Development of methodology for the assessment of the structural integrity and the serviceability of aluminium curtain-walls

The present PhD thesis aims to contribute to the development of a methodology regarding the proper modeling of glass-aluminium facades and their verification under wind and seismic loadings. Regarding seismic excitations, the methodology has been developed in two stops. At first, time-history accelerations were imposed to the main load-bearing structure. Then, the maximum drifts were compared to the provisions of the modern anti-seismic codes. Concerning wind loadings, the curtain-walls were verified according to the provisions of Eurocode-1, Canadian Code and ASCE7. Eurocode gives the least favourable results, while the Canadian Code and ASCE7 give similar results.Αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτελεί η ανάπτυξη μεθοδολογίας ελέγχου της αξιοπιστίας των υαλοπετασμάτων αλουμινίου έναντι φορτίων σεισμού και ανέμου. Για τις ανάγκες της διατριβής μορφώθηκαν κατάλληλα αριθμουπολογιστικά προσομοιώματα υαλοπετασμάτων αλουμινίου, στα οποία δόθηκαν αναλυτικά οι ιδιότητες που απαιτούνται για την περιγραφή τους. Η προτεινόμενη μεθοδολογία για τα σεισμικά φορτία αποτελείται από δύο βήματα. Καταρχήν, εισάγονται στο κτίριο υποδοχής του υαλοπετάσματος κατάλληλα επιταχυνσιογραφήματα και εν συνεχεία εξετάζεται η γωνιακή παραμόρφωση μεταξύ των σημείων όπου συνδέεται το υαλοπέτασμα. Η φόρτιση ανέμου εξετάζεται με τη χρήση ενός παραμετρικού προσομοιώματος το οποίο κατανέμει αυτόματα την επιφανειακή φόρτιση ανέμου στα δομικά στοιχεία αλουμινίου. Τέλος, πραγματοποιήθηκε σύγκριση τριών κανονισμών ανέμου (EC1, ASCE7, NBC) και προέκυψε ότι ο EC1 δίνει τα δυσμενέστερα αποτελέσματα ενώ ο ASCE και ο NBC δίνουν παρόμοια αποτελέσματα

On the development of a methodology regarding the structural design of glass-aluminum curtain-walls

The use of glass-aluminum façades as building envelopes is very common in modern construction. In fact, the advantages of their use have rendered them an optimal choice for building designers. However, glass-aluminum façades are commonly designed using rules of thumb having as a result either their over-dimensioning or an unsafe dimensioning leading to possible damages. The present research study aims to contribute to a pilot methodology that would provide engineers aiming to design glass-aluminum façades with the appropriate technique regarding the modeling and the performance of the aforementioned structures subjected to the imposed critical design loadings (cf. e.g. wind and earthquake). The proposed advanced approach is illustrated by means of a numerical application