Aντισεισμικό σύστημα τοποθετημένο σε φρεάτιο του φέροντα

[seismic]

Κύριοι θα μου επιτρέψετε να πω την γνώμη μου ως προς την ευρεσιτεχνία.
Θέλω την γνώμη σας σε αυτά που θα πω.
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 μέρει 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.
Πιες δυνάμεις προκαλούν αστοχία στα κτήρια.
α) Οι δυνάμεις διάτμησης.
β) Οι ροπές στους κόμβους
Πως δημιουργούνται
1) ΔΥΝΆΜΕΙΣ ΔΙΆΤΜΗΣΗΣ
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, οπότε και μεγαλύτερα φορτία,που συνεπάγεται σε μεγαλύτερη αδράνεια οπότε και μεγαλύτερη διάτμηση στον λαιμό 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, καταργείτε κατά μεγάλο βαθμό στα στοιχεία του ισογείου, για ένα κύριο λόγο.
Διότι κάτω από το στοιχείο 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 τάσις )
Στην κολόνες των πάνω ορόφων δεν συμβαίνει το ίδιο, διότι το στοιχείο του κάτου ορόφου έχει απορροφήσει κάποια ενέργεια, μεταδίδοντας στο πιο πάνω μικρότερη ενέργεια.

Και σε συνδυασμό με τα αυξημένα φορτία της μάζας που έχει να διαχειριστεί, έχουμε αυξημένες κατά πολύ τις τάσεις 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 άλλα προβλήματα.

α) Χάνουμε την ελαστικότητα των στοιχείων. ( οπότε και την απόσβεση της επιτάχυνσης )
β) Αυξάνουμε τις ροπές των κόμβων. Διότι άκαμπτα κάθετα στοιχεία σε αδράνεια, συνεπάγεται σε μεγαλύτερη μεταφορά ροπών στους κόμβους.
Μπρος γκρεμός, και πίσω ρέμα?
2) ΡΟΠΈΣ 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.
Αυτό που τα κάνει να μην πέφτουν στην επιτάχυνση του σεισμού, λόγο της ροπής αδράνειας, είναι η δομική ακεραιότητα που τους προσδίδει η ένωσή τους
με τις δοκούς.
Αυτή η ένωση με τους δοκούς, στην επιτάχυνση του σεισμού, αντιδρά σαν ροπή των κόμβων, που καταλήγει σε διατμητικές τάσεις στους λαιμούς των κάθετων και οριζόντιων στοιχείων.
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, εν σχέση με την δοκό, της οποίας η διατομή κάτοψις αποτελεί δομική οντότητα με την διατομή κάτοψις της πλάκας, οπότε υπολογίζεται σαν ενιαία διατομή.
Αν λάβουμε υπόψιν ότι μία κολόνα φέρει επάνω της τουλάχιστον δύο δοκούς, καταλαβαίνουμε την διαφορά αντοχής της κολόνας, με τα οριζόντια στοιχεία στήριξης.
Εκτός όμως την μεμονωμένη ξεχωριστή, ροπή αδράνειας των στοιχείων, έχουμε και την ροπή αδράνειας ολόκληρου του κτηρίου, η οποία είναι μεγαλύτερη στις ψιλές κατασκευές, και επηρεάζει με πρόσθετες ροπές τους κόμβους.

Αυτό συμβαίνει διότι κατά την ροπή αδράνειας του κτηρίου, αυτό έχει την τάση να σηκωθεί μονόπλευρα, ( κατά την ταλάντωση ) δημιουργώντας ένα κενό κάτω από τις βάσεις.
Αυτό το κενό, ακυρώνει την αντίσταση του εδάφους προς την βάση, οπότε η κολόνα από εκεί που κράταγε το κτίριο, μένει μετέωρη στον αέρα.
Βέβαια αυτό στον φέροντα δεν συμβαίνει ποτέ, διότι τα στατικά φορτία της κατασκευής, έρχονται λόγο βαρύτητας, να καθηλώσουν την κολόνα με την βάση στο έδαφος.

Αυτό συμβαίνει λόγο αδυναμίας των κόμβων, να παραλάβουν τα φορτία αυτά,( που δημιουργούνται από το κενό ) τα οποία μετατρέπονται σε ροπές των κόμβων, και αστοχούν, αν περάσουν το όριο ελαστικότητας.
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 σκελετό, ο οποίος διότι είναι ελαφρύς,κατά την επιτάχυνση, ταλαντεύεται σηκώνοντας την κατασκευή μονόπλευρα, εναλλάξ.
Μόλις όμως του βάλουμε τα στατικά φορτία των δύο τούβλων, αυτός ναι μεν ταλαντεύεται, αλά οι βάσεις δεν σηκώνονται μονόπλευρα.
Οι κόμβοι δεν αντέχουν το στατικό φορτίο.
ΛΎΣΗ
Εδώ από την ανάλυση που έκανα πάρα πάνω, βλέπουμε γιατί αστοχεί μία κατασκευή, όταν αυτή περάσει τα όρια σχεδίασης.
Υπάρχουν όρια σχεδίασης πιο ισχυρά?
Η ο ΕΑΚ έχει κάποια αντοχή, και από εκεί και πέρα υπάρχει μόνο η ψαθυρή αλήθεια?
Για μένα η αντοχή του ΕΑΚ έχει συγκεκριμένα όπια αντοχής, (σε διάτμηση και ροπές )για τους δύο λόγους που ανάφερα πάρα πάνω.
(Αυτό το φαινόμενο μπορούμε να το λύσουμε αυξάνοντας την διατομή κάτοψης των στοιχείων του ισογείου.
Αν όμως το κάνουμε αυτό, έχουμε άλλα προβλήματα.

α) Χάνουμε την ελαστικότητα των στοιχείων. ( οπότε και την απόσβεση της επιτάχυνσης )
β) Αυξάνουμε τις ροπές των κόμβων. Διότι άκαμπτα κάθετα στοιχεία σε αδράνεια, συνεπάγεται σε μεγαλύτερη μεταφορά ροπών στους κόμβους.
Μπρος γκρεμός, και πίσω ρέμα?)
Η ΛΎΣΗ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΊΝΩ
Φαίνεται και στην συνέχεια του πειράματος που σας παρέθεσα στο link, αλλά φαίνεται και σε αυτά που θα πω πάρα κάτω.
Υπάρχει ένα σοβαρό πρόβλημα για να εφαρμόσουμε προένταση μεταξύ εδάφους και δώματος, ή απλή πάκτωση του εδάφους με την κατασκευή.
α) Ο λυγισμός
β) Η αντοχή των υλικών.
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.

Κοίτα τη παθαίνει η συμβατική κατοικία.
http://www.youtube.com/watch?v=3z4YL...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.
Θα αντιδράσουν σαν την βιδωμένη σιδερένια σκαλωσιά του βίντεο
Ερώτηση
Γιατί όταν δεν τα βιδώσουμε με την βάση, τι θα πάθουν?
Απάντηση
Αν έχουμε ψιλά κτήρια εξ ολοκλήρου κατασκευασμένα από οπλισμένο σκυρόδεμα, αυτά θα αντέχουν μεν στην διάτμηση, αλλά οι κόμβοι τους θα έχουν αυξημένα φορτία, λόγο του κενού που αναφέραμε ότι δημιουργείται κατά την ροπή αδράνειας, και λόγο μεγαλύτερου στατικού φορτίου που έχουν από τον φέροντα σκελετό.
Για τον λόγο αυτό, οι κατασκευές των προκατασκευασμένων είναι για λίγους ορόφους.
Αν όμως κάνουμε ένα σώμα το προκατασκευασμένο με το έδαφος, ...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 και η δόμηση στην πόλη.

Τώρα δεν τα βάζουν 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 ) εφαρμόζοντας μία πολύ ισχυρή πάκτωση.

Χρήσιμο άρθρο, που δείχνει την αναγκαιότητα σχεδιασμού, για απόλυτες αντισεισμικές κατασκευές, με μικρότερο κόστος κατασκευής.
http://users.auth.gr/~avram/publications/%5B6%5D.pdf

Σε αυτόν τον απόλυτο αντισεισμικό σχεδιασμό, ο οποίος δεν υφίσταται σήμερα, ευελπιστώ να βοηθήσω με την αντισεισμική ευρεσιτεχνία μου, και μάλιστα με λιγότερο κατασκευαστικό κόστος του υφιστάμενου.

seismic ή Γιάννης Λυμπέρης