Προσομοίωση προέντασης των στύλων της κατασκευής μεταξύ δώματος και του εδάφους

[seismic]

Έχω κατασκευάσει σε πείραμα σκυλόσπιτο. https://www.youtube.com/watch?v=RoM5pEy7n9Q

Αν ξέρεις την απλή μέθοδο των τριών θα πεις ότι ...

Ένα σκυλόσπιτο 850 κιλών αντέχει 3,54 g επιτάχυνση
Ένα σπίτι 200000 κιλών πόσα g αντέχει Χ?
.......................................................................................... = Μαθηματική τεκμηρίωση
Αυτήν την απλή μέθοδο των τριών την έκανα για να σας δείξω ότι τα μαθηματικά δεν λένε πάντα την αλήθεια.
Για να κάνεις μαθηματικές πράξεις πρέπει πρώτιστος να ξέρεις τι υπολογίζεις.
Για να ξέρεις τι υπολογίζεις πρέπει να ακολουθήσεις την μηχανική που είναι κλάδος της φυσικής και η μηχανική εξετάζει την φορά και την ανάλυση των δυνάμεων βασιζόμενη στις φυσικές ιδιότητες των σωμάτων.
Εγώ σας έδωσα την ανάλυση των δυνάμεων πάνω στο σώμα μιας δομικής κατασκευής όταν γίνεται ένας σεισμός για την οποία δεν ξέρατε. Αν δεν ξέρετε την πορεία των δυνάμεων τότε υπολογίζετε λάθος.
Ακόμα σας έδωσα και την μέθοδο ως προς το πως μπορούμε να δημιουργήσουμε εξισώσεις ισορροπίας προς τις σεισμικές φορτίσεις. Τα μαθηματικά τα χρειαζόμαστε μόνο για να βρούμε πόσο μικρές ή μεγάλες πρέπει να είναι οι διατομές των υλικών βάση των προδιαγραφών αντοχής που έχουν πάνω στις εφαρμοζόμενες εντάσεις ώστε να ανταποκριθούν στις ζητούμενες ανάγκες Ακόμα δείχνουν πόσο μεγάλες είναι αυτές οι εντάσεις της μεθόδου που σας έδειξα.
Αλλά χωρίς ανάλυση και μέθοδο αντιμετώπισης του προβλήματος μαθηματικά δεν γίνονται.
Και εσείς σαν μηχανικοί συνεχίζετε να υπολογίζεται πάνω σε μία εσφαλμένη αντίληψη της πορείας των δυνάμεων πάνω στο σώμα της κατασκευής. Και θέλετε να σας κάνω και τα μαθηματικά χωρίς να αισθάνεστε την ανάγκη να εξετάσετε τα λεγόμενά μου. Ωραίοι μηχανικοί είσαστε...
Πχ Εσείς υπολογίζεται ότι οι φορτίσεις του σεισμού εξαρτώνται από την μετατόπιση και την επιτάχυνση του σεισμού.
Αυτό είναι λάθος.
Οι υπολογισμοί πρέπει να γίνουν αλλιώς. Οι δοκοί και τα υποστυλώματα είναι απλά μοχλοβραχίονες με ένα υπομόχλιο.
Η αντιρροπή που σας έδειξα εξαρτάτε από το βάρος της κατασκευής και αυτή την ένταση ροπής δέχεται ο κορμός του δοκού με υπομόχλιο την γωνία του υποστυλώματος... και όχι την επιτάχυνση. Η επιτάχυνση δείχνει την αδράνεια και την καταπόνηση των υποστυλωμάτων ως προς την ροπή ανατροπής. 1) Τις οριζόντιες τέμνουσες και πρωτίστως την πιο ισχυρή .. την τέμνουσα βάσης τις αντιμετωπίζουμε με δύο τρόπους
α) αυξάνοντας την διατομή και τον οπλισμό του τοιχώματος β) δημιουργώντας προένταση αυξάνουμε την ικανότητα προς τις τέμνουσες.
2) Την καθίζηση του εδάφους την αντιμετωπίζουμε α) κατασκευάζοντας μεγάλες βάσης β) βελτιώνοντας μηχανικά ή χημικά το μαλακό έδαφος, γ) τοποθετώντας πασσάλους ή την πατέντα μου.
3) Τις στρεπτομεταφορικές παραμορφώσεις που παρατηρούνται συνήθως σε μεταλλικές και ασύμμετρες κατασκευές τις αντιμετωπίζουμε με την κατάλληλη σχηματική διαστασιολόγηση.
4) Αυτό που μέχρι σήμερα δεν μπορούσατε να αντιμετωπίσετε δυναμικά ήταν σε μεγάλες επιταχύνσεις την ροπή ανατροπής που δημιουργεί τον μηχανισμό που σας έδειξα. Σε μία ροπή ανατροπής αν τα φέροντα στοιχεία τοιχώματος- δοκού είναι πολύ ισχυρά και συμπληρώνουν την ακαμψία τους με τυφλές τοιχοπληρώσεις τότε δημιουργείτε μια στροφή ανατροπής σε όλη την κατασκευή και αν αυτή είναι υψηλόκορμη και με μαλακό έδαφος θεμελίωσης υπάρχει ανατροπή.
Αν οι δοκοί δεν είναι πολύ ισχυροί να παραλάβουν τα στατικά φορτία τότε πρωτίστως εξαντλούν την ελαστικότητά τους μετά περνούν σε ανελαστικές μετατοπίσεις δημιουργώντας πλαστικές αστοχίες και όταν περάσουν το σθρ. καταρρέουν.
Ας το εξετάσουμε
α) Αν υπάρχει μαλακό έδαφος θεμελίωσης, ακαμψία, δυναμική και υψηλόκορμη κατασκευή υπάρχει ανατροπή κτιρίου.
β) Αν υπάρχει ελαστικότητα των δοκών και ανικανότητα να αντεπεξέλθουν στο κατακόρυφα στατικά φορτία τότε δεν υπάρχει ροπή ανατροπής στην κατασκευή μόνον αλλά υπάρχει ροπή ανατροπής στο κάθε ένα υποστύλωμα της κατασκευής χωρίς να έχει την δυνατότητα αυτό να σηκωθεί ανοδικά ολόκληρο από το έδαφος, για τον λόγο αυτό έχουμε μόνο την ανάκληση της βάσης του η οποία καταπονεί τους κόμβους πρόσθετα μαζί με τα στατικά φορτία που ανέφερα.
Εδώ βλέπουμε ότι ο σχεδιασμός σας έχει πρόβλημα στις μεγάλες επιταχύνσεις που δημιουργούν μεγάλες μετατοπίσεις και μεγάλες στροφές ροπής διότι οι δοκοί δεν μπορούν να παραλάβουν δυναμικά τα αστήρικτα στατικά φορτία που δημιουργούνται με τον μηχανισμό που σας έδειξα. Το αποτέλεσμα της ανικανότητας του σχεδιασμού σας να παραλάβει δυναμικά τις μεγάλες επιταχύνσεις σας έχει οδηγήσει να κατασκευάζεται ελαστικά με μηχανισμούς διαρροής ενέργειας και καλά κάνετε. Μέχρι εδώ όμως όλα αυτά γιατί σας έδωσα και την αιτία του μηχανισμού αστοχίας και την μέθοδο και τον μηχανισμό ώστε να παραλαμβάνουμε δυναμικά τον μεγαλύτερο σεισμό χωρίς καμία αστοχία.
Τώρα η ροπή αδράνειας είναι μία περιφερειακή δύναμη που στρέφεται γύρο από μία άρθρωση. Αν θέλεις να σταματήσεις αυτή την ροπή δηλαδή να την σταματήσεις με μία άλλη αντιρροπή την σταματάς πιο εύκολα με ελάχιστη δύναμη πάνω στην περιφέρεια περιστροφής της. Αυτός είναι και ο κύριος λόγος που μεταφέρω την πάκτωση του εδάφους στο δώμα. Αν πακτώσουμε στην βάση τότε έχουμε έναν τεράστιο μοχλοβραχίονα με υπομόχλιο το έδαφος και δύναμη την αδράνεια. Άντε να σταματήσεις μετά αυτές τις εντάσεις ροπής που κατεβάζει ο μοχλοβραχίονας των δέκα ορόφων του τοιχώματος. Είναι σαν να προσπαθείς να ανοίξεις μία πόρτα από τον μεντεσέ. Ανοίγει πιο εύκολα από το πόμολο που είναι στην περιφέρεια.