Κατασκευές από Χάλυβα

Οι κατασκευές από χάλυβα σήμερα ανεγείρονται παγκοσμίως όλο και συχνότερα και σε όλο και τολμηρότερες διαστάσεις. Ταυτόχρονα, οι σύγχρονοι Δομικοί Κανονισμοί και ειδικότερα η έκδοση των τελικών κειμένων των Ευρωκωδίκων έχουν δημιουργήσει ένα ασφαλές, αλλά και απαιτητικό, πλαίσιο εντός του οποίου ο μηχανικός καλείται να υλοποιήσει τον σχεδιασμό των χαλύβδινων φορέων.
Στην παρούσα έκδοση μελετώνται αφενός γενικά θέματα φορέων χάλυβα και αφετέρου παρουσιάζονται κριτικά οι αρχές διαστασιολόγησης των μελών και των συνδέσεών τους. Απευθύνεται στους σπουδαστές των Τμημάτων Πολιτικών Μηχανικών και στους συνάδελφους Πολιτικούς Μηχανικούς που ασχολούνται με σχεδιασμό δομικών έργων, έχει δε ως στόχο να συμβάλει στη διάχυση των βασικών αρχών σχεδιασμού, οι οποίες εισάγονται με τον Ευρωκώδικα 3.
Στο βιβλίο αυτό καταβλήθηκε προσπάθεια αφενός σύνδεσης των βασικών μεθόδων σχεδιασμού με τις αντίστοιχες θεωρητικές αναλύσεις της Μηχανικής και αφετέρου επεξήγησης των προαναφερόμενων μεθόδων με τη βοήθεια συναφών αριθμητικών εφαρμογών.

Περιεχόμενα

ΜΕΡΟΣ Ι
ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΦΟΡΕΩΝ ΔΟΜΙΚΟΥ ΧΑΛΥΒΑ

1. Εισαγωγή

1. Αντικείμενο και στόχος του βιβλίου
2. Δομή και περιεχόμενο
3. Το κανονιστικό πλαίσιο των Ευρωκωδίκων
4. Οι συμβάσεις στους Ευρωκώδικες
5. Σύντομη αναφορά στην ιστορική εξέλιξη των κατασκευών από χάλυβα
6. Ανακεφαλαίωση

2. Σχετικά με τον δομικό χάλυβα

1. Ο δομικός χάλυβας
2. Κράματα σιδήρου – άνθρακα
3. Οι θερμικές και επιφανειακές κατεργασίες στους χάλυβες
4. Είδη χάλυβα και ειδικοί χάλυβες
5. Η αντοχή του χάλυβα
6. Ελατές και συγκολλητές διατομές. Οι πρότυπες σειρές των ελατών διατομών
7. Ανακεφαλαίωση

3. Φάσεις και αρχές σχεδιασμού

1. Ο ρόλος του μηχανικού στο σχεδιασμό χαλύβδινων κατασκευών
2. Καθορισμός και διερεύνηση κριτηρίων κατά τη φάση του σχεδιασμού
3. Η προκατασκευή ως θεμελιώδες χαρακτηριστικό των κατασκευών χάλυβα
4. Μέθοδοι υπολογισμού χαλύβδινων κατασκευών
5. Αρχές διαστασιολόγησης
6. Η έννοια της ασφάλειας στις χαλύβδινες κατασκευές
7. Οι κατηγορίες δράσεων και οι επιμέρους συντελεστές ασφαλείας
8. Συνδυασμοί των δράσεων για τις οριακές καταστάσεις
9. Eφαρμογή των κανόνων συνδυασμού δράσεων για οριακή κατάσταση αστοχίας
10. Ανακεφαλαίωση

ΜΕΡΟΣ ΙΙ
ΑΡΧΕΣ ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΕΛΩΝ

4. Μέθοδοι ανάλυσης χαλύβδινων φορέων

1. Γενικό πλαίσιο
2. Υπολογισμός εσωτερικών δυνάμεων και ροπών
3. Ενσωμάτωση των ατελειών στην καθολική ανάλυση των χαλύβδινων φορέων
4. Ταξινόμηση διατομών σε κλάσεις
5. Αρχές πλαστικού υπολογισμού φορέων
6. Σχόλια και παρατηρήσεις

5. Oριακές καταστάσεις λειτουργικότητας

1. Βασικές αρχές
2. Βέλη κάμψης και προτεινόμενες οριακές τιμές τους
3. Απαιτήσεις λειτουργικότητας σε γερανογέφυρες και κτίρια με γερανογέφυρες
4. Δυναμική επιπόνηση λόγω ανθρώπινης δραστηριότητας
5. Απαιτήσεις σχεδιασμού σε δυναμικές επιδράσεις
6. Ανακεφαλαίωση

6. Οριακές καταστάσεις αστοχίας και φέρουσα ικανότητα διατομής μέλους

1. Οριακές καταστάσεις αστοχίας
2. Φέρουσα ικανότητα διατομής μέλους
3. Φέρουσα ικανότητα διατομής μέλους σε εφελκυσμό
4. Φέρουσα ικανότητα διατομής μέλους σε διάτμηση
5. Φέρουσα ικανότητα διατομής μέλους σε κεντρική θλίψη
6. Φέρουσα ικανότητα διατομής μέλους σε καμπτική ροπή
7. Φέρουσα ικανότητα διατομής μέλους σε στρέψη
8. Φέρουσα ικανότητα διατομής μέλους σε κάμψη και διάτμηση
9. Φέρουσα ικανότητα διατομής μέλους σε κάμψη και αξονική δύναμη
10. Φέρουσα ικανότητα διατομής σε κάμψη, διάτμηση και αξονική δύναμη
11. Ανακεφαλαίωση

7. Αντοχή χαλύβδινων μελών σε λυγισμό

1. Γενικά περί λυγισμού μέλους
2. Ελαστικός λυγισμός ιδεατού υποστυλώματος
3. Λυγισμός στo πλαίσιο της θεωρίας των μεγάλων μετατοπίσεων. Μετακρίσιμη συμπεριφορά
4. Η βράχυνση θλιβόμενου μέλους ως κριτήριο λυγισμού
5. Επίδραση της στερεοπλαστικής ή ελαστοπλαστικής συμπεριφοράς του υλικού στα φαινόμενα λυγισμού
6. Επίδραση των γεωμετρικών ατελειών και της εκκεντρότητας φορτίου στην αντοχή θλιβόμενων μελών
7. Επίδραση των παραμενουσών τάσεων και του νόμου υλικού στην αντοχή θλιβόμενων μελών
8. Αντοχή των μελών σε λυγισμό
9. Μέθοδος υπολογισμού της φέρουσας ικανότητας μέλους σε λυγισμό στο πλαίσιο του Ευρωκώδικα 3
10. Σχετικά με τον καμπτικό λυγισμό μελών σε δικτυωτούς φορείς τριγωνικής μορφής
11. Ανακεφαλαίωση

8. Τοπικός, στρεπτικός και στρεπτοκαμπτικός λυγισμός

1. Γενικά
2. Τοπικός λυγισμός χαλύβδινων πλακών υπό θλίψη
3. Στρεπτικός λυγισμός χαλύβδινων υποστυλωμάτων
4. Στρεπτοκαμπτικός λυγισμός υποστυλωμάτων
5. Πλευρικός λυγισμός ή στρέβλωση
6. Μέλη σταθερής διατομής υπό κάμψη και αξονική θλίψη
7. Γενική μέθοδος για τον καμπτικό και στρεπτοκαμπτικό (πλευρικό) λυγισμό δομικών στοιχείων
8. Εξασφάλιση στρεφόμενων πλαστικών αρθρώσεων μελών έναντι πλευρικού λυγισμού
9. Ανακεφαλαίωση

ΜΕΡΟΣ ΙΙΙ
ΑΡΧΕΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΣΥΝΔΕΣΕΩΝ

9. Κοχλιώσεις

1. Γενικά περί συνδέσεων
2. Η γεωμετρία και το υλικό των κοχλιών
3. Βασικές επιπονήσεις και έλεγχοι επάρκειας κοχλιών
4. Κοχλιωτές συνδέσεις μεγάλου μήκους
5. Προεντεταμένοι κοχλίες
6. Δυνάμεις μοχλού σε εφελκυόμενες κοχλιώσεις
7. Κατανομή δύναμης σε κεντρικά και έκκεντρα φορτιζόμενη κοχλιωτή σύνδεση
8. Επιρροή των οπών και καθολική διατμητική απόσχιση
9. Εφαρμογές
10. Ανακεφαλαίωση

10. Συγκολλήσεις

1. Γενικά περί συγκολλητών συνδέσεων
2. Σύνδεση δύο γωνιακών μέσω κομβοελάσματος με συγκόλληση
3. Ενεργό πλάτος συγκολλητής σύνδεσης δοκού – υποστυλώματος
4. Συνδέσεις κοιλοδοκών
5. Προσομοίωση αντίστασης εξωραφών
6. Σχεδιασμός εσωραφών μερικής διείσδυσης
7. Σχεδιασμός συγκολλητής σύνδεσης πλήρους αντοχής
8. Ανακεφαλαίωση

11. Προσομοίωση της δομικής συμπεριφοράς των συνδέσεων

1. Γενικά
2. Σχεδιασμός συνδέσεων δοκού προς υποστύλωμα
3. Προσομοίωση της εκκεντρότητας χαλύβδινων συνδέσεων
4. Ελαστική καθολική ανάλυση κατασκευών με συνδέσεις σχεδιασμένες πλαστικά
5. Ανακεφαλαίωση

12. Απλές συνδέσεις

1. Γενικά
2. Δομική ασφάλεια
3. Διαδικασίες σχεδιασμού
4. Απλές συνδέσεις δοκών-υποστυλωμάτων
5. Απλές συνδέσεις δοκών προς δοκούς
6. Συνδέσεις συνέχειας υποστυλωμάτων (ματίσματα)
7. Αντίσταση κοχλιών σε σύνθλιψη άντυγας λαμβάνοντας υπ’ όψιν τις ανοχές
8. Σύνδεση γωνιακού μέσω ενός ή δύο κοχλιών
9. Στροφική ικανότητα απλών συνδέσεων
10. Σχετικά με τη φέρουσα ικανότητα των απλών συνδέσεων
11. Ανακεφαλαίωση

13. Συνδέσεις παραλαβής ροπής

1. Γενικά
2. Ανάπτυξη της μεθόδου των συνιστώντων στοιχείων
3. Εφαρμογή της μεθόδου των συνιστώντων στοιχείων
4. Καθορισμός της αντοχής, της δυσκαμψίας και της στροφικής ικανότητας των συνδέσεων παραλαβής ροπής
5. Συντελεστής τροποποίησης δυσκαμψίας n για συνδέσεις μέσω ακραίων ελασμάτων
6. Σχεδιασμός συνδέσεων μεταφοράς ροπής σε πλαίσια
7. Δημιουργία γραμμών διαρροής σε ακραία ελάσματα σύνδεσης για τέσσερις κοχλίες ανά σειρά
8. Κατανομή δυνάμεων σε ακραίες πλάκες μεγάλου πάχους
9. Κατανομή των διατμητικών δυνάμεων σε κοχλιωτή σύνδεση
10. Κόμβοι υπό καμπτική ροπή και αξονική δύναμη
11. Ανακεφαλαίωση

14. Βάσεις υποστυλωμάτων

1. Γενικά
2. Εφαρμογή της μεθόδου των συνιστώντων στοιχείων
3. Υπολογισμός της ελαστικής αντίστασης βάσης υποστυλώματος
4. Σύγκριση του υπολογισμού της αντοχής σκυροδέματος σε βάσεις υποστυλωμάτων σύμφωνα με τον EC2 και τον EC3
5. Συγκέντρωση τάσεων κάτω από την βάση υποστυλώματος
6. Μηχανισμός αστοχίας βάσης υποστυλώματος βάσει προσομοιώματος βραχέος Τ
7. Βάσεις υποστυλωμάτων με κοχλίες εκτός του πλάτους των πελμάτων
8. Μεταφορά των διατμητικών δυνάμεων μέσω αγκυρίων
9. Μεταφορά των διατμητικών δυνάμεων μέσω τριβής και αγκυρίων
10. Κανόνες αγκύρωσης κοχλιών θεμελίωσης (αγκυρίων)
11. Ανακεφαλαίωση

Παράρτημα. Πίνακες