Seismic actions and response of steel storage pallet racks - A numerical investigation

Η παρούσα διδακτορική διατριβή εκπονήθηκε με σκοπό να διερευνήσει και να εξηγήσει την τρέχουσα ερευνητική κατάσταση των ραφιών αποθήκευσης παλετών που είναι τοποθετημένα σε σεισμογενείς περιοχές. Αν και ο σχεδιασμός αυτού του είδους κατασκευών είναι πλέον σε αρκετά υψηλό επίπεδο, το θεωρητικό υπόβαθρο του είναι περιορισμένο. Έτσι η παρούσα διατριβή έρχεται να εξετάσει και να εντοπίσει τα προβλήματα των κατασκευών αυτών, αλλά και των αντίστοιχων ισχυόντων ευρωπαϊκών κανονισμών. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια παρουσίαση των μεταλλικών ραφιών, αφού αυτά δεν είναι ακόμα ευρύτατα γνωστά στην κοινότητα των μηχανικών. Ακόμα, παρουσιάζονται οι ιδιαιτερότητες τους και τα προβλήματα που έχουν εντοπιστεί έως σήμερα, μέσα από την διεθνή βιβλιογραφία. Το δεύτερο κεφάλαιο περιγράφει την διαδικασία που πρέπει να ακολουθηθεί για τη διενέργεια στατικών υπερωθητικών αναλύσεων σε μεταλλικά ράφια. Εννέα ράφια που σχεδιαστήκαν στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος SEISRACKS2 προσομοιώνονται και εξετάζονται με την παραπάνω μέθοδο ώστε να εκτιμηθεί η συνολική πλαστιμότητα που διαθέτουν. Απώτερος σκοπός είναι να γίνει μια εκτίμηση του συντελεστή συμπεριφοράς που δύναται να χρησιμοποιηθεί με βάση τις ρεαλιστικές τιμές που προκύπτουν από αριθμητικές αναλύσεις.Στο τρίτο κεφάλαιο ο σκοπός παραμένει η εύρεση του κατάλληλου συντελεστή συμπεριφοράς για τέτοιου είδους κατασκευές, χρησιμοποιώντας όμως δυναμικές αναλύσεις που θεωρούνται σήμερα περισσότερο αξιόπιστες. Για την επίτευξη του στόχου αυτού χρησιμοποιείται η μέθοδος που περιγράφει ο FEMA p695 και η όποια βασίζεται στην δυναμική επαυξητική μέθοδο (Incremental Dynamic Analysis). Το τέταρτο κεφάλαιο αφήνει την συνολική σεισμική συμπεριφορά των ραφιών και εστιάζει στις δράσεις που αναπτύσσονται επί των δοκών κατά τη διάρκεια μιας σεισμικής διέγερσης. Με αφορμή τις διατάξεις του κανονισμού που θεώρει ότι μεταξύ των παλετών και των δοκών υπάρχει αλληλεπίδραση λόγω της αναπτυσσόμενης τριβής, υπολογίζονται , διαφορετικά από ότι στον κανονισμό, οι μέγιστες οριζόντιες δυνάμεις που αναπτύσσονται στις δοκούς όταν οι παλέτες ολισθαίνουν. Ακόμα, αντίθετα στις προβλέψεις του κανονισμού, με χρήση αριθμητικών μοντέλων συμπεραίνεται ότι η ύπαρξη των παλετών δεν προσφέρει πλήρη διαφραγματική λειτουργιά στο σύστημα. Έτσι το μήκος λυγισμού των δοκών και η κάμψη που αναπτύσσεται στις δοκούς εκτός του επίπεδου τους, πρέπει να υπολογίζονται χωρίς την χρήση μειωτικών συντελεστών, ακόμα και σε περίπτωση ύπαρξης παλετών. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μια περιληπτική παρουσίαση των συμπερασμάτων της παρούσας διατριβής και παρατίθενται κάποιες προτάσεις για περαιτέρω έρευνα. Στο τέλος παρατίθεται υπόμνημα, όπου παρουσιάζεται η βαθμονόμηση των αριθμητικών μοντέλων, που χρησιμοποιήθηκαν στην διατριβή, με χρήση των πειραματικών αποτελεσμάτων που έλαβαν μέρος κατά την διάρκεια του ερευνητικού προγράμματος SEISRACKS2 στα άλλα συνεργαζόμενα πανεπιστήμια.