Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση των Κατασκευών”
(EL)
Ευρωστία είναι η ικανότητα της κατασκευής να αντέχει γεγονότα όπως η πυρκαγιά, οι εκρήξεις, οι συνέπειες ανθρώπινου λάθους, χωρίς να καταστραφεί σε βαθμό δυσανάλογο ως προς την αρχική αιτία. Σήμερα , η ευρωστία των κατασκευών , της οποίας η συστηματική μελέτη ξεκίνησε όταν το 1968 συνέβη μία έκρηξη αερίου , σε ένα γωνιακό διαμέρισμα στον 18ο όροφο της πολυκατοικίας Ronan Point στην Αγγλία, αποτελεί θέμα ενδιαφέροντος των μηχανικών , ενώ οι ολοένα αυξανόμενες τρομοκρατικές επιθέσεις έρχονται να προστεθούν στις ήδη υπάρχουσες απαιτήσεις ευρωστίας. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της ευρωστίας των μεταλλικών κατασκευών σε περίπτωση τρομοκρατικής επίθεσης. Αρχικά πραγματοποιείται η ανάλυση και η διαστασιολόγηση, η οποία βασίζεται στους Ευρωκώδικες ΕΝ 1990, 1991, 1993 και τα Ελληνικά Εθνικά Προσαρτήματα και ο αντισεισμικός σχεδιασμός του κτιρίου πραγματοποιείται σύμφωνα με τις διατάξεις του Ευρωκώδικα 8 (EC8). Στη συνέχεια εξετάζεται η δυνατότα ευρωστίας της κατασκευής σε περίπτωση έκρηξης λόγω τρομοκρατικής επίθεσης , η προσομοίωση της οποίας γίνεται με τη συνηθέστερη μέθοδο, όπως ήδη αναφέρθηκε παραπάνω, της απώλειας υποστυλώματος (lost column analysis). Το βασικό πλεονέκτημα της μεθόδου αποτελεί το γεγονός ότι δεν απαιτείται ο υπολογισμός της δύναμης , που προκαλείται από την έκρηξη , μια διαδικασία που θα ήταν πολύ δύσκολη. Αντίθετα εξετάζεται μόνο το αποτέλεσμα αύτης της δύναμης , η επίπτωση της στην κατασκευή , η οποία θεωρούμε ότι είναι η απώλεια ενός ή περισσότερων υποστυλωμάτων. Με τη μέθοδο απώλειας υποστυλώματος ο φορέας δεν εξασφαλίζεται μόνο σε περίπτωση έκρηξης , αλλά εξοπλίζεται με τις βασικότερες αρχές ευρωστίας. Εφόσον έχει τη δυνατότητα να ανακατανείμει τα φορτία που προκαλούνται από την απώλεια ενός υποστυλώματος , σημαίνει ότι διαθέτει εναλλακτικούς δρόμους φόρτισης , ώστε να αντέξει και άλλες αντίστοιχες περιπτώσεις. Πραγματοποιούνται στατικές και δυναμικές αναλύσεις σε μοντέλο 2 και 3 διαστάσεων , γραμμικές και μη γραμμικές, ώστε να προσδιοριστούν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της κάθε ανάλυσης και η καταλληλότερη προσέγγιση για τον έλεγχο και τη διαστασιολόγηση της κατασκευής.
(EL)
Abstract
Robustness is the ability of
a structure to resist cases suc
h as fire,
explosions or any consequence of human
errors, without being destructed in a degree disproportionate to the cause.
Nowadays
, structural ro
bustness
,
the study of which started in 1968
whe
n a gas explosion took place in a flat on the 18
th
of the R
onan Point
Buliding in UK, is a topic of major interest for engineers, while the more frequent terrorist attacks increase
the need of structural robustness.
The purpose of this thesis is to study the robustness of a steel structure in the case of a terror
ist attack. The
analysis as well as the element sizing was in accordance with the Eurocodes
(EN 1990, EN 1991, EN 1993)
and the Greek Annexes of Eurocode 8. A lost column analysis was performed in order to ascertain the
robustness of structure under the ca
se of a terrorist attack. The major advantage of this method is that it
does not take into consideration the force caused by the explosion, the calculation of which,
w
ould be a
very complex
procedure. As a result, the analysis takes into account the effect
of that force, which is the
loss of one or more vertical elements. By using this lost column analysis method, the structure does not
only have tha ability to resist a force caused by an explosion , but also to remain robust , while the structure
has the a
bility to redistribute the forces through alternative load paths in order to maintain structural
integrity.
S
tatic and dynamic analyses have been performed using two and three dimensional models, linear and non
-
linear , in order to determine the advantages
and disadvantages of each method, as well as as to find the
most effective approach for the sizing of structural elements.
(EN)
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
