Διερεύνηση ελέγχων μελών και συνδέσμων με τον ευρωκώδικα 5

Abstract

Πριν αναφερθούν τα συμπεράσματά από την ενασχόληση με αυτήν την εργασία αναφέρονται πρώτα κάποιες ελλείψεις του ευρωκώδικα 5, που συνέβαλαν σε αυτά. Το κείμενο του ευρωκώδικα 5 έχει λιγότερα ενεργά μήκη για διάφορες περιπτώσεις φορτίων και στηρίξεων για τον προσδιορισμό του σχετικού λόγου λεπτότητας και ακολούθως της καμπτικής αντοχής απ ότι αναφέρει οι Kermani and Porteus (2007). Ο ευρωκώδικας 5 έχει συνολικά πέντε περιπτώσεις, ενώ οι Kermani and Porteus (2007) έχουν έντεκα. Ακόμη δεν δίνει πληροφορίες για τον προσδιορισμό του ενεργού μήκους θλιβόμενου μέλους. Oι Kermani and Porteus (2007) δίνoυν πληροφορίες για διάφορες περιπτώσεις στήριξης σύμφωνα με το βρετανικό πρότυπο BS 5268-2:2002. Δεν δίνονται τύποι για βέλη κάμψης στο κεφάλαιο 7.2 του ευρωκώδικα 5. Δίνονται μόνο επιτρεπόμενα όρια παραμόρφωσης. Οι Kermani and Porteus (2007) δίνουν τύπους για βέλη κάμψης, για διάφορες περιπτώσεις φορτίων και στηρίξεων, όπου αναφέρουν ότι περισσότερες περιπτώσεις υπάρχουν στο εθνικό προσάρτημα (NA.2.6.2 of the UKNA to EC5). Για αυτή την εργασία χρησιμοποιήθηκε η αγγλική έκδοση του EC5 ΕΝ-1995, η οποία αντικαθιστά το πρότυπο ENV-1995. Οι Kermani and Porteus (2007)αναφέρουν κάποια προτεινόμενα σχέδια τροποποίησης τα οποία δεν ξέρω πότε και αν θα τεθούν σε ισχύ. Ο ευρωκώδικας, όπως και η βιβλιογραφία πέραν του Kermani and Porteus (2007), η οποία αναφέρεται στον ευρωκώδικα 5(E.C. Ozelton 2002,Arya Chanakya 2003,Ελισαίος Κατσαραγάκης 2000, Ελευθερία τσακανίκα,Ζανής Κοντέας 2010), δεν δίνει τύπο εύρεσης ικανότητας απόσχισης για πλατύφυλλα, που είναι απαραίτητος για τον προσδιορισμό αντοχής της σύνδεσης κάθετα ως προς τις ίνες. Βέβαια αναφέρουν οι Kermani and Porteus (2007) ότι ξύλινα δικτυώματα, σκελετοί, ζευκτά, κανονικά κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας είδη μαλακής ξυλείας (κωνοφόρα) και η χαρακτηριστική ικανότητα απόσχισης των κωνοφόρων βασίζεται σε γραμμικά ελαστική προσέγγιση μηχανικών δοκιμών θραύσης. Δηλαδή όποιος μηχανικός θελήσει να χρησιμοποιήσει πλατύφυλλα, θα πρέπει ο ίδιος να ψάξει σε ερευνητική βιβλιογραφία για να βρει τύπο ικανότητας απόσχισης για σκληρή ξυλεία (πλατύφυλλα). Αναφέρονται οι ελλείψεις διότι κάποιες ελλείψεις του ευρωκώδικα 5 μάλλον καλούνται να καλύψουν τα εθνικά προσαρτήματα. Η έλλειψη ικανότητας απόσχισης για πλατύφυλλα, ίσως να ευθύνεται για τα ελάχιστα μέχρι τώρα λογισμικά που επιλύουν συνδέσεις σύμφωνα με τον ευρωκώδικα 5 (βρέθηκαν δύο). Ένα από αυτά είναι και αυτό που συγκρίθηκε με τα αποτελέσματα των ελέγχων συνδέσεων του excel, στο οποίο δεν ήμουν ο χειριστής του λογισμικού και έτσι δεν ξέρω αν επιλύει συνδέσεις με πλατύφυλλα. Είναι γνωστό μόνο ότι επιλύει ζευκτά αποκλειστικά και όχι οποιαδήποτε κατασκευή. Το άλλο που βρέθηκε να επιλύει μέλη με ευρωκώδικα 5, αναφερόταν στην ιστοσελίδα ότι επιλύει και συνδέσεις, χωρίς να αναφέρει με ποιο κανονισμό. Το πιο ολοκληρωμένο λογισμικό που βρέθηκε να κάνει ελέγχους ξύλινων φορέων με τον ευρωκώδικα 5, δηλαδή κάνει ελέγχους αντοχής μελών, παραμορφώσεων και σχεδιασμό έναντι πυρκαγιάς. Επιλύει συνδέσεις με άλλους κανονισμούς και όχι σύμφωνα με τον ευρωκώδικα 5. Από αυτά συμπεραίνεται ότι για να γίνει έλεγχος συνδέσεων σε μία κατασκευή σύμφωνα με τον ευρωκώδικα 5 θα πρέπει ο χρήστης του λογισμικού να περάσει στο λογισμικό τους ελέγχους, αν αυτό είναι δυνατό από το λογισμικό. Διαφορετικά θα πρέπει να πάρει τις δυνάμεις από τις «ενώσεις» που δίνει το λογισμικό για κάποια συγκεκριμένη κατασκευή και να κάνει ο ίδιος τους ελέγχους. Και οι δύο λύσεις απαιτούν επίπονη εργασία από τον μηχανικό. Τέλος θα αναφερθώ στα εμπορικά λογισμικά, με τα οποία έγινε και η σύγκριση των αποτελεσμάτων. Το ένα λογισμικό επιλύει μόνο ζευκτά, αλλά επιλύει μέλη με ελέγχους αντοχής, παραμορφώσεων και συνδέσεις, χωρίς να κάνει έλεγχο παραμορφώσεων στις συνδέσεις και χωρίς να δίνει την ολίσθηση. Η απόκλιση της τελικής επιτρεπόμενη τάσης στον έλεγχο αξονικής θλίψης διαφέρει από τα αποτελέσματα των ελέγχων του excel λόγω του ότι έχει λάβει το λογισμικό λάθος ενεργό μήκος λυγισμού και αυτό δεν μπορώ να γνωρίζω που οφείλεται και αν μπορεί να αλλάξει, διότι δεν χειρίστηκα εγώ το πρόγραμμα, απλά έκανα τη σύγκριση των αποτελεσμάτων από το έγγραφο του προγράμματος (εγώ χειρίστηκα το άλλο λογισμικό). Πάντως το ότι επιλύει μόνο ζευκτά και δεν μπορεί να επιλύσει κατασκευή με ξύλινο φορέα εξ ολοκλήρου, σημαίνει ότι έχει πολύ περιορισμένες δυνατότητες και δεν είναι το κατάλληλο λογισμικό για κάποιον που θέλει να σχεδιάσει ολόκληρο το φορέα του κτιρίου από ξύλο. Το άλλο λογισμικό κάνει μόνο έλεγχο αντοχής μελών, χωρίς να ελέγχει όπου επιθυμούμε την αντοχή θλίψης κάθετα ως προς τις ίνες (στις στηρίξεις) και δεν κάνει έλεγχο παραμορφώσεων, δίνει τα στιγμιαία βέλη κάμψης και τα τελικά βέλη κάμψης λόγω στιγμιαίας και ερπυστικής παραμόρφωσης, χωρίς να τα ελέγχει. Ο συντελεστής km λαμβάνεται ίσος με μονάδα, χωρίς να αλλάζει, αλλά τα αποτελέσματα είναι ίδια με αυτά των ελέγχων του excel, με δεδομένες τις μικροαλλαγές οι οποίες έγιναν και αναφέρθηκαν στο κεφάλαιο με τις συγκρίσεις. Άρα με δεδομένο ότι το λογισμικό δεν κάνει έλεγχο παραμορφώσεων, συνδέσεων και έλεγχο έναντι πυρκαγιάς, βγαίνει το συμπέρασμα ότι απαιτείται επίπονη εργασία από την πλευρά του χρήστη, ώστε να περάσει τους απαραίτητους ελέγχους στο λογισμικό (δίνεται αυτή η επιλογή σύμφωνα με το εγχειρίδιο χρήσης του λογισμικού) για να γίνει ολοκληρωμένη στατική μελέτη.