Μαθήματα

Προσομοίωση και Ανάλυση Κατασκευών

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Προσέγγιση της στατικής και δυναμικής επίλυσης των κατασκευών υπό το πρίσμα της συνολικής τους
αντιμετώπισης, μέσω προγραμμάτων πεπερασμένων στοιχείων, δίνοντας έμφαση στις επιμέρους
επιλογές και παραδοχές που γίνονται κατά τη διαδικασία της προσομοίωσης προκειμένου να
αποδοθεί ορθολογικά η συμπεριφορά του φέροντος οργανισμού αλλά και να επιτυγχάνεται η
συμμόρφωση με το ισχύον κανονιστικό πλαίσιο.

Περιεχόμενο διαλέξεων θεωρίας:

  • Γενικές αρχές προσομοίωσης και ανάλυσης κατασκευών – Κανονιστικό πλαίσιο.
  • Προσομοίωση φορέα με χρήση προγραμμάτων πεπερασμένων στοιχείων.
  • Τύποι πεπερασμένων στοιχείων και εφαρμογές της μεθόδου.
  • Σύλληψη και προσομοίωση φέροντος οργανισμού κατασκευής.
  • Προσομοίωση φορτίων κατασκευής.
  • Θέματα μορφολογίας και αντισεισμικού σχεδιασμού των κατασκευών.
  • Λεπτομέρειες προσομοίωσης δομικών στοιχείων κτιρίων Ο/Σ (δοκοί, υποστυλώματα, τοιχώματα, πλάκες).
  • Κανονιστικές διατάξεις αναφορικά με τις διάφορες παραμέτρους προσομοίωσης.
    Περιεχόμενο εργαστηριακών ασκήσεων:
  • Εισαγωγή στην χρήση προγραμμάτων στατικής ανάλυσης κατασκευών σε Η/Υ (χρήση του κώδικα πεπερασμένων στοιχείων SAP 2000, δυνατότητα χρήσης σε μέρος της εκπαίδευσης και πακέτων λογισμικού της πράξης).
  • Σύλληψη και προσομοίωση φέροντος οργανισμού κατασκευής.
  • Δημιουργία απλών και σύνθετων προσομοιωμάτων για την επίλυση φορέων στο επίπεδο και στο χώρο.
  • Εφαρμογή αρχών προσομοίωσης σε ιδιαίτερες περιπτώσεις φερόντων στοιχείων.
  • Εκπόνηση στατικών και δυναμικών αναλύσεων, ανάγνωση και αξιολόγηση αποτελεσμάτων
    ανάλυσης.
  • Διαστασιολόγηση φέροντος οργανισμού κατασκευής.

Μαθησιακοί Στόχοι

Στόχος της διδασκαλίας είναι η κατανόηση των βασικών αρχών της προσομοίωσης και ανάλυσης κατασκευών σε προγράμματα Η/Υ βάσει των σύγχρονων κανονιστικών διατάξεων, η ανάπτυξη της ικανότητας σύνθεσης και εφαρμογής επιμέρους γνώσεων από διαφορετικά γνωστικά αντικείμενα και η ανάπτυξη δεξιοτήτων αναφορικά με το αντικείμενο του μαθήματος.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση:

  • Να αναγνωρίζει, να κατανοεί και να μπορεί να ταξινομήσει τον τύπο των πεπερασμένων στοιχείων που χρησιμοποιούνται σε δεδομένη μελέτη.
  • Να διακρίνει και να αντιλαμβάνεται τις παραμέτρους και τις παραδοχές που σχετίζονται με θέματα προσομοίωσης κατασκευών και να μπορεί να προσδιορίσει τις ενδεχόμενες αδυναμίες κατά την προσομοίωση συγκεκριμένων φορέων.
  • Να επιλέξει την κατάλληλη προσομοίωση μεταξύ διαφορετικών προσεγγίσεων, συνδυάζοντας ενδεχομένως διαφορετικούς τύπους στοιχείων και παραμέτρων.
  • Να μπορεί με τη χρήση κατάλληλων υπολογιστικών εργαλείων (προγραμμάτων Η/Υ) να αναπτύξει υπολογιστικά μοντέλα συνθέτοντας επιμέρους στοιχεία του προβλήματος που πρέπει να προσομοιωθεί.
  • Να μπορεί να συνθέσει δεξιότητες από διαφορετικά γνωστικά αντικείμενα, ακολουθώντας παράλληλα ένα σύγχρονο πλαίσιο κανονιστικών διατάξεων, σε ένα ενιαίο περιβάλλον προσομοίωσης και ανάλυσης κατασκευών, για την επίλυση ενός προβλήματος μηχανικής.
    • Να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα και να εκτιμήσει την ακρίβεια επιλεγμένων προσεγγίσεων προσομοίωσης, τόσο βάσει των γενικών αρχών που έχει διδαχθεί όσο και βάσει της κριτικής εξέτασης των αποτελεσμάτων της ανάλυσης.

Γενικές Ικανότητες

Το μάθημα συμβάλει στην απόκτηση των παρακάτω ικανοτήτων:

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Λήψη αποφάσεων
  • Αυτόνομη εργασία
  • Σχεδιασμός έργων

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Στην τάξη (δια ζώσης) και στη νησίδα Η/Υ (εργαστηριακό μέρος μαθήματος).

Δυνατότητα εξ αποστάσεως διαλέξεων εφόσον απαιτηθεί.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

Παρουσίαση διαλέξεων με χρήση Η/Υ και προβολέα δια ζώσης ή εξ αποστάσεως αν απαιτηθεί.

Εκμάθηση και χρήση εξειδικευμένων λογισμικών ανάλυσης κατασκευών.

Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω ηλεκτρονικής ιστοσελίδας/πλατφόρμας και ηλεκτρονικής επικοινωνίας με τους φοιτητές (online ανακοινώσεις και σχόλια, φόρμα αποστολής ερωτήσεων, email κτλ). Δυνατότητα υποστήριξης με χρήση προγραμμάτων τηλεδιάσκεψης (zoom, webex, skype κτλ).

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις26
Εργαστηριακές ασκήσεις (υπολογισμοί παραμέτρων, ανάλυση σε εξειδικευμένο λογισμικό Η/Υ)26
Ατομική Εργασία σε εργαστηριακές ασκήσεις και ασκήσεις εφαρμογής28
Αυτοτελής Μελέτη50
Σύνολο130

Αξιολόγηση Φοιτητών

Γραπτή τελική εξέταση που περιλαμβάνει:

  • Θεωρητικές ερωτήσεις γνώσεων και κρίσης σε αντικείμενα του μαθήματος
  • Θέματα προσομοίωσης και συμπεριφοράς κατασκευών προς ανάπτυξη
  • Εξέταση της κατανόησης βασικών εννοιών

Εξέταση εργασίας σε εξειδικευμένο λογισμικό Η/Υ που περιλαμβάνει:

  • Προσομοίωση δεδομένου φορέα
  • Επίλυση και αξιολόγηση αποτελεσμάτων ανάλυσης

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  • Κίρτας Ε., Παναγόπουλος Γ. (2015), “Προσομοίωση Κατασκευών σε Προγράμματα Η/Υ:
    Εφαρμογές με το πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων SAP 2000 (Ηλεκτρονικό Βιβλίο)”,
    Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών, Αθήνα (Διαθέσιμο online:http://hdl.handle.net/11419/1607)
  • Αβραμίδης Ι.Ε., Αθανατοπούλου Α., Μορφίδης Κ., Σέξτος Α. (2017), “Αντισεισμικός
    σχεδιασμός κτιρίων Ο/Σ και αριθμητικά παραδείγματα ανάλυσης & διαστασιολόγησης
    σύμφωνα με τους Ευρωκώδικες”, Εκδόσεις Σοφία, Θεσσαλονίκη, ISBN: 978-960-6706-97-4
  • Αβραμίδης Ι.Ε., Αθανατοπούλου Α., Μορφίδης Κ., (2016), “Η μέθοδος των πεπερασμένων
    στοιχείων”, Εκδόσεις Σοφία, Θεσσαλονίκη, ISBN: 978-960-6706-92-9
  • Κωμοδρόμος Π. (2018), “Ανάλυση Κατασκευών: Σύγχρονες μέθοδοι με χρήση Η/Υ (3η
    έκδοση)”, Εκδόσεις Κλειδάριθμος ΕΠΕ, ISBN: 978-960-461-860-6
  • Αβραμίδης Ι.Ε. (2001), “Αριθμητικές Μέθοδοι Ανάλυσης Κατασκευών”, Πανεπιστημιακές
    Σημειώσεις, Εκδόσεις ΑΪΒΑΖΗ, Θεσσαλονίκη
  • Reddy J.N. (1993), “An introduction to the finite element method”, McGraw-Hill Inc., New
    York
  • Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε (2000), “Ελληνικός Αντισεισμικός Κανονισμός, EAK2000”, Αθήνα
  • Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε (2000), “Ελληνικός Κανονισμός Ωπλισμένου Σκυροδέματος, EKΩΣ 2000”,
    Οργανισμός Αντισεισμικού Σχεδιασμού και Προστασίας (ΟΑΣΠ), Αθήνα
  • CEN, European Committee for Standardisation (2004), “EN 1992–1-1: Eurocode 2: Design of
    concrete structures, Part 1-1: General rules and rules for buildings”, European Committee
    for Standardisation, Brussels
  • CEN, European Committee for Standardization (2004), “EN 1998–1: Eurocode 8: Design of
    structures for earthquake resistance, Part 1: General rules, seismic actions and rules for
    buildings”, European Committee for Standardisation, Brussels