparing to another 6 which are designed according to the American one.
The main differences between the two codes are especially located on the behavior factors, the design spectrum, the limitations regarding the cross-section and the required overstrength.
Each building after being designed according to the relevant code is also being checked under the other code and divergences on the strength demand / capacity ratios are presented.
After that, the buildings are being analyzed through non-linear time history analysis, using accelerograms from known earthquakes. The accelerograms are from the Kobe, Northridge, New Zealand and Imperial Valley earthquakes. Storey drift and plastic hinges are compared.
According to the analysis of those buildings, despite differences in demand/capacity ratios being quite large, the time history analysis differences are quite smaller. This happens mostly due to the application of the overstrength factor, the behavior factors and the design spectrum which are used by each code and which we believe that form the most considerable differences between the two codes.
