Τεύχος 1ο 2010

Επιμέλεια: Άνθιμος Σ. Αναστασιάδης, Δρ. Πολιτικός Μηχανικός

Η αντίστροφη μέτρηση έχει αρχίσει για την εφαρμογή των Ευρωκωδίκων. Σε περίπου τρεις μήνες το "τοπίο" θα έχει μεταβληθεί και οι αλλαγές θα γίνουν αισθητές στην διάρκεια του χρόνου.

Είναι βέβαιο ότι η θέσπιση του νέου δομοστατικού πλαισίου θα προκαλέσει σοβαρά προβλήματα  στην διαδικασία αδειοδότησης αλλά και στην κατασκευαστική πρακτική. Τα Ευρωπαϊκά Πρότυπα είναι σχεδιασμένα για εξελιγμένες εφαρμογές και χώρες που έχουν μια δομή στην οποία η ρόλοι είναι ξεκαθαρισμένοι. Δυστυχώς στην χώρα μας όλοι κάνουν τα πάντα, είναι αρμόδιοι επί παντός επιστητού και θεωρούν τον εαυτό τους ειδικό για όλα τα θέματα. Εξάλλου γιατί να μην συμβαίνει αυτό από την στιγμή που δεν καταλογίζονται ευθύνες και γενικά υφίσταται μια υπεύθυνη ανευθυνότητα από όλους και σε όλα. Ωστόσο, ίσως υπάρχει χρόνος για την δημιουργία μια σταθερής βάσης πάνω στην οποία θα ΄΄τρέξουν΄΄ τα νέα έργα. Χωρίς τον εξορθολογισμό  στον χώρο των κατασκευών δεν είναι δυνατό στις συνθήκες που διανύουμε να υπάρξει περαιτέρω ανάπτυξη. Το αντίθετο "πλήθος" μηχανικών και "πλήθος" εταιρειών θα συνωστίζονται για ένα έργο το οποίο στο τέλος θα αποφέρει ζημιογόνα αποτελέσματα στους εμπλεκόμενους αλλά θα τους εξασφαλίζει την επιβίωση. Εάν βέβαια η επιβίωση είναι ο στόχος του κλάδου τότε είμαστε άξιοι της μοίρας μας. Η ανάπτυξη είναι δυνατό να συντελεστεί με την απελευθέρωση της δημιουργικής σκέψης, με την  πραγματική καινοτομία η οποία  να επιφέρει απτά αποτελέσματα πέρα από τα στενά όρια των κανονισμών και των ποικίλων διατάξεων, εγκυκλίων, που διέπουν τον κλάδο των κατασκευών.

Το Τ.Ε.Ε έχει αρχίσει σεμινάρια για τους μηχανικούς προκειμένου να ενημερωθούν σχετικά με τους νέους κανονισμούς. Ο αναγνώστης μπορεί να ανατρέξει απευθείας στην ιστοσελίδα της επιτροπής CEN-TC 250 (htpp://www.eurocodes.jrc.ec.europa.eu) προκειμένου να αντλήσει πληροφορίες, παρουσιάσεις, σχετικές μελέτες καθώς και άλλα γενικά στοιχεία. Σίγουρα, όσο αφορά τον κανονισμό σχεδιασμό μεταλλικών και συμμίκτων έργων η πρότερη εφαρμογή στην χώρας- περίπου από το 1997- έχει εξοικειώσει τους μηχανικούς με την φιλοσοφία που ακολουθείται στα συγκεκριμένα κείμενα. Ωστόσο, έχουν σημειωθεί κάποιες αλλαγές ενώ ταυτόχρονα εισάγεται και το συνολικό πλαίσιο σχεδιασμού μεταλλικών και σύμμικτων τεχνικών έργων (π.χ. γέφυρες, σιλό, δεξαμενές, γερανογέφυρες, κ.α).     

Στην παρούσα στήλη δίνεται ένα μικρό παράδειγμα των όσων αναφέρθηκαν παραπάνω. Στο πλαίσιο του εφαρμοσμένου σχεδιασμού παρατίθενται οι προδιαγραφές για κοχλίες και συγκολλήσεις όπως ισχύουν στο μέρος 1-8 του Ευρωκώδικα 3 που διέπει το σχεδιασμό των συνδέσεων. Στην συνέχεια παρουσιάζεται μια καινοτόμος λύση, το πατενταρισμένο προϊόν SidePlate, που αναπτύχθηκε μετά τον σεισμό του Νorthridge (1994) από ιδιωτική πρωτοβουλία, προκειμένου να επιλύσει προβλήματα αστοχιών που είχαν παρατηρηθεί στον συγκεκριμένο σεισμό και είχαν επαναληφθεί και στον σεισμό του Kobe (1995, Iαπωνία). Γίνεται αναφορά στο νέο βιβλίο του Καθ. Χ. Μπανιοτόπουλου που αφορά  τον σχεδιασμό σιδηρών κατασκευών με τους σύγχρονους Ευρωκώδικες. Τέλος, παρουσιάζονται διάφορα συνέδρια που πρόκειται να διεξαχθούν την προσεχή περίοδο καλύπτοντας μια ευρεία γκάμα θεμάτων σχεδιασμό.

Πλαίσιο Κανονισμών-Εφαρμοσμένος σχεδιασμός
Ευρωπαϊκά  πρότυπα που αφορούν τα μέσα σύνδεσης μεταλλικών στοιχείων (ΕΝ)

Τα παρακάτω πρότυπα  αφορούν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά κοχλιωτών μέσων σύνδεσης (κοχλίας, περικόχλιο, ροδέλα), τις μεθοδολογίες προέντασης κοχλιών υψηλής αντοχής, Πίνακας 1, και τέλος ένα μέρος σχετικό με τις συγκολλητές συνδέσεις και την πιστοποίηση αυτών, Πίνακας 2. Τα πρότυπα προδιαγράφονται στον ΕC-3, Mέρος 1-8:2005, που διέπει τον σχεδιασμό μεταλλικών κόμβων.

Πίνακας 1. Πρότυπα κοχλιώσεων
EN 14399-1:2002 High strength structural bolting for preloading - Part 1 : General Requirements
EN 14399-2:2002 High strength structural bolting for preloading - Part 2 : Suitability Test for preloading
EN 14399-3:2002 High strength structural bolting for preloading - Part 3 : System HR -Hexagon bolt and nut assemblies
EN 14399-4:2002 High strength structural bolting for preloading - Part 4 : System HV -Hexagon bolt and nut assemblies
EN 14399-5:2002 High strength structural bolting for preloading - Part 5 : Plain washers for system HR
EN 14399-6:2002 High strength structural bolting for preloading - Part 6 : Plain chamfered washers for systems HR and HV
EN ISO 898-1:1999 Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel - Part 1: Bolts, screws and studs (ISO 898-1:1999)
EN 20898-2:1993 Mechanical properties of fasteners - Part 2: Nuts with special proof load values - Coarse thread (ISO 898-2:1992)
EN ISO 2320:1997 Prevailing torque type steel hexagon nuts - Mechanical and performance requirements (ISO 2320:1997)
EN ISO 4014:2001 Hexagon head bolts - Product grades A and B (ISO 4014:1999)
EN ISO 4016:2001 Hexagon head bolts - Product grade C (ISO 4016:1999)
EN ISO 4017:2001 Hexagon head screws - Product grades A and B (ISO 4017:1999)
EN ISO 4018:2001 Hexagon head screws - Product grade C (ISO 4018:1999)
EN ISO 4032:2001 Hexagon nuts, style 1 - Product grades A and B (ISO 4032:1999)
EN ISO 4033:2001 Hexagon nuts, style 2 - Product grades A and B (ISO 4033:1999)
EN ISO 4034:2001 Hexagon nuts - Product grade C (ISO 4034:1999)
EN ISO 7040:1997 Prevailing torque hexagon nuts (with non-metallic insert), style 1 - Property classes 5, 8 and 10
EN ISO 7042:1997 Prevailing torque all-metal hexagon nuts, style 2 - Property classes 5, 8, 10 and 12
EN ISO 7719:1997 Prevailing torque type all-metal hexagon nuts, style 1 - Property classes 5, 8 and 10
ISO 286- 2:1988 ISO system of limits and fits - Part 2: Tables of standard tolerance grades and limit deviations for hole and shafts
ISO 1891:1979 Bolts, screws, nuts and accessories - Terminology and nomenclature - Trilingual edition
EN ISO 7089:2000 Plain washers- Nominal series- Product grade A
EN ISO 7090:2000 Plain washers, chamfered - Normal series - Product grade A
EN ISO 7091:2000 Plain washers - Normal series - Product grade C
EN ISO 10511:1997 Prevailing torque type hexagon thin nuts (with non-metallic insert)
EN ISO 10512:1997 Prevailing torque type hexagon nuts thin nuts, style 1, with metric fine pitch thread - Property classes 6, 8 and 10
EN ISO 10513:1997 Prevailing torque type all-metal hexagon nuts, style 2, with metric fine pitch thread - Property classes 8, 10 and 12

Πίνακας 2. Πρότυπα συγκολλήσεων
EN 12345:1998 Welding-Multilingual terms for welded joints with illustrations. September 1998.
EN ISO 14555:1995 Welding-Arc stud welding of metallic materials. May 1995
Pr EN ISO 13918:1997 Welding-Studs for arc stud welding-January 1997
EN 288-3:1992 Specification and approval of welding procedures for metallic materials. Part 3: Welding procedure tests for arc welding of steels. 1992
EN ISO 5817:2000 Arc-welded joints in steel - Guidance for quality levels for imperfections

Τεχνική Πληροφόρηση
Καινοτόμος αντισεισμική σύνδεση πλαισιακών φορέων, SidePlate®, MNH-SMRF Systems,Inc.

Οι σεισμοί του Northridge (1994, Καλιφόρνια) και του Kobe (1995, Ιαπωνία) έδωσαν ένα σημαντικό μάθημα στην κοινότητα των μηχανικών, παγκοσμίως, διότι, πέρα όλων των άλλων, ανέδειξαν την τρωτότητα των συνδέσεων δοκού-στύλου. Μεγάλα ερευνητικά προγράμματα εκπονήθηκαν από ομάδες πανεπιστημίων, ενώσεις μηχανικών, κατασκευαστές και μελετητικά γραφεία (π.χ. πρόγραμμα SAC Steel Project) προκειμένου να διαπιστώσουν τα αίτια που προκάλεσαν τις βλάβες και να προτείνουν νέες μεθόδους σχεδιασμού και κατασκευαστικών τεχνολογιών. Το απαύγασμα όλων των προσπαθειών συνοψίζονται σε κείμενα όπως το FEMA 350, FEMA 353, FEMA 355, ANSI-AISC 358-05, κ.α. Ιδιαίτερο βάρος δόθηκε στην ανάπτυξη νέου τύπου συνδέσεων δοκού-στύλου προκειμένου να επιτευχθεί αποφόρτιση της συγκεκριμένης περιοχής. Στα πλαίσια προσφοράς αντισεισμικών λύσεων για την προστασία των κτιρίων και δημιουργίας εμπορικού οφέλους, μέσα από την γνώση, την καινοτομία και τον ανταγωνισμό, η εταιρεία  MNH-SMRF Systems, Inc. ανέπτυξε και πατεντάρισε το προϊόν SidePlate®, Σχήμα 1. Ο στόχος της λύσης είναι να επιτευχθεί ανάπτυξη πλαστικής άρθρωσης, μέσα από την ενίσχυση της περιοχής του κόμβου, στην δοκό και σε απόσταση από την σύνδεση. Με αυτό τον τρόπο προστατεύεται η επίμαχη περιοχή από πλαστική παραμόρφωση, η οποία σε κάθε περίπτωση θα ήταν δύσκολο να επισκευασθεί μετά από σεισμική βλάβη ή άλλη υπερφόρτιση. Μέσω κατάλληλων πειραμάτων πέτυχε την  πιστοποίηση των προϊών έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην επικράτεια των σεισμογενών περιοχών των Η.Π.Α. Στο πέρασμα του χρόνου ανέπτυξε μια σειρά από κατασκευαστικές λύσεις για να βοηθήσει τόσο τον μελετητή όσο και τον κατασκευαστή σε όλα τα στάδια του έργου (σχεδιασμός, επίβλεψη, κατασκευή) Σχήμα 2. Αποτελεί ένα παράδειγμα εφαρμοσμένης καινοτομίας που προήλθε μέσα από μια ιδέα, από ιδιωτική πρωτοβουλία,  υλοποιήθηκε την κατάλληλη χρονική περίοδο και δεν σταμάτησε να εξελίσσεται.

Σχήμα 1. Αντισεισμικός κόμβος SidePlate®, www.sideplate.com

Σχήμα 2. Διατομές SidePlate®

Παρουσίαση Βιβλίου

Κατασκευές από χάλυβα
Αρχές σχεδιασμού στο πλαίσιο του Ευρωκώδικα 3

Μπανιωτόπουλος Χ. Κ.
Εκδότης: Ζήτη
ISBN: 978-960-456-184-1
Έτος έκδοσης: 2009

Πρόσφατα  από τις εκδόσεις Ζήτη κυκλοφόρησε το βιβλίο του Καθ. Χ.Κ. Μπανιωτόπουλου (Α.Π.Θ.) το οποίο πραγματεύεται την ανάλυση και των σχεδιασμό κατασκευών από χάλυβα μέσα από το πρίσμα του Ευρωκώδικα 3. Πρόκειται για μια έκδοση πλήρως ενημερωμένη με τις τελευταίες εξελίξεις στα τελικά κείμενα του κανονισμού, ενώ παράλληλα δίδονται πρόσθετες πληροφορίες για την καλύτερη κατανόηση και ερμηνεία του ΕC-3. Αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για κάθε μελετητή.

Στην ιστοσελίδα του εκδοτικού οίκου αναφέρεται:
"Οι κατασκευές από χάλυβα σήμερα ανεγείρονται παγκοσμίως όλο και συχνότερα και σε όλο και τολμηρότερες διαστάσεις. Ταυτόχρονα, οι σύγχρονοι δομικοί κανονισμοί και ειδικότερα η έκδοση των τελικών κειμένων των Ευρωκωδίκων έχουν δημιουργήσει ένα ασφαλές, αλλά και απαιτητικό, πλαίσιο εντός του οποίου ο μηχανικός καλείται να υλοποιήσει τον σχεδιασμό των χαλύβδινων φορέων.
Στην παρούσα έκδοση μελετώνται αφενός γενικά θέματα φορέων χάλυβα και αφετέρου παρουσιάζονται κριτικά οι αρχές διαστασιολόγησης των μελών και των συνδέσεών τους.
Απευθύνεται στους σπουδαστές των τμημάτων πολιτικών μηχανικών και στους συνάδελφους πολιτικούς μηχανικούς που ασχολούνται με σχεδιασμό δομικών έργων, έχει δε ως στόχο να συμβάλει στη διάχυση των βασικών αρχ ών σχεδιασμού, οι οποίες εισάγονται με τον Ευρωκώδικα 3.
Στο βιβλίο αυτό καταβλήθηκε προσπάθεια αφενός σύνδεσης των βασικών μεθόδων σχεδιασμού με τις αντίστοιχες θεωρητικές αναλύσεις της μηχανικής και αφετέρου επεξήγησης των προαναφερόμενων μεθόδων με τη βοήθεια συναφών αριθμητικών εφαρμογών."