ΤΥΠΟΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ

Α. ΝΕΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ

Διαστασιολόγηση οπλισμού

(i) Δοκοί/υποστυλώματα

Ο οπλισμός κάμψεως και διατμήσεως/στρέψεως μπορεί να υπολογισθεί για όλες τις ράβδους που επιλέγονται στην εντολή output selection, σε όσες διατομές επιθυμεί ο χρήστης, με την μέθοδο της συνολικής  αντοχής. Από απόψεως κανονισμών μπορεί να γίνει επιλογή μεταξύ του ΕΚΩΣ 2000 και του Ευρωκώδικα 2.

Για τον υπολογισμό του οπλισμού χρησιμοποιούνται οι μέγιστες και ελάχιστες τιμές (περιβάλλουσες) των εσωτερικών δυνάμεων τις οποίες το πρόγραμμα υπολογίζει εσωτερικά.

Με αυτόν τον τρόπο, περιβάλλουσες, τόσο του οπλισμού κάμψεως, όσο και του οπλισμού διατμήσεως μπορούν να προκύψουν σε μερικές ή και  όλες τις ράβδους. Όλες οι διατομές που μπορούν να περιγραφούν στην εντολή sections μπορούν και να οπλισθούν.

Σε όλες τις δοκούς μπορεί να εκτελεσθεί αυτόματα έλεγχος ρηγμάτωσης στην κατάσταση λειτουργικότητας. Το πρόγραμμα υπολογίζει τον απαιτούμενο οπλισμό, αν ο οπλισμός αντοχής δεν επαρκεί, ώστε το εύρος των ρωγμών να μην υπερβαίνει δεδομένη τιμή σε συνδυασμό με την μεγίστη χρησιμοποιούμενη διάμετρο των ράβδων οπλισμού.

(ii) Πεπερασμένα στοιχεία

Μπορεί να υπολογισθεί ο μεμβρανικός και ο καμπτικός οπλισμός κατά δύο κάθετες μεταξύ τους διευθύνσεις για όλους τους τύπους των πεπερασμένων στοιχείων. Περιβάλλουσες των nx, ny, nxy ή/και των mx, my,mxy για όλες τις περιπτώσεις φορτίσεως αποτελούν τη βάση της διαστασιολογήσεως του οπλισμού.

Η διαστασιολόγηση του οπλισμού των πεπερασμένων στοιχείων καλύπτει όλα τα είδη ορθοτροπίας (πλάκες και κελύφη με νευρώσεις ή sandwich, εσχάρες δοκών κλπ.).

Σε όλα τα πεπερασμένα στοιχεία μπορεί να εκτελεσθεί αυτόματα έλεγχος ρηγμάτωσης σε κατάσταση λειτουργικότητας όπως στις δοκούς. 

Διαστασιολόγηση μεμονωμένων πέδιλων

Οι διαστάσεις των μεμονωμένων πεδίλων μπορούν να καθορισθούν από το ίδιο το πρόγραμμα έτσι ώστε να μην ξεπερνιέται η φέρουσα ικανότητα του εδάφους ή η επιτρεπόμενη τάση του αφ’ ενός, αλλά και να αποτρέπεται ο κίνδυνος διατρήσεως αφ’ ετέρου. Ο οπλισμός των πεδίλων ευρίσκεται με τις ίδιες παραδοχές, όπως και για τα άλλα στοιχεία του φορέα.

Αναπτύγματα οπλισμού

Αναπτύγματα οπλισμού μπορούν να ζητηθούν για δοκούς, υποστυλώματα, τοιχώματα, πεδιλοδοκούς και μεμονωμένα πέδιλα. Για κάθε ένα από τα παραπάνω δομικά στοιχεία, εκλέγονται οι διάμετροι των ράβδων τόσο του διαμήκους, όσο και του εγκαρσίου οπλισμού και συντάσσεται ένας λεπτομερής κατάλογος των ράβδων με όλες τις χρήσιμες διαστάσεις για την κοπή και τοποθέτησή τους. Βεβαίως, τα αναπτύγματα οπλισμού μπορούν να σχεδιασθούν τόσο στον printer, όσο και στον plotter. 

Ποσότητες υλικών

Οι ποσότητες σκυροδέματος και οπλισμού, καθώς και του ξυλοτύπου μπορούν να υπολογισθούν από το πρόγραμμα με ικανοποιητική ακρίβεια.

B. ΥΠΑΡΧΟΥΣΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ

Ανελαστική ανάλυση – PushoverAnalysis(EC8-3 /ΚΑΝΕΠΕ/ FEMA356). 

Στις υπάρχουσες κατασκευές ο οπλισμός είναι δεδομένος (γνωστός) και για την αποτίμηση της αντοχής τους ή τυχόν ενίσχυσή τους για δεδομένη σεισμική φόρτιση εκτελείται μη γραμμική στατική ανάλυση (pushover analysis). Σ’ αυτήν η οριζόντια σεισμική φόρτιση εφαρμόζεται σταδιακά σε μια σειρά βημάτων. Σε κάθε βήμα μία ή περισσότερες ράβδοι (δοκοί, στύλοι, τοιχώματα) φθάνουν στη διαρροή κατά ένα των άκρων τους στο οποίο εισάγεται πλαστική άρθρωση.

Για δεδομένη σεισμική δράση και Στάθμη Επιτελεστικότητας (Σημαντικές βλάβες, Αποφυγή κατάρρευσης) προσδιορίζεται το κρίσιμο βήμα της ανάλυσης και οι ανελαστικές παραμορφώσεις και τα εντατικά μεγέθη που αντιστοιχούν σε αυτό. Για πλάστιμους τρόπους αστοχίας οι παραμορφώσεις αυτές (π.χ. γωνίες στροφής χορδής ή γωνίες πλαστικής στροφής) δεν πρέπει να υπερβαίνουν τις αντίστοιχες παραμορφώσεις αστοχίας μειωμένες με κατάλληλους συντελεστές ασφαλείας, ενώ για ψαθυρούς τρόπους αστοχίας η ασφάλεια ελέγχεται σε όρους εντατικών μεγεθών.

Η κατανομή της σεισμικής δύναμης καθ’ ύψος του κτιρίου μπορεί να είναι:

1. Πολυ-ιδιομορφική αναπροσαρμοζόμενη
2. Ομοιόμορφη

Η Πολυ-ιδιομορφική αναπροσαρμοζόμενη κατανομή προκύπτει κατόπιν εκτελέσεως σε κάθε βήμα δυναμικής ιδιομορφικής ανάλυσης λαμβάνοντας υπόψη όλες τις ιδιομορφές και είναι η συνιστώμενη μέθοδος.

Σε όλες τις περιπτώσεις, σε κάθε βήμα η ανάλυση βασίζεται στην παραμορφωμένη θέση του κτιρίου, ώστε οι στατικές επιρροές 2ας τάξεως να λαμβάνονται αυτόματα υπόψιν.

Pushoverεκτελείται και σε νέες κατασκευές για τον έλεγχο επάρκειας του πλαστικού μηχανισμού του κτιρίου και για την εκτίμηση της επιρροής των τοιχοπληρώσεων.

Ελαστική δυναμική ανάλυση (m-factors)

Ο έλεγχος καμπτικής αστοχίας σε σεισμό σε μια δυναμική ελαστική ανάλυση γίνεται με την βοήθεια των τοπικών δεικτών πλαστιμότητας m(m-factors). Επίσης το πρόγραμμα ελαστικής δυναμικής ανάλυσης κατά ΚΑΝΕΠΕ υπολογίζει τους δείκτες ανεπάρκειας λ και κάνει έλεγχο για την ύπαρξη καμπτοδιατμητικώς ασθενούς και στρεπτικώς ασθενούς ορόφου.

Αποτίμηση και Ενίσχυση διατομών κατά τον EC8-3

Η αποτίμηση και η ενίσχυση υπαρχουσών διατομών οπλισμένου σκυροδέματος κατά τον EC8-3 γίνεται με τη βοήθεια του προγράμματος ενίσχυσης διατομών RETROFIT.

Προβλέπεται ενίσχυση διατομών δοκών, στύλων και τοιχωμάτων (α) σε κάμψη με προσθήκη σκυροδέματος (π.χ. μανδύας σκυροδέματος), (β) σε διάτμηση με μανδύα σκυροδέματος, μανδύα FRP ή μεταλλικών πλακών.

Επίσης, μπορεί να γίνει αύξηση της ικανότητας γωνίας στροφής χορδής (πλαστιμότητας) των άκρων των δοκών και στύλων με μανδύα FRP.

Τέλος, προβλέπεται περίσφιγξη με FRP ανεπαρκών μηκών επικάλυψης οπλισμού στύλων στη βάση τους.

ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΠΡΟΕΝΤΕΤΑΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ

Οι διατομές προεντεταμένων δοκών, τυχούσης μορφής ελέγχονται αυτόματα σε αστοχία και λειτουργικότητα με έναν από τους κανονισμούς: EC2-2 Dec2002, ΕΚΩΣ 2000, DIN Fachbericht 102 – Mar 2003.

Έλεγχος αστοχίας

Ο έλεγχος αστοχίας σε κάμψη με ορθή δύναμη γίνεται αυτόματα σε όλες τις προεντεταμένες διατομές και για όλους τους συνδυασμούς φορτίσεων και εκτυπώνονται οι σχετικοί συντελεστές ασφαλείας.

Στην περίπτωση που δεν επαρκούν οι τένοντες, το πρόγραμμα υπολογίζει τον απαιτούμενο μαλακό οπλισμό.

Κατά τον έλεγχο αστοχίας σε διάτμηση και στρέψη υπολογίζονται οι μέγιστες διατμητικές τάσεις  και ο οπλισμός διάτμησης και στρέψης.

Στις γέφυρες εκτελείται έλεγχος κόπωσης.

Έλεγχος λειτουργικότητας

Κατά τον έλεγχο λειτουργικότητας υπολογίζονται οι ορθές τάσεις πριν και μετά τις απώλειες από συστολή ξήρανσης, ερπυσμό και χαλάρωση του χάλυβα, ο οπλισμός ρηγμάτωσης και οι κύριες τάσεις για όλους τους συνδυασμούς φορτίσεων.

ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΦΕΡΟΥΣΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ

Σύμφωνα με τον ευρωκώδικα 6 γίνονται οι παρακάτω έλεγχοι:

Άοπλη τοιχοποιία

1. Έλεγχος της αντοχής του τοίχου σε απλή εκκεντρότητα για αξονική Ν και ροπή Μ κατά μήκος του τοιχώματος στην οριακή κατάσταση αστοχίας. Αν από τον έλεγχο αυτό προκύπτει οπλισμός, τότε ο τοίχος δεν επαρκεί ως άοπλος και πρέπει να θεωρείται οπλισμένος (EC6 παράγρ. 4.7.1.6).
2. Έλεγχος άοπλου τοίχου για κατακόρυφα φορτία, λυγισμό και εγκάρσια εκκεντρότητα (EC6 παράγρ. 4.4.2).
3. Έλεγχος άοπλου τοίχου σε τέμνουσα δύναμη (EC6 παράγρ. 4.5.3).

Οπλισμένη τοιχοποιία

1. Έλεγχος οπλισμένων τοίχων και δοκών σε κάμψη με αξονική δύναμη στην οριακή κατάσταση αστοχίας (EC6 παράγρ. 4.7.1).
2. Έλεγχος οπλισμένων τοίχων και δοκών σε διάτμηση (EC6 παράγρ. 4.7.2).

Ικανοτικοί έλεγχοι δεν προβλέπονται στα μέλη από τοιχοποιία.

ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΙ ΣΥΜΜΙΚΤΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ

Α. ΚΤIΡΙΑ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΟΙ ΦΟΡΕΙΣ

Διαστασιολόγηση ράβδων

Το ΝΕΧΤ δεν έχει μόνο τη δυνατότητα να εκτελέσει όλους τους ελέγχους των ευρωκωδίκων 3, 4 και 9 στα μεταλλικά μέλη μιας κατασκευής, αλλά ακόμη να επιλέξει, με αυτόματη διαδικασία, από τις βιβλιοθήκες τις οικονομικότερες διατομές.

Οι έλεγχοι που γίνονται είναι σε: εφελκυσμό, θλίψη, μονοαξονική και διαξονική κάμψη, διάτμηση, στρέψη, λυγισμό, στρεπτοκαμπτικό λυγισμό και διατμητικό λυγισμό. Οι παραπάνω έλεγχοι γίνονται συνδυασμένοι σύμφωνα με το κεφάλαιο 6.0 των EC3 / EC4 / EC9.

Επίσης, αυτόματα εκτελείται και ο έλεγχος του βέλους κάμψεως των δοκών (EC3 παραγρ.7.2.1 και το Εθνικό Προσάρτημα)  (EC3 παράγρ. 7.2.1 και το Εθνικό προσάρτημα) πριν από την τελική επιλογή της διατομής, όταν δεν υπάρχουν ενδιάμεσοι κόμβοι.

Τα μεταλλικά και σύμμικτα  κτίρια μπορούν να αντιμετωπισθούν:

• Ως κατασκευές χαμηλής πλαστιμότητας με q<= 1.50
• Ως κατασκευές με πλάστιμη συμπεριφορά ( q> 2.0) κατά τον EC8-1 κεφ. 6. και 7.

Σε κτίρια με μεταλλικά πλαίσια εκτελούνται αυτόματα οι προβλεπόμενοι από τον ΕC8 ή τον ΕΑΚ 2000 ικανοτικοί έλεγχοι.

Υπολογισμός συνδέσεων

Το ΝΕΧΤ μπορεί να υπολογίσει και να σχεδιάσει όλες τις συνήθεις συνδέσεις (κόμβους) σύμφωνα με τον EC3 – Part 1-8.

Μετά την διαστασιολόγηση των μεταλλικών ράβδων, οι προς υπολογισμό συνδέσεις αναγνωρίζονται και υπολογίζονται αυτόματα από έναν ελάχιστο αριθμό πρόσθετων δεδομένων. Τα πρόσθετα δεδομένα είναι, κατά κανόνα, το είδος της σύνδεσης: (κοχλιωτή – συγκολλητή), (Rigid- Nominally pinned), (Χρήση: μετωπικής πλάκας προεξέχουσας ή μη, γωνιακών στήριξης πελμάτων, γωνιακών κορμού, λεπίδων κορμού,  κομβοελασμάτων και, ενδεχομένως, η διάμετρος του κοχλία. Βεβαίως ο χρήστης, τόσο κατά τον αρχικό υπολογισμό όσο και σε διαδοχικούς επανυπολογισμούς μιας σύνδεσης, μπορεί να καθορίσει πλήθος παραμέτρων, όπως διάφορους τύπους ενισχύσεων της σύνδεσης, πάχη πλακών, σειρές και στήλες κοχλιών, εκκεντρότητες, αποστάσεις, πάχη συγκολλήσεων κλπ.

Ακόμη, χωρίς καθόλου δεδομένα, είναι δυνατόν να υπολογισθούν όλες οι συνδέσεις του κτιρίου, εν συνεχεία της ανάλυσης και της επιλογής των διατομών των δοκών και στύλων, με την γενική εντολή :

– Όλες οι συνδέσεις των δοκών στα πέλματα των στύλων είναι συνδέσεις ροπής με προεξέχουσα ή μη μετωπική πλάκα.

– Όλες οι άλλες συνδέσεις των δοκών στους κορμούς στύλων ή δοκών είναι συνδέσεις τεμνούσης με λεπίδα κορμού (ή γωνιακά κορμού ή εύκαμπτη μετωπική πλάκα).

Κάθε υπολογισμένος κόμβος μπορεί να εμφανισθεί στην οθόνη με τις συνδέσεις αμφοτέρων των εννοιών με όλες τις διαστάσεις και εφόσον είναι αποδεκτός να εκτυπωθεί (ploter/printer/dxf) ή να τροποποιηθεί, να επαναϋπολογισθεί και εν συνεχεία να εκτυπωθεί.

Τέλος, στο γραφικό περιβάλλον των συνδέσεων του ΝΕΧΤ μπορεί να υπολογισθεί αυτοτελώς οποιοσδήποτε κόμβος δίνοντας όλα τα σχετικά δεδομένα.

Β. ΧΩΡΟΔΙΚΤΥΩΜΑΤΑ

α. Βελτιστοποίηση

Με στόχο την ελαχιστοποίηση του συνολικού βάρους του χωροδικτυώματος, αυτόματη εύρεση με διαδοχικές αναλύσεις

1. Των διατομών των ράβδων (κοιλοδοκών κυκλικής διατομής CHS).
2. Των σφαιρικών κόμβων.
3. Των κοχλιών κάθε ράβδου (παραλαμβάνουν την εφελκυστική δύναμη της ράβδου).
4. Των εξαγώνων παρεμβλημάτων (παραλαμβάνουν την θλιπτική δύναμη της ράβδου).
5. Των κώνων κάθε ράβδου.

Τούτο επιτυγχάνεται με τη χρήση των βιβλιοθηκών:

• CHS
• NODES
• BOLTS
• CONES
• HEXAGONS

Στις βιβλιοθήκες περιλαμβάνονται οι διαστάσεις, οι ελαστικές σταθερές, οι αντοχές και τα βάρη των διαφόρων μερών.

Σε κάθε ανάλυση γίνεται έλεγχος σύγκρουσης των κοχλιών εντός του σφαιρικού κόμβου και των σωλήνων των ράβδων μεταξύ τους. Αν διαπιστωθεί σύγκρουση κοχλιών αυξάνεται η διάμετρος του σφαιρικού κόμβου, ενώ αν διαπιστωθεί σύγκρουση σωλήνων αυξάνεται το μήκος του εξαγώνου.

β. Αποτελέσματα

1. Διαστάσεις και μήκη σωλήνων ράβδων
2. Διαστάσεις κώνων, κοχλιών και εξαγώνων για κάθε ράβδο
3. Διάμετροι σφαιρικών κόμβων
4. Πλήθος ράβδων που συντρέχουν σε κάθε κόμβο με τις αντίστοιχες γωνίες και τις διαμέτρους των κοχλιών

Για την παραγωγή των ράβδων και κόμβων στο εργοστάσιο και την επί τόπου συναρμολόγηση του χωροδικτυώματος, το πρόγραμμα κωδικοποιεί τα όμοια στοιχεία (ράβδοι, κόμβοι) σε αντίστοιχους βοηθητικούς πίνακες.

Γ. ΕΠΙΠΕΔΑ ΔΙΚΤΥΩΜΑΤΑ

Εκλογή με αυτόματη διαδικασία διαδοχικών αναλύσεων των ράβδων του δικτυώματος. Οι ράβδοι του δικτυώματος μπορεί να είναι : είτε κοιλοδοκοί συγκολλούμενες μεταξύ τους στους κόμβους κατά τον EC3 1-8, είτε γωνιακά συνδεόμενα στους κόμβους μέσω κομβοελασμάτων δια συγκολλήσεως.

ΞΥΛΙΝΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ

Ο έλεγχος των μελών από ξύλο γίνεται σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 5 κάνοντας χρήση βιβλιοθηκών με τρόπο εντελώς ανάλογο με εκείνο που εφαρμόζεται στις μεταλλικές κατασκευές. Επιλέγονται δηλαδή με αυτόματη διαδικασία από τις βιβλιοθήκες οι οικονομικότερες διατομές.

Οι έλεγχοι που γίνονται είναι σε: εφελκυσμό, θλίψη, μονοαξονική και διαξονική κάμψη, διάτμηση, λυγισμό και στρεπτοκαμπτικό λυγισμό. Οι παραπάνω έλεγχοι γίνονται συνδυασμένοι σύμφωνα με την παράγρ. 5 του EC5.

Επίσης, αυτόματα εκτελείται και ο έλεγχος του βέλους κάμψεως των δοκών (EC5 παραγρ.4.3) πριν από την τελική επιλογή της διατομής.