Επίδραση φορτίων ανέμου επι των κατασκευών

Abstract

Η δοθέντα πτυχιακή εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του προγράμματος σπουδών του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών και Γεωπληροφορικής του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Κύπρου. Απώτερος σκοπός αυτής της εργασίας είναι η παρουσίαση της μελέτης επίδρασης των χαρακτηριστικών φορτίων του ανέμου επί των κατασκευών με βάση τον Ευρωκώδικα 1 και το Εθνικό Προσάρτημα CYS EN 1991-1-4:2005. Καθώς και πως μπορεί με τη βοήθεια των εξωτερικών επενδυτικών συστημάτων που διατίθενται τόσο στο εξωτερικό όσο και στην Κύπρο να παρέχονται επαρκείς αντίσταση του αέρα. Τέλος, μέσω μιας υφιστάμενης πολυώροφης πολυκατοικίας στο παραλιακό μέτωπο της Λεμεσού θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε σε πραγματικό μοντέλο πως μπορεί να γίνει η εφαρμογή όλων των απαραίτητων παραμέτρων για τον υπολογισμό των συνολικών δυνάμεων λόγο της επίδρασης των φορτίων ανέμου. Για την εκπόνηση των σημαντικών πληροφοριών για τις συμβαλλόμενες δυνάμεις που ασκούνται και οι μετακινήσεις σε κάθε όροφο έγιναν με τη βοήθεια του λογισμικού προγράμματος ETABS. Αρχικά στο πρώτο κεφάλαιο της μελέτης παρουσιάζονται συνοπτικά, οι γενικές πληροφορίες για τη φύση αλλά και των τύπων των ανέμου που υπάρχουν, καθώς και τα απαραίτητα κριτήρια που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για τον απώτερο σχεδιασμό του ανέμου. Το δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται στις επίμονες, στις παροδικές, στις ξαφνικές και στις σεισμικές καταστάσεις όπου συμπεριλαμβάνονται στο σχεδιασμό καταστάσεων. Η τρίτη ενότητα αναφέρεται σε όλους τους παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη για τον υπολογισμό των φορτίων πιέσεων ανέμου επί των κατασκευών. Μερικοί παράγοντες που εξετάζονται στην ενότητα αυτή είναι η έννοια των εξωτερικών επιφανειακών πιέσεων, των εσωτερικών επιφανειακών πιέσεων και την επιφανειακή τριβή κ.λπ. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η σημαντικότητα της ταχύτητας ανέμου και η πίεση ταχύτητα αιχμής. Επίσης γίνεται αναφορά στις παραμέτρους που λαμβάνονται υπόψη, οι οποίοι είναι η βασική ταχύτητα του ανέμου, οι βασικές τιμές, η μέση τιμή του ανέμου, η τυρβώδης ροή καθώς και η μέγιστη ταχύτητα πίεσης. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται όλη η διαδικασία και οι απαραίτητοι συντελεστές οι οποίοι πρέπει να εφαρμοσθούν για τον υπολογισμό των δυνάμεων ανέμου επί των κατασκευών. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι αεροδυναμικοί συντελεστές πιέσεων, οι δυνάμεις σε διάφορες κατασκευές και σε κάποια δομικά στοιχεία των κατασκευών. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποια παραδείγματα για τον υπολογισμό δυνάμεων υπό την επίδραση φορτίων ανέμου σε κατασκευές και σε δομικά στοιχεία. Στο όγδοο κεφάλαιο δίνονται όλοι οι απαραίτητοι έλεγχοι και μέθοδοι εξέτασης των παραθύρων και θυρών σε αντίσταση των φορτίων ανέμου με βάση τους Ευρωκώδικες CYS EN 12211:2016 και CYS EN 14351-1:2006. Στο ένατο κεφάλαιο αναφέρονται κάποια εξωτερικά επενδυτικά συστήματα για την αντίσταση κατασκευής από τα φορτία ανέμου. Στο δέκατο κεφάλαιο γίνεται αναφορά για τα συστήματα επένδυσης αλουμινίου από μια από τις μεγαλύτερες βιομηχανίες επεξεργασίας αλουμινίου στην Κύπρο. Επίσης γίνεται μια συγκριτική μελέτη για τη τοποθέτηση μονού ή διπλού ανοίγματος του προφίλ MU4200. Στο τελευταίο κεφάλαιο της πτυχιακής εργασίας γίνεται η παρουσίαση όσων παραμέτρων χρειάστηκαν για τον σχεδιασμό των εξωτερικών συντελεστών πίεσης και την ανάλυση της πολυώροφης πολυκατοικίας. Αναφέροντας και τα τελικά αποτελέσματα που εξάχθηκαν από την ανάλυση της τρέχουσας μοντελοποίησης.