Ελαστικότητα υποστυλώματος.
Ένα υποστύλωμα που εκτείνεται από την βάση μέχρι και το δώμα του τελευταίου ορόφου είναι ένας τεράστιος μοχλοβραχίονας ο οποίος στο λίκνισμα του σεισμού ταλαντεύετε μετατοπίζοντας περισσότερο τον κορμό του που βρίσκεται στο ανώτατο άκρο του. Ας εξετάσουμε τους λόγους αυτής της ελαστικότητας που μεγαλώνουν την μετατόπιση των πάνω ορόφων πολύ περισσότερο από ότι μετατοπίζεται το ισόγειο.
α) Ο πρώτος λόγος είναι η ροπή αδράνειας η οποία μεγαλώνει όσο μεγαλώνει η μάζα και το ύψος με αποτέλεσμα οι αδράνεια των πάνω ορόφων να είναι μεγαλύτερη από αυτή των κάτω ορόφων και να εξασκούν μεγαλύτερες ροπές ανατροπής στο ανώτατο μέρος του υποστυλώματος.
β) Ο δεύτερος λόγος είναι η ανάκλιση του πεδίλου της βάσης που δημιουργεί από την μία πλευρά ανασήκωμα του πέλματός της από το έδαφος και οφείλετε στις ροπές που κατεβάζει ο μοχλοβραχίονας του υποστυλώματος, καθώς και στην υποχώρηση του εδάφους από την μεριά που θλίβεται λόγο της αδυναμίας παραλαβής των θλιπτικών εντάσεων.
γ) Ο τρίτος λόγος είναι ότι ο κορμός του υποστυλώματος είναι πιο ελαστικός ψιλά από ότι είναι χαμηλά κοντά στην βάση.
Αυτό οφείλετε στα φορτία. Τα φορτία θλίψης μειώνουν την ελαστικότητα του σκυροδέματος με αποτέλεσμα τα υποστυλώματα του ισογείου που δέχονται περισσότερα φορτία να έχουν μειωμένη ελαστικότητα εν σχέση με τα υποστυλώματα των πάνω ορόφων.
δ) Ο τέταρτος λόγος είναι όταν το υποστύλωμα είναι υψίκορμο ( μικρή διατομή και μεγάλο ύψος ) έχει μεγαλύτερη ελαστικότητα από ότι ένα τοίχωμα.
ε) Ο πέμπτος λόγος είναι ο οπλισμός του υποστυλώματος Ένας οπλισμός με μικρή διατομή και πολλά τσέρκια δίνει μεγαλύτερη ελαστικότητα στο υποστύλωμα από έναν οπλισμό μεγάλης διατομής με λίγα τσέρκια. Και φυσικά ρόλο παίζει και κατά πόσο μεγάλο ή μικρό είναι το σκυρόδεμα επικάλυψης του οπλισμού.
ζ) Ο έκτος λόγος είναι η μέθοδος οπλισμού του σκυροδέματος στο υποστύλωμα Σήμερα υπάρχουν δύο μέθοδοι οπλισμού. Η μέθοδος της συνάφειας και η μέθοδος της προέντασης. Αφού εξετάσουμε αυτές τις δύο μεθόδους θα σας παρουσιάσω και άλλες δύο νέες μεθόδους όπλισης που υπάγονται στην μεθοδολογία της ευρεσιτεχνίας.
1)Μηχανισμός Συνάφειας
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 διεπιφάνεια επαφής σκυροδέματος και χάλυβα. Όταν οι τάσεις αυτές φθάσουν στην οριακή τιμή τους επέρχεται καταστροφή της συνάφειας με τη μορφή διάρρηξης του σκυροδέματος επικάλυψης κατά μήκος των ράβδων και αποκόλλησης των ράβδων του χάλυβα.
Η μείωση των τάσεων επιτυγχάνεται με αύξηση της επικάλυψης του σκυροδέματος 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 στην διεπιφάνεια οπλισμού και σκυροδέματος.
2)Προένταση
Με τον όρο προένταση εννοούμε τον μηχανισμό εκείνον ο οποίος επιβάλει μέσο ισχυρών τενόντων που έλκονται στα άκρα προκαταβολικές θλιπτικές εντάσεις στις διατομές των φερόντων στοιχείων σκυροδέματος με σκοπό να αντισταθούν ως προς τις εντάσεις εφελκυσμού που παρατηρούνται κατά την κάμψη του κορμού των φερόντων στοιχείων λόγο σεισμικών και στατικών φορτίων.
Η προένταση ξεκίνησε σαν επαναστατική σύλληψη κυρίως στην Αγγλία (λόγω απουσίας σεισμών) αλλά εγκαταλείφθηκε για τα συνήθη οικοδομικά έργα λόγω ελάττωσης της πλαστιμότητας. Έκτοτε χρησιμοποιείται κυρίως στη γεφυροποιία που οι δοκοί είναι αμφιέριστοι.
Συνεχίζεται….