Σύνδεση Εγγραφή Βοήθεια

Κοινότητα Μηχανικών: Το Απόλυτο αντισεισμικό σύστημα Μεταλλικών, Σύμμεικτων,και άλλων δομικών έργων - Κοινότητα Μηχανικών

Jump to content

  • (10 Σελίδες)
  • +
  • 1
  • 2
  • 3
  • Last »

Το Απόλυτο αντισεισμικό σύστημα Μεταλλικών, Σύμμεικτων,και άλλων δομικών έργων Ο υδραυλικός ελκυστήρας δομικών έργων της παρούσας εφεύρεσης καθώς και

#1 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 21 Απρίλιος 2012 - 03:06 μμ

Έχω στην κατοχή μου μία ευρεσιτεχνία ενός αντισεισμικού συστήματος δομικών κατασκευών, στο οποίο πραγματοποιήθηκε εφαρμοσμένη έρευνα του συστήματος πάνω σε πεπερασμένα στοιχεία Η/Υ στο Μετσόβιο Πολυτεχνείο και συγκεκριμένα στο εργαστήριο στατικών και αντισεισμικών ερευνών του τμήματος πολιτικών μηχανικών από τον κύριο καθηγητή Μ.Παπαδρακάκη. http://users.civil.n...akis/gr/cv.html
Τα αποτελέσματα της έρευνας ήταν θετικά ,και απέδειξαν την αποτελεσματικότητα του συστήματος.Συγκεκριμένα το πρωτοποριακό αυτό σύστημα βελτιώνει την αντοχή των κατασκευών ως προς τις φορτίσεις του σεισμού , κατα 30,9% από την ήδη υπάρχουσα μέθοδο κατασκευών.Το σύστημα τοποθετήθηκε σε εννέα στοιχεία σε ένα τριόροφο και ένα πενταόροφο φορέα διαστάσεων 0,30Χ0,40 cm.

Ωστόσο πρέπει να γίνουν περισσότερα πειράματα σε διάφορους φορείς και περισσότερους ορόφους ( των τριών και πέντε που προσομοιώθηκαν )για να αποδειχθεί περεταίρω η χρησιμότητα του αντισεισμικού συστήματος.

Πιστεύω ότι αν τοποθετηθεί σωστά σε διαφορετικούς φορείς, θα αυξήσει την αντοχή των κατασκευών κατά 100% με ότι αυτό σημαίνει ως προς την ασφάλεια, την οικονομικοτεχνική μελέτη , καθώς και το κόστος στις εμφανιζόμενες επισκευές μετά τον σεισμό .
Η ιστοσελίδα μου είναι http://www.antiseism...dex.php?lang=el

βίντεο ευρεσιτεχνίας http://www.youtube.c...h?v=KPaNZcHBKRI

Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης βρήσκοντε στο συννημένο.
https://rapidshare.c...
Θέλω την γνώμη σας, και θα σας απαντήσω σε ότι απορίες έχετε.
Ακόμα θα ήθελα να σας ρωτήσω αν μπορώ να έχω την βοήθειά σας,...ώστε μαθηματικά να αποδείξουμε αυτά που λέω.
Άρθρο
Ιωάννης Λυμπέρης
Τίτλος
Το Απόλυτο αντισεισμικό σύστημα Μεταλλικών, Σύμμεικτων,και άλλων δομικών έργων
Σύντομη περιγραφή της εφεύρεσης

Ο υδραυλικός ελκυστήρας δομικών έργων της παρούσας εφεύρεσης καθώς και ο τρόπος κατασκευής των δομικών κατασκευών χρησιμοποιώντας τον υδραυλικό ελκυστήρα της παρούσας εφεύρεσης έχουν ως κύριο σκοπό την ελαχιστοποίηση των προβλημάτων που σχετίζονται με την ασφάλεια των δομικών κατασκευών στην περίπτωση αντιμετώπισης φυσικών φαινομένων όπως είναι ο σεισμός, οι ανεμοστρόβιλοι και οι πολύ ισχυροί πλευρικοί άνεμοι. Σύμφωνα με την εφεύρεση αυτό επιτυγχάνεται με μια συνεχή προένταση (έλξη) της δομικής κατασκευής προς το έδαφος και του εδάφους προς την κατασκευή, κάνοντας αυτά τα δύο μέρη ένα σώμα. Αυτή τη δύναμη προέντασης την εφαρμόζει ο μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα δομικών έργων. Αυτός αποτελείται από ένα συρματόσχοινο το οποίο διαπερνά ελεύθερο στο κέντρο τα κάθετα στοιχεία στήριξης της δομικής κατασκευής, καθώς και το μήκος μιας γεώτρησης, κάτω απ’ αυτά. Στο κάτω άκρο του είναι πακτωμένο με ένα μηχανισμό τύπου άγκυρας που πακτώνεται στο ύψος της θεμελίωσης στα πρανή μιάς γεώτρησης και δεν μπορεί να ανέλθει. Στο επάνω μέρος του, το συρματόσχοινο, είναι πάλι πακτωμένο με ένα υδραυλικό μηχανισμό έλξης ο οποίος το έλκει με μία συνεχή δύναμη ανόδου. Η ασκούμενη έλξη στο συρματόσχοινο από τον υδραυλικό μηχανισμό και η αντίδραση σ’ αυτήν την έλξη που προέρχεται από την πακτωμένη άγκυρα στο άλλο άκρο του γεννά την επιθυμητή θλίψη στο δομικό έργο.
ΕΥΕΡΓΕΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΈΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΠΡΟΕΝΤΑΣΗΣ
Κατά την διέγερση του σεισμού ο φέρον οργανισμός ( σκελετός οικοδομής Μεταλλικός, Σύμμεικτος, ή από οπλισμένο σκυρόδεμα ) με την σημερινή μέθοδο κατασκευής παρουσιάζει προβλήματα τα οποία ευελπιστώ με την ευρεσιτεχνία λύνω.
Ποια είναι αυτά.
Τέμνουσες Τι είναι και που υφίστανται πάνω στον σκελετό της οικοδομής.

Οι τέμνουσες είναι δύο αντίθετες δυνάμεις, των οποίων οι άξονες τους είναι παράλληλοι και περνούν ο ένας πλησίον του άλλου, όπως π.χ το ψαλίδι.

Στον σκελετό οι τέμνουσες υφίστανται σε πολλά σημεία του.
Το κυριότερο σημείο που οι τέμνουσες είναι ψαθυρές είναι στο κάτω μέρος της κολόνας του ισογείου, κοντά στο σημείο που ενώνετε με την βάση.
Ερώτηση...γιατί σε εκείνο το σημείο οι τέμνουσες είναι πιο ψαθυρές?

Απάντηση...Διότι ο σεισμός έχει μια φορά που την μεταδίνει στην βάση της κολόνας διότι αυτή είναι θαμμένη στο έδαφος, και το έδαφος την αναγκάζει να κινηθεί στον ρυθμό της επιτάχυνσης και φοράς του σεισμού.

Ο σκελετός αντιδρά σε αυτήν την κίνηση, λόγο αδράνειας και στο κάτω σημείο της κολόνας δημιουργείται η τέμνουσα.
Το κάτω σημείο της κολόνας του ισογείου είναι πιο ψαθυρό, για τρεις κύριους λόγους.
1) διότι έχει να διαχειριστεί περισσότερα στατικά φορτία του φέροντος, από ότι έχουν να διαχειρισθούν οι άλλες κολόνες των πάνω ορόφων,

2) διότι έχει να διαχειρισθεί περισσότερες οριζόντιες φορτίσεις του σεισμού

3) διότι δεν υπάρχει καθόλου ελαστικότητα στο κάτω σημείο της κολόνας του ισογείου, η οποία χρησιμεύει για την απορρόφηση της ενέργειας του σεισμού, ενώ αυτή η ελαστικότητα υπάρχει στις πάνω κολόνες.

Οπότε για τους τρεις λόγους που ανέφερα συμπεραίνουμε ότι οι τέμνουσες σε αυτές τις κολόνες του ισογείου είναι μεγαλύτερες από ότι είναι στις κολόνες των πάνω ορόφων, διότι διαχειρίζονται μεγαλύτερες οριζόντιες και κάθετες φορτίσεις κατά την διέγερση του σεισμού.

Τι κάνει η ευρεσιτεχνία για να λύση το πρόβλημα της αστοχίας που προκαλούν οι τέμνουσες στις κολόνες του ισογείου.

Ο μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα εφαρμόζει κάθετη προένταση μεταξύ εδάφους δώματος. Ξέρουμε ότι η προένταση αυτή στα πλαίσια της επαλληλίας (μέσα στο πλαίσιο αντοχής των κάθετων στοιχείων ) έχει πολύ θετικά αποτελέσματα, καθότι βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού.

Από την άλλη έχεις και το άλλο καλό...τη μειωμένη ρηγμάτωση λόγω θλίψης, κάτι που αυξάνει την ενεργό διατομή και αυξάνει και τη δυσκαμψία της κατασκευής, οπότε και τις παραμορφώσεις που προκαλούν αστοχία.
Oι συντελεστές που καθορίζουν την σεισμική συμπεριφορά των κατασκευών είναι πολυάριθμοι, και εν μέρη πιθανοτικού χαρακτήρα. ( Άγνωστη η διεύθυνση του σεισμού, άγνωστο το ακριβές περιεχόμενο των συχνοτήτων της σεισμικής διέγερσης, άγνωστη η διάρκειά της. ) Ακόμα η μέγιστες πιθανές επιταχύνσεις που δίδουν οι σεισμολόγοι, έχουν πιθανότητα υπέρβασης, μεγαλύτερης του σχεδιαζόμενου 10%
Ο συσχετισμός των ποσοτήτων (αν μπορούμε να το δούμε έτσι) "αδρανειακές εντάσεις - δυνάμεις απόσβεσης - ελαστικές δυνάμεις - δυναμικά χαρακτηριστικά κατασκευής - αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής - επιβαλλομενη κίνηση εδάφους" είναι μη γραμμικής κατεύθυνσης , και ανεξερεύνητες στην δυναμική των κατασκευών, με μη προφανές περιεχόμενο.

Συμπέρασμα.
Η προένταση, ( γενικά η θλίψη ) αυξάνει την ικανότητα των κάθετων στοιχείων ως προς τις τέμνουσες, που προκαλούν οι φορτίσεις του σεισμού.
Εκτός από τις τέμνουσες που αναφέραμε πάρα πάνω, που κατά κύριο λόγο εφαρμόζονται στα στοιχεία του ισογείου, οι τέμνουσες εμφανίζονται και σε άλλα σημεία του φέροντος οργανισμού
Όπως
Στους κόμβους ( γωνίες ) που σχηματίζονται στο σημείο ένωσης, της κολόνας με την δοκό, ή της δοκού με την πλάκα, ή της βάσης με την κολόνα, ή της πεδιλοδοκού με την βάση, ή της κοιτόστρωσης με την κολόνα.

Πια είναι η αιτία που προκαλεί πρόσθετες τέμνουσες στους κόμβους που αναφέραμε?

Ο πρόσθετος λόγος είναι η -ταλάντωση,- που επέρχεται στον φέροντα σκελετό (κυρίως στον πολύ ψιλό σκελετό ) κατά τον σεισμό.

Τι προβλήματα δημιουργεί η ταλάντωση στο κτήριο???

Αυτό είναι ένα μεγάλο ερώτημα, που για να απαντηθεί πρέπει πρώτα να πούμε ότι η
συχνότητα του κτηρίου αν είναι ίδια με την συχνότητα του σεισμού, τότε έχουμε την ιδιο συχνότητα που δημιουργεί την μεγάλη ταλάντωση.
http://www.youtube.c...player_embedded

ΜΙΑ ΑΛΛΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΣΤΗΝ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ.
Τι παθαίνει ο σκελετός της οικοδομής κατά την ταλάντωση προερχόμενη από τις φορτίσεις του σεισμού και του αέρα?

Ας εξετάσουμε απλά βάση των νόμων της φυσικής, τα φορτία που δέχεται ο σκελετός της οικοδομής κατά την διέγερση του σεισμού.

α) Αδράνεια.
Τα σώματα τους αρέσει να εξακολουθούν να κάνουν αυτό που κάνουν.
Αν είναι ακίνητα, τους αρέσει να μένουν ακίνητα.
Αν κινούνται τους αρέσει να συνεχίζουν να κινούνται.


Συμπέρασμα. Όταν ο σεισμός κινείται κατά μία κατεύθυνση, ο σκελετός της οικοδομής αντιδρά σε αυτήν την κίνηση, λόγο της αδράνειας.
Αυτή η αντίδραση δημιουργεί τις τέμνουσες του ισογείου.

Αυτή η αντίδραση είναι που προκαλεί και την ταλάντωση, η οποία εξαρτάτε από την ιδιοσυχνότητα του σεισμού και της κατασκευής

Αυτή η ταλάντωση τείνει να ανατρέψει και τον φέροντα σκελετό με πολύ ψιλό κέντρο βάρους.
Δηλαδή ο φέροντας ( κολόνες, δοκάρια, πλάκες ) σαν δομική οντότητα που του την προσφέρουν οι κόμβοι ( γωνίες ) αντιδρά σε αυτή την ταλάντωση στους κόμβους.

Τι φορτία δέχονται οι κόμβοι κατά την διέγερση του σεισμού?
Τα κύρια φορτία που δέχονται είναι δύο

α) Την αδράνεια της μάζας ( της πλάκας, των πραγμάτων, της τοιχοποιίας, ) τα οποία ονομάζουμε οριζόντιες φορτίσεις.

β) Τα φορτία της κατασκευής ( το ιδικό βάρος της πλάκας των πραγμάτων, της τοιχοποιίας ) τα οποία ονομάζουμε κάθετες φορτίσεις.

Για να εξετάσουμε τώρα πως ενεργούν πάνω στα στοιχεία που αποτελούν τον κόμβο, οι οριζόντιες και οι κάθετες φορτίσεις.

Ένας κόμβος με γωνία 90 μοιρών για να παραμείνει ακέραιος, πρέπει κατά τον σεισμό, να διατηρήσει την γωνία του ( κόμβου ( Γ ) ) στις ίδιες μοίρες.

Η ταλάντωση όμως κατά τον σεισμό, όπως ξέρουμε, αλλάζει την κλίση της κολόνας, και από κατακόρυφος που ήταν ο άξονας της, αλλάζει μερικές μοίρες ( εναλλάξ του κάθετου άξονα )

Η κολόνα κατά την φάση που η κλίση της αλλάζει, αναγκάζει μέσο του κόμβου που τους ενώνει με τα άλλα στοιχεία το δοκό να μετακινήσει και αυτός τον οριζόντιο άξονα του μερικές μοίρες προς τα πάνω.

Εδώ υπάρχει το πρόβλημα του φέροντα κατά την ταλάντωση, διότι την στιγμή που η δοκός δέχεται φορτία με τάση ανόδου από την κολόνα, τότε έρχονται σε αντίθεση με τα καθοδικά φορτία του βάρους του κτηρίου.

Τα καθοδικά φορτία υπερνικούν τα φορτία ανόδου της δοκού, με αποτέλεσμα η δοκός να αναγκάζεται να παραμείνει οριζόντια.

Η κολόνα όμως, δεν παραμένει οριζόντια, ( αλλάζει μερικές μοίρες ο κάθετος άξονας της )
Το αποτέλεσμα είναι ο κόμβος που προσδίδει δομική οντότητα στα στοιχεία αυτά να τείνει από 90 μοίρες που είναι, να γίνει 80 μοίρες, ή 100 μοίρες, εναλλάξ κατά την ταλάντωση.

Ο κόμβος όμως είναι πολύ άκαμπτος και γερός, και αντί να αλλάξει μοίρες, μεταδίδει τα καθοδικά και οριζόντια φορτία στις ελαστικές διατομές των στοιχείων ( διατομή κάτοψις κολόνας, διατομή δοκού και πλάκας ) δημιουργώντας ροπές, όπου αυτές δημιουργούν τις τέμνουσες.

Οπότε στην πράξη δεν σπάει ο κόμβος, αλλά το πιο ψαθυρό στοιχείο λίγο πιο πέρα από τον κόμβο.
Την ψαθυρότητα την δημιουργεί η αντίθεση των φορτίων, στο λαιμό της κολόνας και της δοκού, δημιουργώντας τις τέμνουσες.

Πιο είναι πιο ψαθυρό στοιχείο, η κολόνα ή η δοκός?
Φυσικά είναι η κολόνα, διότι αυτή έχει μικρότερη διατομή από την διατομή της δοκού, διότι η διατομή της δοκού είναι ένα σώμα ακέραιο με την διατομή της πλάκας, και οι δύο μαζί υπερτερούν της διατομής της κολόνας.
Και όπως ξέρουμε, μεγαλύτερη διατομή, περισσότερη αντοχή ως προς τις τέμνουσες.
Από ότι αναφέραμε πιο πάνω, οι κύριες φορτίσεις που είναι ψαθυρές για τον φέροντα οργανισμό κατά την διέγερση του σεισμού, είναι δύο.

α) Οριζόντιες φορτίσεις ( προερχόμενες από την αδράνεια που σε συνδυασμό και με την ιδιοσυχνότητα προκαλεί την ταλάντωση )
β) Κάθετες φορτίσεις ( προερχόμενες από το ιδικό βάρος του φέροντος, της τοιχοποιίας, και των πραγμάτων )

Ακόμα αναφέραμε πιο πάνω, ότι η κολόνα κατά τον σεισμό, μετατοπίζει τον κάθετο άξονά της πότε δεξιά πότε αριστερά, ενώ η δοκός διατηρεί τον οριζόντιο άξονά της λόγο των κάθετων φορτίσεων.

Συμπέρασμα
Αν μπορέσουμε να σταματήσουμε τον κάθετο άξονα της κολόνας να αλλάζει μοίρες εναλλάξ, ( λόγο πλάγιων φορτίσεων ) τότε δεν θα υπάρχουν τέμνουσες στα στοιχεία της κολόνας και της δοκού, διότι ο κόμβος θα παραμείνει 90 μοίρες.

Πως μπορούμε να σταματήσουμε τον κάθετο άξονα της κολόνας να αλλάζει μοίρες εναλλάξ?

Μπορούμε με τρεις τρόπους

α) Ή να πακτώσουμε την βάση με το έδαφος.
β) Ή να πακτώσουμε το δώμα με το έδαφος.
γ) Ή να προ εντείνουμε το δώμα με το έδαφος στα πλαίσια της επαλληλίας ( στα πλαίσια αντοχής της κολόνας στην θλίψη και την κάμψη )

Βασική προυπόθεση για να εφαρμόσουμε τους πάρα πάνω τρεις τρόπους, είναι οι κολόνες να μην είναι πολύ μικρές, ή να είναι αντί κολόνες τοιχία.
( μεγάλη διατομή κάτοψις σε μήκος )

Γιατί οι κολόνες τοιχία πρέπει να έχουν μεγάλη διατομή κάτοψις σε μήκος ?
Για τέσσερις κύριους λόγους.

α) Για να μην κάμπτονται εύκολα κατά την προένταση( όπως οι μικρές κολόνες )
β) Για να αντέχουν να διαχειρισθούν και τα στατικά φορτία, και τα πρόσθετα φορτία της προέντασης.
γ) Για να μπορούμε να κάνουμε εύκολα την κατάλληλη διαστασιολόγιση στην διατομή κάτοψις
Δηλαδή οι κολόνες τοιχία, μπορούμε σε ένα σχέδιο κάτοψις ενός φέροντος οργανισμού να τις τοποθετήσουμε κατά διαφορετικές διευθύνσεις, έτσι ώστε από όποια κατεύθυνση και αν έλθει ο σεισμός να φέρουν αντίσταση.
δ) Όταν η διατομή του τοιχίου κατά μήκος είναι μεγάλη, μπορούμε να το πακτώσουμε στα δύο άκρα του.
Το περίεργο για μένα είναι ότι σε προσομοίωση που έγινε στο Μετσόβιο, το σύστημα τοποθετήθηκε σε στοιχεία 0,30 x 0,40 και αύξησε την ικανότητα του κτιρίου κατά 30,9 %!!!!!
Σκέψου να τοποθετηθεί σε φρεάτιο με τετραπλή προένταση στα τέσσερα άκρα του.... και σε γωνιακά τοιχία στα δύο άκρα τους ή ακόμα καλύτερα σε προκατασκευασμένα που είναι πιο άκαμπτα, σε επί μέρους κατάλληλα σημεία.....

Τότε θα αυξηθεί η φέρουσα ικανότητα στις πλάγιες φορτίσεις.


Η πάκτωση ή προένταση των δύο άκρων του τοιχίου, είναι πολύ καλύτερη από ότι η πάκτωση μιας κολόνας στο κεντρικό σημείο της, γιατί...
κατά την ταλάντωση του τοιχίου στις πλάγιες φορτίσεις του σεισμού, το ένα άκρο του τοιχίου προσπαθεί να σηκώσει το άλλο άκρο του.

Αν είναι πακτωμένο, ή καλύτερα προεντεταμένο στα δύο άκρα του, αυτή η τάση ανόδου της βάσης του τοιχίου δεν μπορεί να γίνει, διότι είναι προεντεταμένη με το έδαφος.
Οπότε αφού δεν μπορεί να ταλαντευτεί το τοιχίο, καταργούμε την ταλάντωση ( το κάνουμε άκαμπτο )
Οπότε καταργούμε στην πράξη.

α) Την μετατόπιση του κάθετου άξονα της κολόνας, που συνεπάγεται σε κατάργηση ....
β) των ροπών στους κόμβους που προκαλούν τις τέμνουσες των κολονών και των δοκών.

Με λίγα λόγια, το πακτωμένο ή προεντεταμένο τοιχίο, μπορεί μόνο του ( χωρίς την βοήθεια των κόμβων ) να παραλάβει τις οριζόντιες φορτίσεις του σεισμού, χωρίς να καταργεί και την πρόσθετη αντίσταση των κόμβων πάνω στις πλάγιες φορτίσεις.

ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ
Αν πάρουμε δύο σπλαίσια τα οποία είναι ενωμένα στα άκρατους με δύο χιαστί.( όπως οι σιδεροσκαλωσιές των οικοδομών )

Λόγο των χιαστών τα δύο πλαίσια αποκτούν
α) Δομική οντότητα.
β) Ακαμψία.

Δεν σταματούν όμως την ταλάντωση η οποία μπορεί να δημιουργήσει η επιτάχυνση.

Κατά την ταλάντωση που υφίσταται κατά τον σεισμό, ( κυρίως το ψιλό κτήριο με πολύ υψηλό κέντρο βάρους κατασκευασμένο από σιδεροκατασκευή ,) το χιαστί ( Χ )διαμοιράζει καλύτερα τα καθοδικά φορτία του φέροντα από ότι ο κόμβος σχήματος ( Γ ).

Η δομική οντότητα των δύο πλαισίων που τους προσδίδει η ένωσή των με τα χιαστί, κατά την ταλάντωση, δεν καταπονείται όπως καταπονούνται οι κόμβοι σχήματος ( Γ ) από τα καθοδικά φορτία τις κατασκευής.

Ο λόγος είναι ο εξής
Κατά την ταλάντωση της σιδηροκατασκευή ς, όταν αυτή είναι δομικά άκαμπτη, δημιουργείται κενό στήριξης του ενός πλαισίου από το έδαφος, διότι το ένα πλαίσιο σηκώνει το άλλο εναλλάξ.
Οπότε κατά την χρονική περίοδο που το ένα πλαίσιο είναι αστήριχτο από το έδαφος, και το άλλο είναι στηριγμένο, υφίσταται μία ροπή στην κατασκευή λόγο των καθοδικών φορτίων.

Στην περίπτωση των κόμβων ( Γ ) αυτή η ροπή ολοκλήρου του κτηρίου μετατρέπετε αυτόματα σε ροπή των κόμβων ( Γ ) η οποία δημιουργεί τέμνουσες στα άκρα του.

Στην περίπτωση των χιαστί ( Χ ) αυτή η ροπή μεταφέρεται διαγώνια από το άνω μέρος του αστήριχτου πλαισίου,στην κάτω γωνία του στηριγμένου πλαισίου, μέσο της μπάρας του χιαστή.

Αν η μπάρα του χιαστή αντέχει την κάμψη που του εξασκούν τα καθοδικά φορτία που μετατρέπονται σε ροπή, τότε κανένα πρόβλημα στην δομική οντότητα του κτηρίου.

Πάντως τα χιαστί ( Χ ) προσδίδουν καλύτερη δομική οντότητα στην κατασκευή από ότι προσδίδουν οι κόμβοι.
Φυσικά ο συνδυασμός και των δύο, τρόπων στήριξης είναι πιο ισχυρός.

Το ερώτημα είναι αν μπορούμε να κάνουμε αυτή την σιδηροκατασκευή ακόμα πιο ισχυρή και από ότι αυτή είναι, με τον συνδυασμό των δύο τρόπων στήριξης ( Χ ) και ( Γ ) μαζί.

Ερώτηση
Υπάρχει και ένας άλλος τρόπος στήριξης, τον οποίο θα προσθέσουμε στους άλλους δύο τρόπους και οι τρις τρόποι μαζί να κατασκευάσουν το απόλυτο αντισεισμικό σύστημα των σιδηροκατασκευώ ν?

Απάντηση
Ναι υπάρχει.
Αναφέραμε ότι την ψαθυρή εργασία στις κατασκευές, την δημιουργούν οι ροπές, προερχόμενες από δύο άλλες φορτίσεις οι οποίες δημιουργούν την ταλάντωση και είναι.
α) επιτάχυνση, στην οποία αδρανή η κατασκευή και την σηκώνει μονόπλευρα.
β) τα καθοδικά αστήριχτα φορτία της κατασκευής,που δυμιουργούνται κατά την φάση μονομερούς ανόδου αυτής.

Τα καθοδικά φορτία πάντα υπάρχουν.....οι ροπές όμως δεν υπάρχουν αν αυτά τα καθοδικά φορτία ισορροπούν με την αντίθετη φορά των δυνάμεων του εδάφους
Οι ροπές εμφανίζονται μόνο όταν τα καθοδικά φορτία είναι χωρίς την αντίθεση των δυνάμεων της βάσης. Δηλαδή κατά την ταλάντωση.

Πακτώνοντας, ή προεντείνωντας την σιδηροκατασκευή με το έδαφος, καταργούμε στην ουσία τα αστήριχτα καθοδικά φορτία που δημιουργούν τις ροπές.

Συμπέρασμα.
Το αντισεισμικό σύστημα του ελκυστήρα, μπαίνει και σε σιδηροκατασκευέ ς με χιαστί ( Χ ) και κόμβους ( Γ ) και είναι ο τρίτος τρόπος ο οποίος συνδυάζετε άψογα με τους άλλους δύο ώστε να κατασκευάσουμε την απόλυτη αντισεισμική οντότητα σιδηροκατασκευή ς, που συν των άλλων είναι και ελαφριά που συνεπάγεται σε μικρότερη αδράνεια,οπότε και λιγότερες φορτίσεις, και μεγαλύτερη αντοχή στις τέμνουσες που έχει μία σιδηροκατασκευή , από ότι έχει ένας σκελετός οπλισμένου σκυροδέματος.
0

#2 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 21 Απρίλιος 2012 - 03:13 μμ

Άρθρο
Ιωάννης Λυμπέρης
Τίτλος
Το Απόλυτο αντισεισμικό σύστημα Μεταλλικών, Σύμμεικτων,και άλλων δομικών έργων
Σύντομη περιγραφή της εφεύρεσης

Ο υδραυλικός ελκυστήρας δομικών έργων της παρούσας εφεύρεσης καθώς και ο τρόπος κατασκευής των δομικών κατασκευών χρησιμοποιώντας τον υδραυλικό ελκυστήρα της παρούσας εφεύρεσης έχουν ως κύριο σκοπό την ελαχιστοποίηση των προβλημάτων που σχετίζονται με την ασφάλεια των δομικών κατασκευών στην περίπτωση αντιμετώπισης φυσικών φαινομένων όπως είναι ο σεισμός, οι ανεμοστρόβιλοι και οι πολύ ισχυροί πλευρικοί άνεμοι. Σύμφωνα με την εφεύρεση αυτό επιτυγχάνεται με μια συνεχή προένταση (έλξη) της δομικής κατασκευής προς το έδαφος και του εδάφους προς την κατασκευή, κάνοντας αυτά τα δύο μέρη ένα σώμα. Αυτή τη δύναμη προέντασης την εφαρμόζει ο μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα δομικών έργων. Αυτός αποτελείται από ένα συρματόσχοινο το οποίο διαπερνά ελεύθερο στο κέντρο τα κάθετα στοιχεία στήριξης της δομικής κατασκευής, καθώς και το μήκος μιας γεώτρησης, κάτω απ’ αυτά. Στο κάτω άκρο του είναι πακτωμένο με ένα μηχανισμό τύπου άγκυρας που πακτώνεται στο ύψος της θεμελίωσης στα πρανή μιάς γεώτρησης και δεν μπορεί να ανέλθει. Στο επάνω μέρος του, το συρματόσχοινο, είναι πάλι πακτωμένο με ένα υδραυλικό μηχανισμό έλξης ο οποίος το έλκει με μία συνεχή δύναμη ανόδου. Η ασκούμενη έλξη στο συρματόσχοινο από τον υδραυλικό μηχανισμό και η αντίδραση σ’ αυτήν την έλξη που προέρχεται από την πακτωμένη άγκυρα στο άλλο άκρο του γεννά την επιθυμητή θλίψη στο δομικό έργο.
ΕΥΕΡΓΕΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΈΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΠΡΟΕΝΤΑΣΗΣ
Κατά την διέγερση του σεισμού ο φέρον οργανισμός ( σκελετός οικοδομής Μεταλλικός, Σύμμεικτος, ή από οπλισμένο σκυρόδεμα ) με την σημερινή μέθοδο κατασκευής παρουσιάζει προβλήματα τα οποία ευελπιστώ με την ευρεσιτεχνία λύνω.
Ποια είναι αυτά.
Τέμνουσες Τι είναι και που υφίστανται πάνω στον σκελετό της οικοδομής.

Οι τέμνουσες είναι δύο αντίθετες δυνάμεις, των οποίων οι άξονες τους είναι παράλληλοι και περνούν ο ένας πλησίον του άλλου, όπως π.χ το ψαλίδι.

Στον σκελετό οι τέμνουσες υφίστανται σε πολλά σημεία του.
Το κυριότερο σημείο που οι τέμνουσες είναι ψαθυρές είναι στο κάτω μέρος της κολόνας του ισογείου, κοντά στο σημείο που ενώνετε με την βάση.
Ερώτηση...γιατί σε εκείνο το σημείο οι τέμνουσες είναι πιο ψαθυρές?

Απάντηση...Διότι ο σεισμός έχει μια φορά που την μεταδίνει στην βάση της κολόνας διότι αυτή είναι θαμμένη στο έδαφος, και το έδαφος την αναγκάζει να κινηθεί στον ρυθμό της επιτάχυνσης και φοράς του σεισμού.

Ο σκελετός αντιδρά σε αυτήν την κίνηση, λόγο αδράνειας και στο κάτω σημείο της κολόνας δημιουργείται η τέμνουσα.
Το κάτω σημείο της κολόνας του ισογείου είναι πιο ψαθυρό, για τρεις κύριους λόγους.
1) διότι έχει να διαχειριστεί περισσότερα στατικά φορτία του φέροντος, από ότι έχουν να διαχειρισθούν οι άλλες κολόνες των πάνω ορόφων,

2) διότι έχει να διαχειρισθεί περισσότερες οριζόντιες φορτίσεις του σεισμού

3) διότι δεν υπάρχει καθόλου ελαστικότητα στο κάτω σημείο της κολόνας του ισογείου, η οποία χρησιμεύει για την απορρόφηση της ενέργειας του σεισμού, ενώ αυτή η ελαστικότητα υπάρχει στις πάνω κολόνες.

Οπότε για τους τρεις λόγους που ανέφερα συμπεραίνουμε ότι οι τέμνουσες σε αυτές τις κολόνες του ισογείου είναι μεγαλύτερες από ότι είναι στις κολόνες των πάνω ορόφων, διότι διαχειρίζονται μεγαλύτερες οριζόντιες και κάθετες φορτίσεις κατά την διέγερση του σεισμού.

Τι κάνει η ευρεσιτεχνία για να λύση το πρόβλημα της αστοχίας που προκαλούν οι τέμνουσες στις κολόνες του ισογείου.

Ο μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα εφαρμόζει κάθετη προένταση μεταξύ εδάφους δώματος. Ξέρουμε ότι η προένταση αυτή στα πλαίσια της επαλληλίας (μέσα στο πλαίσιο αντοχής των κάθετων στοιχείων ) έχει πολύ θετικά αποτελέσματα, καθότι βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού.

Από την άλλη έχεις και το άλλο καλό...τη μειωμένη ρηγμάτωση λόγω θλίψης, κάτι που αυξάνει την ενεργό διατομή και αυξάνει και τη δυσκαμψία της κατασκευής, οπότε και τις παραμορφώσεις που προκαλούν αστοχία.
Oι συντελεστές που καθορίζουν την σεισμική συμπεριφορά των κατασκευών είναι πολυάριθμοι, και εν μέρη πιθανοτικού χαρακτήρα. ( Άγνωστη η διεύθυνση του σεισμού, άγνωστο το ακριβές περιεχόμενο των συχνοτήτων της σεισμικής διέγερσης, άγνωστη η διάρκειά της. ) Ακόμα η μέγιστες πιθανές επιταχύνσεις που δίδουν οι σεισμολόγοι, έχουν πιθανότητα υπέρβασης, μεγαλύτερης του σχεδιαζόμενου 10%
Ο συσχετισμός των ποσοτήτων (αν μπορούμε να το δούμε έτσι) "αδρανειακές εντάσεις - δυνάμεις απόσβεσης - ελαστικές δυνάμεις - δυναμικά χαρακτηριστικά κατασκευής - αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής - επιβαλλομενη κίνηση εδάφους" είναι μη γραμμικής κατεύθυνσης , και ανεξερεύνητες στην δυναμική των κατασκευών, με μη προφανές περιεχόμενο.

Συμπέρασμα.
Η προένταση, ( γενικά η θλίψη ) αυξάνει την ικανότητα των κάθετων στοιχείων ως προς τις τέμνουσες, που προκαλούν οι φορτίσεις του σεισμού.
Εκτός από τις τέμνουσες που αναφέραμε πάρα πάνω, που κατά κύριο λόγο εφαρμόζονται στα στοιχεία του ισογείου, οι τέμνουσες εμφανίζονται και σε άλλα σημεία του φέροντος οργανισμού
Όπως
Στους κόμβους ( γωνίες ) που σχηματίζονται στο σημείο ένωσης, της κολόνας με την δοκό, ή της δοκού με την πλάκα, ή της βάσης με την κολόνα, ή της πεδιλοδοκού με την βάση, ή της κοιτόστρωσης με την κολόνα.

Πια είναι η αιτία που προκαλεί πρόσθετες τέμνουσες στους κόμβους που αναφέραμε?

Ο πρόσθετος λόγος είναι η -ταλάντωση,- που επέρχεται στον φέροντα σκελετό (κυρίως στον πολύ ψιλό σκελετό ) κατά τον σεισμό.

Τι προβλήματα δημιουργεί η ταλάντωση στο κτήριο???

Αυτό είναι ένα μεγάλο ερώτημα, που για να απαντηθεί πρέπει πρώτα να πούμε ότι η
συχνότητα του κτηρίου αν είναι ίδια με την συχνότητα του σεισμού, τότε έχουμε την ιδιο συχνότητα που δημιουργεί την μεγάλη ταλάντωση.
http://www.youtube.c...player_embedded

ΜΙΑ ΑΛΛΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΣΤΗΝ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ.
Τι παθαίνει ο σκελετός της οικοδομής κατά την ταλάντωση προερχόμενη από τις φορτίσεις του σεισμού και του αέρα?

Ας εξετάσουμε απλά βάση των νόμων της φυσικής, τα φορτία που δέχεται ο σκελετός της οικοδομής κατά την διέγερση του σεισμού.

α) Αδράνεια.
Τα σώματα τους αρέσει να εξακολουθούν να κάνουν αυτό που κάνουν.
Αν είναι ακίνητα, τους αρέσει να μένουν ακίνητα.
Αν κινούνται τους αρέσει να συνεχίζουν να κινούνται.


Συμπέρασμα. Όταν ο σεισμός κινείται κατά μία κατεύθυνση, ο σκελετός της οικοδομής αντιδρά σε αυτήν την κίνηση, λόγο της αδράνειας.
Αυτή η αντίδραση δημιουργεί τις τέμνουσες του ισογείου.

Αυτή η αντίδραση είναι που προκαλεί και την ταλάντωση, η οποία εξαρτάτε από την ιδιοσυχνότητα του σεισμού και της κατασκευής

Αυτή η ταλάντωση τείνει να ανατρέψει και τον φέροντα σκελετό με πολύ ψιλό κέντρο βάρους.
Δηλαδή ο φέροντας ( κολόνες, δοκάρια, πλάκες ) σαν δομική οντότητα που του την προσφέρουν οι κόμβοι ( γωνίες ) αντιδρά σε αυτή την ταλάντωση στους κόμβους.

Τι φορτία δέχονται οι κόμβοι κατά την διέγερση του σεισμού?
Τα κύρια φορτία που δέχονται είναι δύο

α) Την αδράνεια της μάζας ( της πλάκας, των πραγμάτων, της τοιχοποιίας, ) τα οποία ονομάζουμε οριζόντιες φορτίσεις.

β) Τα φορτία της κατασκευής ( το ιδικό βάρος της πλάκας των πραγμάτων, της τοιχοποιίας ) τα οποία ονομάζουμε κάθετες φορτίσεις.

Για να εξετάσουμε τώρα πως ενεργούν πάνω στα στοιχεία που αποτελούν τον κόμβο, οι οριζόντιες και οι κάθετες φορτίσεις.

Ένας κόμβος με γωνία 90 μοιρών για να παραμείνει ακέραιος, πρέπει κατά τον σεισμό, να διατηρήσει την γωνία του ( κόμβου ( Γ ) ) στις ίδιες μοίρες.

Η ταλάντωση όμως κατά τον σεισμό, όπως ξέρουμε, αλλάζει την κλίση της κολόνας, και από κατακόρυφος που ήταν ο άξονας της, αλλάζει μερικές μοίρες ( εναλλάξ του κάθετου άξονα )

Η κολόνα κατά την φάση που η κλίση της αλλάζει, αναγκάζει μέσο του κόμβου που τους ενώνει με τα άλλα στοιχεία το δοκό να μετακινήσει και αυτός τον οριζόντιο άξονα του μερικές μοίρες προς τα πάνω.

Εδώ υπάρχει το πρόβλημα του φέροντα κατά την ταλάντωση, διότι την στιγμή που η δοκός δέχεται φορτία με τάση ανόδου από την κολόνα, τότε έρχονται σε αντίθεση με τα καθοδικά φορτία του βάρους του κτηρίου.

Τα καθοδικά φορτία υπερνικούν τα φορτία ανόδου της δοκού, με αποτέλεσμα η δοκός να αναγκάζεται να παραμείνει οριζόντια.

Η κολόνα όμως, δεν παραμένει οριζόντια, ( αλλάζει μερικές μοίρες ο κάθετος άξονας της )
Το αποτέλεσμα είναι ο κόμβος που προσδίδει δομική οντότητα στα στοιχεία αυτά να τείνει από 90 μοίρες που είναι, να γίνει 80 μοίρες, ή 100 μοίρες, εναλλάξ κατά την ταλάντωση.

Ο κόμβος όμως είναι πολύ άκαμπτος και γερός, και αντί να αλλάξει μοίρες, μεταδίδει τα καθοδικά και οριζόντια φορτία στις ελαστικές διατομές των στοιχείων ( διατομή κάτοψις κολόνας, διατομή δοκού και πλάκας ) δημιουργώντας ροπές, όπου αυτές δημιουργούν τις τέμνουσες.

Οπότε στην πράξη δεν σπάει ο κόμβος, αλλά το πιο ψαθυρό στοιχείο λίγο πιο πέρα από τον κόμβο.
Την ψαθυρότητα την δημιουργεί η αντίθεση των φορτίων, στο λαιμό της κολόνας και της δοκού, δημιουργώντας τις τέμνουσες.

Πιο είναι πιο ψαθυρό στοιχείο, η κολόνα ή η δοκός?
Φυσικά είναι η κολόνα, διότι αυτή έχει μικρότερη διατομή από την διατομή της δοκού, διότι η διατομή της δοκού είναι ένα σώμα ακέραιο με την διατομή της πλάκας, και οι δύο μαζί υπερτερούν της διατομής της κολόνας.
Και όπως ξέρουμε, μεγαλύτερη διατομή, περισσότερη αντοχή ως προς τις τέμνουσες.
Από ότι αναφέραμε πιο πάνω, οι κύριες φορτίσεις που είναι ψαθυρές για τον φέροντα οργανισμό κατά την διέγερση του σεισμού, είναι δύο.

α) Οριζόντιες φορτίσεις ( προερχόμενες από την αδράνεια που σε συνδυασμό και με την ιδιοσυχνότητα προκαλεί την ταλάντωση )
β) Κάθετες φορτίσεις ( προερχόμενες από το ιδικό βάρος του φέροντος, της τοιχοποιίας, και των πραγμάτων )

Ακόμα αναφέραμε πιο πάνω, ότι η κολόνα κατά τον σεισμό, μετατοπίζει τον κάθετο άξονά της πότε δεξιά πότε αριστερά, ενώ η δοκός διατηρεί τον οριζόντιο άξονά της λόγο των κάθετων φορτίσεων.

Συμπέρασμα
Αν μπορέσουμε να σταματήσουμε τον κάθετο άξονα της κολόνας να αλλάζει μοίρες εναλλάξ, ( λόγο πλάγιων φορτίσεων ) τότε δεν θα υπάρχουν τέμνουσες στα στοιχεία της κολόνας και της δοκού, διότι ο κόμβος θα παραμείνει 90 μοίρες.

Πως μπορούμε να σταματήσουμε τον κάθετο άξονα της κολόνας να αλλάζει μοίρες εναλλάξ?

Μπορούμε με τρεις τρόπους

α) Ή να πακτώσουμε την βάση με το έδαφος.
β) Ή να πακτώσουμε το δώμα με το έδαφος.
γ) Ή να προ εντείνουμε το δώμα με το έδαφος στα πλαίσια της επαλληλίας ( στα πλαίσια αντοχής της κολόνας στην θλίψη και την κάμψη )

Βασική προυπόθεση για να εφαρμόσουμε τους πάρα πάνω τρεις τρόπους, είναι οι κολόνες να μην είναι πολύ μικρές, ή να είναι αντί κολόνες τοιχία.
( μεγάλη διατομή κάτοψις σε μήκος )

Γιατί οι κολόνες τοιχία πρέπει να έχουν μεγάλη διατομή κάτοψις σε μήκος ?
Για τέσσερις κύριους λόγους.

α) Για να μην κάμπτονται εύκολα κατά την προένταση( όπως οι μικρές κολόνες )
β) Για να αντέχουν να διαχειρισθούν και τα στατικά φορτία, και τα πρόσθετα φορτία της προέντασης.
γ) Για να μπορούμε να κάνουμε εύκολα την κατάλληλη διαστασιολόγιση στην διατομή κάτοψις
Δηλαδή οι κολόνες τοιχία, μπορούμε σε ένα σχέδιο κάτοψις ενός φέροντος οργανισμού να τις τοποθετήσουμε κατά διαφορετικές διευθύνσεις, έτσι ώστε από όποια κατεύθυνση και αν έλθει ο σεισμός να φέρουν αντίσταση.
δ) Όταν η διατομή του τοιχίου κατά μήκος είναι μεγάλη, μπορούμε να το πακτώσουμε στα δύο άκρα του.
Το περίεργο για μένα είναι ότι σε προσομοίωση που έγινε στο Μετσόβιο, το σύστημα τοποθετήθηκε σε στοιχεία 0,30 x 0,40 και αύξησε την ικανότητα του κτιρίου κατά 30,9 %!!!!!
Σκέψου να τοποθετηθεί σε φρεάτιο με τετραπλή προένταση στα τέσσερα άκρα του.... και σε γωνιακά τοιχία στα δύο άκρα τους ή ακόμα καλύτερα σε προκατασκευασμένα που είναι πιο άκαμπτα, σε επί μέρους κατάλληλα σημεία.....

Τότε θα αυξηθεί η φέρουσα ικανότητα στις πλάγιες φορτίσεις.


Η πάκτωση ή προένταση των δύο άκρων του τοιχίου, είναι πολύ καλύτερη από ότι η πάκτωση μιας κολόνας στο κεντρικό σημείο της, γιατί...
κατά την ταλάντωση του τοιχίου στις πλάγιες φορτίσεις του σεισμού, το ένα άκρο του τοιχίου προσπαθεί να σηκώσει το άλλο άκρο του.

Αν είναι πακτωμένο, ή καλύτερα προεντεταμένο στα δύο άκρα του, αυτή η τάση ανόδου της βάσης του τοιχίου δεν μπορεί να γίνει, διότι είναι προεντεταμένη με το έδαφος.
Οπότε αφού δεν μπορεί να ταλαντευτεί το τοιχίο, καταργούμε την ταλάντωση ( το κάνουμε άκαμπτο )
Οπότε καταργούμε στην πράξη.

α) Την μετατόπιση του κάθετου άξονα της κολόνας, που συνεπάγεται σε κατάργηση ....
β) των ροπών στους κόμβους που προκαλούν τις τέμνουσες των κολονών και των δοκών.

Με λίγα λόγια, το πακτωμένο ή προεντεταμένο τοιχίο, μπορεί μόνο του ( χωρίς την βοήθεια των κόμβων ) να παραλάβει τις οριζόντιες φορτίσεις του σεισμού, χωρίς να καταργεί και την πρόσθετη αντίσταση των κόμβων πάνω στις πλάγιες φορτίσεις.

ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ
Αν πάρουμε δύο σπλαίσια τα οποία είναι ενωμένα στα άκρατους με δύο χιαστί.( όπως οι σιδεροσκαλωσιές των οικοδομών )

Λόγο των χιαστών τα δύο πλαίσια αποκτούν
α) Δομική οντότητα.
β) Ακαμψία.

Δεν σταματούν όμως την ταλάντωση η οποία μπορεί να δημιουργήσει η επιτάχυνση.

Κατά την ταλάντωση που υφίσταται κατά τον σεισμό, ( κυρίως το ψιλό κτήριο με πολύ υψηλό κέντρο βάρους κατασκευασμένο από σιδεροκατασκευή ,) το χιαστί ( Χ )διαμοιράζει καλύτερα τα καθοδικά φορτία του φέροντα από ότι ο κόμβος σχήματος ( Γ ).

Η δομική οντότητα των δύο πλαισίων που τους προσδίδει η ένωσή των με τα χιαστί, κατά την ταλάντωση, δεν καταπονείται όπως καταπονούνται οι κόμβοι σχήματος ( Γ ) από τα καθοδικά φορτία τις κατασκευής.

Ο λόγος είναι ο εξής
Κατά την ταλάντωση της σιδηροκατασκευή ς, όταν αυτή είναι δομικά άκαμπτη, δημιουργείται κενό στήριξης του ενός πλαισίου από το έδαφος, διότι το ένα πλαίσιο σηκώνει το άλλο εναλλάξ.
Οπότε κατά την χρονική περίοδο που το ένα πλαίσιο είναι αστήριχτο από το έδαφος, και το άλλο είναι στηριγμένο, υφίσταται μία ροπή στην κατασκευή λόγο των καθοδικών φορτίων.

Στην περίπτωση των κόμβων ( Γ ) αυτή η ροπή ολοκλήρου του κτηρίου μετατρέπετε αυτόματα σε ροπή των κόμβων ( Γ ) η οποία δημιουργεί τέμνουσες στα άκρα του.

Στην περίπτωση των χιαστί ( Χ ) αυτή η ροπή μεταφέρεται διαγώνια από το άνω μέρος του αστήριχτου πλαισίου,στην κάτω γωνία του στηριγμένου πλαισίου, μέσο της μπάρας του χιαστή.

Αν η μπάρα του χιαστή αντέχει την κάμψη που του εξασκούν τα καθοδικά φορτία που μετατρέπονται σε ροπή, τότε κανένα πρόβλημα στην δομική οντότητα του κτηρίου.

Πάντως τα χιαστί ( Χ ) προσδίδουν καλύτερη δομική οντότητα στην κατασκευή από ότι προσδίδουν οι κόμβοι.
Φυσικά ο συνδυασμός και των δύο, τρόπων στήριξης είναι πιο ισχυρός.

Το ερώτημα είναι αν μπορούμε να κάνουμε αυτή την σιδηροκατασκευή ακόμα πιο ισχυρή και από ότι αυτή είναι, με τον συνδυασμό των δύο τρόπων στήριξης ( Χ ) και ( Γ ) μαζί.

Ερώτηση
Υπάρχει και ένας άλλος τρόπος στήριξης, τον οποίο θα προσθέσουμε στους άλλους δύο τρόπους και οι τρις τρόποι μαζί να κατασκευάσουν το απόλυτο αντισεισμικό σύστημα των σιδηροκατασκευώ ν?

Απάντηση
Ναι υπάρχει.
Αναφέραμε ότι την ψαθυρή εργασία στις κατασκευές, την δημιουργούν οι ροπές, προερχόμενες από δύο άλλες φορτίσεις οι οποίες δημιουργούν την ταλάντωση και είναι.
α) επιτάχυνση, στην οποία αδρανή η κατασκευή και την σηκώνει μονόπλευρα.
β) τα καθοδικά αστήριχτα φορτία της κατασκευής,που δυμιουργούνται κατά την φάση μονομερούς ανόδου αυτής.

Τα καθοδικά φορτία πάντα υπάρχουν.....οι ροπές όμως δεν υπάρχουν αν αυτά τα καθοδικά φορτία ισορροπούν με την αντίθετη φορά των δυνάμεων του εδάφους
Οι ροπές εμφανίζονται μόνο όταν τα καθοδικά φορτία είναι χωρίς την αντίθεση των δυνάμεων της βάσης. Δηλαδή κατά την ταλάντωση.

Πακτώνοντας, ή προεντείνωντας την σιδηροκατασκευή με το έδαφος, καταργούμε στην ουσία τα αστήριχτα καθοδικά φορτία που δημιουργούν τις ροπές.

Συμπέρασμα.
Το αντισεισμικό σύστημα του ελκυστήρα, μπαίνει και σε σιδηροκατασκευέ ς με χιαστί ( Χ ) και κόμβους ( Γ ) και είναι ο τρίτος τρόπος ο οποίος συνδυάζετε άψογα με τους άλλους δύο ώστε να κατασκευάσουμε την απόλυτη αντισεισμική οντότητα σιδηροκατασκευή ς, που συν των άλλων είναι και ελαφριά που συνεπάγεται σε μικρότερη αδράνεια,οπότε και λιγότερες φορτίσεις, και μεγαλύτερη αντοχή στις τέμνουσες που έχει μία σιδηροκατασκευή , από ότι έχει ένας σκελετός οπλισμένου σκυροδέματος.
[/quote]
0

#3 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 12 Ιούλιος 2012 - 11:04 μμ

Φθίνουσα αρμονική ταλάντωση μέσω του υδραυλικού συστήματος της ευρεσιτεχνίας.

Επειδή η σεισμική φόρτιση είναι επιβαλλόμενη
παραμόρφωση και όχι επιβαλλόμενη φόρτιση, στο σχεδιασμό των φορέων
υπεισέρχονται και παραμορφωσιακά μεγέθη του φορέα.

Η ταλάντωση ευθύνεται για αυτά τα παραμορφωσιακά μεγέθη του φορέα.
Οι ταλαντώσεις και τα παραμορφωσιακά μεγέθη επιβραδύνονται από δυνάμεις απόσβεσης.

Στην επιβαλλόμενη
παραμόρφωση που προκαλεί η ταλάντωση η ακτίνα
καμπυλότητας του φορέα, ( κολόνας ) έχει την τάση να μεγαλώνει.

Το υδραυλικό σύστημα της εφεύρεσης παραλαμβάνει εσωτερικά ενεργειακές δυνάμεις, διότι εμποδίζει ελαστικά την ακτίνα καμπυλότητας του φορέα να μεγαλώσει, με
αποτέλεσμα η ενέργεια του ταλαντούμενου φορέα να μειώνεται με την πάροδο του χρόνου, ( διότι αυτή η ενέργεια απορροφάται σταδιακά από το υδραυλικό σύστημα,) και η
ταλάντωση μετατρέπετε σιγά σιγά σε φθίνουσα αρμονική ταλάντωση.

Δηλαδή η δυσκαμψία του φορέα, οπότε και η επιβαλλόμενη
παραμόρφωση, μπορεί να ελεγχθεί ( από το αυτό ρυθμιζόμενο υδραυλικό σύστημα της ευρεσιτεχνίας ) τόσο στον δείκτη πλαστιμότητας
μετακινήσεων ( το βέλος του φορέα στην κρίσιμη διατομή, )

όσο και στο δείκτης πλαστιμότητας
καμπυλοτήτων ( ακτίνα καμπυλότητας του φορέα, κολόνες )

Βέβαια προυπόθεση είναι η στάθμη επιπόνησης της δυσκαμψίας του φορέα να είναι μικρότερη από τη στάθμη αστοχίας.

Το μέτρο της επιβράδυνσης της απόσβεσης, εξαρτάται συνήθως
από την ταχύτητα της κίνησης.
Η υδραυλική επιβράδυνσης της απόσβεσης είναι
ανάλογη της ταχύτητας παραμόρφωσης της ακτίνα καμπυλότητας του φορέα, και έχει φορά αντίθετη από αυτή.

Υποθέτω ότι το μέτρο της επιβράδυνσης της απόσβεσης, δεν
είναι μόνο συνάρτηση της ταχύτητας, αλλά και της πίεσις των υδραυλικών μέσα στον θάλαμο του υδραυλικού συστήματος.

Το τεύχος Μεταλλικές κατασκευές που περιλαμβάνει την πάρα κάτω δημοσίευση
http://metalkat.gr/i...id=76&Itemid=66
Είναι το τεύχος 1 ον του 2012 Διαβάστε το εξώφυλλο κάτω κάτω τι λέει.

Το Απόλυτο αντισεισμικό σύστημα
Μεταλλικών, Σύμμεικτων,
και άλλων δομικών έργων

Ιωάννης Λυμπέρης
Εργοδηγός Δομικών Εργων.
Σύντομη περιγραφή της εφεύρεσης

Ο υδραυλικός ελκυστήρας δομικών έργων της παρούσας
εφεύρεσης καθώς και ο τρόπος κατασκευής των δομικών
κατασκευών χρησιμοποιώντας τον υδραυλικό ελκυστήρα της
παρούσας εφεύρεσης έχουν ως κύριο σκοπό την ελαχιστοποί-
ηση των προβλημάτων που σχετίζονται με την ασφάλεια των
δομικών κατασκευών στην περίπτωση αντιμετώπισης φυσι-
κών φαινομένων όπως είναι ο σεισμός, οι ανεμοστρόβιλοι
και οι πολύ ισχυροί πλευρικοί άνεμοι. Σύμφωνα με την εφεύ-
ρεση αυτό επιτυγχάνεται με μια συνεχή προένταση (έλξη) της
δομικής κατασκευής προς το έδαφος και του εδάφους προς
την κατασκευή, κάνοντας αυτά τα δύο μέρη ένα σώμα. Αυτή τη
δύναμη προέντασης την εφαρμόζει ο μηχανισμός του υδραυ-
λικού ελκυστήρα δομικών έργων. Αυτός αποτελείται από ένα
συρματόσχοινο το οποίο διαπερνά ελεύθερο στο κέντρο τα κά-
θετα στοιχεία στήριξης της δομικής κατασκευής, καθώς και το
μήκος μιας γεώτρησης, κάτω απ’ αυτά. Στο κάτω άκρο του είναι
πακτωμένο με ένα μηχανισμό τύπου άγκυρας που πακτώνεται
στο ύψος της θεμελίωσης στα πρανή μιάς γεώτρησης και δεν
μπορεί να ανέλθει. Στο επάνω μέρος του, το συρματόσχοινο,
είναι πάλι πακτωμένο με ένα υδραυλικό μηχανισμό έλξης ο
οποίος το έλκει με μία συνεχή δύναμη ανόδου. Η ασκούμενη
έλξη στο συρματόσχοινο από τον υδραυλικό μηχανισμό και η
αντίδραση σ’ αυτήν την έλξη που προέρχεται από την πακτω-
μένη άγκυρα στο άλλο άκρο του γεννά την επιθυμητή θλίψη
στο δομικό έργο.
Άρθρο

ΕΥΕΡΓΕΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛEΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΠΡΟΕΝΤΑΣΗΣ
Κατά την διέγερση του σεισμού ο φέρον οργανισμός (σκελετός
οικοδομής Μεταλλικός, Σύμμεικτος, ή από οπλισμένο σκυρό-
δεμα) με την σημερινή μέθοδο κατασκευής παρουσιάζει προ-
βλήματα τα οποία ευελπιστώ να λύσω με την ευρεσιτεχνία
Ποια είναι αυτά.
Τέμνουσες. Τι είναι και που υφίστανται πάνω στον
σκελετό της οικοδομής.
Οι τέμνουσες είναι δύο αντίθετες δυνάμεις, των οποίων οι
άξονες τους είναι παράλληλοι και περνούν ο ένας πλησίον του
άλλου, όπως π.χ το ψαλίδι.
Στον σκελετό οι τέμνουσες υφίστανται σε πολλά σημεία του.
Το κυριότερο σημείο που οι τέμνουσες είναι ψαθυρές είναι στο
κάτω μέρος της κολώνας του ισογείου, κοντά στο σημείο που
ενώνεται με τη βάση.
Ερώτηση...γιατί σε εκείνο το σημείο οι τέμνουσες είναι πιο
ψαθυρές?
Απάντηση...Διότι ο σεισμός έχει μια φορά επιτάχυνσης που τη μεταδίνει
στη βάση της κολώνας, διότι αυτή είναι θαμμένη στο έδαφος,
και το έδαφος την αναγκάζει να κινηθεί στον ρυθμό της επιτά-
χυνσης και φοράς του σεισμού.
Ο σκελετός αντιδρά σε αυτήν την κίνηση, λόγω αδράνειας και
στο κάτω σημείο της κολώνας του ισογείου δημιουργείται η τέμνουσα.
Το κάτω σημείο της κολώνας του ισογείου είναι πιο ψαθυρό,
για τρεις κύριους λόγους.
1) διότι έχει να διαχειριστεί περισσότερα στατικά φορτία του
φέροντος, από ότι έχουν να διαχειρισθούν οι άλλες κολω-
νες των πάνω ορόφων,
2) διότι έχει να διαχειρισθεί περισσότερες οριζόντιες φορτί-
σεις του σεισμού
3) διότι δεν υπάρχει καθόλου ελαστικότητα στο κάτω σημείο
της κολώνας του ισογείου, η οποία χρησιμεύει για την
απορρόφηση της ενέργειας του σεισμού, ενώ αυτή η ελα-
στικότητα υπάρχει στις πάνω κολώνες.
Οπότε για τους τρεις λόγους που ανέφερα συμπεραίνουμε ότι
οι τέμνουσες σε αυτές τις κολώνες του ισογείου είναι μεγα-
λύτερες από ότι είναι στις κολώνες των πάνω ορόφων, διότι
διαχειρίζονται μεγαλύτερες οριζόντιες και κάθετες φορτίσεις
κατά την διέγερση του σεισμού.
Τι κάνει η ευρεσιτεχνία για να λύσει το πρόβλημα της αστοχίας
που προκαλούν οι τέμνουσες στις κολώνες του ισογείου?
Ο μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα εφαρμόζει κάθετη
προένταση μεταξύ εδάφους δώματος. Ξέρουμε ότι η προέντα-
ση αυτή στα πλαίσια της επαλληλίας (μέσα στο πλαίσιο αντο-
χής των κάθετων στοιχείων ) έχει πολύ θετικά αποτελέσματα,
καθότι βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού.
Από την άλλη έχουμε και άλλο καλό... τη μειωμένη ρηγμά-
τωση λόγω θλίψης, κάτι που αυξάνει την ενεργό διατομή και
αυξάνει και τη δυσκαμψία της κατασκευής, οπότε και τις παρα-
μορφώσεις που προκαλούν αστοχία.
Oι συντελεστές που καθορίζουν τη σεισμική συμπεριφορά
των κατασκευών είναι πολυάριθμοι, και εν μέρει πιθανοτικού
χαρακτήρα. (Άγνωστη η διεύθυνση του σεισμού, άγνωστο
το ακριβές περιεχόμενο των συχνοτήτων της σεισμικής διέ-
γερσης, άγνωστη η διάρκειά της.) Ακόμα η μέγιστες πιθανές
επιταχύνσεις που δίδουν οι σεισμολόγοι, έχουν πιθανότητα
υπέρβασης, μεγαλύτερης του σχεδιαζόμενου 10%
Ο συσχετισμός των ποσοτήτων (αν μπορούμε να το δούμε
έτσι) «αδρανειακές εντάσεις - δυνάμεις απόσβεσης - ελαστικές
δυνάμεις - δυναμικά χαρακτηριστικά κατασκευής - αλληλεπί-
δραση εδάφους κατασκευής - επιβαλλομενη κίνηση εδάφους»
είναι μη γραμμικής κατεύθυνσης , και ανεξερεύνητες στη δυ-
ναμική των κατασκευών, με μη προφανές περιεχόμενο.
Συμπέρασμα
Η προένταση, (γενικά η θλίψη) αυξάνει την ικανότητα των
κάθετων στοιχείων ως προς τις τέμνουσες, που προκαλούν οι
φορτίσεις του σεισμού.
Εκτός από τις τέμνουσες που αναφέραμε πάρα πάνω, που
κατά κύριο λόγο εφαρμόζονται στα στοιχεία του ισογείου, οι
τέμνουσες εμφανίζονται και σε άλλα σημεία του φέροντος ορ-
γανισμού
Όπως, στους κόμβους (γωνίες) που σχηματίζονται στο σημείο
ένωσης, της κολώνας με την δοκό, ή της δοκού με την πλάκα,
ή της βάσης με την κολόνα, ή της πεδιλοδοκού με τη βάση, ή
της κοιτόστρωσης με την κολώνα.
Ποια είναι η αιτία που προκαλεί πρόσθετες τέμνουσες στους
κόμβους που αναφέραμε?
Ο πρόσθετος λόγος είναι η ταλάντωση, που επέρχεται στον
φέροντα σκελετό (κυρίως στον πολύ ψηλό σκελετό ) κατά τον
σεισμό.
Τι προβλήματα δημιουργεί η ταλάντωση στο κτήριο???
Αυτό είναι ένα μεγάλο ερώτημα, που για να απαντηθεί πρέπει
πρώτα να πούμε ότι η συχνότητα του κτηρίου αν είναι ίδια με

τη συχνότητα του σεισμού, τότε έχουμε συντονισμό
που δημιουργεί την μεγάλη ταλάντωση.
ΜΙΑ ΑΛΛΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΣΤΗΝ ΣΕΙΣΜΙΚΗ
ΜΗΧΑΝΙΚΗ
Τι παθαίνει ο σκελετός της οικοδομής κατά την ταλάντωση
προερχόμενη από τις φορτίσεις του σεισμού και του αέρα?
Ας εξετάσουμε απλά βάση των νόμων της φυσικής, τα φορτία
που δέχεται ο σκελετός της οικοδομής κατά τη διέγερση του
σεισμού.
α) Αδράνεια.
Στα σώματα αρέσει να εξακολουθούν να κάνουν αυτό που
κάνουν.
Αν είναι ακίνητα, τους αρέσει να μένουν ακίνητα.
Αν κινούνται τους αρέσει να συνεχίζουν να κινούνται.
Συμπέρασμα. Όταν ο σεισμός κινείται κατά μία κατεύθυνση,
ο σκελετός της οικοδομής αντιδρά σε αυτήν την κίνηση, λόγω
της αδράνειας.
Αυτή η αντίδραση δημιουργεί τις τέμνουσες του ισογείου.
Αυτή η αντίδραση είναι που προκαλεί και την ταλάντωση, η
οποία εξαρτάται από την ιδιοσυχνότητα του σεισμού και του
εδάφους.
Αυτή η ταλάντωση τείνει να ανατρέψει και τον φέροντα σκελε-
τό με πολύ ψηλό κέντρο βάρους.
Δηλαδή ο φέροντας (κολώνες, δοκάρια, πλάκες) σαν δομική
οντότητα που του την προσφέρουν οι κόμβοι (γωνίες) αντιδρά
σε αυτή την ταλάντωση στους κόμβους.
Τι φορτία δέχονται οι κόμβοι κατά τη διέγερση του σεισμού?
Τα κύρια φορτία που δέχονται είναι δύο:
α) Την αδράνεια της μάζας (της πλάκας, των πραγμάτων, της
τοιχοποιίας,) τα οποία ονομάζουμε οριζόντιες φορτίσεις.
β) Τα φορτία της κατασκευής (το ίδιο βάρος της πλάκας των
πραγμάτων, της τοιχοποιίας) τα οποία ονομάζουμε κάθετες
φορτίσεις.
Ας εξετάσουμε τώρα πως ενεργούν πάνω στα στοιχεία που
αποτελούν τον κόμβο, οι οριζόντιες και οι κάθετες φορτίσεις.
Ένας κόμβος με γωνία 90 μοιρών για να παραμείνει ακέραιος,
πρέπει κατά τον σεισμό, να διατηρήσει την γωνία του [κόμβου
(Γ)] στις ίδιες μοίρες.
Η ταλάντωση όμως κατά τον σεισμό, όπως ξέρουμε, αλλάζει
την κλίση της κολώνας, και από κατακόρυφος που ήταν ο άξο-
νάς της, αλλάζει μερικές μοίρες ( εναλλάξ του κάθετου άξονα )
Η κολόνα κατά τη φάση που η κλίση της αλλάζει, αναγκάζει
μέσω του κόμβου που την ενώνει με τα άλλα στοιχεία το δοκό
να μετακινήσει και αυτή τον οριζόντιο άξονα της μερικές μοί-
ρες προς τα πάνω.
Εδώ υπάρχει το πρόβλημα του φέροντα κατά την ταλάντωση,
διότι τη στιγμή που η δοκός δέχεται φορτία με τάση ανόδου
από την κολόνα, τότε έρχεται σε αντίθεση με τα καθοδικά
φορτία του βάρους του κτηρίου.
Τα καθοδικά φορτία υπερνικούν τα φορτία ανόδου της δοκού,
με αποτέλεσμα η δοκός να αναγκάζεται να παραμείνει οριζό-
ντια.
Η κολώνα όμως, δεν παραμένει οριζόντια, (αλλάζει μερικές
μοίρες ο κάθετος άξονας της).
Το αποτέλεσμα είναι ο κόμβος που προσδίδει δομική οντότητα
στα στοιχεία αυτά να τείνει από 90 μοίρες που είναι, να μεταβάλλεται
, εναλλάξ κατά την ταλάντωση,και να καταπονείται με τέμνουσες.
Ο κόμβος όμως είναι πολύ άκαμπτος και γερός, και αντί να α
λάξει μοίρες, μεταδίδει τα καθοδικά και οριζόντια φορτία στις
ελαστικές διατομές των στοιχείων (διατομή κάτοψης κολόνας,
διατομή δοκού και πλάκας) δημιουργώντας ροπές, όπου αυτές
δημιουργούν τις τέμνουσες.
Οπότε στην πράξη δεν σπάει ο κόμβος, αλλά το πιο ψαθυρό
στοιχείο λίγο πιο πέρα από τον κόμβο.
Την ψαθυρότητα τη δημιουργεί η αντίθεση των φορτίων, στο

λαιμό της κολώνας και της δοκού, δημιουργώντας τις τέμνου-
σες.
Πιο είναι πιο ψαθυρό στοιχείο, η κολώνα ή η δοκός?
Φυσικά είναι η κολόνα, διότι αυτή έχει μικρότερη διατομή από
τη διατομή της δοκού, διότι η διατομή της δοκού είναι ένα
σώμα ακέραιο με τη διατομή της πλάκας, και οι δύο μαζί
υπερτερούν της διατομής της κολόνας.
Και όπως ξέρουμε, μεγαλύτερη διατομή, περισσότερη αντοχή
ως προς τις τέμνουσες.
Από ότι αναφέραμε πιο πάνω, οι κύριες φορτίσεις που είναι
ψαθυρές για τον φέροντα οργανισμό κατά τη διέγερση του
σεισμού, είναι δύο.
α) Οριζόντιες φορτίσεις (προερχόμενες από την αδράνεια που
σε συνδυασμό και με την ιδιοσυχνότητα προκαλεί την τα-
λάντωση)
β) Κάθετες φορτίσεις (προερχόμενες από το ίδιον βάρος του
φέροντος, της τοιχοποιίας, και των πραγμάτων)
Ακόμα αναφέραμε πιο πάνω, ότι η κολώνα κατά τον σεισμό,
μετατοπίζει τον κάθετο άξονά της πότε δεξιά πότε αριστερά,
ενώ η δοκός διατηρεί τον οριζόντιο άξονά της λόγο των κάθε-
των φορτίσεων.
Συμπέρασμα
Αν μπορέσουμε να σταματήσουμε τον κάθετο άξονα της κο-
λώνας να αλλάζει μοίρες εναλλάξ, (λόγω πλάγιων φορτίσεων)
τότε δεν θα υπάρχουν τέμνουσες στα στοιχεία της κολόνας και
της δοκού, διότι ο κόμβος θα παραμείνει στις 90 μοίρες.
Πως μπορούμε να σταματήσουμε τον κάθετο άξονα της κολό-
νας να αλλάζει μοίρες εναλλάξ?
Μπορούμε με τρεις τρόπους
α) Ή να πακτώσουμε τη βάση με το έδαφος.
β) Ή να πακτώσουμε το δώμα με το έδαφος.
γ) Ή να προ εντείνουμε το δώμα με το έδαφος στα πλαίσια της
επαλληλίας (στα πλαίσια αντοχής της κολόνας στη θλίψη
και την κάμψη)
Βασική προυπόθεση για να εφαρμόσουμε τους πάρα πάνω
τρεις τρόπους, είναι οι κολώνες να μην είναι πολύ μικρές, ή
να είναι αντί κολώνες τοιχία.
(μεγάλη διατομή κάτοψης σε μήκος)
Γιατί οι κολώνες τοιχία πρέπει να έχουν μεγάλη διατομή κάτο-
ψις σε μήκος?
Για τέσσερις κύριους λόγους.
α) Για να μην κάμπτονται εύκολα κατά την προένταση (όπως
οι μικρές κολώνες)
β) Για να αντέχουν να διαχειριστούν και τα στατικά φορτία,
και τα πρόσθετα φορτία της προέντασης.
γ) Για να μπορούμε να κάνουμε εύκολα την κατάλληλη διαστα-
σιολόγηση στη διατομή κάτοψις.
Δηλαδή τις κολόνες τοιχία, μπορούμε σε ένα σχέδιο κάτο-
ψις ενός φέροντος οργανισμού να τις τοποθετήσουμε κατά
διαφορετικές διευθύνσεις, έτσι ώστε από όποια κατεύθυν-
ση και αν έλθει ο σεισμός να φέρουν αντίσταση.
δ) Όταν η διατομή του τοιχίου κατά μήκος είναι μεγάλη, μπο-
ρούμε να το πακτώσουμε στα δύο άκρα του.
Η πάκτωση ή προένταση των δύο άκρων του τοιχίου, είναι
πολύ καλύτερη από ότι η πάκτωση μιας κολώνας στο κεντρικό
σημείο της, γιατί κατά την ταλάντωση του τοιχίου στις πλάγι-
ες φορτίσεις του σεισμού, το ένα άκρο του τοιχίου προσπαθεί
να σηκώσει το άλλο άκρο του.
Αν είναι πακτωμένο, ή καλύτερα προεντεταμένο στα δύο άκρα
του, αυτή η τάση ανόδου της βάσης του τοιχίου δεν μπορεί να
γίνει, διότι είναι προεντεταμένη με το έδαφος.
Οπότε αφού δεν μπορεί να ταλαντωθεί το τοιχίο, καταργούμε
την ταλάντωση (το κάνουμε άκαμπτο).
Οπότε καταργούμε στην πράξη....
α) Τη μετατόπιση του κάθετου άξονα της κολώνας, που συνε-
πάγεται την κατάργηση ....
β) των ροπών στους κόμβους που προκαλούν τις τέμνουσες
των κολωνών και των δοκών,καθώς και τα λοξά βέλη ( λοξές ρωγμές )
Με λίγα λόγια, το πακτωμένο ή προεντεταμένο τοιχίο, μπορεί
μόνο του (χωρίς τη βοήθεια των κόμβων) να παραλάβει τις
οριζόντιες φορτίσεις του σεισμού, χωρίς να καταργεί και την
πρόσθετη αντίσταση των κόμβων πάνω στις πλάγιες φορτί-
σεις.

ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ
Αν πάρουμε δύο πλαίσια τα οποία είναι ενωμένα στα άκρα
τους με δύο χιαστί συνδέσμους (όπως οι σιδεροσκαλωσιές των οικοδο-
μών)
Τα δύο πλαίσια αποκτούν
α) Δομική οντότητα.
β) Ακαμψία.
Δεν σταματούν όμως την ταλάντωση την οποία μπορεί να δημι-
ουργήσει η επιτάχυνση.
Κατά την ταλάντωση που υφίσταται κατά τον σεισμό, (κυρίως
το ψηλό κτήριο με πολύ υψηλό κέντρο βάρους κατασκευασμέ-
νο από σιδεροκατασκευή,) το χιαστί (Χ)διαμοιράζει καλύτερα
τα καθοδικά φορτία του φέροντα από ότι ο κόμβος σχήματος
(Γ).
Η δομική οντότητα των δύο πλαισίων που τους προσδίδει η
ένωσή τους με τα χιαστί, κατά την ταλάντωση, δεν καταπονείται
όπως καταπονούνται οι κόμβοι σχήματος (Γ) από τα καθοδικά
φορτία της κατασκευής.
Ο λόγος είναι ο εξής:
Κατά την ταλάντωση της σιδηροκατασκευής όταν αυτή είναι
δομικά άκαμπτη, δημιουργείται κενό στήριξης του ενός πλαι-
σίου από το έδαφος, διότι το ένα πλαίσιο σηκώνει το άλλο
εναλλάξ.
Οπότε κατά τη χρονική περίοδο της ταλάντωσης της σκαλωσιάς, όπου το ένα πλαίσιο είναι
αστήριχτο από το έδαφος, και το άλλο είναι στηριγμένο σε αυτό, υφί-
σταται μία ροπή στους κόμβους της κατασκευής λόγω των καθοδικών φορτί-
ων, προερχόμενα από το βάρος της κατασκευής.
Στην περίπτωση των κόμβων (Γ) αυτή η ροπή ολόκληρου
του κτηρίου μετατρέπεται αυτόματα σε ροπή των κόμβων (Γ) η
οποία δημιουργεί τέμνουσες στα άκρα του.
Στην περίπτωση των χιαστί (Χ) αυτή η ροπή μεταφέρεται δια-
γώνια από το άνω μέρος του αστήριχτου πλαισίου,στην κάτω
γωνία του στηριγμένου πλαισίου, μέσω της μπάρας του χιαστί.
Αν η μπάρα του χιαστί αντέχει την κάμψη που του εξασκούν
τα καθοδικά φορτία που μετατρέπονται σε ροπή, τότε δεν υπάρχει
κανένα πρόβλημα στη δομική οντότητα του κτηρίου.
Πάντως τα χιαστί (Χ) προσδίδουν καλύτερη δομική οντότητα
στην κατασκευή από ότι προσδίδουν οι κόμβοι.
Φυσικά ο συνδυασμός και των δύο, τρόπων στήριξης ( Χ ) και ( Γ ) είναι
πιο ισχυρός.
Το ερώτημα είναι αν μπορούμε να κάνουμε αυτή την σιδηρο-
κατασκευή ακόμα πιο ισχυρή απο ότι αυτή είναι, με τον
συνδυασμό των δύο τρόπων στήριξης (Χ) και (Γ) μαζί.
Ερώτηση
Υπάρχει και άλλος τρόπος στήριξης, τον οποίο θα προ-
σθέσουμε στους άλλους δύο τρόπους και οι τρις τρόποι μαζί
να κατασκευάσουν το απόλυτο αντισεισμικό σύστημα των σι-
δηροκατασκευών?
Απάντηση
Ναι υπάρχει.
Αναφέραμε ότι την ψαθυρή αστοχία στις κατασκευές, την δη-
μιουργούν οι ροπές, προερχόμενες από δύο διασταυρώμενες φορτίσεις
κατά την ταλάντωση οι οποίες είναι :
α) Οι αδρανειακές εντάσεις
β) τα καθοδικά αστήριχτα φορτία της κατασκευής,που δημι-
ουργούνται κατά τη φάση μονομερούς ανόδου αυτής.
Τα καθοδικά φορτία πάντα υπάρχουν ... οι ροπές όμως δεν
υπάρχουν αν αυτά τα καθοδικά φορτία ισορροπούν με την
αντίθετη φορά των δυνάμεων του εδάφους
Οι ροπές εμφανίζονται μόνο όταν τα καθοδικά φορτία είναι
χωρίς την αντίδραση των δυνάμεων της βάσης. Δηλαδή κατά
την ταλάντωση.
Πακτώνοντας, ή προεντείνωντας την σιδηροκατασκευή με το
έδαφος, καταργούμε στην ουσία τα αστήριχτα καθοδικά φορ-
τία που δημιουργούν τις ροπές στους κόμβους.
Συμπέρασμα
H αντισεισμική μέθοδος κατασκευών καθώς και ο μηχανισμός του ελκυστήρα, ( Seismic stop ) εφαρμόζεται και τοποθετείτε
σε σιδηροκατασκευέ ς με χιαστί (Χ) και κόμβους (Γ) και είναι ο
τρίτος τρόπος ο οποίος συνδυάζετε άψογα με τους άλλους δύο
ώστε να κατασκευάσουμε την απόλυτη αντισεισμική οντότη-
τα σιδηροκατασκευής, που συν των άλλων είναι και ελαφριά
που συνεπάγεται μικρότερη αδράνεια,οπότε και λιγότερες
φορτίσεις, και μεγαλύτερη αντοχή στις τέμνουσες που έχει
μία σιδηροκατασκευή, από ότι έχει ένας σκελετός οπλισμένου
σκυροδέματος.

Η ευρεσιτεχνία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σαν προεντεταμένο αγκύριο, για την βελτίωση και την συγκράτηση των πρανών του εδάφους.
Π.Χ http://postimage.org/image/29l3p1xpg/
Γενικά αντικαθιστά όλα τα είδει πασσάλων προσφέροντας καλύτερη πρόσφυση με το έδαφος λόγο υδραυλικής πίεσης.
Γενικά είναι ένας μηχανισμός ο οποίος πακτώνεται στα πρανή της γεώτρησης, λόγο των θλιπτικών δυνάμεων που εξασκεί πλάγιο αξονικά αυτής, και κατ αυτόν τον τρόπο μπορεί να δεχθεί φορτίσεις κάθετες, και ανοδικές, προστατεύοντας τις κατασκευές από την καθίζηση και την ταλάντωση.
Μπορεί να τοποθετηθεί τόσο σε υπό κατασκευή, όσο και σε υφιστάμενες κατασκευές διάφορων φορέων όπως είναι όλοι οι φέροντες οργανισμοί κτηρίων, γέφυρες, φράγματα, κ.λ.π.
Χρησιμεύει και για την προστασία των ελαφριών κατασκευών από τους ανεμοστρόβιλους που πλήττουν κυρίως την Αμερική, αλλά και την προστασία γενικά των μεγάλων κατασκευών, από τις φορτίσεις του αέρα.
Η εφαρμοσμένη τεχνολογία σήμερα απλός εδράζει την κατασκευή στο έδαφος.
Η ευρεσιτεχνία την ενώνει με το έδαφος, ( μέσω προέντασης ) κάνοντας αυτά τα δύο ένα, (σαν σάντουιτς)
Αυτό γίνεται πρώτη φορά παγκοσμίως.
Για μένα αυτή η ένωση της κατασκευής με το έδαφος, έχει ευεργετικά αποτελέσματα διότι εκτός των αναφερθέντων καλών χρησιμεύει ακόμα για να....
α) Εξασφαλίζει δομική οντότητα εδάφους κατασκευής.
β) Κατά την διέγερση του σεισμού,αλλάζει ευεργετικά την κατεύθυνση στις φορτίσεις και στις τέμνουσες, και τις κατευθύνει κάθετα του στοιχείου, όπου η διατομή του είναι μεγάλη και ισχυρή.
γ) Οι δυνάμεις απόσβεσης είναι υδραυλικές
δ) Απαλείφει την διαφορά φάσης εδάφους κατασκευής
ε) Απαλείφει την διαφορά φάσης των ορόφων
ζ) Συνεργάζεται με τα εφέδρανα, ώστε να εξασφαλίσει οριζόντια και κάθετη σεισμική μόνωση.
η) Αυξάνει τα δυναμικά χαρακτηριστικά της κατασκευής.
θ) χαμηλώνει την πιθανότητα της ιδιοσυχνότητας στις κατασκευές.
ι) Λόγο υδραυλικής πίεσης που εξασκεί ο μηχανισμός του ελκυστήρα, κρατάει πάντα τον τένοντα τανυσμένο, διορθώνοντας αυτόματα κατ αυτόν τον τρόπο την έρπη του χάλυβα, όπου υφίσταται κατά τη μακροπρόθεσμη προέντασή του, και διορθώνει αυτόματα την ένταση πάκτωσης της άγκυρας με τα πρανή της γεώτρησης, ακόμα και όταν αυτά υποχωρήσουν λόγο χαλαρότητας των πρανών της γεώτρησης.
Το σύστημα είναι υπό αριθμητική διερεύνηση ( σε επίπεδο υπολογιστηκής προσομοίωσης ) από το εργαστήριο στατικής και αντισεισμικών ερευνών του Ε.Μ.Π, με τα πρώτα αποτελέσματα να είναι αρκετά ενθαρρυντικά.
Περισσότερα ...στην ιστοσελίδα http://www.antiseismic-systems.com/
0

#4 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 24 Ιούλιος 2012 - 01:09 μμ

Θα ήταν χρήσιμο αν μπορούσαμε να ελέγξουμε τα παραμορφωσιακά μεγέθη του φορέα?

Απάντηση
Ξέρουμε ότι πλαστιμότητα είναι η, υπό ένταση, συμπεριφορά του Ο.Σ. (εν προκειμένω-γιατί μπορεί να αναφέρεται και σε άλλο υλικό-χωρίς καν σίδερα...), χάρη στην οποία το υλικό δύναται, εντός κάποιων ορίων, να δέχεται αυξανόμενη τάση ενώ διατηρεί σχεδόν σταθερή την παραμόρφωσή του.

Ένα μη πλάστιμο υλικό αστοχεί απότομα (δηλαδή χωρίς προειδοποίηση της επικείμενης αστοχίας) μόλις αναλάβει το μέγιστο φορτίο του.

Υπάρχει η πλαστιμότητα του σκυροδέματος και του χάλυβα,(αντοχή χάλυβα στην ολκιμότητα)
η πλαστιμότητα των διατομών, η πλαστιμότητα δοκών και υποστυλωμάτων, καθώς και οι
παράμετροι που την επηρεάζουν.

Τι γίνετε όμως αν η παραμόρφωση περάσει τα όρια της πλαστιμότητας, και περάσει στην πλαστική μη ανατρέψιμη περιοχή?
Απλά θα έχουμε αστοχία, διότι θα έχουμε υπερβεί τα πλάστιμα μεγέθη.
Ξέρουμε ότι τα παραμορφωσιακά μεγέθη του φορέα εξαρτώνται από το πλάτος της ταλάντωσης.
Η μείωση του πλάτους ονομάζεται απόσβεση.
Αυτή την απόσβεση της ταλάντωσης την αναλαμβάνει ο υδραυλικός μηχανισμός της ευρεσιτεχνίας ( διότι δεν αφήνει να μεγαλώσει την ακτίνα καμπυλότητας του φορέα και της κολόνας ) και την μετατρέπει σε μηχανική τριβή, οπότε θερμότητα.
Γενικά ο υδραυλικός ελκυστήρας είναι ένας πλάστιμος μηχανισμός απορρόφησης και απόσβεσης της ταλαντωμένης ενέργειας.
Κατ αυτόν τον τρόπο μπορούμε να έχουμε ελεγχόμενη πλαστιμότητα του φέροντα και της ακτίνας καμπυλότητας των κάθετων στοιχείων.
Τι γίνεται όμως αν οι τάσεις ξεπεράσουν τα όρια πλαστιμότητας του υδραυλικού μηχανισμού?
Πως τότε ο υδραυλικός μηχανισμός, θα κρατήσει τον φέροντα και τα κάθετα στοιχεία, ώστε αυτά να μην ξεπεράσουν την στάθμη αστοχίας?
Πολύ απλά.
Ο υδραυλικός μηχανισμός φέρει στο πάνω μέρος του εμβόλου, ένα εξωτερικό δακτύλιο, ο οποίος είναι ένα με το έμβολο.
Οπότε όταν ο φορέας ταλαντώνετε το έμβολο εισχωρεί μέσα στο χιτώνιο, μέχρι το σημείο που ο δακτύλιος του εμβόλου δεν χωράει να μπει μέσα στο έμβολο.
http://www.youtube.c...h?v=KPaNZcHBKRI
Κατ αυτόν τον τρόπο, ο δακτύλιος ορίζει την στάθμη ταλάντωσης του φέροντα, σταματώντας αυτόν, λίγο πριν από το επιτρεπτό όριο πλαστιμότητάς του.

Σε υπέρ κατασκευές με αυξημένες ανάγκες ελεγχόμενης πλαστιμότητας καθ όλον τον κάθετο άξονα των υποστυλωμάτων , χρησιμοποιούμε μία άλλη μέθοδο κατασκευής.

Αντί να προεντείνομαι όλα τα κάθετα στοιχεία με το έδαφος, προεντείνομαι μόνο ένα κεντρικό φρεάτιο, ή δύο φρεάτια στα άκρα του φέροντα.

Προσέχουμε τα προτεταμένα φρεάτια να μην έρχονται σε επαφή με τον φέροντα.
Αυτό το επιτυγχάνομαι με την κατασκευή σεισμικού αρμού στο ύψος των πλακών, που περικλείουν ελαστομερεί υλικά.
Κατ αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να τοποθετήσουμε και εφέδρανα ώστε να έχουμε οριζόντια σεισμική μόνωση του φορέα, αλλά συγχρόνως να επιτυγχάνομαι και την ελεγχόμενη πλαστιμότητα του κάθετου άξονα του φορέα.
http://www.youtube.c...h?v=KPaNZcHBKRI

Έχει αποδειχθεί ότι ο ρόλος της πλαστιμότητας και της μετακίνησης είναι σημαντικότερος από την αντοχή που διαθέτει ο φορέας.

Γιατί όμως συμβαίνει αυτό θα προσπαθήσω να εξηγήσω πάρα κάτω.

Η διατομές των μικρών υποστυλωμάτων είναι πιο πλάστιμες από τις μεγαλύτερες διατομές τοιχίων.
Σε μία ταλάντωση του φορέα, στα μικρά υποστυλώματα καταπονείτε πιο πολύ η ακτίνα καμπυλότητας.

Στα μεγάλα υποστυλώματα λόγο της μεγάλης τους αντοχής και δυσκαμψίας, καταπονούνται πιο πολύ οι κόμβοι.
Οι κόμβοι διανέμουν τέμνουσες λόγο των ροπών που προκαλεί η ταλάντωση.

Η διατομή κάτοψης των μεγάλων υποστυλωμάτων αντέχουν αυτές τις τέμνουσες.

Η διατομή όμως της κοιτόστρωσης και των άλλων κόμβων με τις δοκούς ?

Για τους άλλους κόμβους που σχηματίζονται από την συμβολή των υποστυλωμάτων και δοκών, αναφέρθηκα πρίν.
Ας εξετάσουμε τώρα τις τέμνουσες που δημιουργούνται μεταξύ του μεγάλου υποστυλώματος και της κοιτόστρωσης.
Για μένα αυτός ο κόμβος κρύβει την αλήθεια στο γιατί ο ρόλος της πλαστιμότητας και της μετακίνησης είναι σημαντικότερος από την αντοχή που διαθέτει ο φορέας.

Ενώ οι κόμβοι που σχηματίζονται από την συμβολή των υποστυλωμάτων και δοκών καταπονούνται από τις ροπές που δημιουργούνται από την αδράνεια του φορέα και τα στατικά φορτία, ο κόμβος μεταξύ του μεγάλου υποστυλώματος και της κοιτόστρωσης δέχεται καταπόνηση από την αδράνεια του φορέα και τις ανοδικές εφελκυστικές τάσεις του μεγάλου υποστυλώματος.

Αυτό συμβαίνει γιατί το υποστύλωμα έχει μεγάλες αντοχές και μικρή πλαστιμότητα οπότε αντί να έχει μεγάλη ακτίνα καμπυλότητας, αυτό λόγο δυσκαμψίας ταλαντεύεται δημιουργώντας στην κοιτόστρωση θλίψη από την μία πλευρά, και εφελκυσμό από την άλλη.

Αυτές οι δυνάμεις δημιουργούν μία ροπή η οποία έχει διαφορετική κατεύθυνση από τις άλλες των άλλων κόμβων.

Δες βίντεο http://www.youtube.c...player_embedded

Στο 53 λεπτό μπορείτε να δείτε τον φορέα που ταλαντεύετε και παρατηρείστε.

α) Την δυσκαμψία του τοιχίου, εν σχέση με τα άλλα υποστυλώματα που παρουσιάζουν μεγάλη ακτίνα καμπυλότητας.
β) Το τοιχίο που ανασηκώνεται εναλλάξ.

Συμπέρασμα
α) Αν το τοιχίο ήταν πακτωμένο με την κοιτόστρωση αυτή η πάκτωση θα δημιουργούσε τέμνουσες στην κοιτόστρωση, λόγο του εφελκυσμού του τοιχίου που εφαρμόζετε στην κοιτόστρωση, και των στατικών φορτίων της κοιτόστρωσης

β) Αν το τοιχίο ήταν πακτωμένο ή προτεταμένο με το έδαφος, η κοιτόστρωση δεν θα υφίσταται καμία τέμνουσα. ( ή τουλάχιστον θα είχε ελάχιστες τέμνουσες )

Διότι ο μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα προστατεύει την κοιτόστρωση διότι εφαρμόζει αντίθετες τάσεις στον εφελκυσμό, αλλά και αντίθετες τάσεις στα θλιπτικά φορτία που δέχεται η άλλη πλευρά του τοιχίου.

Όπως ξέρουμε από την φυσική, οι αντίθετες δυνάμεις ισορροπούν.
Όταν οι δυνάμεις ισορροπούν, δεν έχουμε ροπές, που δημιουργούν τις τέμνουσες.

[b]Αν είχατε να διαλέξετε έναν φορέα από τους πάρα κάτω ποιόν θα διαλέγατε ?[b]

α) φορέα απλά εφαπτόμενος πάνω στο έδαφος?
β) φορέα προτεταμένο με το έδαφος?
γ) φορέα πακτωμένο με το έδαφος?
δ) φορέα ελάχιστα προτεταμένο με το έδαφος?

Θέλω την γνώμη σας.
Εγώ θα προσπαθήσω να αναλύσω τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του κάθε φορέα ξεχωριστά ώστε να εξαχθούν χρήσιμα συμπεράσματα.

α) φορέας απλά εφαπτόμενος πάνω στο έδαφος της θεμελίωσης

Αυτός ο φορέας υπόκειται στην πεπατημένη μέθοδο σχεδιασμού των κατασκευών και χωρίζεται σε δύο κατηγορίες.
α) Τους πλάστιμους φορείς
β) Στους μονολιθικούς ή δύσκαμπτους φορείς.

Οι πλάστιμοι φορείς έχουν το πλεονέκτημα να παραλαμβάνουν τάσεις εντός κάποιον ορίων κρατώντας σταθερή την παραμόρφωσή τους.
Το μειονέκτημα είναι ότι ο πλάστιμος φορέας αποτελείτε από υποστυλώματα και πλακοδοκούς και είναι ημιτελής, με αποτέλεσμα να μην μπορούμε να κατοικίσουμε σε αυτόν χωρίς την πλήρωση των κενών διαστημάτων.

Δηλαδή αν στον δοκιμαζόμενο φορέα του βίντεο
http://www.youtube.c...feature=related
τοποθετήσουμε τοίχους ή τζάμια, αυτά θα παρουσιάσουν αστοχίες από την μια, και θα αλλάξουν την συμπεριφορά του φορέα από την άλλη.
Συμπέρασμα
α) Οι πλάστιμοι φορείς δημιουργούν αστοχίες στην τοιχοποιία μετά από ισχυρές σεισμικές δονήσεις.
β) Τα όρια αντοχής του φορέα είναι εντός κάποιων ορίων.
γ) Καταπονούν τόσο τα υποστυλώματα στο τόξο καμπυλότητας, όσο και τους κόμβους με τέμνουσες.

Για μένα δεν προτείνετε ως η ιδανική μέθοδος σχεδίασης των κατασκευών.

Μονολιθικές κατασκευές

Αυτές οι κατασκευές υποφέρουν στην τοιχοποιία που είναι και φέροντας, από λοξές τέμνουσες οι οποίες υφίστανται από τον συνδυασμό αδράνειας και μεγάλων στατικών φορτίων.

Για μένα είναι η πιο ψαθυρή κατασκευή από όλες, ιδίως στις πολυόροφες κατασκευές και αστοχεί απότομα, ακόμα και αν η κατασκευή είναι εξολοκλήρου από Ο.Σ

β) φορέας προτεταμένος με το έδαφος
Αυτός ο φορέα έχει πάρα πολλά πλεονεκτήματα αν σχεδιαστεί σωστά.
Έχει όμως και μειονεκτήματα.

Πλεονεκτήματα
Αν σχεδιασθεί σωστά, μπορεί να είναι η πιο καλή λύση από όλες τις άλλες.

α) Αυξάνει την αντοχή του φορέα στην τέμνουσα βάσης.

β) Πάρα πολύ μικρές παραμορφώσεις του φορέα, οπότε και απουσία επισκευών μετά τον σεισμό.
Αυτό είναι πολύ καλώ για δημόσια κτήρια όπου οι επισκευές τα κάνουν να δυσλειτουργούν π.χ Νοσοκομεία, δημόσια κτήρια, κρατικοί φορείς, γέφυρες, φράγματα κ.λ.π

γ) μικρή καταπόνηση των κόμβων από ροπές και τέμνουσες.

δ) Οικονομία στις επισκευές των κτηρίων μετά τον σεισμό.

Μειονεκτήματα.
Όσο κερδίζουμε σε αντοχή, με την προένταση, χάνουμε σε πλάστιμη συμπεριφορά των υλικών και των διατομών.
Βέβαια αν η στάθμη επιπόνησης που δέχεται ο άκαμπτος προτεταμένος φορέας, είναι μικρότερη από την στάθμη αστοχίας, τότε δεν υπάρχει πρόβλημα.
π.χ τα προκατασκευασμένα από Ο.Σ ή τα τοιχία και τα φρεάτια με μεγάλη διατομή κάτοψης, αν είναι προτεταμένα μεταξύ δώματος και εδάφους, τότε δεν υπάρχει κανένα απολύτως πρόβλημα.

Αν όμως δεν είναι προτεταμένα, ( μεταξύ εδάφους δώματος ) και έχουν και μεγάλη διατομή κάτοψης, τότε δημιουργούν τέμνουσες στους κόμβους.
Ξέρουμε ότι ο κόμβος αποτελείτε από οριζόντια και κάθετα στοιχεία, στα οποία το πιο ευάλωτο στοιχείο του κόμβου αστοχεί, και στην περίπτωσή μας θα αστοχήσει το οριζόντιο στοιχείο. ( η δοκός )

Συνιστάτε αυτή η μέθοδος κατασκευής από εμένα, όταν έχουμε φορείς που αποτελούνται από μεγάλα κάθετα στοιχεία με μεγάλη διατομή κάτοψης, ή σε όλες τις υπόλοιπες μονολιθικές κατασκευές αποτελούμενες από φορέα τοιχοποιίας.

γ) φορέας πακτωμένος με το έδαφος

Αυτή η λύση είναι η οικονομικότερη χρησιμοποιώντας τον ελκυστήρα. ( όχι τον υδραυλικό ελκυστήρα )
Βασικά ο ελκυστήρας αποτελείται από τον ίδιο μηχανισμό πάκτωσης που έχει ο υδραυλικός, αλλά η προέντασή του εφαρμόζετε με την υπάρχοντα μέθοδο προεντάσεων.

Με αυτόν τον μηχανισμό εξασκούμε ισχυρή προένταση μεταξύ του επιπέδου θεμελίωσης ( επιφάνεια εδάφους ) και γεώτρησης.
Αφού ολοκληρωθεί αυτή η εργασία, το εξέχον τμήμα του τένοντα πακτώνεται ισχυρά μέσα στο Ο.Σ της θεμελίωσης, κατά την κατασκευή της.
Αυτός ο τρόπος είναι οικονομικός διότι αποφεύγουμε την δίοδο του τένοντα μέσα από τα κάθετα στοιχεία, και η κατασκευή του μηχανισμού του ελκυστήρα είναι οικονομικότερη του υδραυλικού μηχανισμού.

Δεν εφαρμόζουμε καμία προένταση στον φέροντα.
Αυτή η μέθοδος απλός πακτώνει τον φέροντα στο έδαφος στο επίπεδο της θεμελίωσης, ώστε να βοηθήσει την κοιτόστρωση και τους κόμβους στις ροπές που προκαλούν οι τέμνουσες.

Πλεονεκτήματα

α) Οικονομική κατασκευή.
β) προστατεύει την κοιτόστρωση και τους κόμβους από τέμνουσες διότι εφαρμόζει αντίθετες τάσεις στον εφελκυσμό, αλλά και αντίθετες τάσεις στα θλιπτικά φορτία που δέχεται η άλλη πλευρά του τοιχίου.
γ) Μπορούμε να τοποθετήσουμε περισσότερους μηχανισμούς πάκτωσης στην επιφάνεια θεμελίωσης της κοιτόστρωσης.

Μειονεκτήματα.
Χάνουμε τα καλά της προέντασης πάνω στον φέροντα.
Ξέρουμε ότι η προέντα-
ση αυτή στα πλαίσια της επαλληλίας (μέσα στο πλαίσιο αντο-
χής των κάθετων στοιχείων ) έχει πολύ θετικά αποτελέσματα,
καθότι βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού.
Από την άλλη έχουμε και άλλο καλό... τη μειωμένη ρηγμά-
τωση λόγω θλίψης, κάτι που αυξάνει την ενεργό διατομή και
αυξάνει και τη δυσκαμψία της κατασκευής, οπότε και τις παρα-
μορφώσεις που προκαλούν αστοχία.
Ακόμα βελτιώνει σημαντικά την τέμνουσα βάσης.

Αυτή η μέθοδος προτείνεται για χαμηλές κατασκευές 2 με 5 ορόφων, με μεγάλα τοιχία όπου η ταλάντωση είναι μικρή.

δ) φορέας ελάχιστα προτεταμένος με το έδαφος ( πλάστιμος )

Πολλοί είναι οι μηχανικοί που θεωρούν την πλαστιμότητα αναγκαία.
Έτσι και αλιώς όλοι οι φορείς είναι σε κάποιο βαθμό πλάστιμοι, ακόμα και αν είναι προτεταμένοι.
Η ευρεσιτεχνία προσφέρει και αυτήν την δυνατότητα.

Δηλαδή ο φορέας να μπορεί να έχει μία αρχική πλάστιμη συμπεριφορά, και ο μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα να επεμβαίνει μόνο για να ελαττώνει αρμονικά την ταλάντωση αυτού, καθώς και να φρενάρει την ακτίνα καμπυλότητας του φορέα όταν πλησιάζει την στάθμη αστοχίας.

Πως θα το κατορθώσουμε αυτό ???
Από την μία θέλουμε ισχυρή πάκτωση του μηχανισμού μέσα στην γεώτρηση που αυτό επιτυγχάνετε μόνο με ισχυρή προένταση,
και από την άλλη θέλουμε μικρή ελεγχόμενη προένταση ή πάκτωση του φορέα με το έδαφος.

Απλά πρέπει να χρησιμοποιήσουμε μία άλλη μέθοδο.
α) πρώτα εξασκούμε ισχυρή προένταση μεταξύ του επιπέδου θεμελίωσης ( επιφάνεια εδάφους ) και γεώτρησης.
β) Συνδέουμε τον ήδη προτεταμένο εξέχοντα τένοντα που ευρίσκεται στο ύψος την θεμελίωσης, με έναν άλλον τένοντα ο οποίος καταλήγει στο δώμα και συνδέεται με το υδραυλικό σύστημα.
Η πίεση των υδραυλικών του εμβόλου, απλώς κρατάει τανυσμένο τον πρόσθετο τένοντα.
Όπως ξέρουμε η ακτίνα καμπυλότητας του φορέα κατά την ταλάντωση τείνει να μεγαλώσει.
Όμως το υδραυλικό σύστημα εφαρμόζει μία αντίθετη ελαστική και αυξανόμενη σταδιακά τάση στην εξωτερική ακτίνα καμπυλότητας του φέροντα που τείνει να μεγαλώσει.

Αυτό επιτρέπει στον φορέα να έχει την αρχική του πλαστιμότητα, αλλά ο υδραυλικός μηχανισμός περιορίζει τον φορέα μέσα στα όριά του πριν αστοχήσει.
Σε αυτήν την μέθοδο, δεν υπάρχει κάθετη προένταση του φορέα.
Απλά υπάρχει μία αντίσταση στο δώμα του τοιχίου αφενός, και μία άλλη αντίσταση στην άλλη μεριά της βάσης του τοιχίου, διατηρώντας την ακτίνα καμπυλότητας στα επιτρεπτά όρια.

Είναι σίγουρο ότι αυτή η μέθοδος χρειάζεται μεγάλη διατομή κάτοψης των στοιχείων, και πάκτωση των δύο άκρων αυτών για να πάρουμε καλά αποτελέσματα.

Αν θέλουμε να βελτιώσουμε την τέμνουσα βάσης, απλώς προσθέτουμε μεγαλύτερη πίεση στο υδραυλικό σύστημα.
0

#5 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 26 Ιούλιος 2012 - 11:25 πμ

Ως προς τους προτεταμένους φορείς από οπλισμένο σκυρόδεμα με σκελετό, τους μονολιθικούς φορείς από Ο.Σ και τοιχοποιία, και τους φορείς από σύμμεικτες και μεταλλικές κατασκευές, και σε αυτούς με κεντρικό πυρήνα αναφερθήκαμε στα προηγούμενα άρθρα.

Διαπιστώνετε και μόνοι σας ότι υπάρχει πληθώρα φορέων, ώστε να διαλέξουμε τον κατάλληλο για τον σωστό σχεδιασμό, και τις ανάγκες του κάθε έργου κατά περίπτωση, τόσο ως προς τις επιβαλλόμενες παραμορφώσεις, όσο και προς τον οικονομικό σχεδιασμό.

α)Είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να έχουμε τον έλεγχο της πλαστιμότητας, τόσο στον δείκτη μετακίνησης του φορέα, όσο και στο δείκτης πλαστιμότητας καμπυλοτήτων.

β) Είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να έχουμε κατάργηση ή τον πλήρη έλεγχο στις τέμνουσες των κόμβων.

γ) Είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να έχουμε μεγαλύτερες αντοχές στην τέμνουσα βάσης.

δ) Είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να πούμε ότι η θεμελίωση του εδάφους θα αντέξει τις θλιπτικές φορτίσεις σε μαλακά εδάφη κατηγορίας ( Χ ) χωρίς την βοήθεια πασσάλων.

ε) Είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να πούμε ότι έχουμε τον πλήρη έλεγχο στις στρεπτικές ροπές του φέροντα, ( με προτεταμένα φρεάτια κατάλληλα τοποθετημένα σε επί μέρους θέσεις του φέροντα )

ζ) Είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να πούμε ότι έχουμε τον πλήρη έλεγχο του κάθετου άξονα του φέροντος ως προς την διαφορά φάσης των πλακών, καθώς και ως προς την μεταφορά των ροπών των ορόφων.
Γενικά έχουμε τον πλήρη έλεγχο των παραμορφώσεων στα επιτρεπτά όρια της πλαστιμότητας του φορέα.
η) Έχουμε σεισμική μόνωση τόσο στον οριζόντιο, όσο και στον κάθετο άξονα του κτιρίου.

Βασικά έχουμε την μέθοδο κατασκευών, ώστε να μπορούμε να σχεδιάσουμε τον απόλυτο αντισεισμικό φέροντα.
0

#6 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 09 Αύγουστος 2012 - 05:32 μμ

Η Εδαφομηχανική και η χρησιμότητα του υδραυλικού ελκυστήρα.

Ο Πολιτικός Μηχανικός σχεδόν καθημερινά αντιμετωπίζει προβλήματα που
αφορούν το έδαφος.
Το χρησιμοποιεί σαν μέσο θεμελίωσης των τεχνικών
έργων, σαν υλικό κατασκευής επιχωμάτων, φραγμάτων και άλλων χωμάτινων
έργων, σχεδιάζει κατασκευές για να το αντιστηρίξει σε περιπτώσεις εκσκαφών ή
σηράγγων και τέλος πρέπει να επιλύσει ειδικά προβλήματα που έχουν σχέση με το
έδαφος, όπως: αποστραγγίσεις, αντλήσεις, διάδοση κραδασμών και σεισμικών
δονήσεων κλπ. Τα ανωτέρω προβλήματα και οι μέθοδοι επίλυσής τους εξαρτώνται
άμεσα από τη μηχανική συμπεριφορά των εδαφικών υλικών, που αποτελεί το
κύριο αντικείμενο της Εδαφομηχανικής ή γενικότερα της Γεωτεχνικής Μηχανικής.

Θεωρώ δεδομένο ότι σαν μηχανικοί ξέρετε να αντιμετωπίζετε τα πάρα πάνω προβλήματα με διάφορους τρόπους, όπως ξέρετε και το κόστος που μπορεί να φθάσει η κατασκευή ώστε να περιορίσετε τις παραμορφώσεις του εδάφους.

Ακόμα ξέρετε ότι οι άκαμπτοι φορείς σε διέγερση σεισμού, επιφορτίζουν με περισσότερες τάσεις την θεμελίωση, από ότι οι πλάστιμοι φορείς.
Σε περίπτωση μάλιστα όπου ο φορέας είναι ( σαν αυτόν που προτείνω εγώ )προτεταμένος με το έδαφος, ( υπερτασικός ) τότε οι επιφορτίσεις των τάσεων της θεμελίωσης είναι ακόμα μεγαλύτερες.

Ακόμα ξέρουμε ότι το έδαφος είναι γενικά ιδιαίτερα ανομοιογενές λόγω
της φυσικής του γένεσης και των επακόλουθων μετακινήσεων του φλοιού της γης,
έχει μεταβλητή σύνθεση και ανεξέλεγκτη μηχανική συμπεριφορά, οπότε αυτοί οι λόγοι μπορούν να δημιουργήσουν διαφορετικές παραμορφώσεις του εδάφους σε κάθε θεμελίωση του ιδίου φορέα, έστω και αν τα φορτία και η θεμελίωση είναι ίδια.
Δεδομένων αυτών που αναφέραμε πάρα πάνω, η χρήση του υδραυλικού ελκυστήρα θα δημιουργούσε σοβαρά προβλήματα στις κατασκευές, διότι στα χαλαρά εδάφη ο σχεδιασμός του φορέα θα περνούσε τις μέγιστες ανεκτές μετακινήσεις λόγο μεγαλύτερων παραμορφώσεων του εδάφους.

Αυτά όμως δεν συμβαίνουν με τον υδραυλικό ελκυστήρα, διότι είναι σχεδιασμένος έτσι ώστε... όχι μόνο να μην δημιουργεί προβλήματα παραμόρφωσης του εδάφους θεμελίωσης, αλλά και να τα επιλύει, μειώνοντας στο ελάχιστο το πρόβλημα της παραμόρφωσης των εδαφών της θεμελίωσης που οφείλετε τόσο στα στατικά φορτία της κατασκευής, όσο και στις μέλλουσες σεισμικές φορτίσεις.
Πως ο υδραυλικός ελκυστήρας επιτυγχάνει την ελάχιστη παραμόρφωση της βάσεως του εδάφους, από οποιαδήποτε άλλη μέθοδο

Αν είχαμε ένα συρματόσχοινο του οποίου η μία άκρη ήταν πακτωμένη με την βοήθεια μιας άγκυρας στα βάθη μιας γεώτρησης κάτω από την βάση, και στο άλλο του άκρο αφού διαπερνούσε ελεύθερο τα κάθετα στοιχεία, του εξασκούσαμε προένταση στο δώμα της κατασκευής, τότε θα είχαμε την παραμόρφωση του εδάφους αν ήταν χαλαρό.

Αυτό δεν συμβαίνει με τον υδραυλικό ελκυστήρα.
Η αιτία βρίσκεται στον μηχανισμό της άγκυρας, και συγκεκριμένα στους δύο σωλήνες που φέρει.

http://postimage.org/image/2dmcy79yc/

Αυτοί οι σωλήνες έχουν διαφορετική διάμετρο, έτσι ώστε ο ένας να ολισθαίνει μέσα στον άλλον.
Ο εσωτερικός σωλήνας είναι συνδεδεμένος με τον τένοντα.
Ο εξωτερικός σωλήνας που είναι και ο υποδοχέας του τένοντα, καταλήγει κάτω από την βάση, και αυτός είναι η αιτία που η βάση δεν υποχωρεί όταν το έδαφος παραμορφωθεί.

Αυτός ο σωλήνας όταν δέχεται τα φορτία της βάσης, τείνει να υποχωρήσει κάθετα.

Αδυνατεί όμως να υποχωρήσει κάθετα, διότι είναι συνδεδεμένος με πίρους και μπάρες πυραμοειδούς μορφής, στο άλλο άκρο του, οι οποίες μπάρες μεταβιβάζουν τα φορτία της βάσης στα πρανή της γεώτρησης.
Αυτή η μεταβίβαση των φορτίων μέσο των μπαρών, υποβοηθείται και από τις άλλες πυραμοειδούς μορφής μπάρες οι οποίες είναι ανεστραμμένες και συνδεδεμένες με τον εσωτερικό σωλήνα του τένοντα.
Κατ αυτόν τον τρόπο, οι μπάρες σπρώχνουν κατά ένα σημείο από διαφορετική κατεύθυνση, και αποκλείουν την ολίσθηση στα πρανή της γεώτρησης.
Η πάνω σωλήνα μεταβιβάζει τάσεις της βάσης στα πρανή της γεώτρησης, και η κάτω σωλήνα μεταβιβάζει τάσεις του τένοντα στα πρανή της γεώτρησης.

http://postimage.org/image/2mlql3ag4/

Δηλαδή έχουμε ένα νέο είδος πασσάλου τριβής, με το επιπλέον πλεονέκτημα την συνεχή τάση στα πρανή της γεώτρησης που εφαρμόζεται μέσο του τένοντα και των στατικών φορτίων του φέροντα.

Ξέρουμε ότι το σύνολο σχεδόν των παραμορφώσεων του εδάφους
είναι μή-αντιστρεπτές, δηλαδή δεν αναιρούνται με την απομάκρυνση του αιτίου
που τις προκάλεσε
Οι πάσσαλοι τριβής αφού εισχωρήσουν στο έδαφος δημιουργούν παραμορφώσεις που είναι μη - αντιστρεπτές, που αυτό σημαίνει μικρή τριβή όταν δέχονται καθοδικά φορτία, και μηδαμινή τριβή και αντίσταση σε ανοδικά φορτία.

http://postimage.org/image/14tj1webo/

Ο υδραυλικός ελκυστήρας έχει το πλεονέκτημα ( λόγο συνεχών τάσεων στα πρανή της γεώτρησης )
να έχει μεγαλύτερες πλάγιες τριβές από ότι ο πάσσαλος τριβής.

Είναι σαφές ότι τα φορτία της
κατασκευής που ασκούνται στο έδαφος στα σημεία έδρασης των στοιχείων
θεμελίωσης μεταφέρονται και πέραν των σημείων αυτών με την ανάπτυξη τάσεων, οι
οποίες προκαλούν παραμόρφωση του εδάφους στην περιοχή της θεμελίωσης. Όσο
αυξάνει η απόσταση από τα σημεία έδρασης, οι αναπτυσσόμενες τάσεις μειώνονται
και συνεπώς μειώνονται και οι απαιτήσεις ανθεκτικότητας του εδάφους.
Σε όλες τις περιπτώσεις, όμως, οι πρόσθετες τάσεις λόγω των φορτίων της
κατασκευής είναι σημαντικές μόνο σε μια περιοχή κάτω από τα σημεία έδρασης
(ζώνη επιρροής).

Με τον υδραυλικό ελκυστήρα έχουμε για πρώτη φορά δύο ζώνες επιρροής.
α) μία κάτω από την βάση.
β) μία προς τα πρανή της γεώτρησης.

Κατ αυτόν τον τρόπο έχουμε διπλή στήριξη της βάσης στο έδαφος.

Ακόμα η συμπύκνωση της χαλαρότητας του εδάφους από τις τάσεις του υδραυλικού μηχανισμού, προσφέρουν καλύτερη θεμελίωση.
Όταν μάλιστα τοποθετήσουμε και άλλους ελκυστήρες κοντά στον κύριο ελκυστήρα, τότε η βελτίωση του εδάφους είναι σημαντική διότι η ζώνη επιρροής δεν υφίσταται μόνο στα πρανή της γεώτρησης, αλλά καθ όλο το εμβαδόν του φέροντα, και πέραν από αυτόν.
0

#7 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 23 Αύγουστος 2012 - 04:41 μμ

Τι νόημα θα είχε ένα αντισεισμικό σύστημα όταν το 95~99% των κατασκευών δεν θα είχαν προβλήματα με τον σημερινό αντισεισμικό σχεδιασμό σε επερχόμενο σεισμό?
Υπάρχει κάτι που διαφοροποιεί σημαντικά το σεισμό απο τα υπόλοιπα φορτία, αυτό είναι το γεγονός ότι ο σεισμός είναι τυχηματικός (chance based) . Αυτό σημαίνει ότι μπορεί ένα κτίριο κατά την διάρκεια της ζωής του (50 χρόνια) να μην γνωρίσει ποτέ σεισμό τέτοιου μεγέθους για τον οποίο έχει υπολογιστεί . Αποτέλεσμα αυτού είναι τεράστια ΖΗΜΙΑ στην εθνική οικονομία γιατί γίνεται υπερδιαστασιολόγηση τυπικά αλλά και ουσιαστικά .
Φυσικά εξαιτίας του γεγονότος ότι τα σεισμικά ιστορικά στοιχεία είναι σχετικά περιορισμένα(χρονικά) και υπάρχει σημαντική αβεβαιότητα για προσδιορισμό τόσο του χώρου όσο και του μεγέθους κάθε σεισμού οποιαδήποτε γενικά αντιμετώπιση όλων των κατασκευών με τον ίδιο τρόπο είναι λάθος .
Παράδειγμα είναι το Kobe Ιαπωνίας που το 50~60% των κατασκευών που υπέστησαν ζημιές κατασκευάσθηκαν ξανά με την ίδια λογική και με τον ίδιο ακριβώς τρόπο . Όταν κάποια κατασκευή ήταν ιδιαίτερα σημαντική τόσο για την οικονομική ζωή όσο και για την προστασία των πολιτών τότε έμπαιναν κριτήρια τα οποία ενίσχυαν την αντισεισμική προστασία της κατασκευής .
Θέλω να καταλήξω ότι εάν δεν υπολογίσεις Price/performance ratio σε οποιαδήποτε αντισεισμικό σύστημα και να το συγκρίνεις με τις υπάρχουσες κατασκευές , δεν έχει καν νόημα η αποτελεσματικότητα του άλλωστε ....( ερώτηση ) τι νόημα θα είχε ένα αντισεισμικό σύστημα όταν το 95~99% των κατασκευών δεν θα είχαν προβλήματα με τον σημερινό αντισεισμικό σχεδιασμό σε επερχόμενο σεισμό?

Απαντηση

α) Αν σήμερα η δική σας μέθοδο θέλει 150 κιλά σίδερο στο κυβικό μέτρο σκυροδέματος, για τον μερικό αντισεισμικό σχεδιασμό, και περισσότερα για τον πλήρη αντισεισμικό σχεδιασμό, εγώ το θεωρώ ασύμφορο.

Όταν το Μετσόβιο συγκρίνει την δικιά σας μέθοδο με την δικιά μου και λέει ότι η δικιά μου είναι τόσο τα% πιο ισχυρή στην τέμνουσα βάσης στον σεισμό, αυτό τι πάει να πει?
Πάει να πει ( διατομή X3 ) πιο ισχυρή στην τέμνουσα βάσης. Και ρωτάω μπορώ να χρησιμοποιήσω λιγότερα σίδερα αν τοποθετήσω τον ελκυστήρα.? ( Οπότε εδώ είμαι πιο οικονομικός από τον σχεδιασμό σας )

Η αυτό που είπα πριν ότι οι κατασκευές σας σε ένα σεισμό ισχυρό το 95 με 99% δεν έχουν ανάγκη, συμφωνώ, αλλά το 70% από αυτές θέλουν επισκευές μετά τον σεισμό, με ότι αυτό συνεπάγεται σε κόστος.
Γιατί σήμερα οι κατασκευές σχεδιάζονται με αυξημένη πλαστιμότητα, είναι πολύ ευλύγιστες και ναι μεν δεν αστοχούν ολικά, αλλά αστοχούν υπερβολικά επισκευαστικά.

β) Για να αποφύγετε την παραμόρφωση του εδάφους της θεμελίωσης, και τις παραμορφώσεις του σκελετού από την καθίζηση, δεν κατασκευάζετε υπερβολικά μεγάλες βάσεις θεμελίωσις, όταν μάλιστα το έδαφος είναι μαλακό?
Όταν το έδαφος είναι μαλακό, δεν αφαιρείται έδαφος για να έχετε καλύτερη θεμελίωση?
Όλα αυτά δεν είναι έξοδα κατασκευής?
Αν με το σύστημά μου σας προσφέρω έδαφος ισχυρό τότε δεν θα μειώσετε τα μπετά στις βάσεις, και θα αποφύγετε την μεγάλη εκχωμάτωση? ( Οπότε και εδώ είμαι πιο οικονομικός από τον σχεδιασμό σας )

γ) Εσείς γιατί βάζετε τόσο πολύ οπλισμό στις κολόνες τις δοκούς τις πλάκες, και τις βάσεις?
Για να έχετε μεγαλύτερη αντοχή στις τέμνουσες... ναι ή όχι?
Αν η μέθοδός μου καταργεί το 80% από τις τέμνουσες που δημιουργεί η μέθοδό σας, πόσο πρέπει να μειωθεί ο οπλισμός? ( Οπότε και εδώ είμαι πιο οικονομικός από τον σχεδιασμό σας )

δ) Αν τα προκατασκευασμένα για τον Α ή Β λόγο τους επιτρέπουν σήμερα να βγάλουν άδεια μόνο για δύο ορόφους, και με την μέθοδό μου απαλείψω τον Α και Β λόγο και τα κάνω να αντέχουν και να παίρνουν άδεια για δέκα ορόφους, δεν μειώνω αυτόματα το κόστος της οικίας κατά 50% αφού τα προκατασκευασμένα από μόνα τους είναι πιο φθηνά? ( Εδώ το παράκανα στην οικονομία )

ε) Ένα νοσοκομείο, μία γέφυρα ένα φράγμα είναι εύκολο να το επισκευάζουμε συνέχεια μετά από ένα ισχυρό σεισμό? Τι θα κάνουν οι ασθενείς, και οι οδηγοί? Λάσπη, ή μπετό?
Έτσι και αλιώς σήμερα υπάρχει μόνο μερικός, και πλήρης αντισεισμικός σχεδιασμός.
Εγώ σχεδίασα τον απόλυτο αντισεισμικό σχεδιασμό, αν αυτό σας λέει κάτι.

Όλα αυτά που είπα, πιστεύω να καταλάβατε ότι δεν είναι καθόλου άσχετα μεταξύ τους.
Απαντάνε επί της ουσίας του θέματος στις κατασκευές που είναι τόσο το κόστος, όσο και η ασφάλεια των κατασκευών.

Όταν μιλάμε για σύγκριση των δύο μεθόδων, + Μετσόβιο, εννοούμε σύγκριση τόσο στην τέμνουσα βάσης, όσο και στο επίπεδο των συχνοτήτων.

Μερικοί μηχανικοί θα με αποκαλέσουν τρελό που σκέπτομαι να αφαιρέσω οπλισμό από τα κάθετα στοιχεία, μιας και σήμερα στα περισσότερα στοιχεία τα σίδερα υπολογίζονται είτε απο As,min είτε απο περιορισμό /200(και διάφορες κανονιστικές διατάξεις) είτε απο ικανοτικό σχεδιασμό και όχι αναγκαστικά απο τους συνδυασμούς φορτίων σεισμικών ή μη .

Απάντηση περί ικανοτικού σχεδιασμού
Πρώτον δεν έχεις ικανοτικό σχεδιασμό χωρίς γερά θεμέλια. ( τα προσφέρει η ευρεσιτεχνία )
Βάζετε το σπίτι ( με μεγάλη πλαστιμότητα ) να χορεύει σαν μπαλαρίνα και το κατορθώνεται με κατάλληλα τοποθετημένο οπλισμό και αρθρώσεις?
Οι κανονιστικές διατάξεις είναι μπαλώματα.
Το μαζεύετε από την μία, σας την κάνει από την άλλη.
Δεν είναι δυνατόν να συγκριθεί η δική μου μέθοδος με κανόνες ικανοτικού σχεδιασμού όπως κάνετε με την δικής σας μεθόδο.
Διότι εσείς έχετε πλαισιωτούς φορείς με πλαστικές αρθρώσεις σε δοκούς και κολόνες, με σκοπό να περιορίσετε τον μηχανισμό ορόφου, και να κατανέμετε τις πλαστικές παραμορφώσεις σε όλους τους ορόφους.
Η δικιά μου μέθοδος σε ψιλά κτήρια αυτό το κατορθώνει με άλλον τρόπο.Τι να τις κάνω εγώ τις πλαστικές αρθρώσεις, τις πλαστικές στροφές, τις καμπτικές αρθρώσεις, τις εφελκυόμενες διαγώνιες κλπ
Η ΔΙΚΙΆ ΜΟΥ ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΕΝ ΧΩΡΕΥΕΙ ΣΤΑΡΛΕΣΤΟΝ.
Η μέθοδος μου και το σύστημα που διαθέτω είναι το εργαλείο για να ελέγχετε όλα τα πάρα πάνω ( πρέπει ) που απαιτεί ο ικανοτικός σχεδιασμός, για να έχετε έναν ομοιόμορφο πλάστιμο φορέα, μέσα στα όρια σχεδιασμού.
Πως ? με άλλη μέθοδο ...την μέθοδο του κεντρικού προτεταμένου φρεατίου με το έδαφος, ή την μέθοδο των πολλαπλών προτεταμένων φρεατίων ή στοιχείων με το έδαφος, τοποθετημένα σε επί μέρους κατάλληλα σημεία, ώστε να παραλάβουν τις στρεπτικές τάσεις του φέροντα
Δείτε την http://www.youtube.c...h?v=KPaNZcHBKRI
Η πλαισιωτή πλάστιμη κατασκευή σας, τοποθετήτε περιμετρικά μιας άλλης άκαμπτης μη πλάστιμης κατασκευής αλλά τόσο ισχυρή ώστε να αντέχει και τις στρεπτικές ροπές των ορόφων, και τις αδρανιακές εντάσεις, και τις ροπές και τις κρούσεις.....τα πάντα. Είναι ένας υπερστατικός φορέας ΄προέκτασης του εδάφους.
Όταν έχουμε σεισμό, η πλαισιωτή σας κατασκευή λόγο του τόξου καμπυλότητος και της μετακίνησης που διαθέτει λόγο πλαστιμότητας, πάει και συγκρούεται με τον δικό μου άκαμπτο και προτεταμένο με το έδαφος φορέα, ( υπερστατικό ) ο οποίος σταματά την μπαλαρίνα να πέσει κάτω, και μάλιστα πάρα πολύ απαλά γιατί έχω φροντίσει να έχω βάλει στο επίπεδο των πλακών και των φρεατίων σεισμικό ελαστομερή αρμό.
Για πιο ικανοτικό σχεδιασμό να μιλήσουμε? για τον δικό σας , ή για τον υπερστατικό ικανοτικό σχεδιασμό μου?
0

#8 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 29 Σεπτέμβριος 2012 - 10:44 πμ

α) Αν έχουμε ένα πενταώροφο φέροντα σκελετό οικοδομής που αποτελείτε από κολόνες διαστάσεων 0,30 x 0,40 x 3,00 m που εδράζεται σε βάσεις με κοιλοδοκούς , ή πάνω σε κοιτόστρωση.
β) Αν έχουμε ένα άλλο πενταώροφο φέροντα σκελετό οικοδομής που αποτελείτε από τοιχεία διαστάσεων 0,30 x 1,80 x 3,00 m που εδράζεται σε βάσεις με κοίλο δοκούς , ή πάνω σε κοιτόστρωση.

Ερώτηση
Ποιος φορέας θα καταπονήσει περισσότερο με τέμνουσες, τους κοιλοδοκούς των βάσεων ή την κοιτόστρωση, καθώς και τους δοκούς και τις πλάκες σε τυχόν διέγερση ενός σεισμού?
Αυτός που έχει μικρές κολόνες, ή αυτός που έχει τοιχία?

Απάντηση
Φυσικά ο φέρον σκελετός με μικρές κολόνες είναι αυτός ο οποίος θα καταπονήσει λιγότερο τους κοιλοδοκούς των βάσεων ή την κοιτόστρωση, καθώς και τους δοκούς και τις πλάκες.

Ο λόγος είναι απλός.
Ένα βασικό στοιχείο που κάνει έναν φορέα σκελετού πλάστιμο, είναι η διατομή της κάτοψης των κολονών, καθώς και η διαστασιολόγηση αυτής της διατομής.
Π.Χ Αν έχουμε μία μικρή τετράγωνη διατομή κολόνας, αυτή είναι πιο πλάστιμη από μία μεγάλη και παραλληλόγραμμη διατομή τοιχίου.
Το αποτέλεσμα είναι να γίνεται μηχανική απόσβεση των φορτίσεων του σεισμού πάνω στο τόξο καμπυλότητας της μικρής κολόνας, και να καταπονούν λιγότερο τους κοιλοδοκούς των βάσεων ή την κοιτόστρωση, καθώς και τους δοκούς και τις πλάκες.
Βέβαια προυπόθεση είναι η στάθμη επιπόνησης της ακτίνας
καμπυλότητας του φορέα, ( κολόνας )να είναι μικρότερη από τη στάθμη αστοχίας.

Άλλη προυπόθεση για να είναι πλάστιμος ο φορέας είναι οι μικρές κολόνες να έχουν όλες τις ίδιες διατομές.

Αν όλος ο φέρον σκελετός έχει μόνο τοιχία, γιατί καταπονεί περισσότερο τους κοιλοδοκούς των βάσεων ή την κοιτόστρωση, καθώς και τους δοκούς και τις πλάκες?
Γιατί για να υπάρξει καταπόνηση των κόμβων, πρωτίστως πρέπει οι τάσεις των δύο άκρων των κόμβων να τείνουν να αλλάξουν τις μοίρες των κόμβων.
Αυτό δεν συμβαίνει όταν το τοιχίο είναι προτεταμένο στα δύο άκρατου με το έδαφος.
Διότι αν δεν αλλάξει μοίρες ο κάθετος άξονας του τοιχίου, δεν αλλάζουν οι μοίρες του κόμβου.

Αν το τοιχίο δεν είναι προτεταμένο στα δύο άκρατου με το έδαφος, τότε δημιουργείτε η καταστροφική γωνία ( 3 ) κάτω από το τοιχίο ( όπως βλέπουμε στο link postimage.org/image/8akpj21th/ ) με αποτέλεσμα ....
το τοιχίο να είναι άκαμπτο και πιο ισχυρό από ότι είναι ο κοιλοδοκός της βάσεως ή η κοιτόστρωση, καθώς και οι δοκοί και οι πλάκες, και να είναι αυτά που αστοχούν πρώτα, και διότι αυτά είναι τα μόνα στοιχεία αντίστασης ως προς τις φορτίσεις του σεισμού.
Αν προεντίνουμε το τοιχίο με το έδαφος στα δύο του άκρα, έχουμε μία πρόσθετη αντίσταση στις φορτίσεις του σεισμού βοηθώντας πάρα πολύ την υπάρχουσα αντίσταση των κόμβων.

Τώρα αν ο τένοντας είναι μικρής διατομής, θα φέρει μία μικρή αντίσταση πριν αστοχήσει.
Αν ο τένοντας είναι μεγάλης διατομής, θα φέρει μεγάλη αντίσταση πριν αστοχήσει.

Έτσι και αλιώς, με μικρή ή μεγάλη διατομή ο τένοντας προσφέρει ένα ( + ) πρόσθετης βοήθειας στους κόμβους στον σημερινό σχεδιαζόμενο κανονισμό..

Είπαμε πάρα πάνω ότι
Για να υπάρξει καταπόνηση των κόμβων , πρωτίστως πρέπει οι τάσεις των δύο άκρων των κόμβων να τείνουν να αλλάξουν τις μοίρες των κόμβων. Η αντίσταση των κόμβων στις εφαρμοζόμενες τάσεις των άκρων προερχόμενες από την ταλάντωση του φέροντα σκελετού, δημιουργούν τις τέμνουσες στα στοιχεία που αποτελούν τον κόμβο.

Ακόμα είπαμε
Αν έχουμε μία μικρή τετράγωνη διατομή κολόνας, αυτή είναι πιο πλάστιμη από μία μεγάλη και παραλληλόγραμμη διατομή τοιχίου.
Το αποτέλεσμα είναι να γίνεται μηχανική απόσβεση των φορτίσεων του σεισμού πάνω στο τόξο καμπυλότητας της μικρής κολόνας, και να καταπονούν λιγότερο τους πεδιλολοδοκούς των βάσεων ή την κοιτόστρωση, καθώς και τους δοκούς και τις πλάκες.
Βέβαια προυπόθεση είναι η στάθμη επιπόνησης της ακτίνας
καμπυλότητας του φορέα, ( κολόνας )να είναι μικρότερη από τη στάθμη αστοχίας.
Άλλη προυπόθεση για να είναι πλάστιμος ο φορέας είναι οι μικρές κολόνες να έχουν όλες τις ίδιες διατομές.

Από τα πάρα πάνω που αναφέραμε, τι πρέπει να αλλάξουμε στην σχεδίαση, ώστε να κατασκευάσουμε ισχυρότερες κατασκευές από τις σχεδιαζόμενες σήμερα, με ή χωρίς τον ελκυστήρα?

Χωρίς τον ελκυστήρα
Η διατομή κάτοψης του τοιχίου του ισογείου, και η διατομή του πεδιλοδοκού ή της κοιτόστρωσης να έχουν τις ίδιες διαστάσεις.
Δηλαδή το πλάτος του τοιχίου, να είναι ίδιων διαστάσεων με το ύψος του πεδιλοδοκού ή το πάχος της κοιτόστρωσης.

Γιατί πρέπει να έχουν τις ίδιες διαστάσεις

Για τους παρακάτω λόγους
α) Για να έχουν την ίδια αντίσταση ως προς τις τέμνουσες, και να μην αστοχήσει πρώτο κάποιο από τα στοιχεία.
β) Για να έχουν και τα δύο στοιχεία την ίδια στάθμη ως προς την ακτίνα καμπυλότητας.

Με τον ελκυστήρα
α) Προένταση του τοιχίου στα δύο άκρα του μεταξύ δώματος και εδάφους με τον υδραυλικό ελκυστήρα, ώστε να αποτρέψουμε την δημιουργία της καταστροφικής γωνίας, και να αυξήσουμε την ενεργό διατομή, κάνοντας το τοιχίο να έχει μεγαλύτερη αντοχή στις τέμνουσες βάσης.
β) Προένταση με τον απλό ελκυστήρα, εφαρμοζόμενη μεταξύ εδάφους και πρανών της γεώτρησης, σε επιμέρους σημεία , και πάκτωση του εξέχοντος τένοντα από το έδαφος με την κοιτόστρωση, ή τον πεδιλοδοκό.
γ) Οριζόντια προένταση της κοιτόστρωσης για μεγαλύτερη αντοχή αυτής στις τέμνουσες.

Η προένταση είναι μια μέθοδος με την οποία επιβάλλονται θλιπτικές δυνάμεις στις διατομές οπλισμένου σκυροδέματος

Το αποτέλεσμα της προέντασης είναι η μείωση των εφελκυστικών τάσεων στη διατομή σε σημείο που δεν ξεπερνούν την τάση ρηγματώσεως.
Επομένως το σκυρόδεμα δεν ρηγματώνεται!
Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατή η αντιμετώπιση του σκυροδέματος ως ελαστικό υλικό.

Υπό αυτές τις ιδιότητες, δηλαδή ότι..

α) δεν ρηγματώνεται και..
β) θεωρούμε το σκυρόδεμα ως ελαστικό υλικό

Συνεπάγεται ότι..

Η κάθετη προένταση των στοιχείων του φέροντα καταργεί τον μηχανισμό ορόφου.
Οι τάσεις της προέντασης κατανέμονται ισοδύναμα σε όλο το σώμα του στοιχείου, κάνοντας ενεργή όλη την διατομή του προς τις εφαρμοζόμενες τέμνουσες, ή τις τάσεις των πλάγιων φορτίσεων του σεισμού.

Άλλα πλεονεκτήματα του προεντεταμένου σκυροδέματος
Επίτευξη μεγάλων ανοιγμάτων
Μείωση του ίδιου βάρους
Μείωση διατομών
Αποφυγή ρηγματώσεων στην κατάσταση λειτουργίας
Μείωση των βελών κάμψης
0

#9 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 09 Οκτώβριος 2012 - 08:58 πμ

Για τα κάθετα στοιχεία του φορέα
Σχεδίαση με Απλό οπλισμό χάλυβα, ή με προένταση ?

Το σκυρόδεμα χαρακτηρίζεται από ικανή θλιπτική αντοχή,
αλλά από πολύ μικρή εφελκυστική αντοχή. ( 1/12 της θλιπτικής αντοχής του )

Για να παραλάβει τις κάμψις του φορέα, οπλίζεται σε επί μέρους σημεία με χάλυβα ο οποίος έχει εφελκυστικές αντοχές.

Με την απαίτηση μεγαλυτέρων ελεύθερων χώρων, το άνοιγμα των οριζόντιων καμπτόμενων φορέων αυξάνει και μαζί τους αυξάνει και η καμπτική επιπόνηση του φορέα.

Οι αναπτυσσόμενες εφελκυστικές και θλιπτικές τάσεις αποκτούν μεγάλο μέγεθος, και η λύση του οπλισμένου σκυροδέματος αποδεικνύεται ανεπαρκής.

Από μία τιμή του ανοίγματος και πέραν, φορείς από οπλισμένο σκυρόδεμα δεν μπορούν να αντέξουν ούτε το ίδιο τους το βάρος.
Δηλαδή μία αμφιέρειστη δοκός, δεν μπορεί να έχει μεγαλύτερο άνοιγμα από αυτό των 8-9 m.
Για μεγαλύτερα ανοίγματα, είναι επιβεβλημένη η προένταση του σκυροδέματος.

Ερώτηση
Καμπτόμενος φορέας είναι μόνο ο οριζόντιος φορέας, ή και ο κάθετος φορέας στην διέγερση του σεισμού?
Αν ο κάθετος φορέας κάμπτεται κατά την ταλάντωση που προκαλεί ο σεισμός και ο αέρας, εμείς γιατί σχεδιάζουμε τις κατασκευές με απλό οπλισμό χάλυβα?
Γιατί μετά τα 8-9 m είναι επιβεβλημένη η προένταση του σκυροδέματος στα οριζόντια στοιχεία, και όχι στα κάθετα τα οποία αν τα αθροίσουμε καθ ύψος περνάν αυτήν την τιμήν?
+ τα ανωτέρω που ανάφερα για τις ροπές των κόμβων.

Πως προσομοιώνεται η αντισεισμική ευρεσιτεχνία μου?
α) Η προένταση προσομοιώνεται βάζοντας στο σημείο αναφοράς στο δώμα ένα κεντρικό απλό φορτίο στην κολόνα, ή δύο φορτία στο σημείο αναφοράς στα άκρα ( αν πρόκειται για τοιχίο ) του δώματος? ή
β) προσομοιώνεται όπως η προένταση των οριζόντιων στοιχείων?
Δηλαδή με τένοντες και πακτώσεις ....?
Πια μέθοδος είναι η σωστή?

Η σωστή μέθοδος είναι η δεύτερη, διότι οι τένοντες υπόκεινται σε μεγάλες εφελκυστικές τάσεις κατά την προένταση, αντιδρώντας στην παραμόρφωση εξουδετερώνοντας τις κάμψεις.
Αντίθετα αν εφαρμόσουμε την πρώτη μέθοδο η οποία εξασκεί πρόσθετα φορτία, ( χωρίς τένοντες ) δημιουργεί κάμψεις στα κάθετα στοιχεία.

Ακόμα ο τένοντας μπορεί να παραλάβει πρόσθετες τάσεις εφελκυσμού, από αυτές τις τάσεις που του εφαρμόζουμε στην προένταση, διότι πάντα το σημείο θραύσης ή αστοχίας του τένοντα είναι μεγαλύτερο από αυτό που εφαρμόζουμε.
Κατ αυτόν τον τρόπο, παίρνουμε το 100% της αντοχής του τένοντα ως προς τις εφελκυστικές τάσεις πριν αυτός αστοχήσει.

Για τους δύο λόγους που ανέφερα, επιβάλετε η προσομοίωση να εφαρμόζετε με τένοντες και πακτώσεις, και όχι με την εφαρμογή απλού φορτίου.

Ακόμα το τοιχίο ή η κολόνα πρέπει να προσομοιωθεί σαν να έχουμε έναν προτεταμένο πακτωμένο με την κατασκευή πρόβολο. ( Γιατί στην πράξη η προένταση μεταξύ δώματος και εδάφους, είναι όμοια με την προένταση ενός προβόλου με την κατασκευή )
Τότε μόνο θα δούμε την πραγματική χρησιμότητα του αντισεισμικού συστήματος.

Πρέπει να υπολογίσουμε την αδράνεια της μάζας της κατασκευής, και να μοιράσουμε τις πλάγιες φορτίσεις στα προτεταμένα προβολικά κάθετα στοιχεία.
0

#10 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 26 Οκτώβριος 2012 - 12:15 μμ

Σε πολλά φόρουμ μηχανικών είχα έντονους αλλά πολύ χρήσιμους διαλόγους για το αντισεισμικό σύστημα και την νέα μέθοδο κατασκευής που προτείνω για τα δομικά έργα.

Η κύρια διαφωνία που είχα εγώ με τους μηχανικούς ήταν η μέθοδος σχεδιασμού ...δηλαδή αν ένας φορέας πρέπει να σχεδιάζεται πλάστιμος ή άκαμπτος.
Αυτή η διαφωνία υπήρχε και υπάρχει ακόμα και μεταξύ των μηχανικών.
Δεν είναι κάτι νέο, το οποίο προήλθε από την εφεύρεσή μου.
Άλλωστε οι κατασκευές πρωτίστως σχεδιαζόντουσαν άκαμπτες ( μονολιθικές )
Βέβαια καμία κατασκευή δεν είναι τελείως άκαμπτη.
Αυτό που έκανα εγώ και είναι νέο στις κατασκευές, είναι η νέα ανάλυση των φορτίσεων του φέροντα κατά την διέγερση του σεισμού, τόσο στον πλάστιμο φορέα, όσο και στον άκαμπτο φορέα, για την διεξαγωγή νέων συμπερασμάτων ως προς την συμπεριφορά των φορτίσεων, καθώς και την λύση των προβλημάτων που προέκυψαν από την έρευνά μου.

α) Οι μηχανική μου έλεγαν ότι ο φορέας πρέπει να είναι πλάστιμος, και η εφεύρεσή μου την έκανε πολύ άκαμπτη.
Εγώ τους έδωσα μία μέθοδο και έναν μηχανισμό, ώστε να έχουν ελεγχόμενη ταλάντωση του φέροντα, για να μην τσακώνονται.

β) Οι μηχανικοί μου έλεγαν ότι το έδαφος της θεμελίωσης καταπονείται με μεγαλύτερες φορτίσεις αν τοποθετηθεί η ευρεσιτεχνία μου, και θα είχε τόσο η θεμελίωση όσο και η κατασκευή περισσότερες παραμορφώσεις. ( λόγο καθίζησης του εδάφους )

Εγώ τους έδωσα ένα σύστημα που αντί να είναι ψαθυρό όπως λένε, αυξάνει στο διπλάσιο την ικανότητα του εδάφους στις φορτίσεις.

γ) Ανάλυσα και εξήγησα το αίτιο καταπόνησης του κόμβου, δηλαδή πως δημιουργούνται οι τέμνουσες, καθώς και πως αποτρέπουμε την δημιουργία αυτών στα άκρα του κόμβου ώστε να μην καταπονείτε.

δ) Οι μηχανική μου έλεγαν ότι η μέθοδός μου είναι ασύμφορη στις κατασκευές.
Τους απέδειξα ότι το κόστος των κατασκευών είναι 30 με 50% μειωμένο εν σχέσει με τις σχεδιαζόμενες κατασκευές.

ε) Σας έκανα ανάλυση ως προς την ωφέλεια που θα έχουν οι κατασκευές τοποθετώντας την εφεύρεση.

Τι άλλο πρέπει να εξετάσουμε?
Που διαφωνείτε?

Ο Ισοστατικός και Υπερστατικός φορέας και ο Υδραυλικός ελκυστήρας.

Τα κάθετα στοιχεία ( κολόνες τοιχία ) ενός φέροντα που είναι προτεταμένα με το έδαφος με τον μηχανισμό του υδραυλικού ελκυστήρα στην διέγερση ενός σεισμού, έχουν στατικά φορτία που μοιάζουν ως προς την φορά και το είδος των φορτίων με έναν μονόπακτο οριζόντιο φορέα σε κατάσταση ηρεμίας.
Τόσο τα κάθετα στοιχεία κατά τον σεισμό, όσο και ο μονόπακτος οριζόντιος φορέας παραλαμβάνουν
α) Ροπές
β) Κάμψεις
γ) Τέμνουσες
δ) και έχουν και τα δύο κρίσιμες διατομές.

Δεδομένου της ομοιότητας των δύο φορέων, μπορούν και οι δύο να εξεταστούν ως ισοστατικοί, ή υπερστατικοί φορείς.
Οπότε
α) Ότι χαρακτηριστικά έχουν οι ισοστατικοί φορείς αυτά ισχύουν τόσο για τα κάθετα αθροιζόμενα καθ ύψος στοιχεία, όσο και για τους μονόπακτους φορείς.
β) Ότι χαρακτηριστικά έχουν οι υπερστατικοί φορείς, αυτά ισχύουν τόσο για τα κάθετα αθροιζόμενα καθ ύψος στοιχεία, όσο και για τους μονόπακτους φορείς.

Ας εξετάσουμε τώρα ένα υπερστατικό και έναν ισοστατικό μονόπακτο φορέα.

Τα στατικά μεγέθη ενός υπερστατικού φορέα είναι
α) Τα μεγέθη του αντίστοιχου ισοστατικού φορέα
β) Συν κάποια συμπληρωματικά μεγέθη τα οποία προκύπτουν όταν επιλύσουμε τον ισοστατικό φορέα με τις ροπές που αναπτύσσονται στις υπερστατικές στηρίξεις.

Στους υπερστατικούς φορείς, λόγο των συμπληρωματικών στατικών μεγεθών, προκύπτουν διαφοροποιήσεις συγκρινόμενοι με τους ισοστατικούς μονόπακτους φορείς.

Αυτές είναι
α) Μικρότερες ροπές στα ανοίγματα.
β) Περισσότερες κρίσιμες διατομές σε κάμψη.
γ) Μεγαλύτερες αντοχές προς τις τέμνουσες, ιδικά στην θέση της πάκτωσης.

Συμπέρασμα
α) Μικρότερες ροπές στα ανοίγματα επιτρέπουν μικρότερες διατομές των φορέων.
β) Περισσότερες κρίσιμες διατομές επιτρέπουν ανακατανομή της έντασης του φορέα σε περισσότερα σημεία αυξάνοντας κατ αυτόν τον τρόπο την φέρουσα ικανότητα.
Χάρις στην δυνατότητα ανακατανομής της έντασης, η φέρουσα ικανότητα του φορέα αυξάνει κατά 33%

Θα εξετάσουμε βάση των άνω αναφερθέντων, κατά πόσο η προένταση των κάθετων στοιχείων χρησιμοποιώντας τον υδραυλικό ελκυστήρα δομικών έργων καθιστά εφικτή την αποτροπή του μηχανισμού ορόφου.
Ερώτηση
Πως δημιουργείται ο μηχανισμός ορόφου?
Απάντηση
Όταν τα οριζόντια φορτία του σεισμού επενεργούν σε μία μόνο κρίσιμη διατομή ενός ορόφου, και δεν διαμοιράζονται καθ όλον τον κάθετο άξονα των κάθετων στοιχείων.
Ερώτηση
Γιατί η κάθετη προένταση από μόνη της καταργεί τον μηχανισμό ορόφου?
Απάντηση
Διότι λόγο της προέντασης των κάθετων στοιχείων, οι κρίσιμες διατομές είναι περισσότερες από μία και επιτρέπουν ανακατανομή της έντασης του φορέα σε περισσότερα σημεία αυξάνοντας κατ αυτόν τον τρόπο την φέρουσα ικανότητα των κάθετων στοιχείων στις πλάγιες φορτίσεις του σεισμού, αποτρέποντας κατ αυτόν τον τρόπο τον μηχανισμό ορόφου.

Ακόμα
Στον σεισμό, ο κάθε ένας από τους δύο κάθετους τένοντες οι οποίοι είναι τοποθετημένοι στα δύο άκρα ενός τοιχίου αλληλοεξουδετερώνει τα φορτία των πλευρικών τάσεων που αναπτύσσονται κατά των σεισμό.

Υπάρχει το πλεονέκτημα ότι το κάθετο στοιχείο δεν κινδυνεύει από λυγισμό διότι ο κάθε τένοντας του τοιχίου, αντιδρά στον λυγισμό εναλλάξ.
Πράγματι, εάν αρχίσει το φαινόμενο του λυγισμού, οι τένοντες τείνουν να επιμηκυνθούν, για να ακολουθήσουν τον λυγισμό του κάθετου στοιχείου.

Επειδή όμως οι τένοντες υπόκεινται σε μεγάλες εφελκυστικές τάσεις, αντιδρούν στην παραμόρφωση που τους επιβάλουν τα εξωτερικά φορτία του σεισμού, εξουδετερώνοντας τον λυγισμό, οπότε και την συγκέντρωση τον φορτίων σε ένα σημείο ( κρίσιμη διατομή ) που έχει σαν αποτέλεσμα τον μηχανισμό του ορόφου.

Η προένταση υπόκειται σε κανόνες η οποίοι βασίζονται στην αρχή της επαλληλίας των τάσεων.

Σύμφωνα με αυτήν την αρχή, όταν επάνω σε ένα σώμα ενεργούν συγχρόνως δύο φορτίσεις, οι πλευρικές και διατμητικές τάσεις των κάθετων στοιχείων, σε κάθε σημείο του σώματός τους, ισούται με το αλγεβρικό άθροισμα των δυο στοιχείων τάσεων, τις οποίες θα προκαλούσαν στο ίδιο σημείο οι δύο αυτές φορτίσεις, εάν ενεργούσαν χωριστά η κάθε μία.

Η αρχή της επαλληλίας ισχύει εφ όσον οι τάσεις που αντιστοιχούν στις πραγματικές φορτίσεις, περιέχονται μεταξύ ορισμένων ορίων.
Έστω και αν οι τάσεις δρουν με εξωτερική φόρτιση μεταβαλλόμενης φοράς.
0

#11 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 16 Νοέμβριος 2012 - 06:58 μμ

Άξονας Βέλτιστης Στρέψης στα Ασύμμετρα Πολυώροφα Κτίρια

Στα πολυώροφα κτίρια με ασύμμετρες κατόψεις τα οποία υποβάλλονται σε οριζόντιες σεισμικές δυνάμεις, τα δάπεδα των ορόφων υφίστανται ταυτόχρονα μεταφορικές και στρεπτικές μετακινήσεις.

Τα πολυώροφα κτίρια υφίστανται διαφορά φάσης και μεγέθους τιμής της στρέψης καθ ύψος στις πλάκες.

Οι μετακινήσεις αυτές δημιουργούν στα φέροντα δομικά στοιχεία της κατασκευής τάσεις και παραμορφώσεις πολύ διαφορετικές από εκείνες που θα αναπτύσσονταν στα ίδια στοιχεία εάν η κατασκευή ήταν συμμετρική και ως εκ τούτου η μετακίνηση καθαρά μεταφορική.

Έχει αποδειχθεί από μετασεισμικές παρατηρήσεις ότι ένα μεγάλο ποσοστό βλαβών ή και καταρρεύσεων κτιρίων με ασύμμετρες κατόψεις, οφείλεται στις έντονες στρεπτομεταφορικές ταλαντώσεις, οι οποίες δημιουργούν υψηλές απαιτήσεις πλαστιμότητας στα περιμετρικά ιδίως
φέροντα στοιχεία.

Όλα αυτά για τον υφιστάμενο σχεδιασμό, ο οποίος απαιτεί πλάστιμα φέροντα στοιχεία, και έλεγχο της σεισμικής απόκρισης με την δυναμική φασματική μέθοδο και την απλοποιημένη φασματική μέθοδο.

Η μέθοδος του προτεταμένου φορέα με το έδαφος που εφαρμόζει ο υδραυλικός ελκυστήρας ασχολείται κυρίως με το μέγεθος το οποίο σχετίζεται με την ακτίνα δυστρεψίας του κτηρίου (στρεπτική ευαισθησία του κτιρίου )

Την ελαχιστοποίηση της στρεπτικής ευαισθησία του προτεταμένου κτιρίου με το έδαφος η μέθοδός μου την αντιμετωπίσει με την κατάλληλη διαστασιολόγιση

α) στην τομή, των κάθετων στοιχείων ( διαστάσεις ικανές για την παραλαβή της στρέψης )

β) στο σχήμα των κάθετων στοιχείων ( Παραλληλόγραμμα σχήματα τοιχίων, σταυροειδείς τομές, και φρεάτια, είναι τα κατάλληλα σχήματα)

γ) την κατεύθυνση των κάθετων φερόντων στοιχείων πάνω στην κάτοψη.

Από μόνη της η προένταση μεταξύ εδάφους και δώματος, βελτιώνει το οπλισμένο σκυρόδεμα των φερώντων κάθετων στοιχείων, ως προς την αντοχή τους στις μεταφερόμενες φορτίσεις της στρέψης.
Οι παραμορφώσεις στην στρέψη είναι μικρές λόγο μικρής πλαστιμότητας που προκαλεί η προένταση.

Σε προκατασκευασμένα από Ο.Σ και γενικά κατασκευές εξ ολοκλήρου από Ο.Σ προτεταμένες σε κατάλληλα επιμέρους σημεία, δεν υφίσταται πρόβλημα για την επίλυση του Άξονα Βέλτιστης Στρέψης ακόμα και στα Ασύμμετρα Πολυώροφα Κτίρια.

Οριζόντια προένταση υπογείου με τον απλό ελκυστήρα.

Η προένταση με τον ελκυστήρα δομικών έργων, μπορεί να γίνει και οριζοντίως.

Π.χ αν έχουμε μία πολυκατοικία η οποία διαθέτει ένα ή δύο υπόγεια μπορούμε να τα πακτώσουμε με το έδαφος εφαρμόζοντας οριζόντια προένταση στα πρανή της εκσκαφής σε επιμέρους σημεία μεταξύ του ύψους των πρανών του τοιχίου του υπογείου, και των πρανών της οριζόντιας γεώτρησης που ανοίγουμε.

Αυτήν την προένταση την εφαρμόζουμε με τον μηχανισμό του απλού ελκυστήρα που σας παραθέτω στο link αυτό http://postimage.org/image/15or8eeuc/

Όσο βιδώνουμε το κοχλία του τένοντα, τόσο ο μηχανισμός του ελκυστήρα ανοίγει και πακτώνει στα πρανή της γεώτρησης, εξασκώντας συγχρόνως μία προένταση μεταξύ τοιχίου και πρανών που υπογείου.
Με αυτήν την μέθοδο, εφαρμόζουμε τον φυσικό μηχανισμό ενός δένδρου, το οποίο χρησιμοποιεί τις ρίζες του για να αντέξει τις πλάγιες φορτίσεις του αέρα.

Αυτή η μέθοδος είναι πολύ αποτελεσματική, διότι η διαστασιολόγιση των τοιχίων ενός υπογείου στην διατομή κάτοψις είναι μεγάλη, έχοντας αφενός μεγάλες αντοχές στις ροπές του που προκαλεί η ταλάντωση του κτιρίου κατά την διέγερση του σεισμού, και αφετέρου τα πρανή του τοιχίου ( έχοντας μεγάλη επιφάνεια ) μας δίνουν την δυνατότητα να τα πακτώσουμε περιμετρικά σε πολλά επί μέρους σημεία των πρανών του υπογείου.

Αυτήν την μέθοδο μπορούμε να την εφαρμόσουμε και στα καταδυόμενα φρεάτια, όταν θέλουμε να πακτώσουμε με το έδαφος μεγάλες κατασκευές, όπως είναι οι πυλώνες γεφυρών, ανεμογεννήτριες κ.λ.π μεγάλες κατασκευές, χρησιμοποιώντας ένα ή και περισσότερα καταδυόμενα φρεάτια προτεταμένα οριζοντίως και καθέτως με το έδαφος.
2 ΒΙΝΤΕΟ της αντισεισμικής ευρεσιτεχνίας. Έχουν ήχο.
http://www.youtube.c...h?v=KPaNZcHBKRI
http://www.youtube.c...h?v=JJIsx1sKkLk

Αιτίες αστοχίας αδρανή οπλισμού, και σφάλματα του Ε.Α.Κ

α) Ποιος είναι αυτός που πιστεύει ότι οι κόμβοι ενός φέροντος οργανισμού, έχουν την δυναμική αντοχή να παραλάβουν τα φορτία του φέροντα?
Πιστεύω ότι δεν είναι δυνατόν, όταν ο κάθετος άξονας του φέροντα αλλάζει μοίρες λόγο της ταλάντωσης που προκαλεί ο σεισμός, να αλλάζει μοίρες και ο οριζόντιος άξονας.

Η παραμόρφωση του κόμβου είναι αναπόφευκτη.

Η αύξηση του οπλισμού δεν προσφέρει πολύ καλά αποτελέσματα, διότι περαιτέρω αύξηση οπλισμού, πρέπει να ακολουθείται με περαιτέρω αύξηση της διαστασιολόγισης του σκυροδέματος, οπότε και με περισσότερα φορτία τα οποία αυξάνουν το βάρος του φέροντα που συμβάλει στην μεγαλύτερη καταπόνηση με ροπές και τέμνουσες τους κόμβους.

Η μόνη λύση είναι να σταματήσουμε τον κατακόρυφο άξονα του φέροντα να αλλάζει μοίρες κατά την ταλάντωση του σεισμού.
Μόνο τότε θα σταματήσουμε τα στατικά φορτία του φέροντα να προκαλούν αστοχία στους κόμβους.

Ο Ε.Α.Κ εφαρμόζει ως κανόνα την πλαστιμότητα, λόγο αδυναμίας των κόμβων να παραλάβουν τα στατικά φορτία του φέροντα.

Η πλαστιμότητα είναι μία λύση για μικρούς σεισμούς, η οποία έχει ένα βασικό μειονέκτημα το οποίο είναι η παραμόρφωση.

Η παραμόρφωση σημαίνει στην καλύτερη των περιπτώσεων επισκευές, και στην χειρότερη ....αστοχία.

β) Ξέρουμε, και αναφέραμε σε προηγούμενη απάντηση ότι,... Το σκυρόδεμα χαρακτηρίζεται από ικανή θλιπτική αντοχή,
αλλά από πολύ μικρή εφελκυστική αντοχή. ( 1/12 της θλιπτικής αντοχής του )

Για να παραλάβει τις κάμψις του φορέα, οπλίζεται σε επί μέρους σημεία με χάλυβα ο οποίος έχει εφελκυστικές αντοχές.

Με την απαίτηση μεγαλυτέρων ελεύθερων χώρων, το άνοιγμα των οριζόντιων καμπτόμενων φορέων αυξάνει και μαζί τους αυξάνει και η καμπτική επιπόνηση του φορέα.

Οι αναπτυσσόμενες εφελκυστικές και θλιπτικές τάσεις αποκτούν μεγάλο μέγεθος, και η λύση του οπλισμένου σκυροδέματος αποδεικνύεται ανεπαρκής.

Από μία τιμή του ανοίγματος και πέραν, φορείς από οπλισμένο σκυρόδεμα δεν μπορούν να αντέξουν ούτε το ίδιο τους το βάρος.

Ξέρετε γιατί συμβαίνει αυτό???

Για μένα συμβαίνει για έναν και μόνο λόγο.
Όχι γιατί οι θλιπτικές αντοχές του ξεπερνούν τα όρια σε θλίψη, διότι αν ήταν αυτός ο κύριος λόγος, αν αυξάναμε την διατομή του καθ ύψος, θα είχαμε και αύξηση της θλιπτικής του ικανότητας.

Το πρόβλημα για μένα είναι ότι .....τον εφελκυσμό τον παραλαμβάνει ο χάλυβας.
Για να παραλάβει όμως ο χάλυβας τον εφελκυσμό, πρέπει τα άκρατου να είναι καλά πακτωμένα μέσα στο σκυρόδεμα, για να υπάρξει η απαιτούμενη ισόποση αντίσταση στον εφελκυσμό που προκαλείτε στον χάλυβα από τα φορτία .

Αυτή είναι η αδυναμία του σκυροδέματος.
Μετά από μία ορισμένη τιμή τάσης, αυτό αδυνατεί να πακτώσει αρκετά ικανά τον χάλυβα.

Όσο χάλυβα και να βάλετε στο σκυρόδεμα, όσους γάντζους και να κάνετε, μετά από μία τιμή τάσης, η πάκτωση του χάλυβα από το σκυρόδεμα είναι ανεπαρκής και αστοχεί.
Έχετε δει ποτέ τον χάλυβα κομμένο μετά από αστοχία?

Π.Χ οπλίστε μία κολόνα από βούτυρο με όσα χάλυβα θέλετε...αυτή θα αστοχήσει διότι ποτέ δεν θα παραλάβουμε τις πραγματικές αντοχές του χάλυβα στον εφελκυσμό, λόγο αδυναμίας πάκτωσης αυτού από το βούτυρο.

Για τους πάρα πάνω λόγους χρειάζεται ο ελκυστήρας, ο οποίος αφενός καταργεί την μεγάλη ταλάντωση και αφετέρου πακτώνει καλύτερα και προκαταβολικά τα άκρα του τένοντα, αυξάνοντας συγχρόνως την αντοχή του φέροντα στις τέμνουσες.
Ακόμα σχεδιάζετε με τον Ε.Α.Κ?
0

#12 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 23 Νοέμβριος 2012 - 04:20 μμ

Τα πειράματα δε γίνονται μόνο μέσα στα εργαστήρια, ούτε καν στον φυσικό κόσμο που μας περιβάλλει, προκαλώντας μας συνεχώς να λύσουμε τα μυστήριά του. Τα πειράματα γίνονται μέσα...

στο νου των ανθρώπων πρώτα από όλα κι από κει ξεκινούν το ταξίδι τους για να δοκιμαστούν και να εφαρμοστούν οπουδήποτε αλλού.

Κάποια όμως από αυτά, παραμένουν εκεί που γεννήθηκαν: στη χώρα του νου.

Ακόμα όμως και αυτά τα πειράματα που γίνονται στις σεισμικές βάσεις, δεν αντιπροσωπεύουν το αληθές για έναν και μόνο λόγο....πακτώνουν με βίδες τον φέροντα με την σεισμική βάση.
Αυτό δεν αντιπροσωπεύει το αληθές των σχεδιαζόμενων σημερινών κατασκευών.
Αντιπροσωπεύει την ευρεσιτεχνία μου.

Άλλες χρίσεις του Ελκυστήρα Δομικών Έργων. ( πλην της αντισεισμικής προστασίας. )

Η ισχυρή πάκτωση με το βραχώδες ή ιλαρό έδαφος που εφαρμόζετε με τον μηχανισμό του ελκυστήρα, τον κάνει τον πλέον κατάλληλο για χρήσεις πάκτωσης διάφορων εφαρμογών όπως

α) Στήριξη των ξύλινων κολονών της Δ.Ε.Η με συρματόσχοινα
β) Πάκτωση των τροχόσπιτων με το έδαφος για την προστασία από τους ανεμοστρόβιλους.
γ) Πάκτωση για αερογέφυρες
δ) Προστασία πρανών από κατολισθήσεις βράχων, όπως συμβαίνει στα Τέμπη.
ε) Αντιστήριξη τοιχίων στην εθνική οδό.
ζ) Πάκτωση των ελαφριών σπιτιών και κατασκευών για προστασία από τον ανεμοστρόβιλο
η) Πάκτωση του τένοντα των γεφυρών
Γενικά είναι η καλύτερη πάκτωση εδάφους για διάφορες χρίσεις στήριξης, όπως να παραλάβει φορτία θεμελίωσης, ή τάσεις εφελκυσμού, ή συμπύκνωση εδάφους.
0

#13 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 24 Νοέμβριος 2012 - 09:26 μμ

1) Γιατί πρέπει να πακτώνουμε τα κάθετα στοιχεία του φέροντα με το έδαφος με τον μηχανισμό του ελκυστήρα?.....

Για να σταματήσουμε την παραμόρφωση όλων των κόμβων που προκαλεί η ταλάντωση.
Για να σταματήσουμε τις ροπές που δημιουργούν τις τέμνουσες στους κόμβους.

2) Γιατί αντί μιας απλής πάκτωσης της κατασκευής με το έδαφος, είναι προτιμότερη η προένταση της κατασκευής με το έδαφος στα πλαίσια της επαλληλίας ?....

Για πολλούς λόγους...
Ο κυριότερος λόγος είναι ότι έχουμε τα καλά της προέντασης, όπου καταστούν τα κάθετα φέροντα στοιχεία υπερστατικά.
Σαν υπερστατικά κάθετα φέροντα στοιχεία έχουν ....

α) μεγαλύτερες αντοχές στην τέμνουσα βάσης ( ξεπερνούν το 33% )

β)μικρότερη στρεπτική ευαισθησία του κτιρίου στα πολυώροφα κτίρια με ασύμμετρες κατόψεις, οπότε και μικρότερη παραμόρφωση.

γ)Περισσότερες κρίσιμες διατομές σε κάμψη.

Περισσότερες κρίσιμες διατομές στα κάθετα φέροντα στοιχεία, επιτρέπουν ανακατανομή των πλάγιων φορτίσεων του σεισμού σε περισσότερα σημεία των κολονών, μειώνοντας ή και καταργώντας κατ αυτόν τον τρόπο τον μηχανισμό ορόφου, που προκαλείτε κατά κύριο λόγο, λόγο τις συγκέντρωσης των φορτίσεων σε μία κρίσιμη διατομή ενός ορόφου της πολυκατοικίας, με αποτέλεσμα την αστοχία.

3) Γιατί έχουμε δύο ειδών ελκυστήρες?...( τον υδραυλικό ελκυστήρα, και τον απλό ελκυστήρα )

Για δύο κύριους λόγους.
Ο πρώτος λόγος είναι οικονομικός.
Ο απλός ελκυστήρας στοιχίζει λιγότερο από τον υδραυλικό ελκυστήρα.
Χρησιμεύει για να πακτώνουμε ή να εφαρμόζουμε προένταση σε κατασκευές που εδράζονται σε πετρώδη θεμελίωση.
Ο λόγος που είναι κατάλληλος για πετρώδη θεμελίωση, είναι διότι κατά την ταλάντωση του κτηρίου η άγκυρα του μηχανισμού δεν διατρέχει τον κίνδυνο να απαγκιστρωθεί από τα πρανή της γεώτρησης λόγο της υποχώρησης αυτών, διότι όπως ξέρουμε τα στερεά δεν συμπιέζονται.

Ο υδραυλικός ελκυστήρας είναι για χαλαρά εδάφη, και είναι υδραυλικός για να διορθώνει την τάνυση του τένοντα όταν...

α) τα πρανή της γεώτρησης παραμορφωθούν. ( μεγαλώσουν λόγο της πίεσης που υφίσταται από τις μακροχρόνιες τάσεις που δέχονται )
β) όταν ο χάλυβας του τένοντα χαλαρώσει λόγο της έρπης που υφίσταται από την μακροχρόνια τάση που δέχεται.
γ) όταν ο χάλυβας του τένοντα χαλαρώσει λόγο συρρίκνωσης του σκυροδέματος κατά την μακροχρόνια ξήρανση.

Ακόμα βοηθάει την κατασκευή ( λόγο του υδραυλικού συστήματος )

α) να μην πάθει καθίζηση όταν υποχωρήσει το έδαφος κάτω από την βάση.

β) Εφαρμόζει Φθίνουσα αρμονική ταλάντωση μέσω του υδραυλικού συστήματος της ευρεσιτεχνίας στον φέροντα,
ώστε να έχουμε αρμονική απόσβεση των φορτίσεων που εφαρμόζει πλαγίως η ταλάντωση.

γ) ελέγχει την πλαστιμότητα καθορίζοντας εκ των προτέρων την ακτίνα καμπυλότητας του φέροντα και των κάθετων στοιχείων, ώστε η στάθμη επιπόνησης του φορέα να μην υπερβεί τα όρια και εισέλθει στην στάθμη αστοχίας.
0

#14 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 01 Δεκέμβριος 2012 - 08:11 πμ

Μπορούμε να πούμε ότι..
Η Δύναμη είναι φορτίο, ροπή ή τάση, ενώ η Παραμόρφωση είναι επιμήκυνση, καμπυλότητα, βέλος ή στροφή.

Η δύναμη και η παραμόρφωση συνυπάρχουν ως οντότητα, διότι η μία δεν υφίσταται χωρίς την άλλη.

Προυπόθεση για να υπάρξουν αυτές οι δύο οντότητες είναι η ύλη, η οποία εμπεριέχει δυνάμεις, και παραμορφώνεται από εσωτερικές και εξωτερικές επιδράσεις φορτίων.

Με την ίλη μπορείς να κατασκευάσεις διάφορα σχήματα, από τα οποία εξαρτάτε η τιμή της δύναμης και της παραμόρφωσης.

Η τιμή της δύναμης και της παραμόρφωσης εξαρτάτε και από άλλους παράγοντες όπως είναι η σύνθεση της ύλης, που καθορίζει το βάρος της και την αντοχή της, η επιτάχυνση εξωτερικών φορτίσεων η οποία επηρεάζει τις παραμορφώσεις, καθώς και η αντοχή της βάσεως όπου εδράζεται η ύλη.

Στον φέροντα οργανισμό ενός έργου, η δύναμη και η παραμόρφωση είναι το Α και το Ω στην στατική και δυναμική των κατασκευών.
Παραλείψαμε κάτι από τα πάρα πάνω?
Ναι.
Την πάκτωση ή την προένταση της κατασκευής με το έδαφος, ( δηλαδή την σύνδεσή της κατασκευής με αυτό, ) καθώς και την πλαστιμότητα των κατασκευών, ή την ακαμψία αυτών.

Άλλες δυνάμεις και παραμορφώσεις συντελούνται όταν ο φέροντας είναι ασύνδετος με το έδαφος,.... άλλες δυνάμεις και παραμορφώσεις συντελούνται όταν ο φέροντας είναι πακτωμένος με το έδαφος,... άλλες δυνάμεις και παραμορφώσεις συντελούνται όταν ο φέροντας είναι προτεταμένος με το έδαφος, και άλλες δυνάμεις και παραμορφώσεις συντελούνται αν ο φορέας είναι πλάστιμος, και άλλες όταν είναι άκαμπτος.

Το ερώτημα που τίθεται είναι πια από τις πέντε μεθόδους είναι πιο κατάλληλη για την στατική και δυναμική των κατασκευών???

Δεδομένου ότι η σχεδιαζόμενες κατασκευές πλάστιμες ή άκαμπτες που απλός εφάπτονται του εδάφους θεμελίωσης είναι δοκιμασμένες στην πεπατημένη των κατασκευών, τίθεται το ερώτημα αν οι άλλες μέθοδοι που για πρώτη φορά προτείνω χρίζουν εφαρμοσμένης έρευνας.

Ακόμα πια μέθοδος είναι λογική ώστε να έχουμε τις μικρότερες παραμορφώσεις???
Θέλουμε ή δεν θέλουμε μικρότερες παραμορφώσεις στις δομικές κατασκευές?
Η πλαστιμότητα είναι παραμόρφωση ναι ή όχι?

Που είναι καλύτερα να έχουμε αρμονική απόσβεση της ταλάντωσης?...στο δώμα, κάθετη στα κάθετα στοιχεία, ή πλαγίως των κάθετων στοιχείων ή και στα δύο επιμέρους σημεία?
0

#15 User is offline   seismic Icon

  • ***
  • PipPipPip
  • Ομάδα: Μέλος
  • Δημοσιεύσεις: 144
  • Μέλος από: 21-Απρίλιος 12
  • Ειδικότητα:Εργοδηγός Δομικών Εργων

Δημοσιεύθηκε 02 Δεκέμβριος 2012 - 09:07 πμ

Η συνεργασία μεταξύ σκυροδέματος και χάλυβα σε μια κατασκευή από Ο.Σ. επιτυγχάνεται με τη συνάφεια.
Με τον όρο συνάφεια ορίζεται η συνδυασμένη δράση των μηχανισμών που παρεμποδίζουν τη σχετική ολίσθηση μεταξύ των ράβδων του οπλισμού και του σκυροδέματος που τις περιβάλλει.

Οι επιμέρους μηχανισμοί της συνάφειας είναι η πρόσφυση, η τριβή και, για την περίπτωση ράβδων χάλυβα με νευρώσεις, η αντίσταση του σκυροδέματος το οποίο εγκλωβίζεται μεταξύ των νευρώσεων.

Η συνδυασμένη δράση των μηχανισμών αυτών θεωρείται ισοδύναμη με την ανάπτυξη διατμητικών τάσεων στη επιφάνεια επαφής σκυροδέματος και χάλυβα.

Όταν οι τάσεις αυτές φθάσουν στην οριακή τιμή τους επέρχεται καταστροφή της συνάφειας με τη μορφή διάρρηξης του σκυροδέματος κατά μήκος των ράβδων και αποκόλλησης των ράβδων χάλυβα.

1) Το ερώτημα είναι αν η συνάφεια μεταξύ χάλυβα και Ο.Σ είναι μικρότερη από την εφελκυστική ικανότητα του χάλυβα.

Αν είναι μικρότερη, τότε δεν καταλαβαίνω τι νόημα έχει ο επιπλέον οπλισμός ( για την παραλαβή μεγαλύτερων εφελκυστικών τάσεων ) πέραν της αντοχής της συνάφειας μεταξύ χάλυβα και Ο.Σ.

Βέβαια η μείωση των τάσεων επιτυγχάνεται με αύξηση της επικάλυψης και μείωση της διαμέτρου των ράβδων του οπλισμού.

Η αύξηση της οριακής τιμής τους επιτυγχάνεται με αύξηση της αντοχής του σκυροδέματος.

Η παρουσία εγκάρσιου οπλισμού (συνδετήρων) δρα ευνοϊκά περιορίζοντας το άνοιγμα των αναπτυσσόμενων ρωγμών στη επιφάνεια οπλισμού και σκυροδέματος.

2) Ερώτημα...καλά όλα αυτά αλλά, πως αντιμετωπίζουμε την διαφορετικότητα της ελαστικότητας του σκυροδέματος και του χάλυβα πάνω στην ακτίνα καμπυλότητας?

Δηλαδή κατά την ταλάντωση του φέροντα τα κάθετα στοιχεία ( κολόνες ) εμφανίζουν την ακτίνα καμπυλότητας η οποία εξωτερικά των στοιχείων τείνει να μεγαλώσει, αξιώνοντας από την επικάλυψη του σκυροδέματος να είναι πιο πλάστιμη και από τον χάλυβα αν δεν θέλουμε την αστοχία του.

Αφού ξέρουμε ότι η πλαστιμότητα του Ο.Σ είναι κατά πολύ μικρότερη της πλαστιμότητας του χάλυβα, αυτό δεν είναι μεγάλο πρόβλημα συμβάλλοντας στην αστοχία?

Για εμένα είναι μεγάλο πρόβλημα για τρεις βασικούς λόγους.

α) διότι το σκυρόδεμα αδυνατεί να είναι τόσο ελαστικό ώστε να επιμηκυνθεί όσο απαιτεί η ακτίνα καμπυλότητας, και αφετέρου

β) η συνάφεια καταστρέφεται διότι δημιουργούνται μεγάλες διατμητικές τάσεις μεταξύ χάλυβα και σκυροδέματος λόγο
διαφορετικής ακτίνας καμπυλότητας που έχουν αυτά τα υλικά λόγο της θέσεως που κατέχουν στο υποστύλωμα.

και γ) Αν ένα υλικό είναι πλάστιμο όπως είναι ο χάλυβας, και το άλλο υλικό είναι μη πλάστιμο όπως είναι το σκυρόδεμα,...πιστεύω ότι αυτή η σχέση δημιουργεί μεγάλες ακτινωτές διατμητικές τάσεις στην συνάφεια των δύο υλικών.

Τελικά η πλαστιμότητα δεν είναι τόσο πλάστιμη σε υλικά διαφορετικής πλαστιμότητας.
Μήπως οι υπερστατικοί ( προτεταμένοι με το έδαφος ) φορείς είναι καλύτεροι ?

Υ.Γ
Ξέρουμε ότι σε έναν φορέα εάν αρχίσει το φαινόμενο του λυγισμού, ο οπλισμός τείνει να επιμηκυνθεί, για να ακολουθήσει τον λυγισμό του κάθετου στοιχείου.

Επειδή όμως ο χάλυβας υπόκεινται σε μεγάλες εφελκυστικές τάσεις, αντιδρά στην παραμόρφωση που του επιβάλουν τα εξωτερικά φορτία του σεισμού.

Ερώτημα που αντιδρά ακριβώς ο οπλισμός?
Αντιδρά
α) στην συνάφεια που υπάρχει μεταξύ αυτού και του σκυροδέματος
β) στο περισφιγμένο σκυρόδεμα, που προσπαθεί πλάγιο αξονικά με καμπτικές τάσεις να του μεγαλώσει την ακτίνα καμπυλότητας.
Ερώτημα
Αν αυτό εφαρμόζει το περισφιγμένο σκυρόδεμα στον χάλυβα το ίδιο δεν εφαρμόζει και ο χάλυβας στην επικάλυψη του σκυροδέματος?
Αυτό με την σειρά του εγκρίνεται.
Για τους λόγους αυτούς, θα ήταν καλό να περιορίσουμε την πλαστιμότητα
Βλάπτει σοβαρά τις κατασκευές, αν αυτές δεν είναι κατασκευασμένες από λάστιχο.
0

  • (10 Σελίδες)
  • +
  • 1
  • 2
  • 3
  • Last »


4 χρήστες διαβάζουν αυτό το θέμα
0 μέλη, 4 επισκέπτες, 0 ανώνυμοι χρήστες