1. ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ
ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ
ΤΟΜΕΑΣ ΔΟΜΟΣΤΑΤΙΚΗΣ
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
Περίληψη διπλωματικής εργασίας του
Γρηγόρη Κατσάνου
με τίτλο
ΜΕΛΕΤΗ ΟΡΙΑΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΚΤΗΡΙΟ ΜΕ
ΓΕΡΑΝΟΓΕΦΥΡΕΣ
Επιβλέπων καθηγητής: Γ. Ιωαννίδης
Αν. Καθηγητής

2. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν να μελετηθούν οι οριακές καταστάσεις
λειτουργικότητας σε κτήριο εντός του οποίου λειτουργούν γερανογέφυρες.
Διαμορφώσαμε λοιπόν στην εργασία μας ένα προσομοίωμα του κτηρίου και με τη βοήθεια
ενός στατικού προγράμματος ελέγχθηκε η επάρκεια των διατομών στην οριακή κατάσταση
αστοχίας (διαστασιολόγηση). Στη συνέχεια έγινε μελέτη των μετακινήσεων και μετατοπίσεων σε
χαρακτηριστικά σημεία της κατασκευής και συγκρίναμε τα αποτελέσματα της διερεύνησης με τα
επιτρεπόμενα όρια που ορίζονται από τις τρέχουσες διατάξεις του Ευρωκώδικα 3, μέρος 6 (πίνακες
7.1 και 7.2) για κατασκευές που φέρουν γερανογέφυρες. Στις περιπτώσεις που διαπιστώσαμε
αποκλίσεις προσπαθήσαμε να επαναδιαστασιολογήσουμε την κατασκευή, αλλάζοντας τις
κατάλληλες διατομές, ώστε να τηρούνται τα προαναφερθέντα όρια των μετακινήσεων στην οριακή
κατάσταση λειτουργικότητας. Στο τέλος διαπιστώνουμε τις ποιοτικές και ποσοτικές αλλαγές που
απαιτήθηκαν πέραν των διατομών που εξήχθησαν από την διαστασιολόγηση στην οριακή
κατάσταση αστοχίας για την τήρηση των ορίων των μετακινήσεων αυτών στην οριακή κατάσταση
λειτουργικότητας. Μελετήσαμε λοιπόν επί του παραδείγματος της κατασκευής μας κατά πόσο
αυξάνονται οι διατομές, το βάρος και το κόστος ουσιαστικά του κτηρίου μας επιπλέον αυτών που
απαιτούνται με βάση την διαστασιολόγηση στην Ο.Κ.Α.
Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρονται κάποια γενικά στοιχεία για τις κατασκευές που φέρουν
γερανογέφυρες, για παλαιότερους κανονισμούς και για το νέο κανονισμό για δοκούς κυλίσεως
γερανογεφυρών με έμφαση στους ελέγχους της Ο.Κ.Λ.
Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μια παρουσίαση του έργου και κάποιες κατασκευαστικές
λεπτομέρειές του.
Έπειτα στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα φορτία των γερανογεφυρών και τον
τρόπο που καταπονούν την κατασκευή μας, στα φορτία που εφαρμόστηκαν στο κτήριο και στους
συνδυασμούς που χρησιμοποιήθηκαν.
Μετά την παρουσίαση των φορτίων και τον υπολογισμό τους, στο πέμπτο κεφάλαιο, η
κατασκευή διαστασιολογείται στην οριακή κατάσταση αστοχίας.
Στο έκτο κεφάλαιο μελετώνται οι μετακινήσεις και οι μετατοπίσεις του κτηρίου μας και
συγκρίνονται με τις επιτρεπόμενες από τον Ευρωκώδικα και τις κείμενες διατάξεις. Στο επόμενο
κεφάλαιο διερευνούμε την αύξηση της δυσκαμψίας και του βάρους της κατασκευής για τον
περιορισμό των μετακινήσεων μέχρι να ικανοποιηθούν οι προαναφερόμενες απαιτήσεις στην
οριακή κατάσταση λειτουργικότητας.
Στο όγδοο κεφάλαιο, μελετούμε την ποσοστιαία αύξηση του βάρους και της δυσκαμψίας
του κτηρίου λόγω της απαιτούμενης μείωσης των μετακινήσεων και εξάγουμε σχετικά
συμπεράσματα.

3. Στο τέλος λοιπόν της διερεύνησης μας διατυπώσαμε τα συμπεράσματα μας για τις συνέπειες
από τους περιορισμούς των πινάκων 7.1 και 7.2 του Ευρωκώδικα 3 (μέρος 6) που αναφέρονται
στον σχεδιασμό, στην οριακή κατάσταση λειτουργικότητας, κατασκευών οι οποίες στηρίζουν
γερανογέφυρες. Είναι φανερό ότι τα συμπεράσματα ισχύουν για κτήρια παρόμοια με αυτό που
μελετήσαμε στην παρούσα διπλωματική εργασία και το οποίο χρησιμοποιήσαμε ως μοντέλο.
Διαπιστώσαμε λοιπόν ότι οι περιορισμοί των παραπάνω πινάκων είναι αυστηροί με
αποτέλεσμα την απαίτηση διατομών για τα μέλη της κατασκευής μας μεγαλύτερων αυτών που
εξάγονται από την διαδικασία διαστασιολόγησης με βάση την οριακή κατάσταση αστοχίας. Η
κατασκευή δηλαδή για να πληρεί αυτά τα αυστηρά κριτήρια των παραπάνω περιορισμών πρέπει να
αυξήσει το βάρος της πέραν του απαιτούμενου από την διαστασιολόγηση αντοχής της.
Η διαδικασία αυτή οδηγεί επομένως σε κατασκευές με μεγαλύτερες διατομές και
υψηλότερο κόστος.
Εδικότερα:
• Ως πρώτο συμπέρασμα θα θέλαμε να τονίσουμε το γεγονός ότι από τους προαναφερθέντες
περιορισμούς των πινάκων 7.1 και 7.2 του Ευρωκώδικα παραβιάστηκε μόνο ένας και είναι αυτός
που αναφέρεται στην διαφορική μετακίνηση των σημείων επί των οποίων στηρίζονται οι δοκοί
κυλίσεως της γερανογέφυρας. Ο περιορισμός αυτός των 10 mm παραβιάζεται κατά 2.9 mm περίπου
από το μοντέλο που διαστασιολογείται ως έχει στην οριακή κατάσταση αστοχίας. Οι υπόλοιποι
περιορισμοί από τους πίνακες, για τη συγκεκριμένη κατασκευή, τηρούνταν σε όλους τους
συνδυασμούς και τα δυσμενή σενάρια φόρτισης. Βεβαίως σε περιπτώσεις άλλων κατασκευών ιδίου
τύπου μπορεί και αυτοί να παραβιάζονται αφού οι μετακινήσεις που μελετήθηκαν και στις άλλες
περιπτώσεις ήταν αρκετά κοντά αλλά όχι πέραν των ορίων αυτών.
• Το δεύτερο συμπέρασμα προκύπτει από τον τρόπο με τον οποίο έγινε η διαδικασία
διερεύνησης στην εργασία μας. Διαπιστώθηκε λοιπόν την πολύ μικρή, πρακτικά αμελητέα,
συμβολή των διαγώνιων μελών του σύνθετου υποστυλώματος στην ακαμψία του πλαισίου.
Κρίθηκε λοιπόν αναγκαίο να συνεχίσουμε την διερεύνησή μας μόνο επί των κυρίων μελών των
σύνθετων υποστυλωμάτων.
Την σημαντικότερη και ουσιαστικότερη συμβολή στην ακαμψία του πλαισίου είχαμε στην
περίπτωση ενίσχυσης των απλών υποστυλωμάτων της στέγης καθώς και των διατομών των
οριζοντίων μελών του ζυγώματος της στέγης. Για την εύρεση της πιο οικονομικής λύσης, με
χαμηλότερο κατά το δυνατόν βάρος, ενισχύσαμε τα απλά υποστυλώματα της στέγης παράλληλα με
τις διατομές των οριζοντίων μελών.
• Τέλος ένα ποσοτικό συμπέρασμα που μπορούμε να διεξάγουμε από την διερεύνηση μας
και να γενικεύσουμε για παρόμοιες κατασκευές που φέρουν γερανογέφυρες είναι τα αποτελέσματα
της αλλαγής των διατομών που κάναμε με σκοπό τον περιορισμό των μετακινήσεων. Με
προηγούμενη σχετική διερεύνηση διαπιστώσαμε ότι σημαντική συμβολή είχαμε με την ενίσχυση

4. των διατομών των κύριων μελών του σύνθετου υποστυλώματος του πλαισίου. Προσαυξάνοντας
λοιπόν τις διατομές αυτές προσπαθήσαμε να περιορίσουμε τις απαιτούμενες μετακινήσεις εντός
των ορίων των πινάκων 7.1 και 7.2 του Ευρωκώδικα 3 αλλά αυτό έγινε με μεγάλης κλίμακας
αύξηση του συνολικού βάρους.
Με αρχική διατομή ΗΕΒ360 ως διατομή στο κύριο μέλος του σύνθετου υποστυλώματος
είχαμε διαφορική μετακίνηση, στο πλαίσιο της δυσμενέστερης θέσης, 12,9 mm. Το όριο των 10
mm πραγματοποιήθηκε στο στατικό προσομοίωμα του μοντέλου της κατασκευής μας με διατομή
ΗΕΒ800 στο κύριο μέλος του σύνθετου υποστυλώματος, δηλαδή με μία αύξηση βάρους της τάξης
του 50% (52,3% για ακρίβεια) για την όλη κατασκευή μας. Η επίτευξη του παραπάνω περιορισμού
λοιπόν οδήγησε σε υπερδιαστασιολόγηση πέραν της απαιτούμενης από τον σχεδιασμό στην οριακή
κατάσταση αστοχίας.
Έπειτα σε επόμενη δοκιμή διερεύνησης επιτύχαμε πάλι τον περιορισμό των διαφορικών
μετακινήσεων των 10mm με αλλαγή των διατομών των οριζοντίων μελών του ζυγώματος της
στέγης αλλά με αρκετή αύξηση του βάρους.
Οι μετακινήσεις περιορίστηκαν επίσης και με μεγάλη αύξηση της διατομής των απλών
υποστυλωμάτων της στέγης σε ΗΕΒ1000 και μικρή αύξηση των οριζοντίων μελών του ζυγώματος
της στέγης σε UPN140.
Με μία δεύτερη προσπάθεια κατά την διερεύνηση και με κριτήριο την διατήρηση του
συνολικού βάρους σε χαμηλό επίπεδο αλλά και την δημιουργία μιας κατασκευαστικά εφικτής
λύσης επιλέχθηκαν διατομές ΗΕΒ500 για τα μέλη των απλών υποστυλωμάτων της στέγης και
διατομές UPN240 για τα οριζόντια μέλη του ζυγώματος της στέγης. Με την λύση αυτή είχαμε τον
περιορισμό των διαφορικών μετακινήσεων στο επίπεδο των 10mm για όλα τα πλαίσια του
στεγάστρου και μικρή ποσοστιαία αύξηση του συνολικού βάρους, περίπου 4%.
Διαπιστώσαμε λοιπόν ότι η συμβολή των ζυγωμάτων των πλαισίων και των απλών
υποστυλωμάτων της στέγης στη μείωση των διαφορικών μετακινήσεων Δδχ είναι σημαντική και η
συμβολή αυτή είναι σχετικά η μεγαλύτερη απ’ ότι από την ενίσχυση των υπολοίπων μελών ή αυτής
του σύνθετου υποστυλώματος.
Με επιλεκτική αύξηση λοιπόν των διατομών συγκεκριμένων μελών του φορέα και κυρίως
των ζυγωμάτων είναι δυνατόν να μειωθεί η απαιτούμενη πρόσθετη ποσότητα χάλυβα για την
επίτευξη μεγαλύτερης ακαμψίας και την διατήρηση χαμηλών τιμών των μετακινήσεων που
απαιτούνται από τον σχεδιασμό στην οριακή κατάσταση λειτουργικότητας.