Σιδηρές Κατασκευές ΙΙΙ

Περιγραφή Μαθήματος:

Η ύλη του μαθήματος πραγματεύεται την Ευστάθεια δομικών στοιχείων με αναφορά στις κατασκευές από χάλυβα. Στόχος του μαθήματος είναι ο υπολογισμός κρισίμων φορτίων και μηκών λυγισμού θλιβόμενων στοιχείων ή κρισίμων ροπών καμπτόμενων δοκών και μέσω αυτών των αντίστοιχων αντοχών . Εξετάζεται η επιρροή αρχικών ατελειών και των παραμενουσών τάσεων στις αντοχές αυτές. Μελετάται επίσης η ευστάθεια δομικών μελών πλαισίων, ή μη, υποκείμενων συγχρόνως σε θλίψη και κάμψη . Προσδιορίζονται οι αντοχές πολυμελών θλιβόμενων στοιχείων και η επιρροή της διατμητικής παραμόρφωσης στην ευστάθεια τους. Τα θεωρητικά αποτελέσματα συνδέονται σε κάθε περίπτωση με τις κανονιστικές διατάξεις του EC3.

Απαιτούμενες Γνώσεις

Συνιστάται στους φοιτητές να έχουν τις βασικές γνώσεις Μαθηματικών, Μηχανικής , Στατικής και Σιδηρών κατασκευών (Σιδηρά Ι).

Κεφάλαια Μαθήματος

# Τίτλος Διδακτέα Ύλη Ώρες
1 Εισαγωγή, Διαφορική εξίσωση ισορροπίας θλιβόμενης ράβδου, παραδείγματα. Μορφές αστάθειας θλιβόμενων ράβδων. Ισορροπία 2ης τάξης (παραμορφωμένη κατάσταση) αξονικά θλιβόμενων ράβδων. Η επιρροή ελαστικών στηρίξεων στο κρίσιμο φορτίο. Υπολογισμός κρισίμων φορτίων και των αντίστοιχων μηκών λυγισμού 6
2 Επίπεδα πλαίσια Κρίσιμα φορτία και μήκη λυγισμού σε επίπεδα πλαίσια 3
3 Θλίψη και κάμψη ραβδωτών φορέων Μελετάται η επιρροή της αξονικής θλιπτικής δύναμης στη φέρουσα ικανότητα μιας δοκού υπό σύγχρονα καμπτικά φορτία. 3
4 Μέθοδος γωνιών στροφής Ανάπτυξη της μεθόδου γωνιών στροφής σε πλαίσια με σύγχρονο κάμψη και αξονικά θλιβόμενα μέλη. Εφαρμογές σε παραδείγματα πλαισίων. Υπολογισμός κρισίμων φορτίων και μηκών λυγισμού. 6
5 Επιρροή ατελειών Διαφορική εξίσωση ισορροπίας θλιβόμενων στοιχείων με ατέλεια (εκκεντρότητα φορτίου, αρχική παραμόρφωση) 3
6 Παραμένουσες τάσεις Μελετάται η επιρροή παραμενουσών τάσεων στην αντοχή θλιβόμενων στοιχείων 3
7 Κανονιστικές διατάξεις Θεωρητικά αποτελέσματα-κανονιστικές διατάξεις EC3. Εφαρμογές 3
8 Πλευρικός λυγισμός Σύστημα διαφορικών εξισώσεων ισορροπίας καμπτόμενων δοκών στη παραμορφωμένη κατάσταση ισορροπίας. Υπολογισμός κρίσιμης καμπτικής ροπής. Συχετισμός θεωρητικών αποτελεσμάτων με κανονιστικές διατάξεις του EC3. 6
9 Σύνθετα Υποστυλώματα Η επιρροή της διατμητικής παραμόρφωσης στη φέρουσα ικανότητα υποστυλωμάτων. Συσχετισμός θεωρητικών αποτελεσμάτων με τις κανονιστικές διατάξεις του EC3. Παραδείγματα ελέγχου σύνθετων υποστυλωμάτων με εφαρμογή του EC3. 6

Μαθησιακοί Στόχοι

  1. υπολογίζουν κρίσιμα φορτία καμπτικού λυγισμού και τα αντίστοιχα μήκη λυγισμού, αξονικά θλιβόμενων ράβδων, μέλη πλαισίων ή μη.
  2. εκτιμούν την επιρροή γεωμετρικών ατελειών , παραμενουσών τάσεων και διατμητικής παραμόρφωσης μιας διατομής μέλους, στη φέρουσα ικανότητα αξονικά θλιβόμενων στοιχείων.
  3. αντιληφθούν την σχέση της θεωρίας καμπτικού και πλευρικού λυγισμού με τις κανονιστικές διατάξεις του EC3, που αντιμετωπίζει αυτά τα φαινόμενα καθώς επίσης και να εφαρμόζουν τη διαδικασία ελέγχου σύνθετων υποστυλωμάτων που προτείνει ο EC3.

Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης

Μέθοδοι Διδασκαλίας Διαλέξεις στην τάξη. Επίλυση απλών παραδειγμάτων και προβλημάτων στην τάξη. Συζήτηση περιπτώσεων εφαρμογής (case studies) στην τάξη.
Μέσα Διδασκαλίας Παρουσιάσεις στον Πίνακα. Διαφάνειες Power Point.
Εργαστήρια Πείραμα καμπτικού και πλευρικού λυγισμού.
Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων Όποιος θέλει κάνει χρήση προγραμμάτων επίλυσης μη γραμμικών εξισώσεων (mathematica, matlab ).
Ασκήσεις Μετά από κάθε μάθημα δίδονται ασκήσεις για το σπίτι.
Θέματα, εργασίες και τεχνικές εκθέσεις Μέρος των ασκήσεων κατ’ οίκον παραδίδονται για εξέταση και βαθμολόγηση.

Αξιολόγηση Επίδοσης

  • 75% Τελική γραπτή εξέταση
  • 25% Ασκήσεις