Aντισεισμικό σύστημα τοποθετημένο σε φρεάτιο του φέροντα

Παράθεση:

---

Αρχική ανάρτηση από seismic

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?

---

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 http://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

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.

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.

Γιατί ο πρόβολος έχει στατική ικανότητα?
Απάντηση... Γιατί είναι πακτωμένος, ή προτεταμένος με την κατασκευή.
Ερώτηση... Γιατί δεν εφαρμόζουμε πάκτωση ή προένταση και στην κατασκευή με το έδαφος?
Τι διαφοροποιεί έναν πρόβολο από έναν φέροντα?
Μπορεί να μου απαντήσει ο Ε.Α.Κ ή όποιος άλλος εθνικός κανονισμός στον κόσμο?

Ποιος είναι ο λόγος που η ερευνητική ελίτ της Ελλάδας με αντικείμενο την σεισμική μηχανική σφυρίζει αδιάφορα στην πρόταση που έχω κάνει?

Γιατί δεν είμαι μηχανικός?
Γιατί δεν έχω τα χρήματα να κουνήσω ένα οικοδομικό τετράγωνο για να το αποδείξω?
Γιατί θίγω συμφέροντα?
Δεν είναι δυνατόν να δίνουν δις για πειράματα πάνω στην σεισμική μηχανική ανά τον κόσμο, και να μην ενδιαφέρονται για την αληθοφανή πρότασή μου.
Δεν μπορούμε να μιλάμε για ανάπτυξη όταν απορρίπτουμε καινοτόμες προτάσεις σαν αυτή που έκανα.

Απαντήσεις

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%

Στην επόμενη απάντηση 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.

Συνέχεια της προηγούμενης απάντησης

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.

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.

Ο Ισοστατικός και Υπερστατικός φορέας και ο Υδραυλικός ελκυστήρας.
Διόρθωση της απάντησης 68

Τα κάθετα στοιχεία ( κολόνες τοιχία ) ενός φέροντα που είναι προτεταμένα με το έδαφος με τον μηχανισμό του υδραυλικού ελκυστήρα στην διέγερση ενός σεισμού, αναλαμβάνουν πλάγιες σεισμικές φορτίσεις όμοιες ( προς την φορά και το είδος των τάσεων ) εκείνων που δέχεται και ένας μονόπακτος οριζόντιος φορέας ( πρόβολος ) στην σεισμική τεκτονική διέγερση ενός σεισμού.

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.com/watch?v=KPaNZcHBKRI
http://www.youtube.com/watch?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?

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.

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.

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?

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.

Από την προηγούμενη ανάρτηση βγάζουμε το συμπέρασμα ότι.
Ο σημερινός γραμμικός οπλισμός των κάθετων στοιχείων πρέπει να είναι μικρής διατομής ( οπότε περισσότερες βέργες χάλυβα στα ίδια σχεδιαζόμενα κιλά οπλισμού ) ώστε σε συνδυασμό με τον πυκνό εγκάρσιο οπλισμό ( τσέρκια ) να εγκλωβίζουν το περισφιγμένο σκυρόδεμα ώστε όταν αυτό αστοχήσει να διατηρεί τα κομμάτια του σκυροδέματος στον χαλύβδινο κλωβό για την αποφυγή της κατάρρευσης του δομικού έργου.

Το θέμα σου είναι αρκετά σοβαρό και άκρως επιστημονικό.Θα επιθυμούσα άν είναι εφικτό να ανεβάσεις ένα κείμενο με ολόκληρη την ανάλυση σου ώστε να μπορέσω να κατανοήσω ορισμένα πράγματα.Άποψη μου είναι πώς όταν συνδέεις τη κατασκευή με το έδαφος το πρόβλημα σου γίνεται "μελετητικά" πιό δύσκολο.Νομίζω σε κάπιοιες περπτώσεις θα λειτουργήσει ευεγερτικά της ανωδομής και σε άλλες όχι.Επειδή η μέθοδος τής φασματικής επαλληλίας δέν είναι εφαρμόσιμη στο παράδειγμα σου, θα ήθελα πάρα πολύ να δώ πώς γίνεται μία τέτοια επίλυση σε συνδιασμό με την αλληλεπίδραση εδάφους ανωδομής.Πιστεύω είναι πολύ χρήσιμα τα όσα αναφέρεις, όπως επίσης οτι θα ήταν καλύτερο να συντάξεις ένα κείμενο τελικό στα downloads ώστε να μπορέσουμε να το διαβάσουμε καλύτερα.