Επιλογή μεθόδων ανάλυσης και σχεδιασμού μεταλλικών πλαισίων - Αντωνοδημητράκη, Σοφία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2018)
Η συμπεριφορά των μεταλλικών κατασκευών επηρεάζεται εν γένει από δύο είδη μη γραμμικότητας, τη μη γραμμικότητα γεωμετρίας και τη μη γραμμικότητα υλικού, και την ύπαρξη ατελειών. Κατά τον σχεδιασμό, οι μη γραμμικότητες και οι ατέλειες λαμβάνονται υπόψη είτε κατά την ανάλυση του φορέα είτε κατά τον έλεγχο των μελών του. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η αξιολόγηση διαφόρων μεθόδων ανάλυσης και ελέγχου μεταλλικών πλαισίων, ως προς την ασφάλεια και την οικονομία που επιτυγχάνεται με την εφαρμογή τους, ανάλογα με τη δυσκαμψία του φορέα του οποίου ελέγχεται η επάρκεια. Για τον σκοπό αυτό, μελετώνται τέσσερα πλαίσια διαφορετικής δυσκαμψίας, τα οποία χαρακτηρίζονται από επαρκώς δύσκαμπτα έως πολύ εύκαμπτα. Πραγματοποιούνται γραμμικές και μη γραμμικές αναλύσεις τόσο από άποψη γεωμετρίας όσο και υλικού, ώστε να αναδειχθεί η επιρροή του κάθε είδους μη γραμμικότητας στην απόκριση των πλαισίων και να γίνει κατανοητός ο μηχανισμός αστοχίας τους. Μέσω των αναλύσεων επιβεβαιώνεται η σχετική διάταξη του Ευρωκώδικα 3, για το πότε η επιρροή των παραμορφώσεων στη συμπεριφορά του φορέα είναι σημαντική και επομένως δεν επιτρέπεται να αγνοηθεί. Οι διάφορες μέθοδοι ανάλυσης και ελέγχου εφαρμόζονται στα εξεταζόμενα πλαίσια και αξιολογούνται με αναφορά την ανάλυση GMNIA, η οποία περιγράφει πιστότερα την πραγματικότητα. Διαπιστώνεται ότι σε δύσκαμπτους φορείς, στους οποίους οι επιρροές 2ης τάξης δεν είναι σημαντικές, όλες οι μέθοδοι που προτείνει ο κανονισμός είναι υπέρ της ασφαλείας. Ωστόσο, δεν ισχύει το ίδιο και στους εύκαμπτους φορείς. Η αυξημένη ευαισθησία των συγκεκριμένων φορέων σε επιρροές 2ης τάξης έχει ως αποτέλεσμα να αστοχούν πριν την πλήρη πλαστικοποίηση της δυσμενέστερης διατομής τους. Αποδεικνύεται ότι η θεώρηση του κάθε είδους μη γραμμικότητας χωριστά, κατά την ανάλυση και τους ελέγχους, αλλά όχι της μεταξύ τους αλληλεπίδρασης, οδηγεί σε αποτελέσματα κατά της ασφαλείας.