Βιδώστε το και σώστε το

[seismicos]

Πακτώσεις
Στον κόσμο των κατασκευών υπάρχουν οι πάσσαλοι αιχμής, οι πάσσαλοι τριβής, οι τσιμεντενέσεις οι αγκυρώσεις εδάφους οι χημικές αγκυρώσεις κ.λ.π
Έχετε σκεφθεί πως όλες αυτές οι πακτώσεις θα μπορούσαν να δεκαπλασιάσουν την απόδοσή τους ως προς τα ανοδικά και καθοδικά αξονικά φορτία?
Όλες οι πακτώσεις γεμίζουν με ιδικό ένεμα και παρελκόμενα είδη για να προκαλέσουν την πρόσφυση, και μετά την πρόσφυση δουλεύουν δια της τριβής. Πριν τοποθετηθεί το ένεμα αν τοποθετούσαμε έναν μηχανισμό μέσα στην οπή ο οποίος θα διαστελλόταν από την επιφάνεια και θα εξασκούσε οριζόντιες πιέσεις περιμετρικά της οπής καθ όλο το μήκος της θα αύξανε σημαντικά την απόδοσή τους ως προς την παραλαβή των ανοδικών και καθοδικών αξονικών φορτίων?

[seismicos]

Πάσσαλοι αιχμής πάσσαλοι τριβής ή κάτι άλλο?
Για την θεμελίωση πάνω σε χαλαρά εδάφη χρησιμοποιούν πασσάλους αιχμής οι οποίοι μεταβιβάζουν τα φορτία της κατασκευής σε κατώτερα ισχυρά πετρώματα, και τους πασσάλους τριβής οι οποίοι διά της τριβής πάνω στην διεπιφάνεια μεταξύ των πρανών τους και του εδάφους, το οποίο συμπυκνώνουν κατά την εισχώρηση τους μέσα σε αυτό, αυξάνουν την αντοχή του.
Οι πάσσαλοι και άλλες τεχνικές που χρησιμοποιούν σήμερα έχουν ένα σκοπό και αυτός είναι να παραλάβουν τα φορτία του κτηρίου.
Δεν έχουν όμως καμία δυνατότητα να παραλάβουν εφελκυσμό, δηλαδή έλξη.
Η ροπή ανατροπής των κατασκευών στους πολύ μεγάλους σεισμούς είναι τριπλάσια των στατικών φορτίων της κατασκευής.
Στα τοιχώματα στον σεισμό δημιουργούνται ανοδικές εντάσεις έλξης στην μια εκ των δύο παρειών λόγο της ροπής κάμψης και της ροπής ανατροπής οι οποίες όπως είπαμε είναι έως και τρεις φορές μεγαλύτερες από τα στατικά φορτία του κτηρίου.
Αν οι πάσσαλοι είχαν την δυνατότητα να παραλάβουν και εντάσεις έλξης ( προερχόμενες από τις ροπές ) τότε θα συμμετείχαν στην παραλαβή αυτών των εντάσεων.
Όμως δεν μπορούν... και οι μικρές διατομές γύρω από τους κόμβους αναλαμβάνουν όλες τις ροπές οι οποίες αν είναι μεγάλες τις σπάνε και η κατασκευή καταρρέει.
Μήπως πρέπει να κατασκευάζουμε την θεμελίωση εις βάθος αντί εις πλάτος και να τοποθετούμε μέσα της διαστελλόμενους μηχανισμούς εδάφους
( σαν αυτόν στην φωτογραφεία της προηγούμενης ανάρτησης ) οι οποίοι να μπορούν να παραλάβουν τόσο τα στατικά φορτία όσο και την έλξη προερχόμενη από τις ροπές, ώστε να βοηθήσουμε τις διατομές των κόμβων μειώνοντας τις ροπές τους?
Γενικά
Οι ροπές γύρο από τους κόμβους δημιουργούνται από την ροπή κάμψης και την ροπή ανατροπής των τοιχωμάτων. 1) Την ροπή κάμψης την μειώνουμε στο ελάχιστο α) κατασκευάζοντας επιμήκη τοιχώματα αντί των υποστυλωμάτων και β) εφαρμόζοντας θλίψη στην διατομή. 2) Την ροπή ανατροπής των τοιχωμάτων την σταματάμε με την πάκτωση των παρειών τους με το έδαφος θεμελίωσης. 3) Την τέμνουσα βάσης την εξουδετερώνουμε αυξάνοντας την διατομή του τοιχώματος και εφαρμόζοντας θλίψη στην διατομή του. 4) Την διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης την εξαλείφομαι με την μέθοδο της προέντασης. 5) Την ανελαστική μετατόπιση την κάνουμε ελαστική με την μέθοδο της προέντασης αφού οι τυχόν διαρροές τις επαναφέρει η προένταση.

[seismicos]

Να θυμηθούμε τα παλιά.
https://www.youtube.com/watch?v=CVZSqNs ... l0LtIXUXP5
Rock Shark anchors
Στην πράξη. Ετοιμάζω πειράματα έλξης αυτού του μηχανισμού αγκύρωσης. Θα τοποθετηθεί σε οπή πάνω στον βράχο βάθους 2,10 μέτρων με διάμετρο 34 εκατοστών και θα εφαρμοστεί έλξη 100 τόνων με δύο υδραυλικούς γρύλους 50+50 τόνων. Ο τένοντας έχει διάμετρο 40 mm με αντοχή σε έλξη 160 τόνους. Περιμένω τον τένοντα.
(https://youtu.be/BLfWayks9Uw)

[seismicos]

Ένας μηχανικός μου είπε.
Στην βάση κάθε υποστηλωματος μεταφέρεται κυρίως ενα αξονικο φορτίο, μια μικρή διατμηση και μια ροπή από τον σεισμό. Το κατακόρυφο βάρος μεταφερεται στο έδαφος με θλιπτικη ταση στο έδαφος. Η ροπή μεταφέρεται, για να υπάρξει ισορροπία μέσω τριγωνικων τάσεων θλιπτικων κ εφελκυστικων στο έδαφος. Το εδάφη ελέγχεται αν φέρει ικανοτητα θλίψη οση απαιτείται για την Ν και ταυτόχρονα ζητάμε να μην δημιουργηθεί εφελκυστικη στο πελμα της Θεμελιωσης και σηκώσει το πελμα. Οταν έχουμε μια υψηκορμη κατασκευή πχ μεγαλες ροπες κ μικρή επιφάνεια, τότε έρχονται οι συνδετηριες δοκοι κ παραλαμβανουν την ροπή μεσω του μοχλοβραχιονα Ν εδάφους κσου Q δοκου. Επομένως πουθενά δεν χρειαζομαστε αγκυρωση στο έδαφος. Οι πασσαλοι τριβης η ακμης χρειάζονται για να μεταφερουν τις κατακορυφες δυνάμεις στο έδαφος όταν αυτό έχει μικρή τάση θραυσης. Αν αποφασιζαμε να χρησιμοποιησουμε το σύστημα ΛΥΜΠΕΡΗ θα το κάναμε για να γλυτωσουμε τις συνδετηριες δοκους, δηλαδή ακριβό μπετο αλλά ευκολης εφαρμογής κ τοποθέτησης. Τότε θα διαλεγαμε ενα σύστημα αγκυρωσης, που και τσάμπα να μας το έδιναν θα περιμεναμε εξιδεικευμενο συνεργείο να το εγκαταστησει κ επιπλέον θα περιμεναμε γεωτρυπανο να έρθει για τις τρύπες. Επομένως, μόνο σε ειδικές θεμελιωσεις θα χρειαζονταν να χρησιμοποιησουμε σύστημα αγκυρωσης.

Εγώ του απάντησα.
Η έρευνά μου στηρίζεται πάνω σε δεδομένα.
Η μέθοδός μου προτείνει.
Πάκτωση των παρειών των τοιχωμάτων με το έδαφος θεμελίωσης, και μετά την πάκτωση και την έδραση της κατασκευής, στο τέλος + προένταση των διατομών τους από το δώμα με τον ίδιο τένοντα πάκτωσης.
Όλοι ξέρουμε ότι κάθε σεισμός διαφέρει σε ένταση και όλοι ξέρουμε ότι σε μεγάλους σεισμούς υπάρχουν καταστροφές. Το θέλουμε ή όχι στους μεγάλους σεισμούς οι μοχλοβραχίονες των τοιχωμάτων κατεβάζουν πολύ μεγάλες ροπές που είναι αδύνατον οι μοχλοβραχίονες των πεδιλοδοκών και όλες οι διατομές των δοκών να τις παραλάβουν. Αυτός είναι και ο λόγος που πέφτουν οι κατασκευές. Και δεν μπορούν να τις παραλάβουν για έναν απλό λόγο. Η υπέρ αντοχή του χάλυβα στον εφελκυσμό δεν αρκεί για έναν απλό λόγο Το σκυρόδεμα δεν αντέχει την διάτμηση η οποία δημιουργείτε στην διεπιφάνεια σκυροδέματος και χάλυβα με αποτέλεσμα να καταστρέφεται το σκυρόδεμα επικάλυψης και να ακυρώνεται η συνεργασία σκυροδέματος και χάλυβα. Την μέθοδο σχεδιασμού μου θα την χρησιμοποιήσετε για να εκ τρέψετε τις σεισμικές εντάσεις μέσα στο έδαφος και να αποτρέψετε 1) την διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης 2) να αυξήσετε την απόκριση της διατομής ως προς την τέμνουσα βάσης 3) να εξαλείψετε όλες τις αξονικές εντάσεις εφελκυσμού και 4) να αυξήσετε την ποιότητα έδρασης του εδάφους 5) να αποτρέψετε τις ροπές στους κόμβους 6) να εξαλείψετε τις ροπές κάμψις και γενικά να σταματήσει η κατασκευή την παραμόρφωση πέραν της ελαστικής περιοχής μετατόπισης αφού η προένταση σε τυχόν διαρροές επαναφέρει την κατασκευή στην αρχική της μορφή οπότε η προένταση θεωρείται ελαστική. Το κυριότερο θα αφαιρέσετε πολύ οπλισμό από βάσεις και τοιχία. Το βίντεο δείχνει πόσο μεγάλες ροπές κατεβάζουν τα τοιχώματα στην βάση https://www.youtube.com/watch?v=l-X4tF9C7SE και το άλλο βίντεο δείχνει ότι οι ροπές εκτρέπονται στο έδαφος https://www.youtube.com/watch?v=RoM5pEy7n9Q&t=97s Δείχνει και τα αποτελέσματα της δικής σας μεθόδου σχεδιασμού και της δικής μου.
Αν έχετε οποιαδήποτε απορία για το πως η μέθοδος σχεδιασμού που σας προτείνω κατορθώνει όλα αυτά που ανέφερα ρωτήστε. Η έρευνά μου στηρίζεται πάνω σε δεδομένα.

[seismicos]

Σύγκριση του σημερινού εφαρμοζόμενου αντισεισμικού σχεδιασμού και του δικού μου.
1) Ένα σίδερο οπλισμού έχει υπέρ αντοχή σε δύο αντίθετης κατεύθυνσης δυνάμεις που πάνε να απομακρυνθούν, δηλαδή στον εφελκυσμό.
Το σκυρόδεμα δεν αντέχει δυνάμεις αντίθετης κατεύθυνσης που πάνε να απομακρυνθούν,δηλαδή στον εφελκυσμό.
Αντέχει όμως σε δυνάμεις θλίψης που πάνε να συναντηθούν από αντίθετη κατεύθυνση.
Τοποθετούμε σκυρόδεμα και χάλυβα μαζί ώστε ο χάλυβας να βοηθήσει το σκυρόδεμα να παραλάβει και εφελκυσμό, και το ονομάζουμε οπλισμένο σκυρόδεμα.
Όμως οι δυνάμεις δεν είναι μόνο ο εφελκυσμός και η θλίψη.
Υπάρχουν και άλλες πολλές δυνάμεις που δρουν και το σκυρόδεμα δεν μπορεί να τις παραλάβει χωρίς να αστοχήσει.
Μία από αυτές τις δυνάμεις είναι η τέμνουσα δύναμη ή διάτμηση.
Η τέμνουσα δύναμη ή διάτμηση διαφέρει από την δύναμη θλίψης και την δύναμη εφελκυσμού.
Η τέμνουσα δύναμη μοιάζει με την δύναμη θλίψης και εφελκυσμού, διότι οι δυνάμεις μπορεί να έχουν φορά αρνητική όπως του εφελκυσμού ή φορά θετική όπως της θλίψης. Σε αυτό που διαφέρει η τέμνουσα δύναμη είναι ότι οι δυνάμεις αρνητικές ή θετικές δεν κινούνται στον ίδιο άξονα, αλλά σε παράλληλους άξονες, όπως το ψαλίδι που κόβει το ύφασμα.
Μία τεράστια τέμνουσα δύναμη παρουσιάζεται στην διεπιφάνεια σκυροδέματος και χάλυβα την οποία το σκυρόδεμα δεν αντέχει να παραλάβει με αποτέλεσμα να σπάει και ο χάλυβας να μην μπορεί να παραλάβει τον εφελκυσμό, αφού έχει χαθεί πλέον η συνεργασία σκυροδέματος και χάλυβα.
Δηλαδή φανταστείτε ότι αντί ο χάλυβας να ήταν μέσα στο σκυρόδεμα να τον τοποθετούσαμε μέσα σε ένα βαρέλι με βούτυρο.
Όταν τραβάγαμε τον χάλυβα προς τα έξω το βούτυρο θα μπορούσε να συγκρατήσει τον χάλυβα μέσα του?
Φυσικά και δεν θα μπορούσε. Βούτυρο είναι και το σκυρόδεμα μπροστά στις ικανότητες του χάλυβα στον εφελκυσμό.
Θα σας δώσω ένα παράδειγμα.
Ένας χάλυβας προέντασης διαμέτρου Φ/40 mm αντέχει εφελκυσμό 120 ton.
Ένα διώροφο σπίτι εμβαδού 100 τ.μ ζυγίζει 120 ton.
Αυτό σημαίνει ότι ο χάλυβας προέντασης διαμέτρου Φ/40 mm σηκώνει στον αέρα ένα διώροφο σπίτι εμβαδού 100 τ.μ
Εμείς τοποθετούμε 9000 kg χάλυβα στο διώροφο και σε έναν δυνατό σεισμό με διάρκεια το σπίτι γκρεμίζετε.
Αυτό σημαίνει ότι η συνεργασία σκυροδέματος και χάλυβα με τον μηχανισμό της συνάφειας είναι σκέτη αποτυχία.
Για τον λόγο αυτό δεν θα δείτε ποτέ μετά από ένα σεισμό έστω και έναν χάλυβα κομμένο και βλέπεται θρύψαλα το σκυρόδεμα γύρο του.
Συμπέρασμα
Οπότε η ανικανότητα του σκυροδέματος να παραλάβει τέμνουσες δυνάμεις ή καλύτερα τις δυνάμεις διάτμησης, καταστρέφει πρόωρα την συνεργασία σκυροδέματος και χάλυβα και σπάει το σκυρόδεμα επικάλυψης, προτού εξαντληθούν οι αντοχές του σκυροδέματος σε θλίψη και οι αντοχές του χάλυβα στον εφελκυσμό.
2) Υπάρχει και μία άλλη μεγάλη τέμνουσα η οποία παρουσιάζεται από την επιτάχυνση του εδάφους και την αδράνεια της μάζας και κόβει τα υποστυλώματα σαν αγγούρι κοντά στην βάση και για αυτό και ονομάζεται τέμνουσα βάσης. Ενώ η άλλη τέμνουσα στην διεπιφάνεια σκυροδέματος και χάλυβα ονομάζεται διατμητική αστοχία.
Υπάρχει λύση τόσο για την τέμνουσα βάσης όσο και για την διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης ?
3) Υπάρχει και η ροπή ανατροπής των τοιχωμάτων η οποία συμβαίνει λόγο αδράνειας και η οποία εκτρέπεται στους κόμβους της κατασκευής και κόβει τις διατομές γύρο από τους κόμβους.
4) Υπάρχει και η κάμπτική ροπή η οποία δημιουργεί ανελαστικές παραμορφώσεις.
5) Το έδαφος θεμελίωσης υποχωρεί Υπάρχει λύση?
Υπάρχει λύση για αυτά τα προβλήματα?
Ναι υπάρχει λύση
Λύση στα πάρα πάνω προβλήματα
Η διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης πάνω στην διεπιφάνεια σκυροδέματος και χάλυβα δημιουργείτε από τον ισχυρό εφελκυσμό και την μικρή ικανότητα του σκυροδέματος στην διάτμηση
Για να λύσουμε αυτά τα προβλήματα πρέπει να καταργήσουμε τον εφελκυσμό και την συνάφεια σκυροδέματος και χάλυβα ώστε να μην αναπτύσσονται διατμητικές αστοχίες. Για να ελαττώσουμε την καμπτική ροπή πρέπει να αυξήσουμε την διατομή και να εξαλείψουμε τον εφελκυσμό Για να εξαλείψουμε τις ροπές στους κόμβους πρέπει να εξαλείψουμε την αρχική ροπή ανατροπής των τοιχωμάτων καθώς και την ροπή κάμψης Για ισχυρή θεμελίωση πρέπει να συμπυκνώσουμε το έδαφος και να μεταφέρουμε την έδραση εις βάθος.
Πως τα κατορθώνουμε αυτά?
Την διατμητική αστοχία την καταργούμε όταν ο οπλισμός περνάει ελεύθερος μέσα από το σκυρόδεμα ώστε να μην έρχεται σε επαφή με το σκυρόδεμα. Αυτό τα κατορθώνομαι όταν ο οπλισμός περνά μέσα από πλαστικές σωλήνες.
Την καμπτική ροπή την μειώνουμε αυξάνοντας την διατομή και εξαλείφοντας τον εφελκυσμό
Τον εφελκυσμό τον καταργούμε όταν επιβάλουμε ανάλογη θλίψη στην διατομή.
Φυσικά μόλις σας είπα τον μηχανισμό της προέντασης.
Την ροπή ανατροπής του τοιχώματος την εξαλείφομαι όταν εκ τρέψουμε την αδράνεια μέσα στο έδαφος πακτώνοντας τα ανώτατα άκρα των παρειών των τοιχωμάτων με το έδαφος, χρησιμοποιώντας μηχανισμούς ισχυρής πάκτωσης.
Την ισχυρή θεμελίωση την επιτυγχάνομαι με την συμπύκνωση του εδάφους, με την μέθοδο και τον μηχανισμό της ευρεσιτεχνίας, και μετέπειτα με το σκυρόδεμα πλήρωσης της γεώτρησης. Φυσικά αυτά τα κάνουμε πριν γίνει η κατασκευή.
Δηλαδή τοποθετούμε έναν διαστελλόμενο μηχανισμό πάκτωσης μέσα σε μία γεώτρηση και του εφαρμόζουμε την διπλάσια έλξη των τιμών σχεδιασμού από την επιφάνεια του εδάφους με υδραυλικούς γρύλους. Μετά γεμίζουμε την γεώτρηση με σκυρόδεμα. Τον τένοντα της αγκύρωσης τον επιμηκύνουμε με την βοήθεια κοχλιών και τον τοποθετούμε να διαπεράσει τις παρειές των τοιχωμάτων. Στο δώμα εφαρμόζουμε μια δεύτερη προένταση με τιμή την τιμή του υπολογισμού.... και άς κουνάει όσο θέλει και όση ώρα θέλει. Ιδανικός φορέας για αυτήν την μέθοδο τα επιμήκη τοιχώματα ή τα προκάτ.

[seismicos]

ΓΙΑΤΙ ΠΕΦΤΟΥΝ ΤΑ ΣΠΙΤΙΑ ΣΤΟ ΣΕΙΣΜΟ?
1) Στους πολύ μεγάλους επιφανειακούς σεισμούς με κοντινό επίκεντρο και μεγάλη διάρκεια πέφτουν όλα.
Στην Ελλάδα τα κτίρια στις σεισμογενή περιοχές σχεδιάζονται να αντέχουν επιτάχυνση εδάφους 0,34 g αλλά με μικρές ζημιές έχουν αντέξει και επιτάχυνση 0,70 g Στην Ελλάδα ο μεγαλύτερος σεισμός που έχει καταγραφεί έφθασε την επιτάχυνση του 1g
Ο μεγαλύτερος σεισμός παγκοσμίως έγινε στην Χιλή με επιτάχυνση 2,9g
Ένα σπίτι αντέχει μεγάλη επιτάχυνση για μικρή διάρκεια ή μικρή επιτάχυνση για μεγάλη διάρκεια.
Δεν αντέχει όμως μεγάλη επιτάχυνση μετατόπισης για μεγάλη διάρκεια.
2) Συντονισμός Όταν η συχνότητα του εδάφους συμπέσει με την συχνότητα του κτιρίου δημιουργείται συντονισμός.
Κατά τον συντονισμό το πλάτος ταλάντωσης του κτιρίου - η παραμόρφωσή του είναι στον μέγιστο βαθμό.
Ο συντονισμός σε συνδυασμό με την διάρκεια του σεισμού αυξάνει τις τιμές της παραμόρφωσης και των τάσεων προς το άπειρον επιφέροντας την καταστροφή του κτιρίου.
3) Από την καθίζηση του εδάφους θεμελίωσης. Το έδαφος είναι ανομοιογενές και στατικά αβέβαιο και επιφυλάσσει εκπλήξεις όπως σπήλαια κάτω από το θέμελο.
4) Από την ανελαστική παραμόρφωση Ο σεισμός επιβάλει στην κατασκευή μια οριζόντια μετατόπιση και μερικές κάθετες συνιστώσες μετατόπισης, που περιέχουν άγνωστο αριθμό συχνοτήτων και άγνωστη στάθμη επιτάχυνσης, παράγοντες που συντελούν στην παραμόρφωση των κατασκευών και στην διαφορετική συμπεριφορά τους. Εάν η παραμόρφωση είναι αρκετά μικρή για να κρατήσει όλα τα μέλη της δομής εντός της ελαστικής περιοχής, η ενέργεια που δημιουργείται, είναι ενέργεια που αποθηκεύεται στη δομή και εκτονώνεται μετά για να επαναφέρει την δομή στην αρχική της μορφή. Όσο η μετατόπιση κρατά κάθε τμήμα οποιουδήποτε μέλους εντός ελαστικής περιοχής, όλη η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στη δομή θα κυκλοφορήσει στο τέλος του κύκλου, προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτή η περιοχή μετατόπισης ονομάζεται ελαστική περιοχή, στην οποία δεν παρατηρούνται αστοχίες. Εάν η σεισμική ενέργεια (που μετράται από την επιτάχυνση εδάφους) είναι πάρα πολύ μεγάλη, θα παράγει υπερβολικά μεγάλες μετατοπίσεις που θα προκαλέσουν μια πολύ υψηλή καμπυλότητα στα κατακόρυφα και οριζόντια στοιχεία. Αν η καμπυλότητα είναι πολύ υψηλή, αυτό σημαίνει ότι η περιστροφή των τμημάτων των στηλών και των δοκών θα είναι πολύ πάνω από την ελαστική περιοχή (Θλιπτική παραμόρφωση σκυροδέματος πάνω από το 0,35% και τάσεις των ινών του οπλισμού πάνω από το 0,2 %) πέραν του ορίου διαρροής. Όταν η περιστροφή περάσει πάνω από αυτό το όριο ελαστικότητας, η δομή αρχίζει να «διαλύει την αποθήκευση της ενέργειας «μέσω πλαστικής μετατόπισης, το οποίο σημαίνει ότι τα τμήματα θα έχουν μια υπολειμματική μετατόπιση που δεν θα είναι σε θέση να ανακτηθεί. Ο σχεδιασμός της αντοχής ενός σημερινού κτιρίου περιορίζετε στα όρια του ελαστικού φάσματος σχεδιασμού, και μετά περνά σε ανελαστικές μετατοπίσεις παρουσιάζοντας διαρροές και πλαστικές παραμορφώσεις. Αν τα τμήματα των διατομών που βιώνουν τις πλαστικές παραμορφώσεις, ξεπερνούν το όριο του σημείου θραύσης, και είναι και πάρα πολλές πάνω στην δομή, η δομή θα καταρρεύσει.
Κρίμα γιατί αν η πολιτεία με άκουγε τα πάρα πάνω προβλήματα θα ήταν παρελθόν, αφού η μέθοδος σχεδιασμού που χρησιμοποιώ δεν αφήνει στην κατασκευή κανένα περιθώριο ανελαστικής παραμόρφωσης έστω και αν ο σεισμός έχει την μέγιστη επιτάχυνση την μέγιστη διάρκεια και συντονιστεί και με τον σεισμό. Και αυτό το πετυχαίνει γιατί παρέχει στην κατασκευή σε όλες τις περιοχές δυνάμεις εξισώσεως ισορροπίας προερχόμενες από το έδαφος θεμελίωσης..

[seismicos]

ΤΙΤΛΟΣ .. ΟΤΙ ΛΕΜΕ ΘΑ ΚΑΝΟΥΜΕ?
Δύο ίσες και αντίθετες δυνάμεις ισορροπούν Αυτό είναι γνωστό. Οπότε αν στις δυνάμεις του εφελκυσμού που τείνουν να απομακρυνθούν εφαρμόσουμε αντίστοιχες δυνάμεις θλίψης αυτές θα ισορροπήσουν. Αυτός είναι ο μηχανισμός της προέντασης τον οποίο χρησιμοποιούν οι στατικοί για να πετύχουν μεγάλα ανοίγματα γεφυρών, τόσο μεγάλα που αυτό θα ήταν αδύνατον να επιτευχθεί με τον απλό γραμμικό οπλισμό που χρησιμοποιούν στις οικοδομές.
Θα προσπαθήσω να σας εξηγήσω τον λόγο. Όσο ένα άνοιγμα μεγαλώνει αυξάνουν τα φορτία κάμψις οπότε αυξάνεται και ο εφελκυσμός και η θλίψη στην διατομή. Για να παραλάβουμε την θλίψη αυξάνουμε το σκυρόδεμα δηλαδή αυξάνουμε το ύψος της διατομής. Όταν αυξάνομαι τις διαστάσεις της διατομής αυξάνονται και τα φορτία. Για να παραλάβουμε τα φορτία αυξάνουμε και τον οπλισμό του χάλυβα. Ο χάλυβας έχει υπέρ αντοχή στον εφελκυσμό, αλλά για να παραλάβει τον εφελκυσμό χρειάζεται την βοήθεια του σκυροδέματος. Δηλαδή το σκυρόδεμα πρέπει να έχει την δυνατότητα να συγκρατήσει μέσα του τον χάλυβα όταν αυτός τραβάει από δεξιά και αριστερά ώστε να μην γλιστρήσει ο χάλυβας μέσα από το σκυρόδεμα και χαλάσει η συνεργασία τους. Αυτή η δύναμη του τραβήγματος που εφαρμόζεται στην διεπιφάνεια των δύο υλικών του χάλυβα και του σκυροδέματος ονομάζεται διάτμηση. Το σκυρόδεμα μην αντέχοντας την διάτμηση που προκαλεί η έλξη του χάλυβα σπάει, χάνεται η συνεργασία τους και η γέφυρα πέφτει. Όσο μεγαλώνει το άνοιγμα της γέφυρας τόσο αυξάνουμε την μάζα της και τα φορτία της, χωρίς όμως να έχουμε την δυνατότητα να αυξήσουμε και την αντοχή του σκυροδέματος επικάλυψης ως προς την διάτμηση. Αυτός είναι ο λόγος που δεν μπορούμε να κατασκευάσουμε μεγάλα ανοίγματα 50 μέτρων στις γέφυρες με τον απλό γραμμικό οπλισμό που κατασκευάζουμε τις οικοδομές. Το σκυρόδεμα με την απλή μέθοδο οπλισμού αυτή της συνάφειας έχει πρόβλημα γιατί δεν αντέχει την διάτμηση που του προκαλεί η υπέρ αντοχή του χάλυβα στον εφελκυσμό. Το σκυρόδεμα όμως έχει υπέρ αντοχές στην δύναμη της θλίψης Οπότε τι κάνουμε? Εφαρμόζουμε μεγάλες δυνάμεις θλίψης στην διατομή για να εξουδετερώσουμε τις δυνάμεις εφελκυσμού και να επέλθει ισορροπία δυνάμεων και αυτό σημαίνει ότι μαζί με τις δυνάμεις εφελκυσμού έχουμε εξουδετερώσει και τις δυνάμεις της διάτμησης στην διεπιφάνεια του σκυροδέματος και του χάλυβα, αφού εξουδετερώσαμε τον εφελκυσμό που τις προκαλεί.
Σε μεγάλους σεισμούς τα σεισμικά φορτία είναι τριπλάσια των στατικών φορτίων. Η διατμητική αστοχία του σκυροδέματος είναι δεδομένη και η κατασκευή μας πλακώνει.
Για να μην συμβεί αυτό πρέπει οι στατικοί να εφαρμόζουν προένταση στα τοιχώματα και όχι να γεμίζουν με γραμμικό οπλισμό συνάφειας τα τοιχώματα
Με δύο μόνο τένοντες προέντασης στα πρανή των τοιχωμάτων θα αντικαθιστούσαν το 80% του γραμμικού οπλισμού του χάλυβα, θα μίκραιναν τις διατομές του σκυροδέματος και θα αύξαναν την αντοχή της κατασκευής στον σεισμό.
Αμ το άλλο τρελό που κάνουν οι στατικοί είναι ότι την μεγάλη ροπή της ανατροπής των τοιχωμάτων η οποία προέρχεται από την αδράνεια των καθ ύψος πλακών, προσπαθούν να την σταματήσουν με τις διατομές των πλακοδοκών.
Αν τον τένοντα της προέντασης που αναφέραμε προ ολίγου τον πάκτωναν στο έδαφος και όχι στην βάση, τότε όλες οι δυνάμεις των ροπών ανατροπής θα εκτρέπονταν μέσα στο έδαφος και δεν θα έσπαγαν οι διατομές των πλακοδοκών.
Η τέμνουσα βάσης κόβει τις διατομές των τοιχωμάτων κοντά στην βάση και η δύναμή της ισούται με την τιμή της επιτάχυνσης επί την μάζα της κατασκευής. Αυτή είναι και η τιμή της αδράνειας της κατασκευής. Η διατομή του τοιχώματος αυξάνει την αντοχή της ως προς την τέμνουσα βάσης κατά 40% όταν της εφαρμόσουμε θλίψη στην διατομή της τάξεως του 70% του σημείου θραύσης του σκυροδέματος.
Βασικά και γνωστά δεδομένα της μηχανικής τα οποία όμως δεν εφαρμόζουν για άγνωστο λόγο στα στατικά των αντισεισμικών κατασκευών.
Άσε που η πάκτωση στο έδαφος διασφαλίζει ισχυρή θεμελίωση.
Ας προσευχηθούμε τουλάχιστον.

[seismicos]

Τίτλος εργασίας Το απόλυτο αντισεισμικό σύστημα
Συγγραφέας Ιωάννης Λυμπέρης
Περίληψη
Στόχος της εργασίας είναι 1. Να αποτρέψουμε τις ανελαστικές παραμορφώσεις των κατασκευών 2. Να αυξήσουμε την απόκριση των διατομών των τοιχωμάτων από οπλισμένο σκυρόδεμα ως προς την τέμνουσα βάσης 3. Να αποτρέψουμε την διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης που αναπτύσσεται πάνω στην δι επιφάνεια σκυροδέματος και χάλυβα λόγο της υπέρ αντοχής του χάλυβα στον εφελκυσμό 4. Η αύξηση της φέρουσας ικανότητας του εδάφους θεμελίωσης 5. Να εκ τρέψουμε τις σεισμικές εντάσεις μέσα στο έδαφος πριν αυτές αναπτυχθούν στις διατομές. Η μέθοδος πακτώνει τις παρειές των τοιχωμάτων με το έδαφος θεμελίωσης χρησιμοποιώντας αφενός διαστελλόμενους μηχανισμούς πάκτωσης τοποθετημένους στα βάθη μιας γεώτρησης που διεγείρονται από την επιφάνεια του εδάφους με την βοήθεια υδραυλικών γρύλων και επικαλύπτουμε τους μηχανισμούς μετά την έλξη και πάκτωση με οπλισμένο σκυρόδεμα και αφετέρου η μέθοδος εφαρμόζει θλίψη στις διατομές των παρειών των τοιχωμάτων καθ ύψος, χρησιμοποιώντας τένοντες προέντασης ενωμένους με τους μηχανισμούς πάκτωσης εδάφους Τα βασικά αποτελέσματα πειραμάτων και προσομοιώσεων έδειξαν σημαντική αύξηση της φέρουσας ικανότητας του κτιρίου και ποσοστιαία αύξηση της απόκρισης κατά 40% ως προς την τέμνουσα βάσης.
1. Εισαγωγή
Ο σεισμός επιβάλει στην κατασκευή μια οριζόντια μετατόπιση και μερικές κάθετες συνιστώσες μετατόπισης, που περιέχουν άγνωστο αριθμό συχνοτήτων και άγνωστη στάθμη επιτάχυνσης, παράγοντες που συντελούν στην παραμόρφωση των κατασκευών και στην διαφορετική συμπεριφορά τους. Εάν η παραμόρφωση είναι αρκετά μικρή για να κρατήσει όλα τα μέλη της δομής εντός της ελαστικής περιοχής, η ενέργεια που δημιουργείται, είναι ενέργεια που αποθηκεύεται στη δομή και εκτονώνεται μετά για να επαναφέρει την δομή στην αρχική της μορφή. Όσο η μετατόπιση κρατά κάθε τμήμα οποιουδήποτε μέλους εντός ελαστικής περιοχής, όλη η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στη δομή θα κυκλοφορήσει στο τέλος του κύκλου, προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτή η περιοχή μετατόπισης ονομάζεται ελαστική περιοχή, στην οποία δεν παρατηρούνται αστοχίες. Εάν η σεισμική ενέργεια (που μετράται από την επιτάχυνση εδάφους) είναι πάρα πολύ μεγάλη, θα παράγει υπερβολικά μεγάλες μετατοπίσεις που θα προκαλέσουν μια πολύ υψηλή καμπυλότητα στα κατακόρυφα και οριζόντια στοιχεία. Αν η καμπυλότητα είναι πολύ υψηλή, αυτό σημαίνει ότι η περιστροφή των τμημάτων των στηλών και των δοκών θα είναι πολύ πάνω από την ελαστική περιοχή (Θλιπτική παραμόρφωση σκυροδέματος πάνω από το 0,35% και τάσεις των ινών του οπλισμού πάνω από το 0,2 %) πέραν του ορίου διαρροής. Όταν η περιστροφή περάσει πάνω από αυτό το όριο ελαστικότητας, η δομή αρχίζει να «διαλύει την αποθήκευση της ενέργειας «μέσω πλαστικής μετατόπισης, το οποίο σημαίνει ότι τα τμήματα θα έχουν μια υπολειμματική μετατόπιση που δεν θα είναι σε θέση να ανακτηθεί. Ο σχεδιασμός της αντοχής ενός σημερινού κτιρίου περιορίζετε στα όρια του ελαστικού φάσματος σχεδιασμού, και μετά περνά σε ανελαστικές μετατοπίσεις παρουσιάζοντας διαρροές και πλαστικές παραμορφώσεις. Αν τα τμήματα των διατομών που βιώνουν τις πλαστικές παραμορφώσεις, ξεπερνούν το όριο του σημείου θραύσης, και είναι και πάρα πολλές πάνω στην δομή, η δομή θα καταρρεύσει. Άλλοι παράγοντες σοβαρών αστοχιών είναι Η πρωτογενής ροπή ανατροπής της κατασκευής και των τοιχωμάτων, η τέμνουσα βάσης, η ανεπαρκή φέρουσα ικανότητα του εδάφους θεμελίωσης, και η διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης που αναπτύσσεται πάνω στην διεπιφάνεια σκυροδέματος και χάλυβα λόγο της υπέρ αντοχής του χάλυβα στον εφελκυσμό Η αναπόφευκτη ανελαστική συμπεριφορά των κατασκευών, η πρωτογενής ροπή ανατροπής της κατασκευής και των τοιχωμάτων η τέμνουσα βάσης, η ανεπαρκή φέρουσα ικανότητα του εδάφους θεμελίωσης και η διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης είναι καταστροφικοί παράγοντες των κατασκευών οι οποίοι χρίζουν μεγαλύτερης έρευνας. Την αναπόφευκτη ανελαστική συμπεριφορά των κατασκευών πρέπει να την ελέγξουμε. Τις διατομές των τοιχωμάτων πρέπει να τις κάνουμε ποιο ισχυρές, ικανές να παραλαμβάνουν την τέμνουσα βάσης. Την πρωτογενή ροπή ανατροπής της κατασκευής και των τοιχωμάτων πρέπει να την αποτρέψουμε ώστε να μην δημιουργεί τις δευτερεύουσες ροπές γύρω από τους κόμβους. Πρέπει να αυξήσουμε την φέρουσα ικανότητα του εδάφους Πρέπει να εξαλείψουμε τον εφελκυσμό στις παρειές των τοιχωμάτων που προκαλούν την διατμητική αστοχία στο σκυρόδεμα επικάλυψης. Το κυριότερο όμως που πρέπει να κάνουμε είναι να αφαιρέσουμε μέρος των εντάσεων από τις διατομές του φέροντα οργανισμού και να τις εκ τρέψουμε σε ποιο ισχυρές περιοχές, ευρισκόμενες μέσα στο έδαφος.
2. Η ιδέα της μεθόδου σχεδιασμού.
2.1. Σύντομη περιγραφή της μεθόδου
Το κύριο αντικείμενο της μεθόδου σχεδιασμού καθώς και η χρήση των μηχανισμών πάκτωσης της εφεύρεσης είναι να προστατέψουν τις κατασκευές από τους ισχυρούς σεισμούς, τους ανεμοστρόβιλους, να εξασφαλίσουν ισχυρή θεμελίωση και να στηρίξουν στο έδαφος ανεμογεννήτριες αντικαθιστώντας την βάση οπλισμένου σκυροδέματος που δουλεύει βαρυτικά. Σύμφωνα με την μέθοδο εφαρμόζονται δύο διαφορετικές εντάσεις θλίψης μέσο της προέντασης. Η πρώτη θλίψη εφαρμόζεται στο έδαφος μεταξύ της επιφάνειας του εδάφους θεμελίωσης και του μηχανισμού πάκτωσης που βρίσκετε τοποθετημένος στα βάθη μιας γεώτρησης, με την βοήθεια υδραυλικών γρύλων και τενόντων προέντασης. Η δεύτερη θλίψη εφαρμόζεται στις παρειές των τοιχωμάτων μεταξύ των κόμβων της ανώτατης στάθμης και της πάκτωσης του εδάφους. Η επιβαλλόμενη δύναμη θλίψη στο έδαφος είναι διπλάσια από τα φορτία υπολογισμού. Η επιβαλλόμενη δύναμη θλίψης των τοιχωμάτων είναι στα πλαίσια της επαλληλίας της αντοχής των διατομών και μπορεί να φθάσει και στο 70% του συντελεστή θραύσης των διατομών. Ο εν λόγω μηχανισμός περιλαμβάνει μία χαλύβδινη ράβδο προέντασης που διασχίζει ελεύθερα τις παρειές των τοιχωμάτων μέσα από σωλήνες διόδου και επίσης το μήκος μιας γεώτρησης κάτω από αυτά. Το κάτω άκρο του εν λόγω χαλύβδινου τένοντα συνδέεται με έναν διαστελλόμενο μηχανισμό αγκύρωσης που ενεργοποιείτε και διαστέλλεται προς τα πρανή της γεώτρησης με την βοήθεια της έλξης υδραυλικών γρύλων από την επιφάνεια του εδάφους Το άνω άκρο του εν λόγω τένοντα προέντασης χρησιμεύει για την δεύτερη εφαρμογή προέντασης πάνω στις διατομές των τοιχωμάτων και εφαρμόζεται χρησιμοποιώντας πάλη υδραυλικούς γρύλους πάνω στο δώμα. Η δεύτερη προένταση εφαρμόζεται μεταξύ των κόμβων της ανώτατης στάθμης και του μηχανισμού πάκτωσης εδάφους Η δύναμη έλξης που εφαρμόζεται στο χαλύβδινο καλώδιο μέσω των υδραυλικών μηχανισμών σε δύο φάσεις καθώς και η αντίδραση σε αυτές τις δύο διαφορετικές έλξεις από την πάκτωση του μηχανισμού στο έδαφος δημιουργούν την επιθυμητή θλίψη τόσο στο έδαφος όσο και στις διατομές του τοιχώματος. Η Αναφορά [1]και [2] δείχνει έναν μηχανισμό πάκτωσης ανοιγμένο και έναν κλειστό.
2.2 Η ιδέα της μεθόδου.
Εάν τοποθετήσουμε σε ένα τραπέζι δύο τοιχώματα και στο ένα βιδώσουμε τις παρειές τους πάνω το τραπέζι, Αν κάποιος μετατοπίσει το τραπέζι, το ασύνδετο τοίχωμα θα ανατραπεί. 1) Το βιδωμένο τοίχωμα αντέχει την πρωτογενή ροπή ανατροπής Κάνουμε ακριβώς το ίδιο σε κάθε τοίχωμα κτιρίου για να αποτρέψουμε την δημιουργία των δευτερευουσών ροπών στις διατομές γύρω από τους κόμβους. 2) Την κάμψη των τοιχωμάτων η οποία και αυτή δημιουργεί δευτερεύουσες ροπές στους κόμβους την αποτρέπουμε εφαρμόζοντας θλίψη στις διατομές. 3) Η απόκριση των διατομών προς την τέμνουσα βάσης αυξάνει με την θλίψη των διατομών. 4) Η διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης την αποτρέπουμε όταν εξουδετερώσουμε τον εφελκυσμό στην παρειά που έλκεται, και ξέρουμε ότι η επιβολή θλιπτικών εντάσεων στην διατομή εξουδετερώνει τον εφελκυσμό, διότι επιβάλει αντίθετες δυνάμεις ισορροπίας. 5) Οι σεισμικές εντάσεις αφενός εκτρέπονται μέσα στο έδαφος μέσο του πακτωμένου με το έδαφος τένοντα, και αφετέρου σταματά την πρωτογενή ροπή ανατροπής του τοιχώματος αποτρέποντας την δημιουργία δευτερευουσών ροπών πάνω στους κορμούς των στοιχείων ευρισκόμενοι γύρο από τους κόμβους. 5) Η συμπύκνωση των χαλαρών εδαφών από τους μηχανισμούς πάκτωσης και η πλήρωση των γεωτρήσεων με οπλισμένο σκυρόδεμα αυξάνουν την φέρουσα ικανότητα της θεμελίωσης. Η γεωτρήσεις που ανοίγουμε για την τοποθέτηση του μηχανισμού μας δείχνουν και την ποιότητα του εδάφους θεμελίωσης. 6) Αυτή η μέθοδος σχεδιασμού δεν επιτρέπει ανελαστικές παραμορφώσεις ακόμα και όταν υπάρχει συντονισμός εδάφους κατασκευής με μεγάλη σεισμική διάρκεια και μεγάλη επιτάχυνση, διότι ελέγχει και τους τρις βαθμούς ελευθερίας σε κάθε κύκλο φόρτισης, έτσι ώστε η κατασκευή να βρίσκονται πάντα μέσα στην ελαστική περιοχή μετατόπισης. Ξέρουμε ότι η προένταση την οποία η μέθοδος σχεδιασμού χρησιμοποιεί στις διατομές των τοιχωμάτων θεωρείτε ελαστική διότι επαναφέρει την δομή στην αρχική της θέση ακόμα και μετά από την εμφάνιση διαρροών. Ακόμα η προένταση στις παρειές των τοιχωμάτων καθ ύψος αυξάνει την ενεργό διατομή, διορθώνει τα βέλη του λοξού εφελκυσμού, και χρησιμοποιεί λιγότερο οπλισμό.
Βασικά αυτή η μέθοδος προσφέρει μια πρόσθετη εξωτερική δυναμική απόκριση στην κατασκευή ως προς τις σεισμικές μετατοπίσεις, προερχόμενη από το έδαφος, για να βοηθήσει τις διατομές να ανταποκριθούν και στους μεγάλους σεισμούς. Αυτή η εξωτερική δύναμη προερχόμενη από το έδαφος, δεν έχει μάζα, οπότε δεν αυξάνει την αδράνεια που προκαλεί τις εντάσεις, αυξάνει όμως την δυναμική απόκριση της κατασκευής. Αυτή η μέθοδος σχεδιασμού έχει απόδοση όταν τοποθετείται σε όλα τα επιμήκη τοιχώματα της κατασκευής και σε όλες τις παρειές τους, ή στα εξολοκλήρου προκατασκευασμένα σπίτια από οπλισμένο σκυρόδεμα λόγο του διπλού μοχλοβραχίονα που διαθέτουν ( αυτόν του ύψους και του πλάτους ) ο οποίος μειώνει τις πρωτογενείς ροπές των κάθετων στοιχείων.
Παραμορφώσεις και αστοχίες μελών του φέροντα. Πως δημιουργούνται.
Επιτάχυνση εδάφους κατά μια κατεύθυνση,... αποτέλεσμα.... αδράνεια της κατασκευής προς την αντίθετη κατεύθυνση
Αποτέλεσμα. Δημιουργία ροπής ανατροπής ολόκληρης της άκαμπτης και υψίκορμης κατασκευής.
Οι άκαμπτες και υψίκορμες κατασκευές εξολοκλήρου από οπλισμένο σκυρόδεμα αντιδρούν διαφορετικά από τις ελαστικές κατασκευές με υποστυλώματα. Η διαφορές είναι οι εξής.
α) Οι άκαμπτες και υψίκορμες κατασκευές εξολοκλήρου από οπλισμένο σκυρόδεμα έχουν μεγάλη δυναμική και ακαμψία με αποτέλεσμα όλη η κατασκευή να τείνει να ανατραπεί, ή να παρουσιάσει μια μικρή έστω ανάκληση του όλου εμβαδού της βάσης της.
Έστω και με αυτή την μικρή ανάκληση του εμβαδού της βάσης της κατασκευής προερχόμενη από την ροπή ανατροπής, δημιουργείτε απώλεια στήριξης της κατασκευής διότι το εμβαδόν της βάση – κοιτόστρωσης χάνει την επαφή οπότε και την στήριξη του εδάφους.
Όταν χαθεί η στήριξη του εδάφους στο μεγαλύτερο εμβαδόν της βάσης του κτιρίου τα αστήρικτα πλέον φορτία της κατασκευής δημιουργούν μια αντίρροπη ροπή ως προς την ροπή ανατροπής που δημιουργεί η αδράνεια την οποία ενεργοποιεί η επιτάχυνση.
Το αποτέλεσμα αυτών των δύο αντίθετων ροπών είναι να καταπονούν τις διατομές των κάθετων τοιχωμάτων των άκαμπτων κατασκευών και να αστοχούν πάνω από τις πόρτες και τα παράθυρα όπου εκεί είναι το αδύνατο τμήμα της διατομής τους.
β) Η ελαστική κατασκευή με υποστυλώματα και με τοιχία δρα διαφορετικά.
Η ροπή ανατροπής και η αντίρροπη ροπή καταπονούν τις διατομές γύρω από τους κόμβους που σχηματίζονται από την κολόνα και την δοκό και είναι εύκολη υπόθεση να τις σπάσουν διότι καμία διατομή δοκού στον κόσμο δεν έχει την δύναμη να περιστρέψει το βάρος της κατασκευής γύρο από τον άξονά της κατά την ανατροπή της. Οπότε το μέτρο ελαστικότητας των κορμών του φέροντα χρησιμεύει πολύ αλλά κάθε ελαστικό υποστύλωμα δεν έχει δυναμική. Φυσικά η λύση είναι να πακτώσουμε τις άκαμπτες κατασκευές με το έδαφος με μηχανισμούς βαθέων αγκυρώσεων εδάφους ώστε να μην επιτρέψουμε την ανατροπή της κατασκευής η οποία αναγκάζει την κατασκευή να υποστεί την απώλειας στήριξης του εδάφους.

[seismicos]

Το μεγάλο ερωτηματικό για τον απόλυτο αντισεισμικό σχεδιασμό είναι εδώ.
Γιατί δεν κατασκευάζουμε τα κτήρια ελαστικά από λάστιχο?
Γιατί δεν κατασκευάζουμε τα κτήρια άκαμπτα εξολοκλήρου από οπλισμένο σκυρόδεμα όπως είναι τα προκάτ?
Τελικά τα κτήρια κατασκευάζονται σήμερα κάτι μεταξύ ελαστικού και άκαμπτου (με ελαστικές κολόνες και άκαμπτα τοιχώματα.)
Τα τοιχώματα και τα τοιχία αντιδρούν δυναμικά στον σεισμό, και τα υποστυλώματα παραλαμβάνουν μόνο τα στατικά φορτία.
Τα ελαστικά κτήρια παραμορφώνονται πολύ χωρίς να παρουσιάζουν ανελαστικές παραμορφώσεις.
Όμως δεν αντιδρούν δυναμικά στα σεισμικά φορτία, οπότε η καμπτικές τάσεις των κορμών γύρο από τους κόμβους που υφίσταντε σε έναν μεγάλο σεισμό είναι πολύ μεγάλη με αποτέλεσμα μετά το όριο της ελαστικότητας να υπάρχει ψαθυρή πλαστική αστοχία πολύ εύκολα και η κατασκευή να γκρεμίζεται.
Αν σχεδιάσουμε εξολοκλήρου με τοιχώματα και τοιχία έχουμε μεν την δυναμική της διατομής του τοιχώματος αλλά λόγο της ροπής ανατροπής που υφίσταντε όλες οι καμπτικές τάσεις μεταφέρονται στους δοκούς οι οποίες και ρηγματώνονται αλλά δεν πέφτουν γιατί κρέμονται από τον οπλισμό.
Αν ο σεισμός είναι πολύ μεγάλος τότε το κτήριο γκρεμίζεται.
Αν σχεδιάσουμε εξολοκλήρου ακόμα και τους τοίχους από οπλισμένο σκυρόδεμα όπως είναι τα προκάτ, έχουμε πλήρη ακαμψία μηδενική ελαστικότητα οπότε μηδενική σεισμική αποθήκευση ενέργειας και μηδενική σεισμική απόσβεση.
Το αποτέλεσμα αντίδρασης σε αυτά τα κτήρια όταν γίνεται μεγάλος σεισμός εξαρτάτε από το ύψος που έχουν.
Τα διώροφα θα σπάσουν στα δύο λόγο του ότι η ροπή ανατροπής ανασηκώνει το εμβαδόν της βάσης τους με αποτέλεσμα τα στατικά φορτία του κτηρίου να χάνουν την επαφή με το έδαφος που τα στηρίζει, οπότε δημιουργούν μια αντίρροπη ροπή από αυτή την ροπή ανατροπής του κτηρίου με αποτέλεσμα να δημιουργείτε μια λοξή ρωγμή η οποία κόβει την κατασκευή στα δύο.
Όσο για τις άκαμπτες υψίκορμες προκάτ κατασκευές πολλών ορόφων απλά ανατρέπονται ολοσχερώς στους μεγάλους σεισμούς.
Μπρος γκρεμός και πίσω ρέμα.
Να σχεδιάσουμε ελαστικά έχουμε αυτό το πρόβλημα της μη δυναμικής επάρκειας
Να σχεδιάσουμε τουρλού τουρλού ανάμικτα δεν λύνουμε το πρόβλημα.
Να κατασκευάζουμε εντελώς άκαμπτα η που θα ανατραπεί η κατασκευή ή που θα σπάσει στα δύο.
Υπάρχει λύση?
Ναι λέγεται ακαμψία αλλά βιδωμένη - πακτωμένη στο έδαφος για να μην ανατρέπεται, και για να μην χάνει την στήριξή της από το έδαφος στις μεγάλες επιταχύνσεις. Έτσι θα διαθέτουμε πλήρη δυναμική χωρίς ανατροπή. Τα φορτία θα εκτρέπονται μέσα στο έδαφος και δεν θα κυκλοφορούν στις διατομές. Η κατακόρυφη προένταση + πάκτωση στο έδαφος θα αυξήσει την αντοχή των διατομών ως προς τις καμπτικές ροπές, την τέμνουσα βάσης, θα εξαλείψει την διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης και θα αποτρέψει την ανατροπή των πάντων.
Την λύση την έδωσα εγώ και συγνώμη που στεναχωρώ κάποιους, αλλά προέχει η ασφάλεια των ανθρώπων και των κατασκευών.
Με την μέθοδο που σας είπα τα αποτελέσματα είναι ορατά στο πείραμα.
https://www.youtube.com/watch?v=RoM5pEy7n9Q
Με την μέθοδο που σχεδιάζουν σήμερα τα αποτελέσματα είναι ορατά στο άλλο πείραμα.
https://www.youtube.com/watch?v=l-X4tF9C7SE
Τώρα γιατί συνεχίζουν και σχεδιάζουν με την δική τους μέθοδο ρωτήστε τους αρμόδιους φορείς του κράτους που συντάσουν τους κανονισμούς και αν θέλουν ας με φωνάξουν να τους κατευθύνω. Αν δεν θέλουν που δεν θέλουν ας μείνουν τα πράγματα όπως έχουν.
Εγώ αυτά μπορούσα να προσφέρω αυτά πρόσφερα.
Με άκουσαν μεν γιατί με ρώτησαν, με έγραψαν δε για λόγους τους οποίους δεν μου εξήγησαν.

[seismicos]

Τα αντισεισμικά έργα του ανθρώπου και ο σεισμός.
Η αντισεισμική τεχνολογία των κατασκευών ανά τον κόσμο διαθέτει εδώ και πολλά χρόνια τους πιο σύγχρονους αντισεισμικούς κανονισμούς! Εν τούτοις οι κατασκευές δεν αντέχουν σε οποιοδήποτε μεγάλο σεισμό. Υπάρχουν πάρα πολλοί αστάθμητοι παράγοντες οι οποίοι μπορούν να επιφέρουν την καταστροφή και στις ποιο σύγχρονες αντισεισμικές κατασκευές. Οι συντελεστές που καθορίζουν την σεισμική συμπεριφορά των κατασκευών είναι πολυάριθμοι, και εν μέρη πιθανοτικού χαρακτήρα.
Άγνωστη η διεύθυνση του σεισμού, άγνωστο το ακριβές περιεχόμενο των συχνοτήτων της σεισμικής διέγερσης, άγνωστη η διάρκειά της. Ακόμα οι μέγιστες πιθανές επιταχύνσεις που δίδουν οι σεισμολόγοι, και καθορίζουν τον συντελεστή αντισεισμικού σχεδιασμού έχουν πιθανότητα υπέρβασης, μεγαλύτερης του 10%.
“αδρανειακές εντάσεις – δυνάμεις απόσβεσης – ελαστικές δυνάμεις- δυναμικά χαρακτηριστικά κατασκευής – αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής – επιβαλλόμενη κίνηση εδάφους” είναι μη γραμμικής κατεύθυνσης και διαφέρουν από κατασκευή σε κατασκευή.
Ο σεισμός επιβάλει στην κατασκευή μια οριζόντια μετατόπιση και μερικές κάθετες συνιστώσες μετατόπισης, που περιέχουν άγνωστο αριθμό συχνοτήτων και άγνωστη στάθμη επιτάχυνσης, παράγοντες που συντελούν στην μικρή ή στην μεγάλη παραμόρφωση των κατασκευών και στην διαφορετική συμπεριφορά τους. Εάν η παραμόρφωση είναι αρκετά μικρή για να κρατήσει όλα τα μέλη της δομής εντός της ελαστικής περιοχής, η ενέργεια που δημιουργείται, είναι ενέργεια που αποθηκεύεται στη δομή και εκτονώνεται μετά για να επαναφέρει την δομή στην αρχική της μορφή. Όσο η μετατόπιση κρατά κάθε τμήμα οποιουδήποτε μέλους εντός ελαστικής περιοχής, όλη η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στη δομή θα κυκλοφορήσει στο τέλος του κύκλου, προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτή η περιοχή μετατόπισης ονομάζεται ελαστική περιοχή, στην οποία δεν παρατηρούνται αστοχίες. Εάν η σεισμική ενέργεια (που μετράται από την επιτάχυνση εδάφους) είναι πάρα πολύ μεγάλη, θα παράγει υπερβολικά μεγάλες μετατοπίσεις που θα προκαλέσουν μια πολύ υψηλή καμπυλότητα στα κατακόρυφα και οριζόντια στοιχεία. Αν η καμπυλότητα είναι πολύ υψηλή, αυτό σημαίνει ότι η περιστροφή των τμημάτων των στηλών και των δοκών θα είναι πολύ πάνω από την ελαστική περιοχή (Θλιπτική παραμόρφωση σκυροδέματος πάνω από το 0,35% και τάσεις των ινών του οπλισμού πάνω από το 0,2 %) πέραν του ορίου διαρροής. Όταν η περιστροφή περάσει πάνω από αυτό το όριο ελαστικότητας, η δομή αρχίζει να «διαλύει την αποθήκευση της ενέργειας «μέσω πλαστικής μετατόπισης, το οποίο σημαίνει ότι τα τμήματα θα έχουν μια υπολειμματική μετατόπιση που δεν θα είναι σε θέση να ανακτηθεί. Ο σχεδιασμός της αντοχής ενός σημερινού κτιρίου περιορίζετε στα όρια του ελαστικού φάσματος σχεδιασμού, και μετά περνά σε ανελαστικές μετατοπίσεις παρουσιάζοντας διαρροές και πλαστικές παραμορφώσεις. Αν τα τμήματα των διατομών που βιώνουν τις πλαστικές παραμορφώσεις, ξεπερνούν το όριο του σημείου θραύσης, και είναι και πάρα πολλές πάνω στην δομή, η δομή θα καταρρεύσει.
Άλλα προβλήματα που παρουσιάζουν οι κατασκευές
1) Η υπέρ αντοχή του χάλυβα στον εφελκυσμό και η μικρή αντίδραση του σκυροδέματος στην διάτμηση επιφέρει την πρόωρη διατμητική αστοχία πάνω στην διεπιφάνεια του σκυροδέματος και του χάλυβα με αποτέλεσμα την εξόλκευση των ράβδων του χάλυβα και την καταστροφή κατά μήκος του σκυροδέματος της επικάλυψης και την καταστροφή του μηχανισμού της συνάφειας.
2) Η τέμνουσα βάσης ισούται με την δύναμη αδράνειας της κατασκευής και τέμνει κοντά στην βάση τις διατομές των κατακόρυφων στοιχείων.
3) Η καμπτική ροπή και ροπές στους κόμβους. Στον σεισμό, κατά την καταπόνηση σε κάμψη αναπτύσσονται καμπτικές ροπές, στα κατακόρυφα και οριζόντια στοιχεία του φέροντα οργανισμού, καθώς και ροπές στους κόμβους όπου πακτώνονται, οι οποίες προκαλούν αφενός μεν καμπύλωση στον κορμό τους και αφετέρου την δημιουργία μεγάλων τάσεων εφελκυσμού και θλίψης εντός του υλικού του σκυροδέματος των διατομών γύρω από τους κόμβους, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλαστικές ανελαστικές διαρροές και μεγάλες ρωγμές.
4) Αστοχία εδάφους. Το έδαφος θεμελίωσης είναι από την φύση του ανομοιογενές και παρουσιάζει κρυφούς κινδύνους όπως υπόγεια σπήλαια. Αυτό δημιουργεί μια ασαφή επιφάνεια θεμελίωσης ως προς την ικανότητά της να παραλάβει τα στατικά και σεισμικά φορτία της κατασκευής, και η κατασκευή να κινδυνεύει από μερική ή ολική καθίζηση και την παραμόρφωση ή την ανατροπή του φέροντα οργανισμού της. Για τον λόγο αυτό επιβάλετε σε κάθε έργο ο δειγματοληπτικός έλεγχος του εδάφους με την λήψη καρότων, πριν την εκτέλεση του έργου.
5) Ο συντονισμός. Κάθε κατασκευή στον σεισμό έχει μια περίοδο που ταλαντώνεται περισσότερο και η οποία είναι ανάλογη του ύψους του κτιρίου. Όταν η περίοδος του κτιρίου συμπέσει με την περίοδο της μετατόπισης του εδάφους έχουμε την ιδιοπερίοδο ή αλλιώς τον συντονισμό κατασκευής εδάφους. Κατά την ιδιοπερίοδο ή τον συντονισμό η ταλάντωση μεγαλώνει κατά την διάρκεια του χρόνου προς το άπειρο μέχρι την καταστροφή της κατασκευής. Υπάρχει μεγάλη ανάγκη να ελέγξουμε την ταλάντωση σε κάθε κύκλο σεισμικής φόρτισης.
Όλοι αυτοί οι εν μέρη αναφερθέντες αστάθμητοι παράγοντες επιφέρουν την καταστροφή και στις πιο σύγχρονες κατασκευές.
Υπάρχει λύση?
Ναι υπάρχει.
Κατασκευάζουμε μεγάλα επιμήκη τοιχώματα των οποίων προεντίνουμε και πακτώνουμε τα άκρα τους με το έδαφος και όλα μα όλα τα πάρα πάνω προβλήματα εξαφανίζονται.