Προσομοίωση προέντασης των στύλων της κατασκευής μεταξύ δώματος και του εδάφους

[seismic]

Λάθη του αντισεισμικού σχεδιασμού.
1) Θλίψη ονομάζεται η εντατική κατάσταση κατά την οποία σε ένα σώμα ασκούνται δυνάμεις αντίθετης φοράς που τείνουν να συναντηθούν και κατ αυτόν τον τρόπο το συμπιέσουν. Η θλίψη είναι μία από τις δύο μονοαξονικές εντατικές καταστάσεις ενός παραμορφώσιμου στερεού σώματος. Η άλλη μονοαξονική εντατική κατάσταση είναι ο εφελκυσμός. Εφελκυσμός ονομάζεται η εντατική κατάσταση κατά την οποία σε ένα σώμα ασκούνται δυνάμεις αντίθετης φοράς που τείνουν να απομακρυνθούν Το σκυρόδεμα αντέχει στην θλίψη 12 φορές περισσότερο από ότι αντέχει σε εφελκυσμό. Ο χάλυβας αντέχει τον εφελκυσμό. Σε ένα φέρον δομικό στοιχείο λόγο στατικών και σεισμικών φορτίων η διατομή του δέχεται αυτές τις δύο εντάσεις.
Για τον λόγο αυτό και τοποθετούν οπλισμό χάλυβα στα φέροντα δομικά στοιχεία. Σε έναν σεισμό η ροπή ανατροπής η αδρανειακές εντάσεις αλλά και η ελαστικότητα του κορμού ενός δομικού στοιχείου δημιουργούν εφελκυστικές και θλιπτικές εντάσεις εναλλάξ στα δύο άκρα της διατομής τους. Οι Θλιπτικές εντάσεις δημιουργούνται από παραμορφώσεις του σεισμού και από το βάρος της κατασκευής. Το ίδιο συμβαίνει και με τις εφελκυστικές εντάσεις. Ως σήμερα με την μέθοδο σχεδιασμού που ακολουθούμε το έδαφος δέχεται από το υποστύλωμα μόνο θλιπτικές εντάσεις τις οποίες αναλαμβάνει ισομερώς όταν είναι σε κατάσταση ηρεμίας, και μονόπλευρα εναλλάξ όταν γίνεται σεισμός. Οι εφελκυστικές εντάσεις που δημιουργεί το λίκνισμα της κατασκευής σήμερα τις κατευθύνουν πάνω στην κατασκευή δημιουργώντας καθ αυτόν τον τρόπο άλλες εντατικές μορφές όπως ροπές και τέμνουσες καταπονώντας τον φέροντα οργανισμό.
Μεγάλο λάθος κύριοι στατικοί. Εγώ με την μέθοδο που ακολουθώ τις εφελκυστικές εντάσεις του σεισμού τις παραδίνω να τις αναλάβει εξολοκλήρου το έδαφος όπως αναλαμβάνει και τις θλιπτικές εντάσεις. Η μέθοδο που ακολουθείτε γκρεμίζει την κατασκευή όχι ο σεισμός. Η μέθοδος που ακολουθώ επιστρέφει στο έδαφος τις εντάσεις που αυτό δημιούργησε. Ο κορμός του τοιχώματος δέχεται μόνο θλιπτικές εντάσεις που αντέχει...την μία στο άνω άκρο του και την άλλη στο κάτω αντικριστό άκρο του.
2) Λάθος. Η μέθοδος συνεργασίας σκυροδέματος χάλυβα εφαρμόζετε σήμερα με τον μηχανισμό της συνάφειας ο οποίος καταπονεί το σκυρόδεμα με τέμνουσες του δεν έχει ιδιαίτερη αντοχή σε αυτό το είδος των εντάσεων. Η μηχανισμός της συνάφειας προσδίδει και μία μεγαλύτερη ελαστικότητα στο υποστύλωμα από ότι ένα προεντεταμένο υποστύλωμα.
Η διαφορές που παρουσιάζει η προένταση και ο μηχανισμός της συνάφειας με την δική μου μέθοδο είναι οι εξής.
α) Η Συνάφεια επιφέρει στο σκυρόδεμα αξονικές καταπονήσεις που δεν είναι ικανό να παραλάβει Η μέθοδος που ακολουθώ επιφέρει μόνο θλιπτική καταπόνηση που έχει τις προδιαγραφές να παραλάβει το σκυρόδεμα.
β) Η μέθοδος που ακολουθώ δεν επιφέρει καμία εφελκυστική καταπόνηση πάνω στο υποστύλωμα. γ) Η μέθοδος που ακολουθώ παραλαμβάνει τις κάμψεις του κορμού και τις μεταφέρει τις μισές στο δώμα υπό μορφή θλίψης και τις άλλες μισές μέσα στο έδαφος. δ)) Η μέθοδος που ακολουθώ δεν επιτρέπει την παραμόρφωση του κόμβου. 4) Η μέθοδος που ακολουθώ αυξάνει κατά 37% την αντοχή που υποστυλώματος ως προς την τέμνουσα βάσης. ε) Η μέθοδος που ακολουθώ αυξάνει την ικανότητα του εδάφους να δέχεται φορτία. ζ) Την κατακόρυφη θλιπτική καταπόνηση που δέχεται αμφίπλευρα το τοίχωμα με την μέθοδο που ακολουθώ την παραλαμβάνει χωρίς πρόβλημα διότι η κατακόρυφη τομή του είναι πολύ πιο ισχυρή από την οριζόντια τομή του που στέλνεται εσείς τις φορτίσεις του σεισμού.
η) Η μέθοδος της συνάφειας ή της προέντασης που εφαρμόζεται σήμερα δρα στα δύο άκρα του τοιχώματος και μοιραία οδηγούν την φόρτιση του σεισμού πάνω στην κατασκευή. Η μέθοδος που ακολουθώ επιστρέφει τις φορτίσεις του σεισμού στην γη. Ακόμα και με τα εφέδρανα που είναι καλά αλλά ακριβά εγώ τα έκανα καλύτερα.
Τους έβαλα κεντρικό πυρήνα ( κατακόρυφη σεισμική απόσβεση σε όλες τις πλάκες ) σαν τις παγόδες αλλά προτεταμένο με το έδαφος, σεισμικούς αρμούς απόσβεσης που μεγαλώνουν καθ ύψος για να έχει φυσική ταλάντωση και να μην μεταφέρει τις φορτίσεις στα κατώτερα διαφράγματα των πλακών από τις ανώτερες κρούσεις με το φρεάτιο ώστε να παραλαμβάνει την κρούση ομαλά καθ όλο το ύψος. Ακόμα έβαλα σεισμική μόνωση και στο δώμα για ομαλή παραλαβή της ροπής ανατροπής. Δες https://www.youtube.com/watch?v=IO6MxxH0lMU&t=13s Σεισμική μόνωση σε οριζόντιο κατακόρυφο και ανώτατο επίπεδο. Αυτή η μέθοδο ξεχωρίζει τα άκαμπτα και ελαστικά υποστυλώματα για να παραλαμβάνει το κάθε ένα τις φορτίσεις που του αναλογούν. Ιδανική μέθοδος για ουρανοξύστες με περιφερειακή θέα, για μουσεία με ευπαθή αντικείμενα και για πυρηνικούς σταθμούς ενέργειας. Ξεχωρίζει πια υποστυλώματα θα πάρουν τα στατικά και πια τα σεισμικά φορτία, ώστε το προτεταμένο φρεάτιο να έχει ελάχιστα δικά του στατικά φορτία και ο ελαστικός φέροντας καμία επιβάρυνση φορτίων προέντασης. Ελέγχει την διαφορά φάσης των πλακών, Σταματά τον συντονισμό. Αλεξίσεισμο;

[seismic]

Συνέχεια της προηγούμενης ανάρτησης.

Μηχανικός... Θα επιμείνω με καλοπροαίρετη κριτική γιατί θεωρώ ότι είναι σημαντικό το θέμα.

Σε ευχαριστώ που συμμετέχεις στο θέμα. Είμαι στην διάθεσή σου για ότι μπορώ να απαντήσω.

Μηχανικός... Πως νομίζεις ότι απορροφάται η σεισμική ενέργεια; Με την καμπτική παραμόρφωση των κόμβων και τη διατμητική παραμόρφωση των τοιχωμάτων απορροφάται.

Ναι απορροφάται όπως λες εσύ αλλά απορροφάται και με άλλους τρόπους Καταρχάς ας δούμε τι σημαίνει απορρόφηση ενέργειας. Απορρόφηση ενέργειας σημαίνει παραγωγή θερμότητας Αποθήκευση ενέργειας είναι άλλο και σημαίνει ότι αποθηκεύει την ενέργεια για να την επαναφέρει όταν μπορέσει. Υπάρχει και η διαρροή ενέργειας όπου αφήνεται η ενέργεια να φύγει. Υπάρχει και ένας μηχανισμός απόσβεσης ενέργειας ο οποίος παραλαμβάνει τα φορτία χωρίς να τα επιστρέφει και είναι ο μηχανισμός της ρόδας του αεροπλάνου. Αυτός είναι ένας σύνθετος μηχανισμός και διαθέτει διαρροή αλλά παράγει και θερμότητα. Βασικά είναι μία μπουκάλα με έμβολο και έχει μία μικρή οπή από την οποία διαρρέει ο αέρας σιγά σιγά όταν πάρει τα φορτία της κρούσης του αεροπλάνου κατά την προσγείωση και προσγειώνεται ομαλά. Αν δεν υπήρχε αυτός ο μηχανισμός το αεροπλάνο θα αναπηδούσε σαν την μπάλα. Κάποτε συναντήθηκα με έναν φίλο μου που κατασκεύαζε ελαστικά. Μου έδειξε δύο ίδια μικρά μπαλάκια. Όταν έριξε το πρώτο στο πάτωμα αυτό αναπήδησε όπως τα μπαλάκια. Όταν έριξε το άλλο στο πάτωμα δεν αναπήδησε καθόλου ήταν σαν να κόλλησε στο πάτωμα. Αυτή είναι η δική μου πατέντα μου είπε και θα την χρησιμοποιήσω για σεισμική μόνωση στις κατασκευές. Κάτι τέτοιο θα χρησιμοποιήσω και εγώ για τους σεισμικούς αρμούς κρούσης.

Μηχανικός.. Εσύ έχεις απομονώσει αρχικά τα τοιχώματά σου οπότε σε πρώτη φάση βασίζεσαι στην πλαισιακή λειτουργία των κόμβων για την αρχική απορρόφηση της ενέργειας.

Σωστά λες.

Μηχανικός.. Συνεπώς ούτε για αστείο μην σκεφτείς κάτι που έλεγες για 60% μείωση του οπλισμού. Η ψαθυρή αστοχία θα είναι σιγουράκι.

Έχω πολλές μεθόδους σχεδιασμού Σε αυτήν την μέθοδο δεν μειώνω τον οπλισμό. Απλά τοποθετώ οπλισμό μικρής διατομής και περισσότερα τσέρκια για να αυξήσω την ελαστικότητα και να μειώσω τις ρωγμές.

Μηχανικός... Άσε που η άρθρωση κάτω θα επιβαρύνει την κάμψη των κόμβων.
Επίσης υποθέτεις ότι ο πυρήνας θα αρχίσει να απορροφά, μέσω των αποσβεστήρων, σεισμική ενέργεια πριν το σχηματισμό πλαστικής άρθρωσης στη δοκό (αν φυσικά έχει προηγηθεί ικανοτικός σχεδιασμός).

Πρέπει να ξεχάσεις την μέθοδο που σχεδιάζεται σήμερα. Με την δική μου μέθοδο αν θέλω μηδενική κάμψη στον κορμό της δοκού μπορώ να το πετύχω. Αν θέλω να έχει μία κάμψη μικρή μέσα στην ελαστική περιοχή μετατόπισης μπορώ να το πετύχω. Αν θέλω ο φέροντας να μην περάσει ποτέ σε ανελαστική μετατόπιση με πλαστικές αστοχίες σε οποιουδήποτε μεγέθους σεισμό μπορώ να το πετύχω. Αν μπορώ να πετύχω... να σταματήσω την κάμψη των κορμών και την ροπή του κόμβου δεν βλέπω τον λόγο αστοχίας. Ούτε πρόβλημα με την τέμνουσα βάσης. Δεν υφίσταται πλέον τέμνουσα βάσης στον ελαστικό φορέα διότι το φρεάτιο ελέγχει την μετατόπιση των πλακών και οι πλάκες την μετατόπιση των κολονών των ροπών των κάμψεων. Ο ελαστικώς φορέας παίρνει μόνο στατικά φορτία και το φρεάτιο αναλαμβάνει μόνο σεισμικά φορτία.
Πως μπορώ να το πετύχω? Βάζοντας ένα άκαμπτο μπάστακα μέσα στην μέση του πλαισίου ο οποίος ρυθμίζει την κυκλοφορία ( μετατόπιση ) των πλακών μέσο των διαφραγμάτων. Δηλαδή αν το φρεάτιο επιτρέπει στην πλάκα μετατόπιση 5 εκατοστών ποτέ δεν θα σπάσει η πλάκα η δοκός ή η κολόνα.

Μηχανικός... Αυτά τα πράματα δεν γίνονται έτσι. Πρέπει να γίνει αναλυτική μελέτη των μετατοπίσεων.

Ναι πρέπει αλλά ποιος θα τα κάνει? Σας άνοιξα δουλειά προσομοιώσεων για συλλογή πεπερασμένων στοιχείων για 50 χρόνια.