Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Γενικά θέματα για Πολιτικούς Μηχανικούς

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Σάβ Νοέμ 06, 2010 7:06 pm

δ) Αρχική Ερώτηση Γιαννης-ιος
δ) Έχετε δει ποτέ να είναι κομμένος ο χάλυβας σε ερείπια σεισμού? Δεν αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί συμβαίνει αυτό, και δεν κόβετε?
Γιατί το σκυρόδεμα δεν αντέχει,το τράβηγμα του χάλυβα. Είναι σαν να βάζετε το σίδερο μέσα στο βούτυρο, και να έχετε την αξίωση το βούτυρο να φέρει αντίσταση στον χάλυβα. Με την προένταση συμβαίνει το ίδιο?

δ) Απάντηση kostassid
δ) Σε μία αλυσίδα υλικών αστοχεί ο πιο αδύναμος κρίκος (σε περίπτωση μεταλλικού κτηρίου αστοχεί αντίστοιχα ο χάλυβας, βλέπε στέγαστρο Αρ. χώρου Σαντορίνης) Γενικά προσπαθούμε να διαρρεύσει ο χάλυβας και η διατομή πλάστιμα και να αποφύγουμε την κατάρρευση. Στο 90% πιστέυω το πετυχαίνουμε εκτός εκ των υστέρων εγκλημάτων όπως Ρικομεξ, Dia Φιλαδέλφειας, Μενίδι χωρίς τσέρκια κλπ.

δ) Ανταπάντηση Γιαννης-ιος
Θα εξετάσουμε τώρα πως επενεργούν όλα αυτά τα είδη δυνάμεων που αναλύσαμε ανωτέρω σε μία δομική κατασκευή όταν υπάρχει σεισμός ή εξαιρετικά ισχυρός άνεμος.

Στις περιπτώσεις λοιπόν σεισμού ή πολύ ισχυρού ανέμου (ανεμοστρόβιλου) δημιουργούνται πλάγιες δυνάμεις (δείτε το σχήμα 4 (40))http://postimage.org/image/3zj6ro5g/. Η κολώνα του σκελετού (34) γέρνει δεξιά και αριστερά λόγω της ταλάντωσης που προκαλεί ο σεισμός.

Όπως παρατηρείται στο σχήμα 4, http://postimage.org/image/3zj6ro5g/ κατά την διάρκεια της ταλάντωσης της κολώνας, όταν η κολώνα γέρνει αριστερά δημιουργούνται δυνάμεις εφελκυσμού (42) στην δεξιά πλευρά της και δυνάμεις θλίψης (45) στην αριστερή πλευρά της.

Γι’ αυτόν τον λόγο και τοποθετούμε τον σίδηρο εξωτερικά για να «παίρνει» τον εφελκυσμό εναλλάξ πότε από την μία πλευρά και πότε από την άλλη. Όταν η κολώνα γύρει δεξιά ισχύει ακριβώς το αντίθετο απ’ αυτό που μόλις περιγράφηκε προηγουμένως, και ούτω καθ’ εξής καθ’ όλη την διάρκεια του σεισμού. Εδώ βέβαια καλούμαστε να δώσουμε απάντηση στο ερώτημα γιατί ενώ υπολογίζουμε σωστά στατικά αυτές τις δυνάμεις σπάνε οι κολώνες στο σημείο (55); Η απάντηση είναι απλή.

Γνωρίζουμε ότι ο σίδηρος αντέχει στον εφελκυσμό (42) και κάνουμε τους υπολογισμούς με βάση αυτές τις γνώσεις. Δεν υπολογίζουμε όμως και τις άλλες δυνάμεις που δημιουργούνται.

Η πρώτη άγνωστη δύναμη που συνήθως δεν υπολογίζουμε είναι αυτή του λυγισμού 48 που δημιουργείται στο σκυρόδεμα και τον σίδηρο και κανένα απ' αυτά τα υλικά δεν μπορεί να «πάρει» την δύναμη λυγισμού αποτελεσματικά.

Όταν η κολώνα (34) γέρνει, το σκυρόδεμα της κολώνας στο σημείο (60) και μέχρι το σημείο (59) εμφανίζει μια δύναμη εκτοπισμού του σιδήρου προς τα δεξιά (του κάνει σκαμνάκι). Αυτό συμβαίνει επειδή το σκυρόδεμα από το μέσα μέρος του σιδήρου (44) αντέχει στην θλίψη που δημιουργείται μεταξύ των δύο υλικών με αποτέλεσμα να εκτοπίζει τον σίδηρο προς τα έξω με τάση να τον βγάλει από την κολώνα.

Φυσικά, Μετά απ’ αυτήν την εξέλιξη ο σίδηρος δεν μπορεί να «πάρει» τον εφελκυσμό για τον οποίο τοποθετήθηκε αρχικά στην κολώνα. Το άλλο σφάλμα που γίνεται και δεν υπολογίζεται στατικά, θα το παρουσιάσουμε τώρα με ένα απλό παράδειγμα.

Εάν πάρουμε ένα κερί (σχήμα 3 (52))http://postimage.org/image/3zfvoz5w/ και το σπάσουμε στο κάτω μέρος (53) παρατηρούμε ότι το φυτίλι του (51) θα βγει από το κάτω μέρος του κεριού που φέρει και την μικρότερη αντίσταση σε σχέση με το πάνω μέρος του κεριού που είναι και το μεγαλύτερο.

Αυτό συμβαίνει επειδή η δύναμη εφελκυσμού (42) που δημιουργείται στο φυτίλι (51) κατά το σπάσιμο δημιουργεί διάτμηση μεταξύ του κεριού και του φυτιλιού που είναι μικρότερη στο κάτω μέρος του κεριού σε σχέση με την άλλη αντίθετη διάτμηση που δημιουργείται στο πάνω μέρος του κεριού, και αυτό επειδή πάντοτε όπου εμφανίζεται εφελκυσμός εμφανίζεται και διάτμηση ως αντίδραση.

Ακριβώς το ίδιο συμβαίνει και στην κολώνα (34) στο σχήμα 4.
http://postimage.org/image/3zj6ro5g/

Το τμήμα του σιδήρου (44) από το σημείο 58 μέχρι το σημείο (60) είναι μικρότερο από το τμήμα σιδήρου (44) από το σημείο (57) μέχρι το σημείο (59), έτσι η αντίδραση του σκυροδέματος στην διάτμηση (46) που εμφανίζεται στο τμήμα 58 έως (60) είναι μικρότερη οπότε ο σίδηρος βγαίνει σ’ αυτό το τμήμα του σκυροδέματος με αποτέλεσμα την κατάρρευση της δομικής κατασκευής.

Σχεδόν πάντοτε στις δομικές κατασκευές που καταρρέουν κατά την διάρκεια ενός σεισμού το σπάσιμο της κολώνας συμβαίνει περίπου στο ίδιο ύψος όπως φαίνεται στο σχήμα 4
http://postimage.org/image/3zj6ro5g/
και ο σίδηρος βγαίνει - δεν σπάει, δηλαδή ενώ ο σίδηρος αντέχει πολύ μεγαλύτερες δυνάμεις εφελκυσμού, αυτές ακυρώνονται λόγω της αδυναμίας του σκυροδέματος να αντιδράσει στις δυνάμεις διάτμησης που δημιουργούνται στο τμήμα της κολώνας από το σημείο 58 μέχρι το σημείο (60).

Από την ανωτέρω ανάλυση συνάγεται ότι υπάρχει μεγάλη ανάγκη για ένα διαφορετικό τρόπο τοποθέτησης του σιδήρου στις κολώνες, με τον τρόπο αυτό να συνίσταται στο να δημιουργούνται μόνον δυνάμεις εφελκυσμού (42) που αντέχει ο σίδηρος (44) και δυνάμεις θλίψης (45) που αντέχει το σκυρόδεμα (43).

Πρέπει δηλαδή να τοποθετείται ο οπλισμός με τέτοιο τρόπο ώστε να αποφεύγεται η γένεση δυνάμεων διάτμησης (46) μεταξύ του σιδήρου και του σκυροδέματος τις οποίες δεν αντέχει το σκυρόδεμα.

Και η καλύτερη πάκτωση έναντι της διάτμησης, είναι η πάκτωση του μηχανισμού του ελκυστήρα, διότι εφαρμόζει προένταση με καλά ενεργά πακτωμένα άκρα.

ε) Αρχική Ερώτηση Γιαννης-ιος
ε) Ο κόμβος δεν υποφέρει αφάνταστα από τις ροπές? Κάνατε κάτι για να τον ανακουφίσετε?
Στην αδράνεια του βάρους τι αντιτάσσεται? Την ελαστικότητα, και την διατομή κάτοψις των μικρών στοιχείων?

ε) Απάντηση kostassid
ε) Οπλίζουμε κατάλληλα τους κόμβους με κατασκευαστικές διατάξεις οι οποίες όταν εφαρμόζονται τα κτήρια αστοχούν είτε δύσκολα, είτε επιθυμητά.

ε) Ανταπάντηση Γιαννης-ιος

Πάρα κάτω εξηγώ γιατί κατά την ταλάντωση του κτηρίου από τον σεισμό, είναι αδύνατον οι κόμβοι να παραλάβουν τα στατικά φορτία, και δημιουργούν τα λοξά τόξα, ή τις λοξές ρωγμές.

Στο post υπάρχουν τέσσερα σχήματα
http://www.postimage.org/image.php?v=aVQpBRi

Το σχήμα (1) είναι ένα συμπαγή σώμα, με γωνίες εξωτερικές Α-Β
χωρίς εσωτερικές γωνίες (κόμβους)
Αν σταθεροποιήσουμε αυτό το συμπαγές σώμα σε αυτή την θέση, (υπό κλίση, από το έδαφος) τότε τα στατικά φορτία του συμπαγούς σώματος Γ-Δ, εξασκούν μία δύναμη διάτμισης ύψους Ε-Ζ με φορά Γ-Δ.

Αυτή η δύναμη Γ-Δ δεν είναι ικανή να κάμψει τις διατμητικές αντοχές Ε-Ζ

Στο σχήμα (2)
Αν σταθεροποιήσουμε αυτό το σώμα του σκελετού σε αυτή την θέση, (υπό κλίση, από το έδαφος) τότε τα στατικά φορτία του φέροντος, θα πάνε να προκαλέσουν διάτμιση στα σημεία των κόμβων (Γ) και (Δ)
Ώμος διότι η γωνία Α-Β είναι μεγάλη, μπορεί οι κόμβοι (Γ) και (Δ) να αντέξουν το στατικό βάρος του φέροντα.

Στο σχήμα (3)
Αν σταθεροποιήσουμε αυτό το σώμα του σκελετού σε αυτή την θέση, (υπό κλίση, από το έδαφος) τότε τα στατικά φορτία του φέροντος, θα πάνε να προκαλέσουν διάτμιση στα σημεία των κόμβων (Γ) και (Δ)
Ώμος διότι η γωνία αυτή δεν είναι Α-Β αλλά είναι όσο το πάχος των υποστυλωμάτων
(Α) + (Β) μικρότερης αντοχής, δεν θα αντέξει τα φορτία του φέροντος.

Στο σχήμα (4)
Σε αυτό το σχήμα, βλέπουμε την ίδια παθογένεια, με το σχήμα (3), με την διαφορά, ότι του έχουμε προσθέσει και τα στατικά φορτία της οπτοπλινθοδομής, η οποία μόνο φορτία δίνει, στα σημεία (Α) και (Β)
Με αυτό το σύστημα κατασκευάζουμε τις οικοδομές σήμερα, και για τον λόγο αυτό έχουν παθογένεια.
Σκεφτείτε τι ροπές παίρνουν οι κόμβοι των πρώτων ορόφων, αν είναι πολυόροφο
Πέστε μου πως να μην δημιουργηθούν οι λοξές ρωγμές?

Τι κάνουμε στο κάτω κομβικό σημείο των κολωνών του πρώτου ορόφου?

Πως σταματάμε τις ροπές και τις ρωγμές....έτσι http://www.youtube.com/watch?v=HyAxO1lH5YE
ή έτσι http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZcHBKRI

Ακόμα
Όπως βλέπουμε στο σχήμα ( 1 ) http://postimage.org/image/52uz57l0/
η επιτάχυνση του σεισμού ( Β ) δημιουργεί στο στοιχείο ένταση αδράνειας ( Α ) με αποτέλεσμα την δημιουργία ( γύρο από το κέντρο ) της ροπής ( Γ ).

Για να μην σηκωθεί το στοιχείο, πρέπει να υπάρχει μία αντίστροφη ροπή
ισορροπίας ( Ζ ) ίση και αντίθετη της ( Γ ) προερχόμενη από την δύναμη ( Δ ) και ( Ε )

Όλες αυτές οι δυνάμεις, για να ισορροπήσουν πρέπει να είναι ίσες και αντίθετες.
Αυτό κάνει ο ελκυστήρας.
Δίνει στο δώμα την επιπλέον συμπληρωματική αντίσταση που χρειάζεται για να ισορροπήσει η δύναμη ( Δ ),και να είναι ίδια με τις
άλλες ( Α,Β,Ε )
Ακόμα ο υδραυλικός ελκυστήρας βοηθά πολύ στην αντίσταση ( Ε ) του εδάφους βοηθώντας αυτό να μην υποχωρήσει.

Ακόμα οι δυνάμεις διάτμησης ( Α,Β ) εξουδετερώνονται από τις δυνάμεις ( Δ,Ε ) λόγο θλίψης.
Αρκεί να έχουμε μεγάλη διατομή κάτοψης, ικανή να παραλάβει τις κάμψεις.
Αυτή την μεγάλη διατομή κάτοψης την κατορθώνουμε ανέξοδα, μετατρέποντας την εσωτερική δομή των στοιχείων,σε συνεχή δόμηση τοιχίων Ο.Σ.

Ο Ε.Α.Κ είναι όπως το παράδηγμα στο σχήμα ( 2 )
Όλες οι δυνάμεις στο σχήμα ( 2 ) http://postimage.org/image/52uz57l0/ δεν είναι ίσες.
Η δύναμη ( Κ ) είναι μικρότερη των δυνάμεων ( Η,Θ,Λ ) οπότε η ροπή ( Ι ) είναι μεγαλύτερη της ροπής ( Μ ) με αποτέλεσμα την άνοδο του έργου, με τα γνωστά αναφερθέντα αποτελέσματα http://www.postimage.org/image.php?v=aVQpBRi που καταπονούν τους κόμβους, και εξηγώ στην απάντηση 221 http://www.michanikos.gr/showthread.php?t=12040&page=23 και εδώ http://www.youtube.com/watch?v=HyAxO1lH5YE


Ακόμα ο σκελετός, έχοντας μικρή διατομή κάτοψης των στοιχείων, ( κολώνες ) αδυνατεί να παραλάβει τις διατμητικές δυνάμεις των ροπών, στον λαιμό της κολόνας.
Σταματήστε τις ροπές, εξισώνοντας αυτές με αντίθετες, που προσφέρει ο ελκυστήρας, και κανένα πρόβλημα.

Όσο για το πρόβλημα της διαφοράς φάσης των μεμονωμένων βάσεων, ( λόγο ύπαρξης κυμάτων love ) το αντιμετωπίζουμε με μία οριζοντίος προτεταμένη κοιτόστρωση,ενωμένη με τα τοιχία, και ενισχυμένη από κάτω με ασύνδετες μεμονωμένες βάσεις, στα σημεία πιθανής αστοχίας, ελαφρός όμως όλη η κατασκευή,προτεταμένη με το έδαφος.
__________________
Έρευνα είναι η επεξεργασία του σωστού και του λάθους.
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Σάβ Νοέμ 06, 2010 7:07 pm

ζ)Αρχική Ερώτηση Γιαννης-ιος
ζ) Υπολογίζετε ότι οι 3 με-5 κόμβοι πρέπει να παραλάβουν όλα τα στατικά φορτία του φέροντα?
Μπορούν να τα αντέξουν?

ζ) Απάντηση kostassid
ζ) Όχι μόνο στατικά αλλά και δυναμικά. Αν χρειαστεί να αντέξουν θα σχεδιαστούν ώστε να αντέξουν.

ζ) Ανταπάντηση Γιάννης-ιος
Κανένα κτήριο κατασκευασμένο από χάλυβα ή ΟΣ δεν έχουν την δυνατότητα οι κόμβοι του ( προπαντός του πρώτου ορόφου που φέρουν όλα τα στατικά φορτία ) να παραλάβουν το στατικό βάρος του κτιρίου. Ακόμα και αν δεν είναι σκελετός, αλλά μασίφ.

Αποτέλεσμα την μετατροπή της επιτάχυνσης σε ροπές των κόμβων.

η)Αρχική Ερώτηση Γιαννης-ιος
η) Έχετε κατορθώσει μετά από έναν ισχυρό σεισμό να μην έχει βλάβες ένα έργο?

η) Απάντηση kostassid
η) Ναι. ακόμα και ο σοβάς.

η) Ανταπάντηση Γιαννης-ιος
Για μένα εξαρτάτε αν έχει ζημιές η κατασκευή, από το πόσο καλή είναι η κατασκευή, αλλά και από τις παραμέτρους του σεισμού. ( βάθος, ένταση,διάρκεια, απόσταση, είδος σεισμού, υπέδαφος κατασκευής, και υπέδαφος διαδρομής του σεισμού από το σημείο που έγινε μέχρι την κατασκευή, καθώς και το πόσο ψιλό είναι το κτίριο.κλπ)

θ) Αρχική Ερώτηση Γιαννης-ιος
θ) Έχετε υπολογίσει ποτέ πόσο στοιχίζει ένα δοκάρι δύο κολόνες και το χτίσιμο, εν σχέση με ένα ίδιων διαστάσεων τοιχίο?
Αν στοιχίζει το ίδιο, γιατί δεν μεγαλώνετε την διατομή κάτοψις των στοιχείων, για να γλυτώσετε τουλάχιστον την διάτμηση των κόμβων των βάσεων?

θ) Απάντηση kostassid
θ) διότι ο πελάτης θέλει παράθυρο ή να γλιτώσει λεφτά, ή χαλάει η κανονικότητα του κτηρίου. Γενικά στο σχεδιασμό προσφέρουμε το τρίπτυχο Ασφάλεια-Οικονομία-Αισθητικότητα. Κανόνας ο οποίος οι σοβαροί επαγγελματίες τον ακολουθούν.

θ) Ανταπάντηση Γιαννης-ιος
Έχεις δίκαιο σε αυτό που λες. Και εγώ σαν κτίστης έχω ασχοληθεί πολύ με το θέμα της αρχιτεκτονικής, και η αλλαγή της διαρρύθμισης είναι συχνή.

Ξέρω και εγώ, ότι υπάρχουν τρεις τρόποι δόμησης.
α) Ο σκελετός, όπου το βάρος από τα έπιπλα την πλάκα τον τοίχο,το δοκάρι,μεταβιβάζονται στις κολόνες, και μετά οι κολόνες μεταβιβάζουν τα φορτία στις βάσεις.
Όμως και οι τοίχοι, σε ένα σκελετό, αν και στατικά υπολογίζονται σαν φορτία, στην δυναμική των κατασκευών έχουν μεγάλο ρόλο.

Και οι μετατροπές που γίνονται τώρα από τους ιδιοκτήτες, είναι λάθος, όχι μόνο για το διαμέρισμά του, αλλά και για όλα τα άλλα διαμερίσματα της πολυκατοικίας.

Θα συμφωνήσουμε, ότι και στον σκελετό, αυτός που κάνει τις μετατροπές, πρέπει να ξέρει.

β) Έχουμε και την συνεχή δόμηση, όπου τα φορτία τα αναλαμβάνει η τοιχοποιία, και τα μεταβιβάζει στο έδαφος.
Εκεί απαγορεύετε δια ροπάλου η μετατροπή ( διαρρύθμιση ) χωρίς ιδικό.

γ) Έχουμε και την σύμμεικτη δόμηση, η οποία είτε χρησιμοποιεί διαφορετικά υλικά
( κιλοδοκούς και σκυρόδεμα ) είτε την συνεχή δόμηση μαζί με τον σκελετό.

Εγώ θεωρώ κατάλληλη για τον ελκυστήρα, την συνεχή δόμηση εσωτερικά,και τον σκελετό εξωτερικά.

Τώρα πως σκέφτομαι να αντιμετωπίσω το πρόβλημα των μετατροπών.

Αν π.χ έχουμε να κατασκευάσουμε μία πολυκατοικία που ο κάθε όροφος έχει τέσσερα διαμερίσματα, θα κάνω το εξής, ώστε οι ιδιοκτήτες να μπορούν να κάνουν τις μετατροπές που θέλουν.
Πρώτα θα τοποθετήσω κολόνες περιμετρικά του κτιρίου.
Μετά θα χωρίσω την κάτοψη εσωτερικά σε σχήμα σταυρού,ώστε αυτός ο σταυρός να χωρίζει ( μεσοτοιχία ) τα τέσσερα διαμερίσματα.

Αυτόν τον σταυρό θα μετατρέψω σε τοιχίο από οπλισμένο σκυρόδεμα, και θα τον πακτώσω στις άκρες του με τον υδραυλικό ελκυστήρα.
Βέβαια στο κέντρο του σταυρού, θα κατασκευαστεί το φρεάτιο του ανελκυστήρα, και ο διάδρομος γύρο από αυτών για να μπαίνουμε στα διαμερίσματα.
Και αυτοί από ΟΣ

Αυτό το κάνω ώστε από όπου και να έρθει ο σεισμός, να υπάρχει αντίδραση στο δώμα και στο Π της βάσης, αλλά και λόγο μεγάλης διατομής κάτοψης που θα έχει αυτό το τοιχίο, να εξαλείψουμε το πρόβλημα της διάτμησης, και της κάμψης.

Άλλο εφικτό σχήμα που μπορούμε να δώσουμε ώστε να μπορούμε να κάνουμε μετατροπές, είναι το εξής.
Αν η πολυκατοικία έχει γειτονικά, ( όπου δεν κάνουμε παράθυρα ) μετατρέπουμε τα γειτονικά σε τοιχία με αγκύρωση, και κάποιο άλλον μεσαίο κεντρικό τοίχο σε Ο.Σ, ώστε να σχηματίζουν διατομή κάτοψις διπλού Τ

Άλλο εφικτό σχήμα που μπορούμε να δώσουμε ώστε να μπορούμε να κάνουμε μετατροπές, είναι να τοποθετήσουμε δύο φρεάτια ανελκυστήρα, με τα φρεάτια διαδρόμους, στις δύο άκρες της κατασκευής, και να τοποθετήσουμε στις γωνίες τους τον ελκυστήρα.

Αυτά τα τετράγωνα φρεάτια, μπορεί να είναι είτε ανελκυστήρες, είτε αποθήκες, οι άλλοι κοινοί χρήσιμοι χώροι.

Τελικά αν το ψάξεις αρχιτεκτονικά και στατικά, υπάρχουν λύσεις.

ι) Αρχική Ερώτηση Γιαννης-ιος
ι) Βοηθάει ναι η όχι η εφεύρεση στην βελτίωση του μαλακού εδάφους?

ι) Απάντηση kostassid
ι) Μάλλον, δεν υστερεί όμως σε μαλακό με κίνδυνο να αποκολληθεί η πάκτωση;

Ανταπάντηση Γιαννης-ιος
Έχω κάνει δύο εφευρέσεις για να αντιμετωπίσω το πρόβλημα αυτό, καθώς και το κόστος.
Αν έχουμε πέτρωμα χρησιμοποιούμε την πρώτη ευρεσιτεχνία, τον ελκυστήρα, γιατί είναι αδύνατον να υποχωρήσουν τα πρανή της γεώτρησης κατά την περίοδο του σεισμού, όπου τανύζετε πολύ το συρματόσχοινο.

Είναι και κατασκευαστικά πιο φθηνό σύστημα, γιατί το τάνυσμα το εφαρμόζει ένας κοχλίας.

Αν όμως έχουμε χαλαρά εδάφη, τότε τοποθετούμε τον υδραυλικό ελκυστήρα, που εφαρμόζει το τάνυσμα υδραυλικά, για τον εξής λόγο.

Η υγροποίηση του εδάφους (καθίζηση) καθώς και οι ρωγμές, που προκαλεί ο σεισμός, είναι ένα μεγάλο πρόβλημα, το οποίο όμως και αυτό η ευρεσιτεχνία έχει εν μέρη λύσει.



Εάν σταματήσουμε το video http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZ...layer_embedded εκεί που δείχνει κάτω από το χώμα, θα παρατηρήσουμε ότι η άγκυρα έχει ένα σωλήνα, που ξεκινάει από την άγκυρα, και φτάνει μέχρι το κάτω μέρος της βάσης.





Αυτός ονομάζεται σωλήνας αντίστασης, και χρησιμεύει για τους εξής λόγους:

αποτελεί τη διέλευση του συρματόσχοινου, που εφαρμόζει την προένταση,

εάν υποχωρήσει το έδαφος κάτω από την βάση, τότε αυτός ο σωλήνας αντίστασης, παίρνει το βάρος της βάσης, και το μεταβιβάζει στα πρανή (πλαϊνά) της γεώτρησης (αυτός είναι ένας πολύ σοβαρός λόγος),

εάν τα πρανή της γεώτρησης υποχωρήσουν (από την ταλάντωση), το συρματόσχοινο δεν χαλαρώνει, γιατί η υδραυλική πίεση (κάτω από το έμβολο στο πάνω μέρος του συστήματος) προκαλεί το τάνυσμα του συρματόσχοινου που με τη σειρά του εγείρει αντίσταση στο κάτω έμβολο της άγκυρας, έτσι ώστε, να μπορούν να συνεργαστούν οι πείροι της άγκυρας και να δημιουργήσουν την επιθυμητή πάκτωση στα πρανή (πλαϊνά) της γεώτρησης.

Δηλαδή το συρματόσχοινο είναι σε συνεχή χρόνο τανυσμένο.
Κατ αυτόν τον τρόπο, η πάκτωση της άγκυρας, δεν αστοχεί ούτε κατά την έλξη, αλλά ούτε κατά την καθίζηση, προστατεύοντας αυτόματα το κτήριο από το να γείρει.

Είναι όπως η βίδα με το ούπα, που εάν βιδωθεί η βίδα επάνω του, δεν μπορεί να πάει ούτε μέσα, ούτε έξω.

Αυτό μόνο ο υδραυλικός ελκυστήρας το καταφέρνει αυτόματα.

κ) Αρχική Ερώτηση Γιαννης-ιος
κ) Πια έχει μεγαλύτερη διαφορά φάσης με το έδαφος, κατά την διάρκεια του σεισμού, η μεμονωμένη βάση, ή η κητόστρωση?
Πια έχει μεγαλύτερη ακαμψία, άρα και μεταφορά τάσεων στον φέροντα?
Αν έχουν αυτά τα μειονεκτήματα οι μεμονωμένες βάσεις, γιατί τις κατασκευάζετε συνέχεια?

κ) Απάντηση kostassid
κ) Οικονομία (ασφάλεια-οικονομία-αισθητικότητα)

Νομίζω σε όλους τους συνάδελφους θα άρεσε να σχεδιάζουν με q=1, C30/37, γενική κοιτόστρωση, ανοξείδωτο χάλυβα για αθάνατες κατασκευές. Πολλοί όμως δεν έχουν να πληρώσουν κάτι τέτοιο. Γι'αυτό μας εμπιστεύονται οι πελάτες ώστε να βρούμε (όποιο και να είναι το έδαφος) τη χρυσή τομή οικονομίας και ασφάλειας.

κ) Ανταπάντηση Γιαννης-ιος
Απαντήθηκε στην πρώτη (α) απάντηση

ΤΕΛΟΣ

@tech_junky
Οι εξοπλισμοί και η εθνική ασφάλεια είναι εντελώς διαφορετική ιστορία, δεν καταλαβαίνω πως σχετίζονται με το πρόβλημά σου.

Γιαννης-ιος
Και τα δύο, έχουν να κάνουν με την ασφάλεια των πολιτών, και τις περιουσίας του κράτους, και των πολιτών.
Ακόμα η ευρεσιτεχνία μου, πιστεύω ότι θα κάνει πιο άτρωτες τις κατασκευές του στρατού, από τους βομβαρδισμούς.
Είτε είναι γέφυρες, είτε είναι οικίες.
Ακόμα ο στρατός θα μπορεί να κατασκευάσει γρήγορα κρεμαστές γέφυρες, για να περάσει ποτάμια και χαρακώματα.
Ακόμα και άρματα.
__________________
Έρευνα είναι η επεξεργασία του σωστού και του λάθους.
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Τετ Νοέμ 10, 2010 3:49 am

Αν παρατηρήσατε τα πάρα πάνω βίντεο, θα διαπιστώσατε την συμπεριφορά της ύλης και το έργο που παράγει κάτω από ορισμένους νόμους της φυσικής.

Αν είδατε σε αυτό το βίντεο, http://www.youtube.com/watch?v=cbK9GU-I_go&NR=1 για να παράγουμε έργον, δεν αρκούν μόνο οι δυνάμεις της μάζας και του βάρους.

Υπάρχουν και οι δυνάμεις βάρους οι οποίες σταματούν το έργο του κυρίου αδυνατούλη.

Ο κύριος αδυνατούλης για να παράγει έργο, πρέπει να εφαρμόσει αντίθετες και μεγαλύτερες δυνάμεις, των δυνάμεων του βάρους του αυτοκινήτου.

Αυτές τις δυνάμεις ανόδου της παράγει σε ένα σεισμό η αδράνεια των σωμάτων, σε συνδυασμό με το σχήμα της μάζας.



Το σχήμα τις μάζας παίζει μεγάλο ρόλο, για να παραχθεί έργο.
Γιατί το σχήμα της μάζας είναι αυτό που φέρνει την αντίσταση.

Δηλαδή όχι το στοιχείο 0,40 x 0,40 x 3,00 αλλά το στοιχείο 0,20 x 3,00 x 3,00
Σε μορφή σταυρού, φέρει αντίσταση από όλες της πλευρές που επιδρά η αδράνεια.

Για το λόγο αυτό θέλω τα στοιχεία με μεγάλη διατομή κάτοψις.
Ώστε να δυσκολέψουμε τον σεισμό να παράγει το καταστρεπτικό του έργο

Άλλη δύναμη χρειάζεται μία σφαίρα για να κινηθεί, και άλλη ένα παραλληλόγραμμο.

Όπως και να έχει το πράγμα, χρειάζομαι την βοήθειά σας ώστε να αποδείξουμε στον άλλο κόσμο ότι οι Έλληνες και μπορούν και θέλουν.

Αν σας πήγα κόντρα μερικές φορές, ήταν γιατί μέσα από αυτή την κόντρα, βγαίνουν αλήθειες.

Αν αυτή η ευρεσιτεχνία πάει καλά, αυτό θα είναι μία επιτυχία όλων μας.

Προτείνω να δημιουργήσουμε μία επιστημονική ομάδα εργασίας στο Φόρουμ, με ίδια δικαιώματα επί των πνευματικών δικαιωμάτων.
Εγώ είμαι πρόθυμος για συνεργασία.

Θα ήθελα να μου πείτε αν ξέρετε, αν ο ΕΑΚ ή ο ευρωκώδικας απαγορεύουν την τοποθέτηση του ελκυστήρα, αν εμφανισιακά ή στατικά δεν αλλάξω κάτι από ότι λένε.
Και αν μπορώ να τον τοποθετήσω σε υφιστάμενα, αν δεν επηρεάζει την στατική και αρχιτεκτονική όψη.

Ακόμα αν κατασκευάσετε κητόστρωση ( μονοκόμματη βάση ) και την ενώσετε με τα τοιχία του σχήματος
http://www.postimage.org/image.php?v=PqdjPGi με τον κανονισμό του ευρωκώδικα, τότε δεν με εμποδίζει τίποτα να κάνω προένταση μεταξύ εδάφους και κητόστρωσης.

Τα αποτελέσματα θα είναι πάλη τα ίδια, διότι πάλη ενώνετε ο τελευταίος ασύνδετος κόμβος μεταξύ εδάφους και κητόστρωσης, και σταματάει την ταλάντωση.

Δεν πιστεύω να επηρεάζω τον ευρωκώδικα?
__________________
Έρευνα είναι η επεξεργασία του σωστού και του λάθους.
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Δευτ Απρ 25, 2011 2:32 pm

Τι κάνει η ευρεσιτεχνία, που δεν κάνει η εφαρμοσμένη τεχνολογία σήμερα.
Η εφαρμοσμένη τεχνολογία σήμερα απλός εδράζει την κατασκευή στο έδαφος.
Η ευρεσιτεχνία την ενώνει με το έδαφος, κάνοντας αυτά τα δύο ένα, (σαν σάντουιτς)
Για μένα αυτή η ένωση της κατασκευής με το έδαφος, αλλάζει ευεργετικά την κατεύθυνση και το είδος των δυνάμεων, που εφαρμόζονται στην κατασκευή δυναμικά, κατά την διέγερση του σεισμού, και προκαλούν αστοχία.
Δυνάμεις που προκαλούν αστοχία στα κτήρια.
α) Οι δυνάμεις διάτμησης.
β) Οι ροπές στους κόμβους
Πως δημιουργούνται
1) ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΔΙΑΤΜΗΣΗΣ
α) Οι δυνάμεις διάτμησης, δημιουργούνται κυρίως στα κάθετα στοιχεία στήριξης κατά την επιτάχυνση του σεισμού, λόγο αδράνειας της μάζας.
Ερώτηση.
Η διάτμηση είναι η ίδια σε όλα τα στοιχεία στήριξης?
Απάντηση
Όχι. Η διάτμηση είναι μεγαλύτερης ισχύος στα στοιχεία του ισογείου.
Ερώτηση. Γιατί?
Απάντηση
Για δύο κύριους λόγους.
α) Έχουν να διαχειριστούν (σε μετακίνηση) περισσότερα φορτία μάζας, που συνεπάγεται σε μεγαλύτερη αδράνεια, οπότε στην δημιουργία μεγαλύτερης διάτμησης στην διατομή κάτοψις του στοιχείου.
β) Λόγο ακαμψίας των στοιχείων του ισογείου.
Όλα τα άλλα στοιχεία στήριξης, ( εκτός του ισογείου ) έχουν κάποια ελαστικότητα στους κόμβους, και στα στοιχεία στήριξης, η οποία είναι ευεργετική, διότι απορροφούν ενέργεια του σεισμού, λόγο μετατροπής της ενέργειας αυτής, σε θερμότητα.

Αυτή η ευεργετική απορρόφηση ενέργειας,καταργείται κατά μεγάλο βαθμό στα στοιχεία του ισογείου, για ένα κύριο λόγο.
Διότι κάτω από το στοιχείο ( κολόνα ) του ισογείου υπάρχει η βάση, η οποία είναι άκαμπτη, (διότι είναι συνήθως μέσα στο έδαφος) και μεταδίδει ακέραια την επιτάχυνση του σεισμού. ( Οπότε και αυξημένες διατμητικές τάσεις )
Στα στοιχεία ( κολόνες ) των πάνω ορόφων δεν συμβαίνει το ίδιο, διότι το στοιχείο του κάτω ορόφου έχει απορροφήσει κάποια ενέργεια, μεταδίδοντας στον πιο πάνω όροφο μικρότερη ενέργεια.

Σε συνδυασμό με τα αυξημένα φορτία της μάζας που έχει να διαχειριστεί, έχουμε αυξημένες κατά πολύ τις τάσεις ( δυνάμεις )
διάτμησης στα στοιχεία του ισογείου.
Για τον λόγο αυτό, οι περισσότερες αστοχίες συμβαίνουν στο ισόγειο.
Αυτό το φαινόμενο μπορούμε να το λύσουμε αυξάνοντας την διατομή κάτοψης των στοιχείων του ισογείου.
Αν όμως το κάνουμε αυτό, έχουμε άλλο πρόβλημα.

α) Χάνουμε την ελαστικότητα των στοιχείων. ( οπότε και την απόσβεση της επιτάχυνσης )


2) ΡΟΠΕΣ ΣΤΟΥΣ ΚΌΜΒΟΥΣ
Οι ροπές στους κόμβους, οι οποίες και αυτές καταλήγουν να καταπονούν τα κάθετα και οριζόντια στοιχεία στήριξης, με διατμητικές τάσεις, συμβαίνουν για τον εξής λόγο.
Κατά την επιτάχυνση του σεισμού, έχουμε την γνωστή αδράνεια του φέροντος οργανισμού, αλλά και την αδράνεια των φερόντων μαζών που έχουν να διαχειριστούν, και επιβαρύνουν με οριζόντιες διατμητικές τάσεις τα κάθετα στοιχεία.
Σε ένα πολυόροφο κτήριο, τα κάθετα στοιχεία, είναι ενιαία από τον πρώτο όροφο, μέχρι τον τελευταίο.
Η δομική ακεραιότητα όλων των στοιχείων του φέροντος οργανισμού, ( κολόνες, δοκοί, πλάκες ) επιτυγχάνετε όταν αυτά ενωθούν στα κομβικά σημεία

Αυτά τα κομβικά σημεία
στην αδράνεια του φέροντος οργανισμού, αντιδρούν με ροπές, που καταπονούν με διατμητικές τάσεις τα κάθετα και οριζόντια στοιχεία
Αν ο σχεδιασμός δεν είναι σωστός, καταλήγει σε αστοχία, του κάθετου στοιχείου, που είναι ψαθυρό, και όχι του οριζόντιου.
Ο λόγος είναι ότι το κάθετο στοιχείο, ( κολόνα ) έχει μικρότερη διατομή κάτοψις, σε σχέση με την δοκό, της οποίας η μάζα, καθ όλο το μήκος της αποτελεί δομική οντότητα με την πλάκα, οπότε υπολογίζεται σαν ενιαίο σώμα ισχυρότερη του κάθετου στοιχείου
Αν λάβουμε υπ’ όψιν ότι μία κολόνα φέρει επάνω της τουλάχιστον δύο δοκούς, καταλαβαίνουμε την διαφορά αντοχής ( ως προς την διάτμηση ) μεταξύ της κολόνας, και των οριζόντιων στοιχείων στήριξης.


Κατά την ταλάντωση ενός ψιλού κτηρίου, αυτό έχει την τάση να σηκωθεί μονόπλευρα λόγο ροπής δημιουργώντας ένα κενό κάτω από τις πίσω βάσεις.
Δηλαδή οι μπροστινές κολόνες προσπαθούν να σηκώσουν τις πίσω κολόνες, λόγο τις δομικής οντότητας που έχουν, και τους την προσφέρει η ένωσή τους με τις δοκούς
Αυτό το κενό, ακυρώνει την αντίσταση του εδάφους προς την βάση, οπότε η βάση, από εκεί που κράταγε το κτίριο μένει μετέωρη στον αέρα.
Βέβαια αυτό στην πράξη δεν συμβαίνει ποτέ, διότι τα στατικά φορτία της κατασκευής, κατά την μονόπλευρη άνοδό του, έρχονται να καθηλώσουν την κολόνα με την βάση στο έδαφος,δημιουργώντας ροπές στους κόμβους,

Αυτές οι ροπές,δημιουργούν λοξή διάτμηση στην διατομή κάτοψης του κάθετου στοιχείου, το οποίο δεν αντέχει τα φορτία, και έχουμε ψαθυρά αποτελέσματα, ακυρώνοντας την δομική οντότητα της κατασκευής.


Αυτά που εξήγησα φαίνονται καθαρά στα πρώτα λεπτά του πειράματος που έχω κάνει.
http://www.youtube.com/watch?v=JJIsx1sKkLk
Στο πείραμα στα πρώτα λεπτά, βλέπουμε έναν ξύλινο φέροντα οργανισμό, ( σκελετό οικοδομής ) ο οποίος κατά την αδράνεια ταλαντεύεται και σηκώνετε μονόπλευρα, εναλλάξ.
Αυτό συμβαίνει διότι είναι ελαφρύς, και οι κόμβοι του αντέχουν τις ροπές, που δημιουργούνται από το στατικό βάρος της αστήρικτης πλευράς του φέροντα οργανισμού.
Μόλις όμως του βάλουμε τα στατικά φορτία των δύο τούβλων, αυτός ναι μεν ταλαντεύεται, αλλά οι βάσεις δεν σηκώνονται μονόπλευρα,
διότι οι κόμβοι δεν αντέχουν πια το πρόσθετο στατικό φορτίο των τούβλων.
ΛΥΣΗ
Εδώ από την ανάλυση που έκανα πάρα πάνω, βλέπουμε γιατί αστοχεί μία κατασκευή, όταν αυτή περάσει τα όρια σχεδίασης.
Δεν υπάρχει απόλυτος αντισεισμικός σχεδιασμός
Ο Ελληνικός αντισεισμικός κανονισμός έχει κάποια αντοχή, και από εκεί και πέρα υπάρχει μόνο η ψαθυρή αλήθεια.
Για μένα η αντοχή του έχει συγκεκριμένα όρια για τον λόγο που ανέφερα πάρα πάνω.
(Αυτό το φαινόμενο μπορούμε να το λύσουμε αυξάνοντας την διατομή κάτοψης των στοιχείων του ισογείου.
Αν όμως το κάνουμε αυτό, έχουμε άλλο πρόβλημα.

Χάνουμε την ελαστικότητα των στοιχείων. ( οπότε και την απόσβεση της επιτάχυνσης ) )


Η ΛΥΣΗ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΩ
Φαίνεται και στην συνέχεια του πειράματος που σας παρέθεσα στο link, αλλά φαίνεται και σε αυτά που θα πω πάρα κάτω.
Υπάρχουν τρία προβλήματα που πρέπει να λύσουμε, για να εφαρμόσουμε προένταση μεταξύ εδάφους και δώματος,.... ή απλή πάκτωση του εδάφους με την κατασκευή.
α) Ο λυγισμός
β) Η αντοχή των υλικών.
γ) Η αντοχή του εδάφους
Για να δουλέψει ευεργετικά στον σεισμό η προένταση, ή η πάκτωση της κατασκευής με το έδαφος, χρειάζεται μεγάλη διατομή κάτοψις των στοιχείων στήριξης, και μεγάλη αντοχή υλικών, αν πρόκειται να εφαρμόσουμε προένταση, ώστε να έχουμε πρόσθετα τα ευεργετήματα αυτής, στα πλαίσια της επαλληλίας.
Αυτά τα δύο στοιχεία που χρειάζομαι μου τα προσφέρουν τα προκατασκευασμένα σπίτια, τα οποία είναι εξ ολοκλήρου από οπλισμένο σκυρόδεμα.
Το γ) πρόβλημα των χαλαρών εδαφών, μου το λύνει η κυτόστρωση, και ο ιδικός μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα, που βελτιώνει την αντοχή του εδάφους, και παρέχει πρόσθετη στήριξη στην βάση.

Κοίτα τη παθαίνει η συμβατική κατοικία.
http://www.youtube.com/watch?v=Hgc19...eature=related
http://www.youtube.com/watch?v=mgjAX...eature=related
http://www.youtube.com/watch?v=jTrDC...eature=related

Φαντάσου σπίτια ΠΡΟΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΜΈΝΑ από οπλισμένο σκυρόδεμα, βιδωμένα στις τέσσερις γωνίες με την σεισμική βάση.......και ανάποδα να τα γυρίσεις δεν θα πάθουν τίποτα.
Ερώτηση
Όταν δεν τα βιδώσουμε με την βάση, τι θα πάθουν?
Απάντηση
Αν έχουμε ψιλά κτήρια εξ ολοκλήρου κατασκευασμένα από οπλισμένο σκυρόδεμα, αυτά θα αντέξουν στην διάτμηση, αλλά οι κόμβοι τους θα έχουν αυξημένα φορτία, λόγο του κενού που αναφέραμε ότι δημιουργείται κάτω από την βάση κατά την ροπή αδράνειας, και λόγο μεγαλύτερου στατικού φορτίου που έχουν.
Ο συνδυασμός αδράνεια και στατικά φορτία, δημιουργούν τα λοξά κρακ στους τοίχους.
Για αυτό είναι λοξά τα κρακ, διότι ακολουθούν την συνισταμένη των δυνάμεων της αδράνειας και των στατικών φορτίον
Για τον λόγο αυτό, οι κατασκευές των προκατασκευασμένων είναι για λίγους ορόφους.
Αν όμως κάνουμε ένα σώμα το προκατασκευασμένο από οπλισμένο σκυρόδεμα με το έδαφος, http://postimage.org/image/r1aadhj8/
...δεν μπορεί να σηκωθεί μονόπλευρα, στην ροπή αδράνειας, οπότε, καταργούμε τις ροπές των κόμβων.

Υπάρχει και το οικονομικό μέρος.
Πιστεύω ότι αυτή η μέθοδος θα βάλει τα προκατασκευασμένα από σκυρόδεμα σπίτια, και μέσα στην πόλη.

Έως τώρα αυτά τα σπίτια είναι μόνο για εξοχικά.
Ο κύριος λόγος είναι ότι, ο νόμος δεν τους επιτρέπει, το ύψος τους να ξεπερνά τους δύο ορόφους.
Όταν όμως γίνουν άτρωτα στον σεισμό, και μπορούν να αντέχουν πολλούς ορόφους, τότε θα επιτραπεί η δόμηση <τους> στην πόλη.

Τώρα δεν επιτρέπονται μέσα σε πόλεις, διότι αν στην πόλη επιτρέπετε να χτίσεις ένα δεκαόροφο, και το προκατασκευασμένο αντέχει δύο ορόφους, δεν σε συμφέρει να χάσεις τον αέρα για άλλους οκτώ ορόφους.

Αν όμως το κάνω να αντέχει, τότε θα καταργηθούν οι συμβατικοί τρόποι κατασκευής, γιατί τα προκατασκευασμένα είναι πιο φτηνά, 30-50% γιατί είναι βιομηχανοποιημένα.
Έτσι θα έχουν κέρδος οι βιομήχανοι από αυτή την αλλαγή.

Εκτός όμως από αντισεισμικό, η ευρεσιτεχνία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σαν προεντεταμένο αγκύριο, για την βελτίωση εδαφών
Π.Χ http://postimage.org/image/29l3p1xpg/
Διότι, και βελτιώνει την πυκνότητα των χαλαρών εδαφών, αλλά δεν αφήνει και το έργο να πάει ούτε πάνω,( στην ταλάντωση ) ούτε κάτω ( σε υποχώρηση του εδάφους )
Έχω αναφέρει τους τρόπους τοποθέτησης σε υφιστάμενα και υπό κατασκευή κτήρια, και άλλες κατασκευές, όπως φράγματα, γέφυρες, κ.λ.π
Κάνει και για την προστασία των ελαφριών κατασκευών από τους ανεμοστρόβιλους που πλήττουν κυρίως την Αμερική.
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Παρ Ιούλ 08, 2011 2:43 pm

Τα κάθετα στοιχεία ( κολόνες, τοιχία ) σχεδιάζονται σήμερα έτσι ώστε να έχουν μία ελαστικότητα, η οποία χρησιμεύει για την απορρόφηση της επιτάχυνσης του σεισμού.

Δεδομένου όμως της διαφορετικής ελαστικότητας που έχουν τα κάθετα στοιχεία, δημιουργείται το πρόβλημα της άνισης κατανομής τάσεων, στην διέγερση του σεισμού.

Π.Χ α)Αν έχουμε ένα κοντό υποστύλωμα, αυτό θα παραλάβει μόνο του όλες τις τάσεις, διότι τα άλλα υποστυλώματα, λόγο του ότι έχουν περισσότερη ελαστικότητα, μεταφέρουν τις τάσεις που τους αναλογούν να παραλάβουν, στο κοντό υποστύλωμα.

β) Το ίδιο συμβαίνει και στα υποστυλώματα που έχουν διαφορετική διατομή κάτοψις.
Αυτά που έχουν μεγάλη διατομή κάτοψις, είναι αυτά που αναλαμβάνουν τις τάσεις διέγερσης του σεισμού, ακυρώνοντας την χρησιμότητα των ελαστικότερων κάθετων στοιχείων.

Δηλαδή, το κοντό και το μεγάλο υποστύλωμα θα αστοχήσουν πρώτα από όλα τα υπόλοιπα.
Δεδομένου του ότι ένας σκελετός διαθέτει πληθώρα διαφορετικών κάθετων στοιχείων, πως αντιμετωπίζετε το πρόβλημα της άνισης κατανομής τάσεων στην διέγερση του σεισμού?

Μήπως θα ήταν πιο σώφρον, να σχεδιάζουμε μονολιθικές κατασκευές, πακτωμένες, ή προτεταμένες με το έδαφος, παρά να σχεδιάζουμε ελαστικές κατασκευές?

Δεύτερο ερώτημα
Δεδομένου ότι η ελαστικότητα του κάθετου στοιχείου υφίστανται στο σώμα του, και όχι στον κόμβο.
Πώς αντιμετωπίζετε το πρόβλημα του κόμβου μεταξύ βάσης και κολόνας?
Εκεί, δεν υπάρχει καμία απόσβεση της επιτάχυνσης.
Υπάρχει μόνο ατόφια μετάδοση αυτής στην κολόνα.
Πως είναι δυνατόν, να αυξάνομαι την διατομή κάτοψις της κολόνας του ισογείου, ώστε αυτή να μπορεί να παραλάβει τις διατμητικές τάσεις, αξιώνοντας αυτή να έχει και ελαστικότητα?

Μήπως αυτό από μόνο του ακυρώνει την ελαστικότητα?
Γιατί αν σχεδιάσουμε ελαστικά, θα αστοχήσει στην τμήση.


---------------------------------------------------------
Τα σημερινά προκάτ, δεν έχουν κανένα περιορισμό σχεδίασης.
Μπορεί το καθένα να έχει διαφορετική σχεδίαση και υλοποίηση, μέσο Η/Υ
http://www.prohellas.gr/company-technology-greece.html

Ο Μόνος περιορισμός, είναι η μονολιθική σχεδίαση.
Τα προκάτ δένουν μεταξύ τους με την προένταση.
Για τον λόγο αυτό λέμε ότι η προένταση διορθώνει αυτόματα τις εμφανιζόμενες ρωγμές.
Π.Χ Αν πάρουμε ένας τσιμεντόλιθο και τον τοποθετήσουμε πάνω σε έναν άλλο, και του δώσουμε μια κλοτσιά, αυτός θα πέσει κάτω.
Αν όμως κάτσει κάποιος επάνω, θα σπάσουμε το πόδι μας.

Αν το προκάτ είναι διπλού τοιχίου, ( βαρέου τύπου, ) τότε δεν χρειάζεται προένταση, αλλά μόνο πάκτωση της κατασκευής με το έδαφος.
Δηλαδή εφαρμόζετε πάκτωση της κητόστρωσης με το έδαφος, και μετά συνδέουμε την τοιχοποιία με την κητόστρωση, με συνδετήριο οπλισμό.
Αυτό έχει σχεδόν τα ίδια αποτελέσματα με την προένταση, μόνο που
α) είναι κατασκευαστικά πολύ φθηνή.
β) Χάνουμε όμως τα πλεονεκτήματα της προέντασης, ως προς την αντοχή των στοιχείων στην διάτμιση, ή τμήση.
Αλλά έτσι και αλιώς, τα τοιχία από ΟΣ μπορούν και μόνα τους να παραλάβουν αυτές τις τάσεις τμήσης.
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Κυρ Ιούλ 24, 2011 8:53 am

Θα είμαι εδώ… http://www.pgeep.gr/ 25/7/2011 αύριο Δευτέρα, και ώρα 7 το απόγευμα, για να μιλήσω για την ευρεσιτεχνία.
Γιάννης Λυμπέρης ή seismic
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Σάβ Οκτ 08, 2011 9:56 pm

Αρθρο

Κατά την διέγερση του σεισμού ο φέρον οργανισμός ( σκελετός οικοδομής ) με την σημερινή μέθοδο κατασκευής παρουσιάζει προβλήματα τα οποία εγώ με την ευρεσιτεχνία λύνω.
Ποια είναι αυτά.
α) Τέμνουσες
Τι είναι αυτές, 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.
Τα κυριότερα σημεία που οι τέμνουσες είναι ψαθυρές είναι.

α) 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 ατόφια στην βάση της κολόνας διότι αυτή είναι θαμμένη στο έδαφος, και την αναγκάζει το έδαφος 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.

Από την στιγμή που ο μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα εφαρμόζει κάθετη προένταση στις κολόνες ή τα τοιχία, ξέρουμε ότι η προένταση αυτή στα πλαίσια της επαλληλίας (μέσα στο πλαίσιο αντοχής της κολόνας ) έχει ευεργετικά αποτελέσματα.

Πια είναι τα ευεργετικά αποτελέσματα της προέντασης ως προς τις τέμνουσες των κολονών του ισογείου.

Η προένταση (γενικά η θλίψη) 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.

Παράδηγμα...
Εάν έχουμε δύο τσιμεντόλιθους και τους τοποθετήσουμε τον έναν πάνω στον άλλον.
Αν μετά εφαρμόσουμε στον πάνω τσιμεντόλιθο μία δεξιά οριζόντια φόρτιση 10 κιλών, και στον κάτω τσιμεντόλιθο μία αριστερή οριζόντια φόρτιση 10 κιλών, θα παρατηρήσουμε ότι αυτοί θα ολισθήσουν στο σημείο που εφάπτονται.
Αυτή είναι η τέμνουσα που σπάει την κολόνα.

Αν όμως καθίσει κάποιος πάνω στους δύο τσιμεντόλιθους, εφαρμόζοντας σε αυτούς ένα κάθετο φορτίο όπως εφαρμόζει και η προένταση, τότε θα παρατηρήσουμε ότι οι αριστερόστροφες και δεξιόστροφες δυνάμεις που εφαρμόσαμε πριν, δεν επαρκούν για να αναγκάσουν τους τσιμεντόλιθους να ολισθήσουν.
Συμπέρασμα.
Η θλίψη ή η προένταση, αυξάνει την αντοχή των κολονών του ισογείου ως προς τις τέμνουσες.

Εκτός από τις τέμνουσες που αναφέραμε πάρα πάνω, που κατά κύριο λόγο εφαρμόζονται στο κάτω μέρος της κολόνας του ισογείου, οι τέμνουσες εφαρμόζονται και σε άλλα σημεία του φέροντος σκελετού.

Πια είναι τα άλλα σημεία που εφαρμόζονται τέμνουσες???
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 ( ραντιέφ ή αλιώς κοιτόστρωση= μονοκόμματη βάση με εμβαδόν όσο το εμβαδόν του ισογείου του σκελετού ) με την κολόνα.


Πως δημιουργούνται οι τέμνουσες σε αυτά τα σημεία?
Η ροπή που εφαρμόζεται στους κόμβους κατά τον σεισμό, δημιουργεί τέμνουσες ( λόγο αντίστασης του κόμβου, ) και στην κολόνα, και στην δοκό.
Εκτός των λόγων που αναφέραμε πριν, υπάρχει και ένας πρόσθετος λόγος που δημιουργεί ροπές στους κόμβους, οπότε και τέμνουσες στις κολόνες και τους δοκούς.

Ο πρόσθετος λόγος είναι η -ταλάντωση,- που επέρχεται στο 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 να χωρισθεί σε δύο ενότητες.
α) Η πρώτη ενότητα έχει να κάνει με την ίδιο συχνότητα του κτηρίου με τον σεισμό.
Από αυτή εξαρτάτε η ταλάντωση του κτιρίου.

Το ψιλό το κτήριο έχει πρόβλημα από τον μακρινό σεισμό, διότι το μήκος κύματος του μακρινού σεισμού, είναι μεγάλο, και ταλαντεύει το ψιλό κτήριο περισσότερο από το μεσαίο, και πολύ περισσότερο από το μικρό.

Αντίθετα το μικρό σε ύψος κτήριο έχει πρόβλημα με τον κοντινό σεισμό, όπου το εύρος κύματος που έχει είναι μικρότερο, αλλά με μεγαλύτερη συχνότητα.
Αυτά φαίνονται καθαρά σε αυτό το βίντεο.

http://www.youtube.com/watch?v=LV_Uu...eature=related

β) η δεύτερη ενότητα έχει να κάνει με το σχήμα του κτηρίου, και τις διαστάσεις των κολονών, τοιχίων ( διαστασιολόγιση διατομής κάτοψης ) και την φορά του σεισμού, αλλά κατά κύριο λόγο με τα κάθετα φορτία του φέροντος σκελετού.

Ας εξετάσουμε τρεις διαφορετικούς φορείς κατασκευών

α) Φέρον οργανισμός ( σκελετός οικοδομής )

Ξέρουμε ότι μία κολόνα μικρής διατομής ( εν σχέση με το ύψος της ) είναι πιο ελαστική, από μία κολόνα μεγάλης διατομής.

Ξέρουμε δεδομένα ότι οι πολλές μεμονωμένες κολόνες και τα πολλά τοιχία δημιουργούν δομική οντότητα μεταξύ των, με την σύνδεσή τους με τους δοκούς.

Δηλαδή αν μία κολόνα ύψους 7 ορόφων υψωνόταν μόνη της χωρίς την σύνδεση αυτής με τις άλλες κολόνες, ( με την βοήθεια των δοκών ) αυτή θα έπεφτε με τον αέρα και μόνο.

Συμπέρασμα
Όλη η δομική οντότητα του σκελετού της οικοδομής ως προς τις πλάγιες φορτίσεις, που μεταδίδει ο αέρας ή η αδράνεια του σκελετού στον σεισμό, εξαρτάτε από την ένωση των κολονών και δοκών στους κόμβους.

Αυτό ξεχωρίζει την στατική, με την δυναμική των κατασκευών.
Η στατική ασχολείται με τα κάθετα μόνο φορτία του σκελετού, ενώ η δυναμική των κατασκευών με τις πλάγιες φορτίσεις προερχόμενες από τον αέρα, ή τον σεισμό.

Τι παθαίνει ο σκελετός της οικοδομής κατά την ταλάντωση προερχόμενη από τον σεισμό και τον 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.
Παράδειγμα http://www.youtube.com/watch?v=fLLxU2mqb0U

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 συχνότητα του σεισμού, το εύρος κύματος αυτού, και το ύψος του κτηρίου ( εν σχέση του εμβαδού του )

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 στον κόμβο οι οριζόντιες και οι κάθετες φορτίσεις.

Ένας κόμβος με γωνία 90 μοιρών από οπλισμένο σκυρόδεμα για να παραμείνει ακέραιος, πρέπει κατά τον σεισμό, να διατηρήσει την γωνία του 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 σκελετού 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 διατομές των στοιχείων ( διατομή κάτοψις κολόνας, διατομή δοκού και πλάκας )

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 )
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.

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.
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Τρί Νοέμ 29, 2011 7:02 pm

Ας 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 σιδηροκατασκευής, 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 σιδηροκατασκευών?

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 σιδηροκατασκευές 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 σιδηροκατασκευής, 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.
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Τετ Δεκ 14, 2011 6:35 pm

Θέλω αν ξέρετε και έχετε την ευχαρίστηση να με κατατοπίσετε για μία εργασία που θέλω να κάνω για το αντισεισμικό μου σύστημα.
Βασικά θέλω να κάνω πειράματα σε πολλαπλούς δομικούς φορείς, για να δοκιμάσω μοντέλα κατασκευασμένα κατά Ε.Α.Κ ( Ελληνικού αντισεισμικού κανονισμού ) και κατά δικής μου μεθόδου.
Οι σεισμικές βάσεις κοστίζουν πάρα πολλά χρήματα για να κάνω πειράματα σε πολλαπλούς δομικούς φορείς.

Εγώ δεν τα διαθέτω.....αλλά δεν τα διαθέτει ούτε το Ελληνικό κράτος.

Σκέφτηκα λιπών να κατασκευάσω μόνος μου μία σεισμική βάση δοκιμών, στην οποία θα κάνω δοκιμές, πειράματα, ώστε να καταλήξω στο κατάλληλο μοντέλο στο οποίο αργότερα θα πραγματοποιηθεί και πείραμα σε πανεπιστήμιο με πραγματική σεισμική βάση προδιαγραφών.

Θέλω η κατασκευή αυτή να είναι κοντά στα πρότυπα των μεγάλων σεισμικών βάσεων.
Πρέπει να έχει βαθμό ελευθερίας έξη κινήσεων.
Μήπως ξέρετε ποιες είναι αυτές οι κινήσεις?


Έχω στην σκέψη μου μία κατασκευή, που θα εκτελεί ταυτόχρονα δύο παλινδρομήσεις διαφορετικής κατεύθυνσης ( σε σχήμα σταυρωτής παλινδρόμησης +) και μάλιστα αυτές οι παλινδρομήσεις δεν θα είναι ακριβώς οριζόντιες, αλλά λίγο κυρτές, ώστε να προσομοιώνουν το κύμα love

Αυτός ο μηχανισμός πληρεί τους έξη βαθμούς ελευθερίας?
Βασικά αυτό που θέλω να κάνω είναι το εξής.
Θα κατασκευάσω μία βάση η οποία θα παλινδρομεί πάνω σε ισχυρά ρουλεμάν.
Αυτά τα ρουλεμάν θα εδράζονται πάνω σε δύο παράλληλους κυρτούς σιδηροδοκούς σχήματος ( Π ) συνδεδεμένοι μεταξύ τους.
Θα έχουν σχήμα ( Π ) για τον εξής λόγο.

Όπως θα ξέρεις έχω ένα αντισεισμικό σύστημα το οποίον δημιουργεί προένταση στα κάθετα στοιχεία στίριξης της κατασκευής στα πλαίσια της επαλληλίας, μεταξύ δώματος και εδάφους κάνοντας αυτά τα δύο σώματα ένα σαν σάντουιτσ.

Οι σιδηροδοκοί λιπών θα έχουν σχήμα ( Π ) ώστε να συγκρατούν την βάση στα ανοδικά φορτία που δημιουργεί η ταλάντωση του μοντέλου.
Το μοντέλο ή δοκίμιο της δικής μου μεθόδου θα είναι βιδωμένο πάνω στην βάση με μία βίδα ( ντίζα ) η οποία θα διαπερνά ελεύθερη ( μέσα από σωλήνα ) τα κάθετα στοιχεία και θα βιδώνεται με κοχλία στο δώμα, και στο κάτω μέρος της βάσης.

Η βίδα με τους κοχλίες θα προσομοιώνει τον μηχανισμό της ευρεσιτεχνίας.
Η σεισμική βάση θα προσομοιώνει το έδαφος.

Στις σεισμικές βάσεις που ρώτησα να μου κάνουν την δοκιμή, είχαν πρόβλημα με τα ανοδικά φορτία της ταλάντωσης, και φοβόντουσαν μήπως τους ξηλώσουν τον μηχανισμό της βάσης.

Για τον λόγο αυτό η διατομή του σιδηροδοκού θα είναι σχήματος ( Π )

Τώρα γιατί οι σιδηροδοκοί θα είναι κυρτοί?

Θα είναι κυρτοί ώστε κατά την διαδρομή της βάσης να προσομοιώνουν ταυτόχρονα τις δύο ελεύθερες κινήσεις του χώρου.

α) Την οριζόντια κίνηση ( θετική και αρνητική )
β) Την κατακόρυφη κίνηση( θετική και αρνητική )

Αυτή την κίνηση δεν εφαρμόζει το κύμα Love που είναι και το ποιο ψαθυρό για τις κατασκευές?

Τώρα πρέπει να δημιουργήσω και τις άλλες ελεύθερες κινήσεις στον χώρο οι οποίες είναι.
α) την άλλη μία οριζόντια η οποία θα είναι σταυροειδούς φοράς ως προς την άλλη οριζόντια κίνηση.
β) και τις 3 στροφές.

Πως θα το κάνω αυτό?

Απλώς πάνω στους κυρτούς σιδηροδοκούς της πρώτης βάσης, ( στα άκρα τους ) θα τοποθετήσω πάλη ρουλεμάν με σταυροειδή φορά, που θα εδράζονται πάλη σε άλλους κυρτούς σιδηροδοκούς διατομής ( Π )

Κατ αυτόν τον τρόπο θα ταλαντεύονται συγχρόνως σταυροειδώς και οι δύο βάσεις δημιουργώντας ροπές περιστροφικές, οι οποίες θα προσομοιώνουν τις 3 στροφές στον χώρο, καθώς και την άλλη οριζόντια κίνηση,αλλά ταυτόχρονα και την κατακόρυφη.

Τώρα τι μηχανισμό θα τοποθετήσω ώστε

α)Να είναι φθηνός.
β)Να έχει ελεγχόμενη παλινδρομική διαδρομή.
γ)Να εκτελεί δύο διαφορετικές παλινδρομήσεις ταυτόχρονα.
δ)Να είναι αρκετά ισχυρός με μεγάλη αλλά μεταβαλλόμενη επιτάχυνση.
ε)Να μην επηρεάζετε ψαθυρά ο μηχανισμός από τις δύο διαφορετικής φοράς ταυτόχρονες παλινδρομήσεις ( εννοώ τους δύο στρόφαλους )

Λύση
Ο μηχανισμός θα αποτελείτε από 4 ηλεκτρικά γερανάκια τοποθετημένα σταυροειδός.
http://www.bestprice.gr/cat/5594/lifting
α)Το παλάγκο θα είναι ο στρόφαλος. ( εύκαμπτα συρματόσχοινα για το πέρα δώθε )
β)Η ταλάντωση θα εφαρμόζετε από τους διακόπτες εναλλάξ, ελέγχοντας τον χρόνο παλινδρόμησης.
Τα τέσσερα μοτέρ θα τα χειρίζονται ταυτοχρόνως δύο άτομα.
Μπορεί και να μπει πρόγραμμα Η/Υ.

Όλο το κόστος δεν θα περάσει τα 2000 ευρώ για μία βάση εμβαδού 1 τ.μ και με δυνατότητα έλξης φορτίου 3 τόνων, και με μεταβλητή επιτάχυνση ( μέσω ντίμερ ) 19 μ το λεπτό.

Φυσικά θα αφαιρεθεί ένα μικρό ηλεκτρικά θερμαινόμενο ελατήριο,που διεγείρει τα φρένα, και θα αντικατασταθεί με ένα μικρότερο ώστε να πιάνει πολύ λίγο φρένο ώστε...
να επιτρέπει την αντίθετη έλξη του συρματόσχοινου από το άλλο μοτέρ, αλλά και φρενάρει λίγο ώστε να μην ξετυλίγεται το συρματόσχοινο λόγο επιτάχυνσης του ράουλου.


Ένα πρόχειρο προσχέδιο της σεισμικής βάσης.

http://postimage.org/image/ke6r6dedd/
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Τετ Φεβ 22, 2012 3:54 pm

Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του αντισεισμικού συστήματος που πραγματοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Στατικής & Αντισεισμικών Ερευνών της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών του Ε.Μ.Π ανέδειξαν την χρησιμότητα του αντισεισμικού συστήματος στις πλάγιες φορτίσεις του σεισμού.
Δεκτές συνεργασίες.
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Τετ Μαρ 28, 2012 1:20 am

Θλιπτικό φορτίο 1,200 kN σε όλους τους κόμβους της ανώτατης στάθμης.
( Προσομοίωση και αριθμητική διερεύνηση της συμπεριφοράς του αντισεισμικού συστήματος )

Η επιβαλλόμενη τάση στα υποστυλώματα αντιστοιχεί στο 10 / 20 = 50% της τάσης θραύσης.

Η μέγιστη τιμή του διαγράμματος, χωρίς την εφαρμογή προέντασης ήταν 900.62 kN για μετατόπιση 0,1296 m

Η μέγιστη τιμή του διαγράμματος με την εφαρμογή θλιπτικού φορτίου 1,200 kN σε όλους τους κόμβους της ανώτερης στάθμης είναι 1,179.33 kN για μετατόπιση 0.0864 m

H βελτίωση στη φέρουσα ικανότητα είναι 1,179.33 - 900.62 = 278.71 kN

Η ποσοστιαία βελτίωση στη μέγιστη τέμνουσα βάσης είναι 278.71 / 900.62 = 30.9%

Παρατηρείται μια σημαντική βελτίωση στη φέρουσα ικανότητα του κτιρίου, λόγο της εφαρμογής των θλιπτικών δυνάμεων σε όλα τα ( 9 ) υποστυλώματα του κτιρίου ( 5 ορόφων... υποστυλώματα 0,30 x 0,40 ...ύψος ορόφου 3 m )
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Σάβ Μαρ 31, 2012 5:03 pm

a) DRAFT REPORT
Προσομοίωση και αριθμητική διερεύνηση της συμπεριφοράς αντισεισμικού συστήματος τοποθετημένο σε φέροντα οργανισμό κτηρίου από οπλισμένο σκυρόδεμα.

Δείτε εδώ : την παράγραφο 34
http://www.emichanikos.gr/showthread.ph ... E%B1/page2

Το περίεργο για μένα είναι ότι το σύστημα τοποθετήθηκε σε στοιχεία 0,30 x 0,40 και αύξησε την ικανότητα του κτιρίου κατά 30,9 %!!!!!
Σκέψου να τοποθετηθεί στο φρεάτιο .... και στα γωνιακά τοιχία ή ακόμα καλύτερα σε προκατασκευασμένα από Ο.Σ
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Τρί Απρ 24, 2012 1:06 am

Το σχέδιο στο link δείχνει ένα τοιχίο από οπλισμένο σκυρόδεμα.
http://postimage.org/image/pb6enkih7/
Όταν έχουμε επιτάχυνση εδάφους (Α) από τον σεισμό, λόγο της αδράνειας, στο τοιχίο δημιουργείτε μία ροπή (Δ) και μία αντίθετη πλάγια δύναμη (Β)
Το αποτέλεσμα είναι όταν το τοιχίο δεχθεί αυτές τις φορτίσεις, να τείνει να ανατραπεί.
Θέτω το ερώτημα
Πόση δύναμη χρειάζεται να βάλουμε στο σημείο (Ε) ώστε αυτό το τοιχίο να μην ανατραπεί, και να μην σηκωθεί καν από το έδαφος?

Διαστάσεις τοιχίου Υ=3,00m Μ=1,5m Π=0,30m
Ιδικό βάρος οπλισμένου σκυροδέματος 2450kg/m3
Επιτάχυνση εδάφους 20m/min
Σημείο αναφοράς ( Ε )
Φορά επιτάχυνσης ( Α ) όπως δείχνει το σχέδιο.
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Κυρ Απρ 29, 2012 5:07 pm

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

http://www.startup.gr/el/index.php?abou ... %84%CE%B1/
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

Re: Αντισεισμικά συστήματα για τεστ STRAD.RC του seismic

Δημοσίευσηαπό seismic » Τετ Μάιος 16, 2012 5:43 pm

Παιδιά το Ελληνικό επιστημονικό περιοδικό ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ http://www.metalkat.gr/
στο επόμενο τεύχος του, δέχθηκε να δημοσιεύσει το παρακάτω άρθρο που του έγραψα εγώ.

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/
seismic
level: max
level: max
 
Δημοσιεύσεις: 316
Εγγραφή: Τετ Αύγ 26, 2009 7:10 pm

ΠροηγούμενηΕπόμενο

Επιστροφή στο Γενικά

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτή την Δ. Συζήτηση : Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης

cron