Ελληνική αντισεισμική ευρεσιτεχνία για το περιβάλλον

[seismic]

Ένας φέρον οργανισμός, κατά την μεγαλύτερη διάρκεια της ζωής του είναι ήρεμος χωρίς σεισμικές διεγέρσεις.
Τα φορτία που δέχεται είναι απολύτως κάθετα, και η αντίδραση του εδάφους είναι αρκετή για να ισορροπήσει.

Το μεγάλο πρόβλημα αρχίζει όταν έχουμε σεισμό, διότι αφενός οι κάθετες φορτίσεις πολλαπλασιάζονται, και αφετέρου γεννιούνται πρόσθετες φορτίσεις οι οποίες δεν είναι κάθετες, αλλά είναι φορτίσεις που δρουν πάνω στις κολόνες με οριζόντιες συνιστώσες.

Οι κολόνες όμως είναι κατασκευασμένες για κάθετα φορτία, και δεν μπορούν να παραλάβουν ικανοποιητικά τις πλάγιες φορτίσεις στις διατομές τους.
Η πλαστιμότητα των κολονών είναι μία λύση, η οποία όμως έχει το μειονέκτημα της μεγάλης παραμόρφωσης και των πολλαπλών επισκευών.
Δεύτερον η πλαστιμότητα των κολονών έχει όρια και στάθμη αστοχίας.

Από την άλλη, αν σχεδιάσουμε μονολιθικά ( άκαμπτη κατασκευή ) κάτι συμβαίνει και αστοχεί πιο εύκολα από μία σχεδιαζόμενη πλάστιμη
( ελαστική ) κατασκευή.
Μία άκαμπτη κατασκευή λογικά έπρεπε να είναι πιο γερή από μία εύκαμπτη, διότι οι κολόνες σε μία εύκαμπτη ( πλάστιμη ) κατασκευή έχουν μικρότερη διατομή από ότι έχουν οι κολόνες σε μία άκαμπτη κατασκευή.

Εδώ εστιάζει η έρευνα που κάνω.....και θέτω το ερώτημα...( για πιο λόγο η άκαμπτη κατασκευή είναι πιο ευάλωτη στον σεισμό από ότι είναι η πλάστιμη? )
Η απάντηση της έρευνας που έκανα είναι στην ανάρτηση  που εμπεριέχει αυτό το σχεδιάγραμμα http://postimage.org/image/8akpj21th/

Παρατήρησα ότι αν πακτώναμε την κολόνα στο ύψος του δώματος με το έδαφος, ή έστω αν πακτώναμε την βάση με το έδαφος η κολόνα θα έφερνε μόνη της μεγαλύτερες αντιστάσεις στις πλάγιες φορτίσεις του σεισμού, από ότι φέρνει τώρα που απλά πατάει στο έδαφος.
( γιατί αν νομίζεται ότι είναι επαρκώς πακτωμένη μέσα στην θεμελίωση, κάνετε μεγάλο λάθος. )

Παράδειγμα

Αν είχαμε ένα βουνό που η μία πλευρά του ήταν εντελώς κάθετη.
Εσείς θα μπορούσατε να σχεδιάσετε έναν φέροντα ο οποίος θα στεκόταν οριζοντίως στα τοιχώματα του γκρεμού χωρίς να έχει πάκτωση με τον γκρεμό? ... προφανώς όχι.
Εγώ μπορώ ... με τον ίδιο τρόπο που εσείς σχεδιάζεται τα μπαλκόνια, ή αλλιώς τους προβόλους.
Στον πρόβολο υπάρχουν κάθετα φορτία και σχηματίζουν ροπές στον κόμβο.
Το ίδιο γίνεται και στον σεισμό πάνω στον φέροντα, μόνο που τώρα τα φορτία είναι οριζόντια....αλλά δεν παύουν να είναι φορτία και να γεννούν τέμνουσες ίδιες με τις τέμνουσες του προβόλου, πάνω στον κόμβο.

Δηλαδή ανακάλυψα κάτι που εσείς το ξέρετε πολλά πολλά χρόνια....και το εφαρμόζετε στους κόμβους ( πάκτωση ή προένταση των κάθετων και οριζόντιων στοιχείων στον ύψος του κόμβου, που σχηματίζουν μεταξύ των )
Αλλά .... δεν το εφαρμόζεται, διότι απλά ξεχάσατε να πακτώσετε έναν κόμβο... τον κόμβο που σχηματίζεται ανάμεσα στην βάση με το έδαφος.
Και να θυμάστε πάντα ότι οι δυνάμεις υπάρχουν, αναλύονται,.... αλλά δεν φαίνονται.

Τώρα καταλάβατε γιατί, ένας άκαμπτος φορέας μπορεί να γίνει πιο ισχυρός στον σεισμό από ότι ένας πλάστιμος φορέας?
Καταλάβατε που έπασχε ο άκαμπτος φορέας και αστοχούσε, και οδηγηθήκαμε από ανάγκη να σχεδιάζουμε πλάστιμα?
Έστω,.. αν και βρήκα το πρόβλημα που έκανε τους άκαμπτους φορείς ευάλωτους, και τώρα μπορούμε να τους κάνουμε ακόμα πιο ισχυρούς,... εγώ θα σεβαστώ τους λάτρες της πλαστιμότητας και με την ευρεσιτεχνία μου τους προσφέρω έξτρα πλαστιμότητα με την μέθοδο που περιγράφω στις δύο προηγούμενες αναρτήσεις

[larus audouinii]

Οι γνώσεις που έχω είναι ελάχιστες, πάραυτα σας διαβάζω με πολυ ενδιαφέρον. Ευχαριστώ.

[seismic]

Θα σας ενημερώνω με μεγάλη μου χαρά, και θα σας λύσω τυχών απορίες.
Σε ευχαριστώ για το ενδιαφέρον.

[seismic]

Ο Ικανοτικός σχεδιασμός και η σινάφια

Ο στόχος του ικανοτικού σχεδιασμού είναι να εξασφαλίσει ότι ο φέρον οργανισμός είναι ικανός να απορροφήσει την μεγαλύτερη δυνατή σεισμική ενέργεια χωρίς να αστοχήσει, δημιουργώντας έναν αξιόπιστο μηχανισμό απόκρισης
Για να το κατορθώσει βασίζεται
α) Στα αποθέματα αντοχής της κατασκευής.
β) Καθορίζει τις κρίσιμες περιοχές αστοχίας και ιεραρχεί την σειρά στις διαρροές ( πιθανές και ενδεχόμενες )
γ) Επιδιώκει οι πιθανές βλάβες να διαμοιραστούν σε όσο το δυνατόν περισσότερα στοιχεία.

Αξιόπιστος μηχανισμός απόκρισης είναι αυτός ο ποίος εξασφαλίζει
α) ανάπτυξη μηχανισμού δοκών.
β) αποφυγή ανάπτυξης μηχανισμού ορόφου.

Την ανάπτυξη μηχανισμού δοκών την εξασφαλίζουμε όταν
α) η τοιχοποιία έχει μετελαστική συμπεριφορά.
β) αρκετή πλαστιμότητα στις κρίσιμες περιοχές των δοκών.
γ) Ικανή αντοχή των δοκών και των υποστυλωμάτων στις τέμνουσες, ώστε να μην αστοχήσουν.

Την αποφυγή ανάπτυξης μηχανισμού ορόφου την εξασφαλίζουμε όταν
α) σχεδιάσουμε με την κατάλληλη διαστασιολόγιση και θέση στην ( μικτό σύστημα μόρφωσης του φορέα) τοιχοποιία και τα υποστυλώματα ώστε αυτά να είναι ικανά να παραλάβουν στρεπτομεταφορικές παραμορφώσεις και τέμνουσες.
β) σχεδιασμό των υποστυλωμάτων έτσι ώστε να αντέχουν τις ροπές.
γ) Περίσφιξη στις ενδεχόμενα πιθανές θέσεις, ώστε να εξασφαλίσουμε επαρκή πλαστιμότητα στα εντατικά μεγέθη που θα προκύψουν από ενδεχόμενο πολύ μεγάλο σεισμό.

Με αυτήν την μέθοδο ο ικανοτικός σχεδιασμός αυτό που επιδιώκει να εξασφαλίσει είναι να κατανέμει τις φορτίσεις του σεισμού ομοιόμορφα σε όλα τα στοιχεία, και όταν αυτά αστοχήσουν, η αστοχία να αρχίσει από τους δοκούς ιεραρχικά και όχι από τα υποστυλώματα, για δύο βασικούς λόγους.
α) Γιατί η δοκός που αστοχεί, απορροφά περισσότερη σεισμική ενέργεια μετά την διαρροή.
β) Γιατί η αστοχία της δοκού δεν σημαίνει και ολική κατάρρευση η οποία υφίσταται όταν αστοχήσει το υποστύλωμα.

Συμπέρασμα
Η κατασκευή δεν καταρρέει, ( οπότε σώζονται ζωές ) αλλά γίνετε κομμάτια και άλλοτε θέλει επισκευή, άλλοτε θέλει κατεδάφιση.
Βασικά η κατασκευές σχεδιάζονται όπως και τα αυτοκίνητα τα οποία κατασκευάζονται με λεπτή λαμαρίνα ώστε κατά την σύγκρουση να εφαρμόζουν παθητική απόσβεση ενέργειας ώστε να προφυλάσσουν τους επιβάτες από την μεγάλη αδράνεια.

Η συνέχεια με πολλά ερωτηματικά ? για την αξιοπιστία του ικανοτικού σχεδιασμού.

Από τα πάρα πάνω βγάζω το συμπέρασμα ότι ο ικανοτικός σχεδιασμός δεν είναι καθόλου ικανός να σώσει την κατασκευή τουλάχιστον από βλάβες και επισκευές, και αρκείτε στο να διασώσει τις ανθρώπινες ζωές ( όσο αυτό είναι δυνατόν να επιτευχθεί από αυτήν την μέθοδο του ικανοτοκού σχεδιασμού )

Το ερώτημα είναι ένα μεγάλο γιατί τον λένε ικανοτικό και όχι ανίκανο
Είναι ικανοτικός διότι αδυνατεί να κατανοήσει και να σχεδιάσει την πλήρη δυναμική ανάλυση των κατασκευών?
Είναι ικανοτικός για οικονομικούς λόγους, ή είναι ανίκανος να επιλύσει τις δυναμικές εξισώσεις ισορροπίας?
Πια είναι η αλήθεια?
Υπάρχουν πολλοί μηχανικοί που λένε ότι είναι θέμα οικονομικό.
Με λίγα λόγια λένε ότι αν αυξήσουν τον οπλισμό και τις διαστάσεις των υποστυλωμάτων το πρόβλημα θα λυθεί.
Οι επισκευές μετά τον σεισμό δεν είναι οικονομικό θέμα?
Η επιστήμη είναι θέμα κόστους και μόνο, ή μήπως το ικονομικό είναι η δικαιολογία για κάτι που αδυνατεί η επιστήμη να επιλύσει?
Εγώ θα βάλω μερικά καίρια ερωτήματα πάνω στον σημερινό ικανοτικό σχεδιασμό

1) Η σινάφια του σκυροδέματος με τον χάλυβα δεν είναι η ίδια καθ όλον το ύψος του υποστυλώματος όμως οι εφελκυστικές τάσεις είναι ίδιες καθ όλον το ύψος στα υποστυλώματα.
Π.χ αν η κρίσιμη περιοχή αστοχίας του υποστυλώματος είναι κοντά στην βάση, τι κάνει ο ικανοτικός σχεδιασμός με την σινάφια του χάλυβα και του σκυροδέματος?

Θα σας πω ένα παράδειγμα με ένα κερί για να καταλάβετε τι θέλω να πω.

Αν πάρουμε ένα κερί και το σπάσουμε με τα χέρια μας στο κέντρο, ( εκεί που το σπάμε με το χέρι μας είναι η κρίσιμη περιοχή ) την στιγμή που το σπάμε στο φιτίλι ενεργούν τάσεις εφελκυσμού, και στο κερί τάσεις θλίψης.
Αυτές οι τάσεις εφελκυσμού δεν εφαρμόζονται τυχαία, αλλά έχουν ένα αίτιο, και αυτό είναι η παραμόρφωση της καμπύλης συμπεριφοράς η οποία αστοχεί πάντα στην κρίσιμη περιοχή.
Ας εξετάσουμε τον εφελκυσμό και την κρίσιμη περιοχή.
Η κρίσιμη περιοχή διαχωρίζει τις τάσεις εφελκυσμού καθ ύψος στα υποστυλώματα σε δύο μέρη.
Δηλαδή το φιτίλι εφελκύεται από το κάτω μέρος του κεριού προς την κρίσιμη περιοχή, και από το άνω άκρο του κεριού προς την κρίσιμη περιοχή.
Αν σπάσουμε το κερί στο κέντρο, τότε η σινάφια του άνω μέρους με την σινάφια του κάτου μέρους του κεριού και του φιτιλιού φέρουν την ίδια αντίσταση ως προς την κρίσιμη περιοχή.
Αν όμως η κρίσιμη περιοχή του κεριού δεν είναι το κέντρο του, αλλά είναι κοντά στο κάτω άκρο του τότε τι γίνεται?
Τότε το πάνω μέρος του κεριού έχει περισσότερο φιτίλι από ότι το κάτω μέρος οπότε η σινάφια στο κάτω μέρος είναι μικρότερη και στο πάνω μεγαλύτερη.
Το αποτέλεσμα είναι ότι... αν σπάσουμε το κερί στην βάση του το κάτω μέρος του φιτιλιού θα βγει πρώτο έξω από το κερί.
Αυτό δεν είναι που συμβαίνει και στα υποστυλώματα?
Που αστοχούν πιο πολύ ....κοντά στην βάση, και πάντα είναι τραβηγμένος ο χάλυβας έξω από το σκυρόδεμα ...και ποτέ μα ποτέ κομμένος.
Αυτά που είπα δικαιολογούν απολύτως αυτά που είπα σε προηγούμενη ανάρτηση για την σινάφια.
Δηλαδή αν η συνάφεια μεταξύ χάλυβα και Ο.Σ είναι μικρότερη από την εφελκυστική ικανότητα του χάλυβα, τότε δεν καταλαβαίνω τι νόημα έχει ο επιπλέον οπλισμός ( για την παραλαβή μεγαλύτερων εφελκυστικών τάσεων ) πέραν της αντοχής της συνάφειας μεταξύ χάλυβα και Ο.Σ.
Δεδομένου ότι και η κρίσιμη περιοχή αστοχίας είναι πάντα κοντά στην βάση, πως αντιμετωπίζει ο ικανοτικός σχεδιασμός αυτό το πρόβλημα στην σινάφια?
Με την προτεινόμενη από εμένα προένταση των υποστυλωμάτων καταργούμε αυτό το πρόβλημα, διότι οι πακτώσεις είναι το ίδιο ισχυρές και στα δύο άκρα, ανεξαρτήτως που θα εμφανισθεί η κρίσιμη περιοχή.

Σε κάθε περίπτωση σχεδιάζοντας με τον αδρανή οπλισμό, όταν υπάρχει παραμόρφωση του υποστυλώματος υπάρχει η κρίσιμη περιοχή
( μαλακή περιοχή αστοχίας ) κοντά στην βάση.

Στην κρίσιμη περιοχή του υποστυλώματος ( κοντά στην βάση ) υπάρχει μία συνάντηση καταστροφικών φορτίσεων που όσο και να θέλει ο ικανοτικός σχεδιασμός δεν μπορεί να τις αποφύγει. ( είναι το μαλακό υπογάστριο της κατασκευής )

Πως διαμορφώνονται αυτές οι φορτίσεις.

Υπάρχει η βάση της κατασκευής και ένα μικρό εξέχον τμήμα του υποστυλώματος όπου έχουμε μηδενική ελαστικότητα, και πλήρη ακαμψία για τρις λόγους.

Ο πρώτος λόγος είναι ότι η βάση είναι θαμμένη μέσα στο έδαφος ( όχι πακτωμένη, μόνο θαμμένη )

Ο δεύτερος λόγος είναι ότι λόγο του μεγάλου όγκου που έχει η βάση και λόγο της γεωμετρικής της σχεδίασης είναι άκαμπτη.

Ο τρίτος λόγος είναι ότι αυτή η κρίσιμη περιοχή δέχεται πολύ μεγάλα φορτία από το στατικό βάρος της κατασκευής που το σκυρόδεμα είναι σαν το προτεταμένο, δηλαδή άκαμπτο.
Το ίδιο άκαμπτο είναι και το εξέχων τμήμα του υποστυλώματος που ευρίσκεται κοντά στην βάση, διότι δεν έχει το κατάλληλο μήκος ώστε να είναι πλάστιμο.

Από ένα ύψος και πάνω αρχίζει να είναι πλάστιμο.

Στο ύψος που το υποστύλωμα αρχίζει να είναι πλάστιμο... εκεί είναι που δημιουργείται η κρίσιμη περιοχή αστοχίας, διότι εκείνο το σημείο είναι που συναντιόνται δύο διαφορετικά συστήματα που είναι ο άκαμπτος φορέας της βάσης αφενός, και ο ελαστικός αφετέρου φορέας της άνω δομής.

Τι συμβαίνει σε αυτό το σημείο της κρίσιμης περιοχής?
Να σας πω εγώ τι συμβαίνει.

Φανταστείτε ότι το υποστύλωμα είναι ένας μοχλός, και το υπομόχλιο είναι το πάτωμα του γκρο μπετόν. ( ξέρετε από την φυσική πως εφαρμόζονται οι δυνάμεις με το υπομόχλιο )

Φανταστείτε και την ταλάντωση του κτιρίου και τις τάσεις που εφαρμόζονται στο υπομόχλιο, και τις τάσεις που εφαρμόζονται πλάγιο αξονικά από την αντίσταση του υποστυλώματος προς το γκρο μπετόν.
Προσθέστε και τις τέμνουσες από την επιτάχυνση του σεισμού.

Προσθέστε και ότι αυτή η κρίσιμη περιοχή έχει να διαχειριστεί την απότομη επιτάχυνση χωρίς καμία απολύτως σεισμική απόσβεση, και τα μεγαλύτερα φορτία της κατασκευής. ( βλέπω μία μεγάλη τέμνουσα )

Τι συμβαίνει με όλες αυτές τις φορτίσεις σε αυτήν την κρίσιμη περιοχή?

Όταν το υποστύλωμα εφελκύεται τα μέγιστα στην κρίσιμη αυτή περιοχή από τον μοχλό που υποστυλώματος, το υπομόχλιο δημιουργεί μια μεγάλη τέμνουσα στην διατομή του υποστυλώματος. Έρχεται από πίσω και η άλλη τέμνουσα που δημιουργείτε από την αδράνεια και το κόβει, διότι ενεργούν και οι δύο φορτίσεις μαζί.

Όσο για την σινάφια ( του χάλυβα με το σκυρόδεμα ) στην περιοχή που βρίσκεται μεταξύ βάσης και κρίσιμης περιοχής, καλύτερα να μην μιλήσω.

Κατά τα άλλα, ο ικανοτικός σχεδιασμός είναι μια χαρά....μόνο που δεν μας είπε αν καταρρεύσει το υποστύλωμα του πρώτου ορόφου, πως θα σταθούν στον αέρα οι άλλοι όροφοι???

Με την προτεινόμενη από εμένα προένταση των υποστυλωμάτων καταργούμε αυτό το πρόβλημα, διότι οι πακτώσεις είναι το ίδιο ισχυρές και στα δύο άκρα, ανεξαρτήτως που θα εμφανισθεί η κρίσιμη περιοχή.
Συνεχίζεται ....

[seismic]

Φανταστείτε ένα πολύ ψιλό δένδρο, με την μεγαλύτερη πλαστιμότητα που το χτυπάει ο αέρας δεξιά αριστερά και αυτό λυγίζει αλλά δεν πέφτει και δεν σπάει.
Δεν λέω...χρήσιμη η πλαστιμότητα.
Αυτό άλλωστε προσπαθεί να μιμηθεί και ο ικανοτικός σχεδιασμός.
Άντε να σπάσει και κάποιο κλαδί του δένδρου ... και τι έγινε?

Φαντάζεστε όμως το δένδρο χωρίς ρίζες, και την κατασκευή χωρίς ελκυστήρες τι θα πάθαινε?

Ο ικανοτικός λέει ότι
Αξιόπιστος μηχανισμός απόκρισης είναι αυτός ο ποίος εξασφαλίζει
α) ανάπτυξη μηχανισμού δοκών. ( Δηλαδή άντε να σπάσει και κάνα κλαδί, ...δεν πειράζει )
β) αποφυγή ανάπτυξης μηχανισμού ορόφου. ( Δηλαδή προσοχή μην σπάσει ο κορμός )

Μην γελάτε, γιατί στην πραγματικότητα ένας κτιριακός φέρον οργανισμός, είναι πολλοί κορμοί δένδρων που έχουν μπλέξει τα κλαδιά τους. ( για να μην πω τι άλλο έχουν μπλέξει )
Δεν λέω ότι αυτό είναι κακό, αλλά.... πως να το κάνουμε ένα δένδρο χωρίς ρίζες δεν είναι δένδρο.
Ξέρετε ... η φύση μας διδάσκει τα πάντα.
Εμείς απλώς πρέπει να παρατηρούμε τι κάνει και να την ακολουθούμε.
Ξέρετε πια είναι η μεγαλύτερη ανακάλυψη του ανθρώπου?
Ο τροχός......ξέρετε πως ανακαλύφθηκε?
Από έναν κομμένο στρογγυλό θάμνο που τον έπαιρνε ο αέρας.
Τόσο απλές είναι οι εφευρέσεις....και όσο πιο απλές είναι, τόσο πιο σπουδαίες είναι.

[seismic]

Θα σας πω τι αλήθεια πιστεύω για την ευρεσιτεχνία.
Για μένα ίσως χρησιμεύει σε κατασκευές με φέροντα σκελετό, αν οι διαστάσεις των υποστυλωμάτων είναι οι κατάλληλες.
Σε εφαρμοσμένη έρευνα που έγινε στο Μετσόβιο, τα πρώτα αποτελέσματα ήταν πολύ θετικά.
Η γνώμη μου όμως είναι η εξής.
Το αντισεισμικό για να είναι αποτελεσματικό πρέπει να τοποθετηθεί σε μονολιθικές κατασκευές.
Τα προκατασκευασμένα από Ο.Σ ή τα σύμμεικτα κτίρια είναι οι κατασκευές στις οποίες θα φέρει επανάσταση.....τόσο μεγάλη ώστε να είναι ασύμφορο να κατασκευάζονται συμβατικές κατοικίες με φέροντα σκελετό από Ο.Σ.

Ο λόγος είναι ο εξής.
Είτε εφαρμόσουμε προένταση, είτε εφαρμόσουμε πάκτωση, μεταξύ δώματος και εδάφους, η ευρεσιτεχνία για να είναι αποτελεσματική δεν χρειάζεται τετράγωνα υποστυλώματα, αλλά είναι αποτελεσματική σε μακρόστενα τοιχία από Ο.Σ ή σε σιδεροσκαλωσιές με χιαστοί.

Σε αυτές τις διατομές κάτοψις, μπορούμε να εφαρμόσουμε πολλές πακτώσεις ή προεντάση στον ίδιο φορέα.
Άλλη είναι η καμπύλη συμπεριφοράς ή καμπύλη ικανότητας μίας τετράγωνης προτεταμένης κολόνας με την εφαρμογή μίας μόνο κεντρικής προέντασης, ή πάκτωσης, και άλλη είναι η καμπύλη συμπεριφοράς ή καμπύλη ικανότητας ενός τοίχου από Ο.Σ προτεταμένου σε επί μέρους κατάλληλα μέρει.

Άλλες οι αντοχές μιας μικρής τετράγωνης κολόνας στην εφαρμογή προέντασης, άλλες ενός τοιχίου.
Άλλη η αντίδραση στο δώμα και την βάση μιας τετράγωνης κολόνας, άλλη η αντίδραση ενός μονολιθικού φορέα από Ο.Σ. πακτωμένου ή προεντεταμένου στα τέσσερα τουλάχιστον άκρα του.
Π.χ τα προκατασκευασμένα ή μονολιθικές οπτοπλινθοδομές γενικά.
Δες σχεδιάγραμμα. http://postimage.org/image/r1aadhj8/

Λόγο του ότι τα προκατασκευασμένα είναι βιομηχανικά προιόντα και κοστίζουν 30 με 50% λιγότερο από τις κατασκευές με σκελετό, αν εγώ πακτώνοντας ή προεντείνοντας αυτά τα κάνω πιο αντισεισμικά από τις κατασκευές με σκελετό, θα έχουμε
α) κατασκευές 300% πιο ισχυρές στον σεισμό.
β) 50% κάτω του κόστους
γ) Πολυώροφες κατασκευές προκατασκευασμένων. ( πέραν των δύο ορόφων που επιτρέπετε σήμερα )
δ) Ταχύτητα κατασκευής

[seismic]

Στο Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών, στο
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο από τον κύριο καθηγητή Μανώλη Παπαδρακάκη, έγιναν μη γραμμικές στατικές αναλύσεις ( pushover )
με σκοπό τη σχεδίαση του διαγράμματος τέμνουσας βάσης - μετατόπισης του κόμβου ελέγχου, και την εύρεση της φέρουσας ικανότητας της κατασκευής σε πλευρικά φορτία, με και χωρίς το σύστημά μου.

Διαπιστώθηκε ότι αν το σύστημα εφαρμόζετε σε όλα τα υποστυλώματα, τότε οδηγεί σε σημαντικά αυξημένες τιμές της φέρουσας ικανότητας.

Συγκεκριμένα σε ένα πενταώροφο

εφαρμόσανε θλιπτικό φορτίο 1,200 kN σε κόμβους της ανώτατης στάθμης, λόγω της δύναμης προέντασης.
Αρχικά φόρτισαν τα τέσσερα γωνιακά υποστυλώματα, ενώ στην συνέχεια φόρτισαν όλα τα εννέα υποστυλώματα του κτιρίου.
Η επιβαλλόμενη τάση σε κάθε υποστύλωμα είναι.
1200kN ( κολόνες 0,30 m x 0,40 m x 3,00m ) = 10 MPa

Στην οριακή κατάσταση αστοχίας του υποστυλώματος λόγο θλίψης ( λαμβάνοντας υπόψη και τον συντελεστή ασφαλείας που έχει τιμή 1,5 για το σκυρόδεμα ),η τάση θραύσης για σκυρόδεμα C 30 είναι. 30MPa/1.5=20 MPa

Επομένως η επιβαλλόμενη τάση στα υποστυλώματα είναι στο 50% της τάσης θραύσης.

Η μέγιστη τιμή μετατόπισης χωρίς την εφαρμογή της προέντασης (συμβατικές κατασκευές ) είναι 900,62kN για μετατόπιση 0.1296 m

Η μέγιστη τιμή μετατόπισης με την εφαρμογή θλιπτικού φορτίου 1,200 kN σε όλους τους κόμβους της ανώτερης στάθμης είναι 1,179.33kN για μετατόπιση 0.0864 m

H βελτίωση στη φέρουσα ικανότητα είναι 1,179.33 - 900.62 = 272.71 kN

H βελτίωση στη μέγιστη τέμνουσα βάσης είναι 278.71/900.92=30.9%




Τοποθετημένα στον χειρότερο φορέα που έχει κολόνες με μικρή διατομή κάτοψης, και μικρή αντίσταση στο δώμα και στο Π της βάσης στην ταλάντωση, και με μόνο ένα θλιπτικό φορτίο στο κέντρο της κάθε κολόνας,
έχουμε αυτά τα αποτελέσματα.

Φαντάσου πόσο πιο πολύ θα αυξηθεί η φέρουσα ικανότητα του κτηρίου, αν εφαρμόζαμε τα θλιπτικά αυτά φορτία σε τέσσερα σημεία στις γωνίες ενός φρεατίου, και στα δύο άκρα των τοιχίων της κατασκευής.
Γενικά...
Διαπιστώθηκε ότι η εφαρμογή του συστήματος έχει εν γένει ευεργετικές επιδράσεις στη φέρουσα ικανότητα της κατασκευής σε πλευρικά φορτία, καθώς σε κάθε περίπτωση την αυξάνει.

Κρίνεται ότι τα αποτελέσματα της προκαταρκτικής διερεύνησης είναι ενθαρρυντικά, αλλά απαιτείται περαιτέρω αναλυτικότερη διερεύνηση του συστήματος σε δύο φάσεις.
Πρώτον σε επίπεδο αναλυτικότερης προσομοίωσης, όπου θα εξεταστούν περισσότερα και λεπτομερέστερα μοντέλα κατασκευών και με περισσότερες φορτίσεις.

Δεύτερον, σε επίπεδο πειράματος σε σεισμική τράπεζα, όπου θα πρέπει να εξεταστεί μία σειρά κατασκευών υπό κλίμακα και να αξιολογηθεί η συμπεριφορά του συστήματος και της μεθόδου σε πραγματικές συνθήκες φόρτισης.

Εγώ βασικά δεν λέω ότι είναι ανάγκη να εφαρμόσουμε θλιπτικά φορτία στα υποστυλώματα.
Είναι αρκετή για μένα η πάκτωση του τένοντα στο έδαφος, διότι και χωρίς την προένταση ο τένοντας θα φέρει μία αντίσταση στο δώμα την στιγμή που ο φέρον ταλαντεύεται.
Πρέπει όμως το σύστημα να είναι τοποθετημένο σε μεγάλο μακρόστενο τοιχίο πακτωμένο στα δύο άκρα, και αυτό το τοιχίο να αντέχει τις κάθετες τέμνουσες που εφαρμόζονται κατά την ταλάντωση στον κάθετο άξονά του, προερχόμενες από την αντίδραση αφενός του τένοντα στο δώμα, και αφετέρου του εδάφους στο ύψος τις βάσης.

Κατά την ταλάντωση,το μεγάλο τοιχίο, λόγο γεωμετρικού σχήματος και ακαμψίας, έχει την τάση να σηκωθεί πολύ πιο πάνω από το δώμα από όταν είναι σε ηρεμία.
Εκεί αντιδρά ο τένοντας, και δεν το αφήνει να σηκωθεί, και από το άλλο αντικριστό μέρος του τοιχίου στο ύψος της βάσης, αντιδρά το έδαφος.
Το μικρό τετράγωνο υποστύλωμα έχει πολύ μικρή ακτίνα ανόδου στο δώμα, και μεγάλη πλαστιμότητα και η αντίδραση του τένοντα είναι πολύ μικρή,
αλλά και να αντιδράσει στο δώμα ο τένοντας, το μικρό υποστύλωμα θα λυγίσει.


Η προσομοίωση που έγινε στο Μετσόβιο, εφαρμόζοντας φορτία σε μικρά υποστυλώματα δεν είναι το ζητούμενο του συστήματος.
Το ζητούμενο του συστήματος είναι η πάκτωση στο έδαφος του τένοντα, η αντίσταση στο δώμα και στην άλλη μεριά του Π της βάσης, σε μακρόστενα τοιχία πακτωμένα στις δύο άκρες τους
Εν τούτης βλέπουμε από την προσομοίωση που έγινε, ( αν και είναι γνωστό από την βιβλιογραφία της προέντασης ) ότι η προένταση στα πλαίσια της επαλληλίας είναι πολύ ευεργετική ακόμα και αν αυτή εφαρμοσθεί σε λεπτά υποστυλώματα, διότι έχει πολύ θετικά αποτελέσματα,
καθότι βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού.
Από την άλλη έχουμε και άλλο καλό... τη μειωμένη ρηγμά-
τωση λόγω θλίψης, ακόμα αυξάνει την ενεργό διατομή και
αυξάνει και τη δυσκαμψία της κατασκευής, οπότε και τις παρα-
μορφώσεις που προκαλούν αστοχία.

Η προσομοίωση δεν είχε μέσα ούτε τον τένοντα ο οποίος είναι πολύ ευεργετικός για να σταματά την κάμψη, ούτε την πάκτωση του τένοντα με το έδαφος, ώστε να έχουμε την αντίδραση του τένοντα στο δώμα,
και το κυριότερο που δεν είχε ήταν η φόρτιση στα δύο άκρα μεγάλων τοιχίων.

Δηλαδή η προσομοίωση που έγινε ήταν παρεμφερή και όχι το ζητούμενο.
Εν τούτης, ακόμα και έτσι τα αποτελέσματα ήταν καλά.

Για αυτόν τον λόγο εγώ επιμένω ότι το καλύτερο είναι η πάκτωση με ολίγον προένταση. ( μερική προένταση )

[seismic]

Διευκρίνηση φορτίσεων προέντασης, που εφαρμόζονται μεταξύ δώματος και εδάφους

Όταν ο μηχανισμός του υδραυλικού συστήματος εφαρμόζει προένταση μεταξύ εδάφους και δώματος, εσείς νομίζετε ότι το έδαφος θα υποχωρήσει γιατί είναι μαλακό, και δέχεται περισσότερα φορτία από την πρόσθετη φόρτιση της προέντασης

Δεν συμβαίνει όμως αυτό.

Όταν λέμε ότι ο μηχανισμός του υδραυλικού συστήματος εφαρμόζει προένταση μεταξύ εδάφους και δώματος, στην πραγματικότητα αυτό που γίνεται είναι ότι εξασκούνται φορτία προέντασης μεταξύ βάσης και δώματος, και την ίδια στιγμή φορτίσεις προς στα πρανή της γεώτρησης.

Δηλαδή ποτέ ο υδραυλικός ελκυστήρας δεν φορτίζει το έδαφος με πρόσθετες κάθετες φορτίσεις πέραν των στατικών φορτίσεων του φέροντα,
όταν εφαρμόζουμε την προένταση
Απεναντίας βοηθάει το έδαφος να μην πάθει καθίζηση από τα φορτία της κατασκευής, λόγο των πλάγιων φορτίσεων που εξασκεί στα πρανή της γεώτρησης.

Δηλαδή είναι ένας μηχανισμός που πακτώνεται στα πρανή της γεώτρησης,
στηρίζοντας την βάση, και ταυτόχρονα εφαρμόζει προένταση στα κάθετα στοιχεία, πλην του εδάφους.
Το έδαφος δηλαδή δεν δέχεται ουδεμίαν προένταση.
Αυτός ο μηχανισμός είναι ισχυρός τόσο στα κάθετα, όσο και στα ανοδικά φορτία, προστατεύοντας τον φέροντα και από την ταλάντωση, και από την καθίζηση του εδάφους.

Η αιτία βρίσκεται στον μηχανισμό της άγκυρας, και συγκεκριμένα στους δύο σωλήνες που φέρει.

http://postimage.org/image/2dmcy79yc/

Αυτοί οι σωλήνες έχουν διαφορετική διάμετρο, έτσι ώστε ο ένας να ολισθαίνει μέσα στον άλλον.
Ο εσωτερικός σωλήνας είναι συνδεδεμένος με τον τένοντα.
Ο εξωτερικός σωλήνας που είναι και ο υποδοχέας του τένοντα, καταλήγει κάτω από την βάση, και αυτός είναι η αιτία που η βάση δεν υποχωρεί όταν το έδαφος τείνει να παραμορφωθεί,λόγο στατικών φορτίων και από την επιβολή φορτίσεων προερχόμενες από την προένταση.

Αυτός ο σωλήνας όταν δέχεται τα φορτία της βάσης, τείνει να υποχωρήσει κάθετα.

Αδυνατεί όμως να υποχωρήσει κάθετα, διότι είναι συνδεδεμένος με πίρους και μπάρες πυραμοειδούς μορφής, στο άλλο άκρο του, οι οποίες μπάρες μεταβιβάζουν τα φορτία της βάσης στα πρανή της γεώτρησης.
Αυτή η μεταβίβαση των φορτίων μέσο των μπαρών, υποβοηθείται και από τις άλλες πυραμοειδούς μορφής μπάρες οι οποίες είναι ανεστραμμένες και συνδεδεμένες με τον εσωτερικό σωλήνα του τένοντα.
Κατ αυτόν τον τρόπο, οι μπάρες σπρώχνουν κατά ένα σημείο από διαφορετική κατεύθυνση, και αποκλείουν την ολίσθηση στα πρανή της γεώτρησης.
Η πάνω σωλήνα μεταβιβάζει τάσεις της βάσης στα πρανή της γεώτρησης, και η κάτω σωλήνα μεταβιβάζει τάσεις του τένοντα στα πρανή της γεώτρησης.

http://postimage.org/image/2mlql3ag4/

Δηλαδή έχουμε ένα νέο είδος πασσάλου τριβής, με το επιπλέον πλεονέκτημα την συνεχή τάση στα πρανή της γεώτρησης που εφαρμόζεται μέσο του τένοντα και των στατικών φορτίων του φέροντα.


Για να μην σας κουράζω άλλο, υπάρχουν τρεις μέθοδοι που μπορούμε να κατασκευάσουμε έργα με τον υδραυλικό ή τον απλό ελκυστήρα.

1) Μέθοδος

Με υποστυλώματα όπως η προσομοίωση που έγινε στο Μετσόβιο.
Όφελος Το λένε τα αποτελέσματα που σας παρέθεσα.

2) Μέθοδος

Αν σκέπτεστε να κατασκευάσετε άκαμπτα κτίρια χωρίς παραμορφώσεις αλλά να είναι και η πιο γερές κατασκευές στον κόσμο που έγιναν ποτέ, τότε η λύση είναι αυτή http://postimage.org/image/r1aadhj8/ ή αυτή που σας παραθέτω σε αυτό το βίντεο. ( Συγνώμη για την κακή ποιότητα του βίντεο )
http://www.youtube.com/watch?v=JJIsx1sKkLk
Μικρό πείραμα.
Θα σας πω απλά την ιδέα μου.
Mια μέρα έβλεπα τηλεόραση με θέμα εκπομπής ...γιατί οι παγόδες στην Κίνα δεν πέφτουν κατά την διάρκεια του σεισμού.Ένας μηχανικός παρατήρησε ότι ο κύριος λόγος που οι τρις τέσσερις ξύλινοι όροφοι δεν έπεφταν, ήταν ένας τοποθετημένος κορμός δένδρου που διαπερνούσε στο κέντρο τοις ασύνδετες κατά τα άλλα παγόδες.
Την ώρα αυτή την προσοχή μου τράβηξε μια επιτραπέζια σιντιέρα (αυτές με το κεντρικό στέλεχος) Η σκέψη μου εκείνη την στιγμή πήγε στην βίδα και το ούπα. Αν βίδωνα το στέλεχος της σιντιέρας (ανελκυστήρα ή σταυροειδή κολόνα) με ένα μηχανισμό με το έδαφος ,και δημιουργούσα δύο ραντιεφ βάσεις με ελαστικά μεταξύ των , είχα λύση το πρόβλημα,της συμπεριφοράς των δυνάμεων του σεισμού ,στον υφιστάμενο σκελετό τού κτιρίου,ως πρός τον οριζόντιο και κάθετο άξονά του.
Και έκανα αυτό. http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZcHBKRI

Έχω κάνει και μόνος μου ένα μικρό πείραμα. http://www.youtube.com/watch?v=JJIsx1sKkLk
Δες αυτό το βίντεο.
Δείχνει τρεις διαφορετικούς σκελετούς οικοδομής.

α) Ο πρώτος σκελετός οικοδομής είναι ελαφρύς, και για τον λόγο αυτό όταν κουνώ το τραπεζάκι αυτός ναι μεν ταλαντεύεται αλλά δεν παραμορφώνετε. ( γιατί οι γωνίες του αντέχουν το βάρος του σκελετού, με αποτέλεσμα οι δεξιές κολόνες να σηκώνουν τις αριστερές, και εναλλάξ οι αριστερές τις δεξιές)
β) Ο δεύτερος φέροντας σκελετός οικοδομής είναι πιο βαρύς, διότι του τοποθέτησα δύο τούβλα, για να έχει το βάρος μιας πραγματικής οικοδομής υπό κλίμακα.
Όταν κούνησα πάλη το τραπεζάκι, η συμπεριφορά του σκελετού ήταν άλλη.
Οι δεξιές κολόνες δεν σήκωναν πια τις αριστερές.
Αυτό που έγινε, ήταν οι γωνίες από 90 μοίρες που ήταν αρχικά, να παραμορφώνονται και να γίνονται πότε 80 μοίρες, πότε 100 μοίρες.
Αυτό γίνεται διότι κατά την ταλάντωση η κολόνες από κάθετες που είναι αρχικός, αλλάζουν μερικές μοίρες.
Αφού οι κολόνες αλλάζουν την κλίση τους, και συγχρόνως είναι ενωμένες στην γωνία με την δοκό, σπρώχνουν την δοκό προς τα πάνω.
Η δοκός όμως δεν μπορεί να πάει προς τα πάνω, διότι το βάρος των τούβλων την σπρώχνει προς τα κάτω και σπάνε οι γωνίες της οικοδομής ( διότι δημιουργούνται ροπές στις γωνίες, οι οποίες με την σειρά τους δημιουργούν τέμνουσες στις κολόνες και στους δοκούς και σπάνε )
Αυτό συμβαίνει σήμερα στις κατασκευές.
Τι προτείνω εγώ.
γ) Κατασκεύασα έναν σταυρό, ( είναι τα χωρίσματα των διαμερισμάτων ) και τον βίδωσα με την ξύλινη βάση που είναι το έδαφός θεμελίωσης
Πέρασα κολάρο τον σκελετό στον ξύλινο σταυρό.
Του έβαλα επάνω και τα τούβλα, με πολύ ψιλό κέντρο βάρους.
Κούνησα πάλη το τραπεζάκι, και παρατήρησα ότι οι γωνίες δεν παραμορφώνονται καθόλου.
Η παραμόρφωση είναι αυτή που ρίχνει το σπίτι στον σεισμό.
Εγώ αυτήν την παραμόρφωση σταμάτησα στον σκελετό.
Δες τις γωνίες πως αντιδρούν όταν έχουμε σεισμό, με την μέθοδο που προτείνω.
Καμία παραμόρφωση, 0 επισκευές μετά τον σεισμό.

3) Μέθοδος

Αυτή η μέθοδος είναι σύμμεικτη κατασκευή
Δηλαδή ένας συνδυασμός, - οριζόντιας σεισμικής μόνωσης, -με άκαμπτα προτεταμένα,-και πλάστιμα στοιχεία.
Αυτός ο φορέας είναι σε αυτό το βίντεο της ευρεσιτεχνίας, και είναι το απόλυτο αντισεισμικό σύστημα που έγινε στην ιστορία αυτού του κόσμου.
http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZcHBKRI

H εδαφομηχανική και η βραχομηχανική κρύβουν πολλά προβλήματα διότι το έδαφος είναι γενικά ιδιαίτερα ανομοιογενές λόγω
της φυσικής του γένεσης και των επακόλουθων μετακινήσεων του φλοιού της γης,
έχει μεταβλητή σύνθεση και ανεξέλεγκτη μηχανική συμπεριφορά, οπότε αυτοί οι λόγοι μπορούν να δημιουργήσουν διαφορετικές παραμορφώσεις του εδάφους σε κάθε θεμελίωση του ιδίου φορέα, έστω και αν τα φορτία και η θεμελίωση είναι ίδια.
Λόγο οικονομικού κόστους, ( προπαντός στις μικρές κατασκευές ) δεν εφαρμόζουμε ούτε καν δειγματοληπτικούς ελέγχους ( καρότα )

Με την μέθοδο που πειραματίζομαι, ο δειγματοληπτικός έλεγχος είναι δυνατόν να επιτευχθεί πιο εύκολα, μιας και το μηχάνημα θα είναι εκεί για τις γεωτρήσεις.
Αυτό που δεν υπήρχε μέχρι σήμερα και δεν μπορούσαμε να εφαρμόσουμε ολοκληρωτική πάκτωσης της κατασκευής στο έδαφος, είναι ένας αυτοματισμός ενός μηχανισμού ο οποίος θα έλεγχε αυτόματα τις παραμορφώσεις του εδάφους, και θα τις διόρθωνε.

Εγώ δημιούργησα δύο εντελώς διαφορετικούς μηχανισμούς, που ο κάθε ένας έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά, αλλά συντελούν και οι δύο στην πάκτωση της κατασκευής με το έδαφος.

α)[/b]Ελκυστήρας δομικών έργων
Αυτός ο μηχανισμός είναι πολύ οικονομικός, και χρησιμεύει για να πακτώνει σε βραχώδη εδάφη.


Δημιουργεί ισχυρή πάκτωση, αλλά δεν διορθώνει τυχών παραμορφώσεις....διότι όπως ξέρουμε τα βράχια και γενικά τα στερεά δεν παραμορφώνονται.
Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούμε να τον χρησιμοποιήσουμε σε μαλακά εδάφη για την συμπύκνωση αυτών.
Όπως ξέρουμε η συμπύκνωση των χαλαρών εδαφών, μειώνει τις παραμορφώσεις των εδαφών που συντελούνται από τις επιβαλλόμενες φορτίσεις.

Είναι ο μηχανισμός αυτός. http://postimage.org/image/15or8eeuc/
Αυτόν τον μηχανισμό μπορούμε να τον χρησιμοποιήσουμε για τρεις σκοπούς.
1) για να πακτώσουμε την βάση ή το δώμα της κατασκευής με βραχώδη εδάφη.
2) για να πακτώσουμε την κοιτόστρωση ( συμπληρωματικά με τον υδραυλικού ελκυστήρα ) και συγχρόνως να συμπυκνώσουμε χαλαρά εδάφη.
3) Μόνο για να συμπυκνώσουμε τα χαλαρά εδάφη.

[/b]Εφαρμογή
Μέθοδος προέντασης του απλού ελκυστήρα
http://postimage.org/image/15or8eeuc/
α) Όπως βλέπετε την φωτογραφεία, αν υποθέσουμε ότι το ύψος των ξύλων που στηρίζετε ο ελκυστήρας είναι το επίπεδο του εδάφους.
β) Αν υποθέσουμε ότι τα δύο τούβλα είναι υδραυλικοί γρύλοι.

Τότε για να ολοκληρώσουμε την προένταση, ακολουθούμε τα εξής πέντε απλά βήματα.
α) Ανυψώνουμε στον ίδιο χρόνο σταδιακά τους γρύλους.
β) Μετά την προένταση βιδώνουμε την κάτω βίδα της φωτογραφίας έως ότου αυτή κοντράρει στο πάνω μέρος της λαμαρίνας που κλείνει την οπή της γεώτρησης στο επίπεδο του εδάφους.
γ) Αφαιρούμε τους γρύλους.
δ) Από μία οπή που έχουμε κατασκευάσει στην λαμαρίνα η οποία βρίσκετε στο επίπεδο του εδάφους, γεμίζουμε την οπή της γεώτρησης με σκυρόδεμα.
ε) Το άλλο εξέχον τμήμα του ελκυστήρα άνωθεν του εδάφους, πακτώνετε μέσα στην κοιτόστρωση κατά την παρασκευή και τοποθέτηση του σκυροδέματος, ή με την προέκταση του τένοντα πακτώνουμε την κατασκευή στο δώμα.

Πριν εναποθέσουμε το σκυρόδεμα στην οπή της γεώτρησης, καλό είναι να προ εντείνουμε τον ελκυστήρα σταδιακά κατά διαστήματα μερικών ημερών, ώστε να διορθώσουμε την έρπη του χάλυβα, και τις παραμορφώσεις του εδάφους που υφίστανται κατά την τάνυση του τένοντα.

Κατ αυτήν την μέθοδο, και οι αρχικές τάσης του ελκυστήρα προς τα πρανή της γεώτρησης διατηρούνται, και ο ελκυστήρας δεν οξειδώνεται.

Αν θέλουμε απλά να συμπυκνώσουμε το έδαφος χωρίς να πακτώσουμε την κατασκευή, τότε ακολουθούμε την ίδια διαδικασία, μόνο που αφού συμπυκνώσουμε τα πρανή της γεώτρησης, αφαιρούμε τον ελκυστήρα και γεμίζουμε την οπή της γεώτρησης με οπλισμένο ή απλό σκυρόδεμα.
Είναι κάτι μεταξύ σαν τις τσιμεντενέσεις και τους πασσάλους.

Υδραυλικός Ελκυστήρας Δομικών Έργων
http://postimage.org/image/pl67iidjj/
Αυτός κατασκευάστηκε ιδικά για...
1) να διορθώνει αυτόματα την χαλαρότητα των εδαφών, διαχρονικά, όποτε και για όποια αιτία προκαλέσει την παραμόρφωσή τους, διατηρώντας την πρόσφυση του αγκυρίου με το έδαφος στις επιθυμητές τιμές των προδιαγραφών που απαιτούνται για την ιδανική πάκτωση.


Πως ο υδραυλικός ελκυστήρας κατορθώνει να διορθώνει αυτόματα την χαλαρότητα των εδαφών, διαχρονικά, όποτε και για όποια αιτία προκαλέσει την παραμόρφωσή τους, διατηρώντας την πρόσφυση του αγκυρίου με το έδαφος στις επιθυμητές τιμές των προδιαγραφών που απαιτούνται για την ιδανική πάκτωση.

Ο υδραυλικός ελκυστήρας αποτελείται από ένα
συρματόσχοινο το οποίο διαπερνά ελεύθερο στο κέντρο τα κάθετα στοιχεία στήριξης της δομικής κατασκευής, καθώς και το
μήκος μιας γεώτρησης, κάτω απ' αυτά. Στο κάτω άκρο του είναι
πακτωμένο με ένα μηχανισμό τύπου άγκυρας που πακτώνεται
στο ύψος της θεμελίωσης στα πρανή μιας γεώτρησης και δεν
μπορεί να ανέλθει. Στο επάνω μέρος του, το συρματόσχοινο,
είναι πάλι πακτωμένο με ένα υδραυλικό μηχανισμό έλξης ο
οποίος το έλκει με μία συνεχή δύναμη ανόδου. Η ασκούμενη
έλξη στο συρματόσχοινο από τον υδραυλικό μηχανισμό και η
αντίδραση σ' αυτήν την έλξη που προέρχεται από την πακτωμένη άγκυρα στο άλλο άκρο του γεννά την επιθυμητή θλίψη
στο δομικό έργο.
Ας εξετάσουμε τώρα τον υδραυλικό μηχανισμό έλξης.
Αποτελείται από ένα χιτώνιο, στο οποίο μέσα του περικλείει ένα έμβολο.
Το έμβολο είναι συνδεδεμένο με το συρματόσχοινο.
Το χιτώνιο στο κάτω άκρο του έχει υδραυλική πίεση η οποία εξασκεί ανοδικές τάσεις προς το έμβολο, και καθοδικές τάσεις προς την κάτω βάση ( πάτο ) του χιτωνίου.
Με λίγα λόγια, λόγο υδραυλικής πίεσης το έμβολο έχει τάση ανοδική τανύζοντας τον τένοντα, και το χιτώνιο έχει τάση καθοδική φορτίζοντας τον φέροντα προς τα κάτω.
Σε οποιαδήποτε μεταβολή παραμόρφωσης επέλθει στο μαλακό έδαφος, (λόγο πλαγιοαξωνικών τάσεων εφαρμογής της άγκυρας προς αυτό,) το έμβολο θα σηκωθεί επάνω ( λόγο υδραυλικής πίεσης ) και θα διορθώσει αυτόματα τις τάσης της άγκυρας προς τα πρανή της γεώτρησης.

Αν ο θάλαμος πιέσεως έχει και μία βαλβίδα η οποία είναι συνδεδεμένη με ένα πιεσόμετρο και ένα πιεστικό, τότε μπορούμε να ελέγξουμε και την πίεση του θαλάμου αυτόματα, διορθώνοντας τυχών διαρροές πίεσης, αλλά και ελέγχουμε και την πλαστιμότητα του φέροντα.

Ο υδραυλικός ελκυστήρας, εκτός από την αυτόματη διόρθωση της παραμόρφωσης των πρανών, ελέγχει αυτόματα και την τυχών διαρροή
( έρπη ) του χάλυβα, και ακόμα την σμίκρυνση του σκυροδέματος λόγο ξήρανσης.
Κατ αυτόν τον τρόπο,
1) ο τένοντας είναι διαχρονικά πάντα τανυσμένος,
2)το έδαφος δεν υποχωρεί διότι όπως ανέφερα πάρα πάνω δεν δέχεται ουδεμία έξτρα φόρτιση από την προένταση,
3) απεναντίας τώρα η βάση έχει ένα έξτρα σημείο στήριξης, αυτό των πρανών.
4) Το υδραυλικό σύστημα του ελκυστήρα είναι ( λόγο υδραυλικής ελαστικής πίεσης ) ένας μηχανισμός απόσβεσης σεισμικής ενέργειας στο δώμα, εξασφαλίζοντας στον φέροντα, φθίνουσα αρμονική ταλάντωση.

5) λόγο ισχυρής πάκτωσης των άκρων, αποκλείεται η αστοχία λόγο συνάφειας.
6) Το Μετσόβιο μέσο εφαρμοσμένης έρευνας απέδειξε ότι η προένταση είναι ευεργετική και στα κατακόρυφα στοιχεία.

7)Στατικά, αλλάζει την φορά των φορτίσεων του σεισμού, ( λόγο αντίστασης στην ταλάντωση του δώματος και της βάσης ) οι οποίες αντί να καταλήξουν στους κόμβους ως τέμνουσες, τις μεταφέρει στον κάθετο άξονα του υποστυλώματος όπου εκεί η διατομή είναι μεγάλη και μπορεί άνετα να τις παραλάβει.
διορθώνει αυτόματα την παραμόρφωση του εδάφους και της τάσεις της άγκυρας.

Την αρχική προένταση του υδραυλικού ελκυστήρα την εφαρμόζει ελκυστήρας του εμπορείου, και αφού το μαλακό έδαφος παραμορφωθεί αρκετά, από αυτήν την προένταση, πακτώνουμε το συρματόσχοινο με το έμβολο.
Μετά τοποθετούμε την επιθυμητή υδραυλική πίεση στον ελκυστήρα, η οποία χρησιμεύει μόνο για να διορθώνει τις παραμορφώσεις.

Βασικά είναι ένας έξυπνος μηχανισμός που διατηρεί αυτόματα τις επιθυμητές τάσεις στα πρανή της γεώτρησης , στον φέροντα, στον τένοντα,
και συγχρόνως είναι ένας μηχανισμός σεισμικής απόσβεσης, παρέχοντας και πρόσθετη στήριξη στην βάση, μεταβιβάζοντας το σεισμικά φορτία σε πιο ισχυρές διατομές.


Η μέθοδος της οριζόντιας σεισμικής μόνωσης με εφέδρανα ή άλλα συστήματα είναι σε εφαρμογή πάρα πολλά χρόνια.
Είναι μία αξιόλογη μέθοδος η οποία όμως δεν παύει να θέτει περιορισμούς τόσο στην κατασκευή, όσο και στο οικονομικό κόστος.
Συγκεκριμένα
1) Το πολύ ψιλό κτίριο το οποίο έχει εφέδρανα, έχει πρόβλημα με τον αέρα.
2) Οι κατασκευές πρέπει να έχουν μια απόσταση μεταξύ τους, και να μην εφάπτεται η μία με την άλλη, ώστε να δουλεύει η οριζόντια σεισμική μόνωση.
3) Για να τοποθετηθούν τα εφέδρανα χρειάζεται διπλή βάση, η οποία ανεβάζει πολύ το κόστος της κατασκευής.

4) Σε πάρα πολύ μεγάλα φορτία χάνετε η ελαστικότητα του εφέδρανου, οπότε και η αποτελεσματικότητα της σεισμικής μόνωσης.



Ο υδραυλικός ελκυστήρας συνεργάζεται και με τα εφέδρανα, και λύνει τα προβλήματα που παρουσιάζει.
Αυτά τα μαύρα στο βίντεο, είναι εφέδρανα.
http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZcHBKRI

Λύνει όμως και άλλα προβλήματα των κατασκευών, τα οποία δεν λύνουν τα εφέδρανα.
Π.χ προβλήματα θεμελίωσης, κόστους, και δεν πειράζει αν τα κτίρια εφάπτονται.
Άλλο παράδειγμα είναι οι γέφυρες, όπου το εφέδρανο εφαρμόζει οριζόντια σεισμική μόνωση, στο οδόστρωμα, και ο υδραυλικός ελκυστήρας προστατεύη τους πυλώνες από τις φορτίσεις του σεισμού, εξασφαλίζοντας μικρότερες βάσεις με μεγαλύτερες σεισμικές αντοχές.

Σε κατακόρυφα προτεταμένα φράγματα ο υδραυλικός ελκυστήρας θα μειώσει το Ο.Σ πάρα πολύ. Το εφέδρανο έχει άλλες ιδιότητες από τον ελκυστήρα.
Θα προστατέψει τις ελαφριές κατασκευές από τους ανεμοστρόβιλους.
Θα προστατέψει τα ψιλά κτίρια από την ταλάντωση που εφαρμόζει ο αέρας σε αυτά. κ.λ.π
Ο ελκυστήρας δεν εφαρμόζει σεισμική μόνωση.
Ο ελκυστήρας αυξάνει την ικανότητα των κατασκευών τόσο ώστε οι κατασκευές να αντέχουν γενικά τις φορτίσεις εξωτερικών παραγόντων όπως είναι ο αέρας και ο σεισμός.

[seismic]

1) Μοντέλο απόκρισης πλαισιωτής κατασκευής με απορρόφηση ενέργειας στην βάση, στο δώμα, και στα διαφράγματα των πλακών.

Είναι αυτό το μοντέλο κατασκευής

2) Μοντέλο απόκρισης με απορρόφηση ενέργειας στο δώμα

Είναι αυτό το μοντέλο κατασκευής

και αυτό σε κάτοψη http://postimage.org/image/r1aadhj8/

3) Μοντέλο απόκρισης με απορρόφηση ενέργειας σε υφιστάμενες κατασκευές.
Ένα από τα πολλά σχεδιαστικά μοντέλα μετασκευασμένων τοιχίων από Ο.Σ ή μετασκευασμένων σιδηροκατασκευών
http://postimage.org/image/k51vo9k15/


Προβλήματα μεθόδου προσομοίωσης πεπερασμένων ως προς την κάθετη προένταση υποστυλωμάτων

Δεν υπάρχει σε όλο τον κόσμο πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων για να προσομοιώσουμε κάθετη προένταση υποστυλωμάτων.

Αυτό καθιστά πάρα πολύ δύσκολη έως και αδύνατη την προσομοίωση του αντισεισμικού, ως προςτην εισαγωγή δεδομένων στον Υ/Η.

Δεδομένου ότι, εκτός από την κάθετη προένταση των υποστυλωμάτων, πρέπει να προσομοιωθεί και....

1) ο συντελεστής χαλαρότητας του εδάφους,
2) και οι αντοχές του μηχανολογικού μηχανισμού,
3)και τα φορτία που πρέπει να εξασκήσει στα πρανή της γεώτρησης για την αναγκαία πάκτωση,
4)και ακόμα πρέπει να προσομοιωθεί και ο μηχανισμός του άνω υδραυλικού συστήματος, τόσο ως προς την αντοχή του, όσο και ως προς το τι φορτία πρέπει να εξασκηθούν μέσο της υδραυλικής τους πίεσης,
5)και ακόμα πια πρέπει να είναι η πρέπουσα αντοχή του τένοντα, ώστε να μπορεί να παραλάβει την εφαρμοσμένη προένταση καθώς και την αντίδραση της ανοδικής τάσης του φέροντα στο δώμα, προερχόμενη από την ταλάντωση του φέροντα.
6) Διότι ο υδραυλικός μηχανισμός του υδραυλικού ελκυστήρα είναι από μόνος του ένας μηχανισμός φθίνουσας αρμονικής απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας, και διότι από την υδραυλική πίεση που θα εξασκεί εξαρτάτε η καμπύλη συμπεριφοράς ή καμπύλη ικανότητας του φέροντα και των υποστυλωμάτων, πρέπει να εξεταστεί και αυτός ο ρόλος κατά την προσομοίωση.
7) Αν πρέπει να γίνει διπλή προένταση, ( πρώτα, μεταξύ ύψους της θεμελίωσης και πρανών γεώτρησης, και δεύτερον, μεταξύ ύψους θεμελίωσης και δώματος ) πρέπει να προσομοιωθούν και αυτές οι εντάσεις.

Αυτά που ανέφερα δεν είναι τα μόνα που πρέπει να προσομοιωθούν, απλώς είναι τα μη υπάρχοντα δεδομένα των Υ/Η.

Για τους πάρα πάνω λόγους, είναι αδύνατη η προσομοίωση σε Υ/Η, και μόνο κατά προσέγγιση, με μεγάλη απόκλιση επί της αλήθειας των αποτελεσμάτων.
Τα καλύτερα αποτελέσματα θα τα πάρουμε μόνον από πείραμα σε σεισμική τράπεζα, με την μέθοδο που εφάρμοσα σε αυτό το βίντεο.

και μετά πρέπει να γίνουν ξεχωριστά πειράματα του μηχανισμού της άγκυρας ως προς την αντοχή του σε πάκτωση, καθώς και σε ανοδικά και καθοδικά φορτία.

Αν τα φορτία τα οποία πρέπει να εφαρμόσει ο υδραυλικός ελκυστήρας στον φέροντα οργανισμό, ( ώστε να εφαρμόσει ισχυρή πάκτωση στα πρανή της γεώτρησης ) είναι απαγορευτικά για τις θλιπτικές ικανότητες των υποστυλωμάτων, τότε εφαρμόζουμε μία άλλη μέθοδο.

Η άλλη μέθοδος περιλαμβάνει προένταση σε δύο φάσεις, και την χρησιμοποίηση τόσο του απλού ελκυστήρα, όσο και την χρησιμοποίηση μόνο του υδραυλικού μηχανισμού του υδραυλικού ελκυστήρα.

Μέθοδος εφαρμογής.

Εφαρμόζουμε την μέθοδο πάκτωσης του απλού ελκυστήρα, όπως περιγράψαμε πάρα πάνω.

Αφού ολοκληρώσουμε την πάκτωση του απλού ελκυστήρα, ενώνουμε τον εξέχοντα τένοντα με έναν άλλο, και αφού περάσει μέσα από τα υποστυλώματα ελεύθερος μέσα από μία σωλήνα, και μέσα από την υποδοχή του υδραυλικού μηχανισμού, τότε εφαρμόζουμε την επιθυμητή προένταση που αντέχουν τα υποστυλώματα με έναν ελκυστήρα του εμπορείου τοποθετημένο στο καπάκι του εμβόλου.

Κατόπιν αφού ολοκληρωθεί η προένταση με τον ελκυστήρα του εμπορείου, και αφού πακτώσουμε και τον τανυσμένο τένοντα στο έμβολο, κατόπιν τοποθετούμε την επιθυμητή υδραυλική πίεση στον θάλαμο πιέσεως του υδραυλικού μηχανισμού.

Κατ αυτήν την μέθοδο εξασφαλίζουμε

1) Ισχυρή πάκτωση της άγκυρας στο έδαφος, διότι τώρα μπορούμε να εφαρμόσουμε πολύ μεγάλες εντάσεις προέντασης, ( οπότε και καλύτερη πάκτωση της άγκυρας ) χωρίς όμως να επιβαρύνουμε με αυτές τις τάσεις και τα υποστυλώματα.

2) Η δεύτερη προένταση που εφαρμόζουμε μεταξύ βάσης και δώματος, είναι στα πλαίσια της επαλληλίας της αντοχής των υποστυλωμάτων,
ώστε αφενός να πάρουμε τα ευεργετικά καλά της κάθετης προέντασης, και αφετέρου να εφαρμόσουμε στον φέροντα μέσο του υδραυλικού μηχανισμού, φθίνουσα αρμονική απόσβεση των φορτίσεων του σεισμού, και τον έλεγχο της καμπύλη συμπεριφοράς του φέροντα και των υποστυλωμάτων.

Η προένταση είναι μια μέθοδος με την οποία επιβάλλονται θλιπτικές δυνάμεις στις διατομές οπλισμένου σκυροδέματος

Το αποτέλεσμα της προέντασης είναι η μείωση των εφελκυστικών τάσεων στη διατομή σε σημείο που δεν ξεπερνούν την τάση ρηγματώσεως.

Ακόμα ξέρουμε ότι..
Το σκυρόδεμα χαρακτηρίζεται από ικανή θλιπτική αντοχή,
αλλά από πολύ μικρή εφελκυστική αντοχή. ( 1/12 της θλιπτικής αντοχής του )

Από τα πάρα πάνω βγάζουμε το συμπέρασμα ότι η προένταση αυξάνει την εφελκυστική ικανότητα του σκυροδέματος κατά 1200%
Αν εκτός από την προένταση τοποθετήσουμε και περισφιγμένο σκυρόδεμα, τα ποσοστά θα ανέβουν πιο πολύ.

Αν αυξήσουμε και την διατομή κάτοψις του φέροντα, σχεδιάζοντας μονολιθικούς φέροντες οργανισμούς εξολοκλήρου με τοιχία αποτελούμενα από περισφιγμένο σκυρόδεμα, τα ποσοστά της εφελκυστικής ικανότητάς του θα αυξηθούν πολλαπλασιαστικά.

Και όμως αν γίνει ένας ισχυρός σεισμός, ακόμα και αν σχεδιάσουμε και κατασκευάσουμε με κάθετη προένταση και περισφιγμένα τοιχία από Ο.Σ, αν το κτίριο είναι ψιλό, και επέλθει ταλάντωση στον κάθετο άξονά του, τότε πάλη θα έχουμε αστοχία στον μονολιθικό κάθετα προτεταμένο φέροντα, αστοχία υπό μορφή λοξών ρωγμών επί των φερόντων τοιχίων.

Αυτό σημαίνει ότι κάτι δεν πάει καλά, και δεν έχουμε κατανοήσει επαρκώς τον μηχανισμό που γεννά την αστοχία στις κατασκευές.

Αυτό το κάτι....είναι ο συνδυασμός των στατικών φορτίων και της ταλάντωσης.
Το γιατί το εξηγώ στην ανάρτηση ( 55 ) αυτού του φόρουμ
Βασικά αυτό που γίνεται είναι το εξής.
Η ταλάντωση αλλάζει τον κάθετο άξονα του φέροντα, ο οποίος είναι συνδεδεμένος στους κόμβους με τον οριζόντιο άξονα του κτιρίου, μερικές μοίρες.
Το αποτέλεσμα είναι ο κάθετος άξονας να προσπαθεί να σηκώσει μέσο του κόμβου τον οριζόντιο άξονα του κτιρίου.
Ο οριζόντιος άξονας όμως, δεν μπορεί να σηκώσει τα στατικά φορτία του κτιρίου, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται μεγάλες ροπές στους κόμβους οι οποίες καταλήγουν να δημιουργούν τέμνουσες.
Τελικά δεν υπάρχει κόμβος να αντέχει τις ροπές από το στατικό βάρος του κτιρίου.
Ούτε και αν αυξήσουμε και την διατομή κάτοψις του φέροντα, σχεδιάζοντας μονολιθικούς φέροντες οργανισμούς εξολοκλήρου με τοιχία αποτελούμενα από περισφιγμένο σκυρόδεμα, θα αντέξουν τόσο μεγάλα φορτία.
Για αυτό η κάθετη προένταση πρέπει να εφαρμόζεται μεταξύ δώματος και βάσης, με ταυτόχρονη αγκύρωσης της βάσης με το έδαφος.
Αυτό κάνει ο Υ/Ε.

Η ιδανική λύση για μένα είναι η σχεδίαση η οποία θα περιλαμβάνει
1) Κοιτόστρωση
2) Μονολιθικούς φέροντες οργανισμούς εξολοκλήρου με τοιχία αποτελούμενα από περισφιγμένο σκυρόδεμα, στα οποία θα εφαρμοστεί
α)οριζόντια προένταση, και...
β) κάθετη προένταση μεταξύ δώματος και βάσης, με ταυτόχρονη αγκύρωσης της βάσης με το έδαφος. ( Εφαρμογή που παρέχει ο υδραυλικός ελκυστήρας. )
γ) σεισμικός αρμός ανά 30 μ.

Αντί αυτού, εσείς σχεδιάζετε ελαστικά, με πολλές παραμορφώσεις και επισκευές.

Τώρα μάλιστα που έχετε τον υδραυλικό ελκυστήρα, ο οποίος διορθώνει αυτόματα την έρπη του τένοντα η οποία υφίσταται κατά την μακροχρόνια προένταση, δεν υπάρχει κανένας περιορισμός στην σχεδίαση προτεταμένων φορέων που προτείνω.
Συν του ότι έχουμε και έναν μηχανισμό απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας, ο οποίος ενδυναμώνει και την στήριξη της κατασκευής στο έδαφος.


. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΦΟΡΤΙΩΝ
ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕ ΦΟΡΕΙΣ

Λόγω της μονολιθικής φύσης του, ο φέροντας οργανισμός αποτελεί ένα συνεχές πλαίσιο.
Στην περίπτωση πλευρικών φορτίων, όπως στην περίπτωση σεισμικού φορτίου ή φορτίου ανέμου, η ανάληψη των φορτίων γίνεται από τις πλάκες, και απ΄αυτές μεταφέρονται στα κατακόρυφα στοιχεία (τοιχώματα ή πλαίσια) και στη συνέχεια στο έδαφος.

Οι πλάκες, οι οποίες στην περίπτωση αυτή δρούν οριζοντίως υπό την δράση των πλευρικών φορτίων μετατοπίζονται οριζοντίως αναγκάζοντας σε μετατόπιση και τα κατακόρυφα στοιχεία με τα οποία είναι συνδεδεμένες.
Η μετατόπιση των πλακών είναι διαφορετική σε διαδοχικές στάθμες και, γι αυτό, τα κατακόρυφα μέλη υπόκεινται σε διαφορετικές μετατοπίσεις στα άκρα τους και εντείνονται.

Στην περίπτωση των πλευρικών φορτίων, δεν είναι δυνατή η ανεξάρτητη ανάλυση
για κάθε στάθμη του φέροντα οργανισμού, καθώς, επιπονούνται άμεσα τα μέλη σ΄όλες τις στάθμες του φέροντα οργανισμού.
Ο φέροντας οργανισμός οφείλει να σχεδιαστεί ενιαίος ως χωρικό πλαίσιο.

Πλάκες
Οι πλάκες στην περίπτωση της πλευρικής φόρτισης, αν φέρουν περιμετρικά δοκούς και δεν έχουν σημαντικά ανοίγματα, δρουν ως διαφράγματα: ( απλά μετατοπίζονται, χωρίς να καμπυλώνονται δηλαδή χωρίς καμπτικό βέλος).

Αν έχουν σημαντικά ανοίγματα δρούν ως καμπτόμενες

∆ιασύνδεση οργανισμου πληρώσεως, και φέροντα Οργανισμού
Στην περίπτωση των πλευρικών φορτίων μετέχει στην ανάληψη του φορτίου και ο οργανισμός πληρώσεως, καθώς κατά κανόνα είναι σ΄ επαφή με το πλαίσιο του φέροντα οργανισμού.
Η ανάληψη αυτή είναι τόσο πιο μεγάλη, όσο πιο παραμορφώσιμο είναι το πλαίσιο του φέροντα οργανισμού και όσο πιο δύσκαμπτη είναι η τοιχοποιϊα, διότι η ένταση είναι αποτέλεσμα παρεμποδιζόμενης παραμόρφωσης.
Επειδή, όμως, οι τοιχοποιϊες, αυξάνοντας τη δυσκαμψία της κατασκευής, μειώνουν τη ιδιοπερίοδό της και αυξάνουν το σεισμικό φορτίο, η παραπάνω ευνοϊκή επιρροή τους αίρεται σε μεγάλο βαθμό και, συνήθως, αμελείται.

Κατ αυτόν τον τρόπο σχεδιάζονται οι σημερινές κατασκευές.
Οι παρατηρήσεις μου πάνω σε αυτά που ανέφερα πιο πάνω είναι οι εξής.

Αν σχεδιάζουμε ελαστικά, πράγματι η τοιχοπληρώσεις αυξάνουν την δυσκαμψία της κατασκευής, και αυξάνουν και το σεισμικό φορτίο.
Ερώτημα 1) Σας έχω αναλύσει γιατί είναι άστοχο να σχεδιάζουμε μονολιθικά, ( ταλάντωση σε συνδυασμό με τα στατικά κάθετα φορτία = αστοχία ) αλλά σας έχω αναλύσει και το λόγο της αστοχίας, καθώς και την μέθοδο αποτροπής της αστοχίας των μονολιθικών κατασκευών.

Αφού τώρα ξέρουμε και τον λόγο και την μέθοδο αποτροπής της αστοχίας, των μονολιθικών κατασκευών, ποιος είναι ο λόγος που συνεχίζετε να σχεδιάζετε ελαστικά?
Σχεδιάζετε ελαστικά για να έχετε περισσότερες παραμορφώσεις και περισσότερες επισκευές?
Ή σχεδιάζετε ελαστικά για να έχετε ποιο αδύναμους φέροντες στις τέμνουσες και στις στρεπτομεταφορικές μετακινήσεις των πλακών?

2) Για το σεισμικό φορτίο των τοιχοπληρώσεων.
Αφού υπάρχει που υπάρχει, αυτό το φορτίο, γιατί δεν χρησιμοποιείται την τοιχοποιία ως αμιγώς φέροντα οργανισμό, σε συνδυασμό με τα υποστυλώματα?
Αν θέλετε ελαστική κατασκευή, γιατί βάζετε το σενάζι στην τοιχοποιία?
Τελικά ξέρουμε τι θέλουμε ναι ή όχι?

Κάθε κατασκευή είναι μοναδική ως προς κάποια αρχιτεκτονικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά της και η διαμόρφωση του φέροντα οργανισμού της δεν μπορεί να τυποποιηθεί, ούτε να προκύψει από υπολογισμούς.
Απαιτείται κατανόηση του μηχανισμού ανάληψης και κατανομής των φορτίων στο σύνολο της κατασκευής.
Αποδεκτές είναι όλες οι λύσεις που είναι συμβατές με τον τύπο επιπόνησης της κατασκευής.
Η βέλτιστη λύση, όμως, απαιτεί δημιουργική σύλληψη.

3) Η κάθετη προένταση των υποστυλωμάτων επιβάλει πρόσθετα φορτία.
Η τοιχοπληρώσεις επιβάλουν πρόσθετα φορτία στα υποστυλώματα.
Οπότε η προένταση επιβάλει φορτία όπως τα επιβάλουν και οι τοιχοπληρώσεις.
Δηλαδή τα υποστυλώματα ( προπαντός του ισογείου ) στην πραγματικότητα είναι προτεταμένα και μόνο από το βάρος της τοιχοποιίας.
Γιατί εγώ θέλω να επιβάλω πρόσθετη προένταση στα υποστυλώματα?
Απάντηση
1) Η προένταση δεν διαθέτει μάζα.... οπότε δεν έχει αδράνεια, η οποία δημιουργεί φορτίσεις.
Διότι στην πραγματικότητα φόρτιση δεν δημιουργεί ο σεισμός, αλλά η άρνηση της μάζας να μεταβάλει την αρχική της κατάσταση ακινησίας ή κίνησης στην οποία βρίσκεται.
Η τοιχοποιία διαθέτει μάζα, οπότε και πρόσθετες φορτίσεις στην κατασκευή.
Η προένταση των υποστυλωμάτων έχει να δώσει μόνο τα οφέλη της προέντασης που είναι γνωστά από την βιβλιογραφία.
Φυσικά η επιβολή πρόσθετων φορτίων προέντασης, εκτός αυτών της τοιχοποιίας, συνεπάγεται με αύξηση των διαστάσεων των υποστυλωμάτων, καθώς και αύξηση του οπλισμού.
Είναι έτσι ή όχι?
Εγώ λέω όχι διότι.... από την άλλη η προένταση εν σχέση με τον απλό οπλισμό, αυξάνει την ενεργό διατομή του υποστυλώματος, οπότε μειώνει την διατομή του, ή το χειρότερο είναι η διατομή του υποστυλώματος να παραμείνει ως έχει.
Άλλωστε σε εφαρμοσμένη έρευνα που έγινε στο Ε.Μ.Π για την ευρεσιτεχνία, έγιναν μη γραμμικές στατικές αναλύσεις ( pushover )
με σκοπό τη σχεδίαση του διαγράμματος τέμνουσας βάσης - μετατόπισης του κόμβου ελέγχου, και την εύρεση της φέρουσας ικανότητας της κατασκευής σε πλευρικά φορτία, με και χωρίς το σύστημά μου.

Διαπιστώθηκε ότι αν το σύστημα εφαρμόζετε σε όλα τα υποστυλώματα, με εφαρμογή της προέντασης, τότε οδηγεί σε σημαντικά αυξημένες τιμές της φέρουσας ικανότητας. ( Περισσότερα αποτελέσματα στην ανάρτηση 100 )

2) Έχουμε και την αντίδραση στο δώμα, που δεν είναι προένταση, αλλά μηχανισμός απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας.
3) Έχουμε και την τοιχοποιία την οποία αν την σχεδιάσουμε σαν φέροντα οργανισμό, ( και όχι σαν στατικό φορτίο του φέροντα σκελετού.) καταργούμε τα υποστυλώματα κάνοντας την κατασκευή πιο οικονομική.
4) Έχουμε καλύτερο έδαφος θεμελίωσης.
5) Έχουμε ένα μηχανισμό, ο οποίος εξαλείφει τα ως τώρα προβλήματα της προέντασης.
Και να θυμάστε πάντα ότι.... τώρα ξέρουμε και τι κάνει τις μονολιθικές κατασκευές να αστοχούν, και έχουμε και το φάρμακο.

[seismic]

1) Μοντέλο απόκρισης πλαισιωτής κατασκευής με απορρόφηση ενέργειας στην βάση, στο δώμα, και στα διαφράγματα των πλακών.

Είναι αυτό το μοντέλο κατασκευής http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZcHBKRI

2) Κάτοψη μοντέλου ασύμμετρου πολυώροφου κτιρίου με απορρόφηση ενέργειας στην βάση,
στο δώμα, και στα διαφράγματα των πλακών.

Είναι αυτό το μοντέλο http://postimage.org/image/tg1lzxv05/

3) Μοντέλο απόκρισης με απορρόφηση ενέργειας στο δώμα

Είναι αυτό το μοντέλο κατασκευής http://www.youtube.com/watch?v=JJIsx1sKkLk
και αυτό σε κάτοψη http://postimage.org/image/r1aadhj8/

4) Μοντέλο απόκρισης με απορρόφηση ενέργειας σε υφιστάμενες κατασκευές.
Ένα από τα πολλά σχεδιαστικά μοντέλα μετασκευασμένων τοιχίων από Ο.Σ ή μετασκευασμένων σιδηροκατασκευών
http://postimage.org/image/k51vo9k15/

[seismic]

Η βιβλιογραφία των μηχανικών λέει ότι όταν υπάρχει διέγερση ενός σεισμού....

( Οι πλάκες, στην διέγερση ενός σεισμού, υπό την δράση των πλευρικών φορτίων μετατοπίζονται οριζοντίως αναγκάζοντας σε μετατόπιση και τα κατακόρυφα στοιχεία με τα οποία είναι συνδεδεμένες. )

Διαφωνώ πλήρως με αυτήν την άποψη.
Για μένα.....
Τα υποστυλώματα μεταφέρουν στις πλάκες τα πλευρικά φορτία του σεισμού, και όχι οι πλάκες στα υποστυλώματα.

Αυτό αν συμβαίνει οδηγεί σε λάθος σχεδιασμό ως προς τις τέμνουσες που δημιουργούνται κοντά στο υποστύλωμα της βάσης.
Γιατί άλλη είναι η τιμή τάσης ( μεγαλύτερη ) της τέμνουσας που δημιουργείται από την μεταφορά των πλευρικών φορτίων του σεισμού από τα υποστυλώματα, της βάσης προς τις πλάκες,
και άλλη είναι η τιμή τάσης της τέμνουσας όταν μεταφέρονται από τις πλάκες προς τα υποστυλώματα.

Διότι..
Η επιτάχυνση στον κόμβο της βάσης, είναι πολύ μεγαλύτερη από ότι είναι στους άλλους κόμβους, λόγο του ότι στους άνω κόμβους μεσολαβεί η ελαστική περιοχή του υποστυλώματος, ενώ η βάση είναι τοποθετημένη μέσα στα πρανή του εδάφους και ακολουθεί την επιτάχυνση του, την οποία την μεταφέρει στον άκαμπτο πρώτο κόμβο του ισογείου άμεσα με μηδενική πλαστιμότητα.

Αυτό σε συνδυασμό με τα μεγαλύτερα στατικά φορτία που δέχεται το υποστύλωμα του ισογείου, που το κάνουν ακόμα περισσότερο άκαμπτο ( λόγο στατικής προέντασης ) το κάνει να εγκρίνεται σαν τα κοντά υποστυλώματα.

Αν το σκεπτικό του σχεδιασμού είναι ότι οι πλάκες, στην διέγερση ενός σεισμού υπό την δράση των πλευρικών φορτίων μετατοπίζονται οριζοντίως αναγκάζοντας σε μετατόπιση και τα κατακόρυφα στοιχεία με τα οποία είναι συνδεδεμένες, τότε η σχεδιαζόμενη επιτάχυνση του σεισμού στον κόμβο βάσης είναι λανθάνουσα, διότι μεσολαβεί η ελαστική περιοχή του υποστυλώματος, δίνοντας λανθάνουσες τιμές επιτάχυνσης του κόμβου βάσης.

Την να την κάνουμε την πλαστιμότητα που υφίσταται από εκεί και πάνω, όταν έχουμε αστοχία στον κόμβο της βάσης, ανάμεσα στην μαλακή και άκαμπτη περιοχή? (κρίσιμη περιοχή)

Θα μου πείτε ότι αυξάνεται τις διαστάσεις και τον οπλισμό στα υποστυλώματα του ισογείου, και αντιμετωπίζεται το πρόβλημα.
Σωστά.....αλλά χάνεται σε πλαστιμότητα, και μεταφέρεται το πρόβλημα πάρα πάνω?

Ακόμα όσο περισσότερο αυξάνεται τις διαστάσεις και τον οπλισμό στα υποστυλώματα του ισογείου, τόσο περισσότερο καταπονούνται οι πεδιλοδοκοί και οι δοκοί με τις πλάκες με τέμνουσες.

Η λύση είναι μία.
Να μεταφέρουμε τις φορτίσεις του σεισμού και τις τέμνουσες σε άλλες ισχυρότερες διατομές, ( εγκάρσια των υποστυλωμάτων ) και να τις αποτρέψουμε να εμφανιστούν στους κόμβους.
Πως .... το εξηγώ στην ανάρτηση  με τίτλο..
Πως με την εφαρμογή του ελκυστήρα μεταφέρονται οι τέμνουσες, από την οριζόντια στην κάθετη διατομή της

Υπάρχει ένας καθηγητής του Α.Π.Θ ο οποίος έκανε μία σπουδαία αντισεισμική ανακάλυψη για τις κατασκευές.
Διάβασε εδώ http://excellence.minedu.gov.gr/list...6-tsonos-model
Έγινε μεγάλο θέμα, γιατί του είπε μπράβο ο Καθηγητής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϋ, Κ. Μ. Mosalam,
Ο ίδιος καθηγητής έκανε θετικά σχόλια και για μένα.....τίποτα άλλο.
Στο κάτω κάτω ο κύριος Τσόνος ανακάλυψε ένα μαθηματικό μοντέλο το οποίο υπολογίζει
τις ισχυρές δυνάμεις που αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια των σεισμικών δονήσεων και προκαλούν στους κόμβους σημαντικές βλάβες που μπορούν να οδηγήσουν στην κατάρρευση των κτιρίων.
Εάν με τη βοήθεια του μοντέλου οι δυνάμεις στους κόμβους διατηρηθούν χαμηλές, οι βλάβες εκτρέπονται στα δοκάρια αποτρέποντας έτσι την κατάρρευση των οικοδομών.

Εγώ ανακάλυψα κάτι καλύτερο από αυτό....
Μέσο του μηχανισμού του ελκυστήρα εκτρέπω τις τέμνουσες από τους κόμβους, και τις οδηγώ σε μεγάλες ασφαλέστερες διατομές .. αυτές της κάθετης τομής των υποστυλωμάτων.

Εσείς θεωρείται ότι ο ένας όροφος είναι πάνω στον άλλο, και διακόπτεται από τα διαφράγματα των πλακοδοκών.
Εγώ θεωρώ το υποστύλωμα σαν ένα καθ όλον το ύψος του κτιρίου, προτεταμένο από το δώμα μέχρι και την βάση, με ισχυρή πάκτωση της κατασκευής με το έδαφος στο ύψος της θεμελίωσης, και χωρίς διαφράγματα.
Δηλαδή ο εφελκυσμός του τένοντα είναι ενιαίος καθ όλον το ύψος του υποστυλώματος και του κτιρίου και αρχίζει από την πρώτη ίνα στο δώμα και την πρώτη ίνα της βάσης
Δηλαδή δεν είναι σταδιακός ο εφελκυσμός στα υποστυλώματα ανά όροφο ( λόγο διαφράγματος των πλακών )
Τις πλάκες τις θεωρώ σαν πλάγιες φορτίσεις.

Δηλαδή με την κατάλληλη διαστασιολόγιση δημιουργό ένα και μόνο ένα άκαμπτο καθ όλο το ύψος ισχυρό δομικό στοιχείο πακτωμένο ισχυρά με το έδαφος, το οποίο αντιστέκεται στην ροπή που του εφαρμόζουν οι καθ ύψος πλάκες λόγο αδράνειας.
Αυτά τα στοιχεία μπορεί να είναι υποστυλώματα, φρεάτια τοιχία, ή ακόμα και όλη η μονολιθική κατασκευή.
Η πάκτωση εδάφους και δομικού στοιχείου εφαρμόζει μία αντίσταση στο δώμα και στην βάση και η αντίσταση αυτή είναι η μαθηματική εξίσωση ισορροπίας της απόκρισης του κτιρίου προς τις φορτίσεις του σεισμού.
Αν κάνεις ένα απλό σχεδιάγραμμα δυνάμεων, θα διαπιστώσεις ότι οι τέμνουσες είναι μηδενικές στους κόμβους, διότι εκτρέπονται ως κάθετες τέμνουσες στην κάθετη διατομή του υποστυλώματος.
Αυτή η διατομή είναι πιο μεγάλη οπότε και πιο ισχυρή από την διατομή κάτοψης του υποστυλώματος.
Αυτό κάνει την διαφορά στην φέρουσα ικανότητα του κτιρίου.
Τώρα αν..αντί πάκτωση που εφαρμόζουμε στο υποστύλωμα, του εφαρμόσουμε προένταση στα πλαίσια της επαλληλίας, έχουμε επιπροσθέτως και τα καλά της προέντασης τα οποία υπάρχουν στην βιβλιογραφία των μηχανικών.

Ακόμα εγώ κάνω και εφαρμοσμένη έρευνα στο Ε.Μ.Π με τα πρώτα αποτελέσματα να είναι πάρα πολύ θετικά, και να εμπεδώνουν αυτά που λέω.

Χωρίς τους ακαδημαικούς, πως αλλιώς θα αποδείξω την χρησιμότητα της ευρεσιτεχνίας?
Χωρίς αποτελέσματα ακαδημαικά, και δημοσιεύσεις σε επιστημονικά περιοδικά με κριτές, ποια πολεοδομία θα σου δώσει άδεια κατασκευής με την μέθοδο της ευρεσιτεχνίας μου?

Υ.Γ
Οι μηχανικοί πρέπει να κάνουν την αυτοκριτική τους στο τι πραγματικά θέλουν.
Ασφάλεια στις κατασκευές, ή μικρό κόστος?
Πως είναι δυνατόν να σχεδιάζεται με μερική αντισεισμική προστασία, χωρίς να έχετε αντιρρήσεις τεχνικής και ηθικής φύσης?
Πρώτα απ’ όλα κάθε αντισεισμική προστασία δεν μπορεί να είναι παρά μερική.
Ο σχεδιασμός που κάνετε είναι πάντα πιθανοτικού χαρακτήρα
Οι αβεβαιότητες στην πληθώρα των παραμέτρων που υπεισέρχονται κατά τον σχεδιασμό, καθιστά αδύνατη την ακρίβεια προσδιορισμού του βαθμού της αντισεισμικής προστασίας.
Για τον λόγο αυτό χρειαζόμαστε την έρευνα, ώστε στο τέλος να μπορούμε να σχεδιάζουμε κατασκευές όπου η φέρουσα ικανότητά τους θα ξεπερνά την πληθώρα των παραμέτρων, και θα είναι αλώβητες με ανεκτό κατασκευαστικό κόστος.
Αυτό για μένα θα είναι το Απόλυτο αντισεισμικό σύστημα ή μέθοδος.
Αυτό προσπαθώ να κάνω εγώ και οι ακαδημαικοί που ασχολούνται με την έρευνα, και κάθε προσγειωμένος ερευνητής, ο οποίος δεν θεωρεί τους κανονισμούς αλάνθαστους.

[seismic]

α) Αν έχουμε ένα υποστύλωμα με πολύ μικρή διατομή κάτοψης και πολύ μεγάλο ύψος, του οποίου η βάση είναι τοποθετημένη μέσα σε χαλαρό έδαφος .
Αν του εφαρμόσουμε στο άνω άκρο του ένα πλάγιο φορτίο, αυτό ....
1) Θα λυγίσει πριν αστοχήσει.
2) Η διεπαφή της βάσης και του εδάφους δεν θα αλλάξει, διότι το υποστύλωμα δεν είναι αρκετά ισχυρό και η εφαρμοζόμενη ροπή του υποστυλώματος προς την μερικός πακτωμένη βάση, δεν είναι αρκετή για να την ανασηκώσει από το έδαφος.
Η πλάγια φόρτιση που εφαρμόσαμε στο υποστύλωμα, απορροφήθηκε από αυτό σταδιακά, και όχι ακαριαία, λόγο της πλαστιμότητας που αυτό διαθέτει.
Ναι μεν παραμορφώθηκε, αλλά δεν αστόχησε, διότι ο χρόνος που εφαρμόσαμε το φορτίο, σε συνδυασμό με την ελαστική ιδιότητα της μικρής διατομής και την ιδιότητα του υλικού να παραμορφώνεται, απορρόφησε σταδιακά την φόρτιση.
Συμπέρασμα
Ο χρόνος ( επιτάχυνση ) και η πλαστιμότητα έχουν ενεργό ρόλο προς την απορρόφηση ενός πλάγιου φορτίου.

β) Αν έχουμε ένα υποστύλωμα με μεγάλη διατομή κάτοψης, και μικρό ύψος, του οποίου η βάση είναι τοποθετημένη μέσα σε χαλαρό έδαφος .
Αν του εφαρμόσουμε στο άνω άκρο του ένα πλάγιο φορτίο, αυτό ....
1) Δεν θα λυγίσει,
2) Θα μετατρέψει και θα μεταφέρει ακαριαία όλα τα φορτία υπό μορφή ροπής στην βάση.
Η βάση θα σηκωθεί από την μία πλευρά της από το έδαφος
Το έδαφος καθώς και το υποστύλωμα θα υποστούν μεγαλύτερα φορτία, λόγο της έλλειψης πλαστιμότητας, που έχει σαν αποτέλεσμα την μετάδοσης ακαριαίας μεγάλης επιτάχυνσης, οπότε και περισσότερων φορτίων αδράνειας.


Με τα πάρα πάνω που ανέφερα και όλοι ξέρουμε, βγάζουμε το συμπέρασμα ότι ...
α) Αν το πλάστιμο υποστύλωμα έχει πεδιλοδοκούς και πλακοδοκούς, οι ροπές των κόμβων είναι μικρότερες λόγο της πλάστιμης ιδιότητας του κορμού του υποστυλώματος.
β) Αν το άκαμπτο υποστύλωμα έχει πεδιλοδοκούς και πλακοδοκούς, οι ροπές των κόμβων είναι μεγαλύτερες λόγο μη διαθέσιμης πλαστιμότητας.
Με λίγα λόγια, η πλαστιμότητα μειώνει την επιτάχυνση και κατανέμει σταδιακά και ομοιόμορφα τα φορτία σε περισσότερες διατομές του υποστυλώματος, αλλά ..... παραμορφώνει τα πάντα.

Το ερώτημα που θέτω τώρα είναι το εξής.
α) Αν μεγαλώσουμε τα πλάγια εφαρμοζόμενα φορτία και στα δύο υποστυλώματα που ανέφερα πριν, αλλά....
το άκαμπτο υποστύλωμα το πακτώσουμε τώρα ισχυρά με το έδαφος,... ενώ το πλάστιμο όχι....πιο από τα δύο υποστυλώματα θα καταπονήσει περισσότερο τους κόμβους με ροπές, οι οποίες θα καταλήξουν σε εφαρμοσμένες τέμνουσες πάνω στην εγκάρσια τομή του υποστυλώματος?
β) Πια από τις δύο εγκάρσιες τομές των υποστυλωμάτων θα αντέξει τις τέμνουσες βάσης? η πλάστιμη με μικρή διατομή, ή η άκαμπτη με μεγάλη διατομή?

Απάντηση
α) Το άκαμπτο υποστύλωμα λόγο του ότι είναι πακτωμένο με το έδαφος, θα φέρει μια αντίσταση στην τάση ροπής που εφαρμόζει το υποστύλωμα προς την βάση.
Αυτή η αντίσταση θα μεταφέρει τις τέμνουσες, από τους κόμβους που εφαρμόζονταν πριν, στην κάθετη διατομή του άκαμπτου υποστυλώματος.
Δηλαδή η πάκτωση του άκαμπτου υποστυλώματος με το έδαφος, εκτρέπει τις φορτίσεις των ροπών από τους κόμβους, και τις μεταβιβάζει στον κάθετο άξονα του υποστυλώματος.
Ερώτηση
Δηλαδή οι κόμβοι δεν δέχονται πια ροπές?
Απάντηση
Όχι,...γιατί κάναμε εκτροπή των ροπών....αλλά...παραμένουν οι τέμνουσες οι οποίες όμως δημιουργούνται από άλλες αιτίες, και όχι από τις ροπές.
Οι τέμνουσες που παραμένουν στην διατομή του υποστυλώματος είναι οι τέμνουσες οι οποίες δημιουργούνται λόγο αδράνειας της κατασκευής από την επιβαλλόμενη επιτάχυνση του σεισμού προς την κατασκευή. ( απλά μεταφορικές τέμνουσες )
Τις τέμνουσες που εκ τρέψαμε λόγο πάκτωσης, είναι μεν και αυτές τέμνουσες, αλλά δημιουργούνται από άλλη αιτία.
Η αιτία αυτή είναι... η μετατόπιση του άνω άκρου του κάθετου υποστυλώματος, ως προς τον κάθετο άξονά του, που έχει σαν αποτέλεσμα στον κόμβο να δημιουργούνται ροπές λόγο του ότι το υποστύλωμα εξασκεί τάσεις ανόδου στην δοκώ, η οποία όμως δεν μπορεί να ανέλθει, λόγο του ότι δέχεται μεγαλύτερα στατικά φορτία από τις ανοδικές τάσεις που εφαρμόζει σε αυτήν το υποστύλωμα.
Η πάκτωση του άκαμπτου υποστυλώματος, σταματάει την μετατόπιση του άνω άκρου του υποστυλώματος, ( ταλάντωση ) οπότε σταματά την μετατόπιση του κάθετου άξονά του, οπότε μηδενίζει τις ροπές στους κόμβους, οπότε μηδενίζει και τις τέμνουσες που δημιουργούν οι ροπές των κόμβων, αφού αυτές πια δεν υφίστανται.
Αυτή η απάντηση είναι ως προς την α) ερώτηση....πάμε τώρα στην ..

β) Πια από τις δύο εγκάρσιες τομές των υποστυλωμάτων θα αντέξει τις τέμνουσες βάσης? η πλάστιμη με μικρή διατομή, ή η άκαμπτη με μεγάλη διατομή?
Απάντηση..
Τέμνουσα βάσης εγώ εννοώ την τέμνουσα η οποία δημιουργείτε από μεταφορικούς λόγους, και όχι την τέμνουσα που δημιουργείτε από τις ροπές των κόμβων.
Αυτή η τέμνουσα, καταπονεί περισσότερο το υποστύλωμα του ισογείου.
Δύο είναι οι λύσεις για να την αντιμετωπίσουμε.
α) Αυξάνουμε την διατομή του υποστυλώματος του ισογείου.
β) Εφαρμόζουμε κάθετη προένταση.

Ο ελκυστήρας για να είναι χρήσιμος, θέλει το υποστύλωμα να έχει μεγάλη διατομή κάτοψης, έτσι και αλλιώς, ώστε να μπορούμε να εφαρμόσουμε διπλή πάκτωση στο υποστύλωμα ( τοιχίο ) για ευνόητους λόγους.
Αυτό και μόνο αυξάνει συγχρόνως και την αντοχή του στις μεταφορικές τέμνουσες.
Αν με τον μηχανισμό του εφαρμόσουμε και προένταση αντί πάκτωση, τότε μεγαλώνουμε την ενεργή του διατομή, οπότε και την αντοχή του στις τέμνουσες κατά 33%
Πιστεύω να σας κάλυψα τις απορίες, γιατί το μεγάλο άκαμπτο υποστύλωμα θέλει πάκτωση, ή για μένα καλύτερα προένταση στα πλαίσια επαλληλίας της αντοχής του σ.θρ του υποστηλώματος.

Δηλαδή με το πακτωμένο η καλύτερα προτεταμένο υποστύλωμα,
α)σταματάμε τις παραμορφώσεις, του φέροντα, γιατί εκ τρέπουμε τις ροπές από τους κόμβους σε μεγαλύτερες και ανθεκτικότερες διατομές. ( εκ τρέπουμε τις ροπές, από την μικρή εγκάρσια διατομή του υποστυλώματος, στην μεγαλύτερη ισχυρότερη κάθετη διατομή του. )
β) Ακυρώνουμε την επιβολή των στατικών φορτίων, που σε συνδυασμό με την ταλάντωση, επιβάλουν μεγάλες αστοχίες στους κόμβους, διότι η βάση παραμένει στο έδαφος, και τα στατικά φορτία εξισώνονται με την αντίδραση του εδάφους.
γ) Με την εφαρμογή της προέντασης αυξάνουμε την αντοχή του υποστυλώματος στην τέμνουσα βάσης.

δ) Παραμόρφωση = επισκευές, μικρότερες αντοχές στην τέμνουσα βάσης, και αστοχία.
Σταματάμε και την παραμόρφωση.

[seismic]

Διαγωνισμός Επιχειρηματικότητας & Καινοτομίας
Crazy Business Ideas
Βάζεις την τρέλα; Βάζουμε το business.
Λάβε κι εσύ μέρος στον πιο "crazy" διαγωνισμό
επιχειρηματικότητας και καινοτομίας.

Αν σας αρέσει η ευρεσιτεχνία μου, ψηφίστε την μέσω του Facebook
κάνε like...
Εδώ http://www.crazybusinessideas.gr/el/crazy-ideas/idea/to-apolito-antiseismiko-systima-metallikon-symmeikton-kai-allon-domikon-ergon

και εδώ http://www.crazybusinessideas.gr/el/crazy-ideas/idea/antiseismiki-methodos-elkystiras-domikon-ergon-mikro-peirama

[seismic]

Ερωτήσεις - Απαντήσεις (Ε.Α.Κ./Ε.Κ.Ω.Σ.) Μέρος 1 - Κωδικοποίηση
http://www.oasp.gr/node/85
ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΕΣ


Στο link που σας έδωσα στο Νο 15 pdf με τις Ευρεσιτεχνίες..... υπάρχουν τέσσερα ονόματα τα οποία έκαναν αίτηση στον ΟΑΣΠ για να εισάγουν τις αντισεισμικές ευρεσιτεχνίες τους στους ισχύοντες Κανονισμούς.

Η Μόνιμη Επιστημονική Επιτροπή Υποστήριξης Αντισεισμικού Κανονισμού δηλώνει αναρμόδια να εξετάσει και να εισάγει στον αντισεισμικό κανονισμό τις τρεις από τις τέσσερις ευρεσιτεχνίες ?
Η δεύτερη είναι η δική μου με όνομα Ιωάννης Λυμπέρης.

Οι ερωτήσεις είναι ....
1) Γιατί είναι αναρμόδιοι για τους τρεις, και αρμόδιοι για τον έναν?
2) Αν γίνει δημοσίευση εφαρμοσμένης έρευνας σε αρμόδια επιστημονικά περιοδικά θα δεχτούν να την βάλουν στον αντισεισμικό κανονισμό, ή τσάμπα τα έξοδα ο κόπος και ο χρόνος?
3) Τελικά υπάρχει αρμόδιος φορέας στην Ελλάδα για τις αντισεισμικές εφευρέσεις, ή μόνο ο ΟΑΣΠ μπορεί να νομοθετεί και να αλλάζει τους κανονισμούς?
Πως γίνεται να είναι αρμόδιος να αλλάζει τους κανονισμούς, και αναρμόδιος να εκτιμήσει αντισεισμικές ευρεσιτεχνίες στις οποίες έχει γίνει εφαρμοσμένη έρευνα από Ελληνικό Πανεπιστήμιο ?

4) Δηλαδή ότι αντίκειται στον κανονισμό σκυροδέματος ....δεν μπαίνει μέσα?
Πως γίνεται μία αντισεισμική ευρεσιτεχνία να είναι ευρεσιτεχνία όταν δεν περιέχει το ΝΕΟΝ ?
Μία ευρεσιτεχνία γίνεται για να λύσει υπάρχοντα προβλήματα του κανονισμού.
Φυσικά αν εμπεριέχει το ΝΕΟΝ δεν θα συμφωνεί με τον κανονισμό.
Όμως δεν μπορεί να μπει στον κανονισμό, γιατί αντίκειται σε αυτόν???
Πάντως πρέπει να τους αναγνωρίσουμε ότι είναι αρμόδιοι για να απαγορεύσουν οτιδήποτε αντίκειται στον κανονισμό σκυροδέματος.
Είχα καταθέσει και πρόταση στον ΚΑΝ.ΕΠΕ για την βελτίωση σε υφιστάμενες πιλοτές με κατηγορία εδάφους ( Χ ) και είχα πάρει την ίδια απάντηση.

Η πρόταση που είχα καταθέσει στον ΚΑΝ.ΕΠΕ για πιλοτές ήταν περιληπτικά η εξής.
1) Περιμετρικά βλήτρα στο υποστύλωμα
2) Περιμετρικά της βάσης κοιλοδοκούς προτεταμένους με το έδαφος
3) Περιμετρικά του υποστυλώματος κοντά στον λαιμό της βάσης, άλλους παράλληλους κοιλοδοκούς συνδεδεμένους με τους περιμετρικούς προτεταμένους κοιλοδοκούς της βάσης.
4) Μανδύας από περισφιγμένο σκυρόδεμα πακτωμένος με χαλύβδινους τένοντες ενωμένους πάνω στους περιμετρικούς κοιλοδοκούς του υποστυλώματος.

Ποιος μπορεί να καταθέσει καλύτερη πρόταση για υφιστάμενες πιλοτές με θεμελίωση πάνω σε έδαφος πολύ μαλακό κατηγορίας ( Χ ) ?

Οι σεισμοί των τελευταίων δεκαετιών σε όλο τον κόσμο, καθώς και οι πρόσφατοι σεισμοί στη
Ελλάδα, έχουν θέσει σε πρώτη προτεραιότητα το μείζον κοινωνικό και οικονομικό θέμα της
σεισμικής συμπεριφοράς και της γενικότερης αντισεισμικής προστασίας των κατασκευών
έναντι των σεισμών.

Λόγω της αναγκαιότητας του περιορισμού των επιπτώσεων του σεισμού
έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι βελτιστοποίησης της απόκρισης των κατασκευών προς τις σεισμικές κινήσεις.
Ένα σημαντικό τμήμα των εξελίξεων για την αντισεισμική ενίσχυση των κατασκευών, αντιτίθεται με τις σύγχρονες αρχιτεκτονικές ανάγκες, οι οποίες απαιτούν
όσο το δυνατό ελεύθερες κατόψεις ( μη συμμετρική κατασκευή Ο/Σ ) και μείωση των φερόντων στοιχείων του κτιρίου.
Επίσης, οι αρχιτεκτονικές ανάγκες διαφοροποιούν καθ' ύψος την επιφάνειας κάλυψης (κάτοψης) του κτιρίου.

Τα προβλήματα που προκύπτουν από την εφαρμογή των παραπάνω αρχιτεκτονικών απαιτήσεων είναι είτε η δημιουργία
«μαλακού ορόφου», είτε οι ουσιαστικές αποκλίσεις από την επιθυμητή συμμετρική διάταξη των στοιχείων ακαμψίας, καθώς και την εντονότερη καταπόνηση της κατασκευής, λόγω συγκέντρωσης εντατικών μεγεθών, αλλά και στρεπτομεταφορικών ταλαντώσεων.

Ο σημερινός αντισεισμικός κανονισμός αντιμετωπίζει τα πάρα πάνω προβλήματα, με δύο μεθόδους.
1) Μέθοδος διαρροής
2) Αποσβεστήρες τριβής

Η μέθοδος διαρροής βασίζετε στην απόσβεση της ενέργειας του σεισμού μέσω της
πλαστικοποίησης σε προεπιλεγμένες θέσεις, ώστε να είναι οι πρώτες που αστοχούν-διαρρέουν σε ισχυρό σεισμό.

Οι αποσβεστήρες τριβής αποτελούν μηχανισμούς, οι οποίοι καταναλώνουν την
ενέργεια μέσω τριβής. Η λειτουργία τους στηρίζεται στη μετατροπή ενέργειας σε
θερμότητα λόγω της τριβής.
Την ενέργεια του σεισμού την απαγάγουν από τον φέροντα, διότι παρεμποδίζουν την παραμόρφωση του.
Αυτήν την παρεμπόδιση της παραμόρφωσης του φέροντα την επιτυγχάνουν μέσω της εφαρμογής επί αυτού, αντίθετων ελαστικών αυξομειωμένων εντάσεων, ( Διότι η ένταση είναι αποτέλεσμα παρεμποδιζόμενης παραμόρφωσης. ) και μετατροπή αυτών των εντάσεων σε θερμότητα.
Υπάρχουν πολλά συστήματα μηχανισμών ( που είναι αποδεκτά από αντισεισμικούς κανονισμούς ανά τον κόσμο ) που σκοπό έχουν την μετατροπή αυτών των εντάσεων σε θερμότητα.

Για να λειτουργήσουν σωστά αυτά τα συστήματα, απαιτείται
1) Μεγάλο γνωστικό πεδίο των σημείων παραμόρφωσης του φέροντα, καθώς και τα αίτια που την προκαλούν, ώστε να ξέρουμε το κατάλληλο σημείο τοποθέτησης του μηχανισμού, καθώς και την ένταση την οποία πρέπει να παραλάβει.
2) Κατάλληλο μηχανισμό μετατροπής των εντάσεων σε θερμότητα.
3) Τον καθ ύψος μηχανισμό μετατόπισης φορτίων του κάθε φέροντα, από τους δύσκαμπτους ορόφους στους πιο μαλακούς

Μηχανισμοί
1) Τα στοιχεία ΕΜΑΣ ( Ειδικά Μεταλλικά Αντισεισμικά Στοιχεία ) τοποθετούνται
στα περιμετρικά μόνο πλαίσια σε καθορισμένες θέσεις και έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά
δυσκαμψίας, αντοχής και μετελαστικής συμπεριφοράς.

Αποσβεστήρας περιστροφικών συνδέσμων τριβής (τύπου PFD).
http://postimage.org/image/rnrs0n495/

Έχουν το σχήμα του χιαστή, ( Χ ) και ο σκοπός τους είναι..
α) να μειωθούν οι στροφές των ορόφων, για την αποφυγή πρόωρων αστοχιών.
β) να αξιοποιούν τις διαθέσιμες αντοχές του φορέα.
γ) αξιοποίηση των διαθέσιμων πηγών απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας.
Είναι πολύ πιο αποτελεσματικοί μηχανισμοί από τα αντισεισμικά τοιχώματα.

Αυτοί οι μηχανισμοί των ΕΜΑΣ ( Χ ) αποτελούνται είτε από υδραυλικά συστήματα, είτε... από περιστροφικούς συνδέσμους τριβής τοποθετημένους στο κέντρο του χιαστή.
Οι συνδέσεις αποτελούνται από δακτυλίους τριβής που κοχλιώνονται στους χαλύβδινους δίσκους και τους δακτυλίους διανομής, με υψηλής αντοχής κοχλίες.

2) Υπάρχει και η μέθοδος Parsant Patent για υφιστάμενα κτίρια.

http://www.marneris.gr/images/slice_03.jpg
Βασίζεται στην ίδια λογική της δυσκαμψίας του φέροντα, μόνο που έχει την δυνατότητα να τοποθετείται εξωτερικά σε υφιστάμενα κτίρια .

3) Υπάρχει και ο υδραυλικός ελκυστήρας, http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZcHBKRI ο οποίος είναι ένα εξελιγμένο σύστημα βασιζόμενο στις αρχές των δύο
προηγούμενων μηχανισμών.
Γιατί είναι πιο εξελιγμένο σύστημα, θα το εξετάσουμε πάρα κάτω.
Συνεχίζεται ....

[seismic]

Είπα πάρα πάνω,
α) Οι μηχανισμοί διαρροής βασίζονται στην απόσβεση της ενέργειας του σεισμού μέσω της
πλαστικοποίησης σε προεπιλεγμένες θέσεις. Με κατάλληλο σχεδιασμό, τα ΕΜΑΣ
διαθέτουν την επιθυμητή δυσκαμψία αλλά και πλαστιμότητα ώστε να είναι τα πρώτα που αστοχούν-διαρρέουν σε ισχυρό σεισμό.
β) Οι αποσβεστήρες τριβής αποτελούν μηχανισμούς, οι οποίοι καταναλώνουν την ενέργεια μέσω τριβής.
Η λειτουργία τους στηρίζεται στη μετατροπή ενέργειας σε θερμότητα λόγω της τριβής.
γ) Ας εξετάσουμε τώρα τον μηχανισμό του ελκυστήρα που και πως επιδρά στις κατασκευές.

1) α) Οι μηχανισμοί διαρροής βασίζονται στην απόσβεση της ενέργειας του σεισμού μέσω της
πλαστικοποίησης σε προεπιλεγμένες θέσεις. Με κατάλληλο σχεδιασμό, τα ΕΜΑΣ
διαθέτουν την επιθυμητή δυσκαμψία αλλά και πλαστιμότητα ώστε να είναι τα πρώτα που αστοχούν-διαρρέουν σε ισχυρό σεισμό.
Ο υδραυλικός ελκυστήρας δεν πλαστικοποιεί τα υλικά, ώστε να είναι τα πρώτα που θα διαρρεύσουν, και θα αποβούν σε απόσβεση της ενέργειας του σεισμού.
Κάνει το εξής απλό...κατασκευάζει το αποτέλεσμα της αστοχίας, πριν αυτό συμβεί.
Πως....?
Όταν ένα πλαστικοποιημένο υλικό αστοχεί, δημιουργεί διαρροή της σεισμικής φόρτισης διότι από ένα άκαμπτο στοιχείο που ήταν πριν,... μετά την αστοχία,.. είναι δύο πια στοιχεία...ένα άκαμπτο, και ένα πλάστιμο. ( Σαν έναν οξειδωμένο μεντεσέ, τον οποίο λαδώσαμε και άρχισε να δουλεύει )

Η μέθοδος του Υ/Ε κατασκεύασε αυτά τα δύο στοιχεία πάνω στον φέροντα οργανισμό.
Δηλαδή, κατασκεύασε το αποτέλεσμα της αστοχίας
1) Το άκαμπτο στοιχείο που είναι σχεδιασμένο να μην αστοχεί ποτέ, είναι αυτό που είναι προτεταμένο με το έδαφος (Στο παράδειγμα του βίντεο είναι το προτεταμένο Φρεάτιο )
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=KPaNZcHBKRI

2) η αστοχία είναι ο σεισμικός αρμός... δηλαδή κατασκεύασα την αστοχία, τοποθετώντας σεισμικό αρμό ανάμεσα στις πλάκες και το φρεάτιο. ( Το συνήθη σημείο αστοχίας )

3) τοποθέτησα ανάμεσα στον σεισμικό αρμό ( στο ύψος των πλακών ) λάστιχο, ώστε να πετύχω
Φθίνουσα αρμονική ταλάντωση επιδρώντας με δυνάμεις απόσβεσης στα παραμορφωσιακά μεγέθη.

4) τοποθέτησα οριζόντια σεισμική μόνωση.
5) σταμάτησα την άναρχη φορά των πλακών ( διαφορά φάσης των διαφόρων καθ΄ύψος πλακών) οι οποίες φερόμενες κατ αυτόν τον τρόπο, δημιουργούν ροπές και τέμνουσες στους κόμβους.
Αυτό το κατόρθωσα, κατασκευάζοντας ένα άκαμπτο πακτωμένο ή προτεταμένο στοιχείο ή φρεάτιο με το έδαφος, του οποίου ο τένοντας εφελκύεται από την πρώτη ίνα στο δώμα, μέχρι την πρώτη ίνα της άγκυρας.
Σκοπός αυτού του άκαμπτου στοιχείου, είναι να διατηρεί τον κάθετο άξονα του πλάστιμου φέροντα καθώς και τις πλάκες, σε ανεκτές μετακινήσεις.
6) Ο υδραυλικός μηχανισμός στο δώμα, είναι ένα εξελιγμένο σύστημα αποσβεστήρα τριβής ο οποίος καταναλώνει την σεισμική ενέργεια μέσω τριβής των μορίων του υγρού των υδραυλικών που διαθέτει, μετατρέποντάς την σε θερμότητα.
Ταυτόχρονα είναι και ένας μηχανισμός που εφαρμόζει στον φέροντα φθίνουσα αρμονική ταλάντωση επιδρώντας με δυνάμεις απόσβεσης στα παραμορφωσιακά μεγέθη ανόδου του δώματος.

7) Αν η κάθετη προένταση εφαρμοστεί στο φρεάτιο ή το υποστύλωμα μεταξύ βάσης και δώματος έχουμε ένα άκαμπτο υποστύλωμα, και ένα μαλακό δοκό ο οποίος θα αστοχήσει πρώτος, διότι όλες οι ροπές θα πάνε σε αυτό.
Αν όμως το προτεταμένο υποστύλωμα είναι συγχρόνως πακτωμένο με το έδαφος, οι ροπές να πάνε στην κατακόρυφη τομή του υποστυλώματος, η οποία είναι αρκετά δυνατή για να τις παραλάβει.
Αυτό το κάνει μόνο ο υδραυλικός ελκυστήρας, επεμβαίνοντας στην βάση του προβλήματος που δημιουργεί η σεισμική φόρτιση, μηδενίζοντας τις ροπές και τις τέμνουσες των κόμβων.

Όλα τα άλλα, τα οποία όμως τα επιτυγχάνει και ο υδραυλικός ελκυστήρας, είναι ημίμετρα.

Για τον λόγο αυτό υπάρχουν και πάρα πολλοί τυχηματικοί παράγοντες κατά τον σχεδιασμό.
Δεν έχετε κατανοήσει επαρκώς την απόκριση του φέροντα προς τις σεισμικές φορτίσεις, ώστε να σχεδιάσετε με ακρίβεια τις εξισώσεις ισορροπίας.