-
Στην εξαναγκασμένη σεισμική ταλάντωση ενός πλαισίου, οι περισσότερες φορτίσεις του σεισμού προς την κατασκευή είναι οριζόντιες.
Αν αυτές οι φορτίσεις ήταν κάθετες, θα ήταν πολύ πιο εύκολο η κατασκευή να παραλάβει αυτά τα πρόσθετα φορτία.Αυτός είναι και o λόγος που μπορούμε και κατασκευάζουμε πολυώροφα κτίρια, με μεγάλα στατικά φορτία.
Όλες οι κατασκευές αντιδρούν το ίδιο κατά την διάρκεια της ζωής τους,.... εκτός από μία στιγμή...κατά την οποία έχουμε σεισμική διέγερση,... τότε κάθε μία κατασκευή αντιδρά διαφορετικά.
Πού?
Στις πλάγιες φορτίσεις.
Αν κατορθώσουμε να οδηγήσουμε τις πλάγιες φορτίσεις του σεισμού στον κατακόρυφο άξονα της κατασκευής, τότε είναι πιο εύκολο για την κατασκευή να τις παραλάβει.
Αυτό είναι εφικτό μόνο αν πακτώσουμε όλα τα κάθετα στοιχεία της κατασκευής με το έδαφος, διότι μόνο τότε εκ τρέπουμε τις οριζόντιες φορτίσεις του σεισμού, στον κάθετο άξονα της κατασκευής.
Όσες περισσότερες πακτώσεις εφαρμόσουμε μεταξύ δώματος και εδάφους, τόσο πιο μεγάλη θα είναι και η αντοχή της κατασκευής στις φορτίσεις του σεισμού.
Ο λόγος είναι πολύ απλός ...π.χ αν πακτώσουμε ένα μεγάλο τοιχίο στα δύο του άκρα, κατά την ταλάντωση του τοιχίου, ο ένας τένοντας θα αντιδράσει στην άνοδο της ανώτατης στάθμης στο δώμα, και η άλλη αντίδραση θα προέλθει από το έδαφος της βάσης.
Αυτές οι δύο αντιδράσεις θα μειώσουν το εύρος της ταλάντωσης, και θα οδηγήσουν την φόρτιση του σεισμού από την οριζόντια, στην κατακόρυφη διεύθυνση.
Αυτή η αντίδραση των δύο αντίθετων τάσεων στο τοιχίο, θα δημιουργήσει μία μεγάλη τέμνουσα, με κατακόρυφη διεύθυνση.
Αυξάνοντας τις πακτώσεις ( περισσότερες των δύο ) αυξάνουμε ταυτόχρονα και των αριθμό των αντίθετων τάσεων, διαμοιράζοντας κατ αυτόν των τρόπο τα φορτία του σεισμού σε περισσότερες κάθετες διατομές.
Κατ αυτόν τον τρόπο, κατανέμουμε τα φορτία σε περισσότερες κάθετες διατομές, μειώνοντας την δυναμική τους, αυξάνοντας από την άλλη την αντοχή του τοιχίου σε αυτές τις φορτίσεις, διότι κατανέμουμε τις τέμνουσες σε περισσότερες κάθετες διατομές του τοιχίου ισομετρικά.Αν προσθέσουμε και την προένταση στους τένοντες, το όφελος θα είναι πολλαπλό.
Αν αυξήσουμε την προένταση, το όφελος θα είναι υποπολλαπλάσιο.
Π.Χ
1)Ένας πρόβολος με μερική προένταση, και ένας άλλος πρόβολος, με ολική προένταση έχουν διαφορετικές αντοχές.
2) Ένας πρόβολος με δύο πακτώσεις στα άκρα, αντιδρά διαφορετικά από έναν άλλο ίδιο, με δέκα πακτώσεις ιδίας διατομής χάλυβα. -
Σίγουρα?
-
Ο χρήστης JpoLgr έγραψε:
Σίγουρα?Που έχεις αμφιβολία?
-
Με απλά λόγια για τους μη μηχανικούς.
Αν έχεις δύο κολόνες πάνω στο έδαφος.
Η μία να πατάει απλός πάνω στο έδαφος, και η άλλη να είναι βιδωμένη με το έδαφος με κάποιον μηχανισμό.
Αν δέσουμε αυτές τις κολόνες με ένα συρματόσχοινο και τις τραβήξουμε με έναν φορτωτή, θα παρατηρήσουμε ότι η κολόνα που είναι βιδωμένη με το έδαφος, θα αντέξει περισσότερο στην έλξη, από ότι θα αντέξει η άλλη που απλός πατάει πάνω στο έδαφος.
Ο σεισμός εφαρμόζει πλάγιες φορτίσεις στις κολόνες λόγο αδράνειας της κατασκευής στην φορά του σεισμού.
Το ίδιο ακριβώς κάναμε και εμείς στις κολόνες όταν τις τραβήξαμε με τον φορτοτή
Εφαρμόσαμε μία πλάγια δύναμη.
Συμπέρασμα
Αφού η βιδωμένη κολόνα στο χώμα αντέχει περισσότερο στην πλάγια φότριση που εφάρμοσε ο φορτωτής, θα αντέχει περισσότερο και την πλάγια φ'ορτιση που εφαρμόζει ο σεισμός.
Αυτό σημαίνει μικρότερη παραμόρφωση ή μικρότερη ταλάντωση μεγαλύτερη ακαμψία της κατασκευής, οπότε και λιγότερες ζημιές.
Ως τώρα οι κατασκευές απλός πατάνε πάνω στο έδαφος.
Είναι η πρώτη φορά παγκοσμίως που προτείνεται από εμένα να τις ενώσουμε με το έδαφος.
Αυτή η ανακάλυψη για τις κατασκευές ( αν και ξανά ανακαλύπτουμε τι κάνει η βίδα ) ) θεωρώ ότι είναι η μεγαλύτερη
ανακάλυψη που έχει γίνει για τον αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών, και θα το αποδείξω στα πειράματα που θα κάνω. -
Μοντάρισμα της αντισεισμικής βάσης
Αργά αλλά σταθερά συνεχίζω την κατασκευή της σεισμικής βάσης, καθώς και την προκατασκευή των μοντέλων.
Θα δοκιμαστούν μοντέλα σε σεισμική διέγερση, με και χωρίς το αντισεισμικό σύστημά μου, για να διεξαχθούν χρήσιμα συμπεράσματα.
Βίντεο στο Facebook για την πρόοδο της αντισεισμικής βάσης No comments.
https://www.facebook.com/photo.php?v=68 ... comments=1 -
Αντισεισμική βάση
Η αντισεισμική βάση σε λειτουργία.
Δείτε το βίντεο.
Youtube Video -
Αν είμαστε πάνω σε ένα μηχανάκι και πατήσουμε μόνο το μπροστινό φρένο ενώ αυτό τρέχει με μεγάλη ταχύτητα, τότε ο πίσω τροχός και ο επιβάτης θα περιστραφούν πάνω από τον μπροστινό τροχό.
Αυτό συμβαίνει λόγο του ότι δημιουργείται μία ροπή κατά το φρενάρισμα του μπροστινού τροχού.
Η ίδια ροπή εφαρμόζεται και σε μία πλαισιωτή κατασκευή κατά την ταλάντωση που της προκαλεί ο σεισμός.
Η ροπή δημιουργεί την ταλάντωση, η ταλάντωση μετατοπίζει τον άξονα των κάθετων στοιχείων, τα κάθετα στοιχεία μετατοπίζουν τον οριζόντιο άξονα ( με τον οποίο είναι συνδεδεμένοι στον κόμβο ) προς τα πάνω, αυτός δεν μπορεί να ανέλθει διότι έρχεται σε αντίθεση με όλα τα κάθετα φορτία του πλαισίου, με αποτέλεσμα την δημιουργία ροπής και μεγάλης τέμνουσας στην δοκό και την οριζόντια διατομή της κολόνας.
Αυτή η ροπή είναι πάρα πολύ μεγάλη ...τόσο μεγάλη που δεν υπάρχει κόμβος τόσο ισχυρός να την παραλάβει.
Αφού δεν μπορεί να παραλάβει ο κόμβος την ροπή, μπαίνει το ερώτημα γιατί δεν αστοχεί πάντα.
Απάντηση
Διότι οι μικρές διατομές των κολονών έχουν ελαστικότητα ( πλαστιμότητα ) η οποία είναι μεγαλύτερη του εύρους της ταλάντωσης του σεισμού, και αντοχή ( σε θλίψη και εφελκισμό ) μεγαλύτερη της φόρτισης που προκαλεί η αδράνεια της πλαισιωτής κατασκευής.
Αυτές οι αντοχές των κολονών έχουν όρια τα οποία εξαρτώνται από την επιτάχυνση του σεισμού, το εύρος κύματος που έχει, από την διάρκεια του σεισμού, και από την ιδιοσυχνότητα κατασκευής εδάφους, καθώς και από τον οπλισμό χάλυβα και κατά πόσο περισφιγμένος είναι.
Το πρόβλημα είναι ότι οι κολόνες δεν μπορούν να έχουν όλες την ίδια διατομή διότι οι αρχιτεκτονικές ανάγκες
διαφοροποιούν το μέγεθος των φορτίων που αναγκάζεται να παραλάβει κάθε κολόνα, οπότε διαφοροποιούν και τις διατομές τους.
Αυτή η διαφοροποίηση των διατομών διαφοροποιεί και την ελαστικότητά τους.
Το αποτέλεσμα αυτής της διαφοροποίησης της ελαστικότητας έχει ως αποτέλεσμα την διαφοροποίηση παραλαβής των πλάγιων φορτίσεων του σεισμού σε κάθε κολόνα.
Οι μικρότερες κολόνες υποχωρούν ( λόγο ελαστικότητας ) ενώ αυτές που είναι μεγαλύτερης διατομής ( και άκαμπτες ) αναγκάζονται να παραλάβουν όλες τις φορτίσης του σεισμού, ακόμα και αυτές που αναλογούν στις μικράς διατομής ( ελαστικές, πλάστιμες ) κολόνες.
Αυτός είναι ο λόγος που αστοχούν πρώτες οι κοντές κολόνες, και τα μεγάλα άκαμπτα κάθετα στοιχεία ( τοιχία )
Αυτός είναι και ο λόγος της διαμάχης των μηχανικών ως στο αν πρέπει να σχεδιάζουν πλάστιμες ή άκαμπτες κατασκευές.Λύση.
α) Κατασκευάζουμε κολόνες από λάστιχο, ....για τους λάτρες της πλαστιμότητας
β) Πακτώνουμε ή προεντήνουμε τα τοιχία, και τις κατασκευές με συνεχή δόμηση ( με Ο.Σ ή οπτοπλινθοδομή ) με το έδαφος, ....για τους λάτρες της ακαμψίας.
γ)Διαχωρίζουμε την δομική οντότητα ( με σεισμικό αρμό ) στα πλάστιμα και τα άκαμπτα στοιχεία, πακτώνοντας ή εφαρμόζωντας προένταση μεταξύ δώματος και εδάφους μόνο στα μεγάλης διατομής άκαμπτα στοιχεία,..όπως έχω κάνει στο βίντεο αυτό ( σύμμεικτο σύστημα )
Youtube VideoΜόνο αυτές οι λύσεις υπάρχουν αν θέλετε να σχεδιάζεται ισχυρότερες κατασκευές.
1)Αν πάνω στην σεισμική βάση που κατασκεύασα κατασκευάσω ένα πλαίσιο εξολοκλήρου από Ο.Σ βιδωμένο με ντίζες περιμετρικά με την βάση.
ή κάτι σαν αυτήν την συνεχή δόμηση http://postimg.org/image/poaeawzrj/
2)Και ένα άλλο το ίδιο που απλά να πατάει επάνω.Ερώτημα...πιο από τα δύο θα αστοχήσει πρώτο?
H απάντηση θα δοθεί με τα πρώτα πειραματικά μοντέλα που θα κατασκευαστούν με και χωρίς το σύστημά μου στην αντισεισμική βάση που κατασκεύασα.
-
Κατασκευή ξυλότυπου και οπλισμού.
ΒΙΝΤΕΟ https://www.youtube.com/watch?v=9_-OjhQdhsQ
Κατασκευή ξυλότυπου και οπλισμού.
Βλέπετε στο βίντεο τις βίδες προέντασης καθώς και το διπλό πλέγμα χάλυβα.
Οι βίδες προέντασης είναι καλυμμένες περιμετρικά με πολλά στρώματα ελαστικής μονωτικής ταινίας ώστε να αποφύγουμε την συνάφεια του σκυροδέματος με τον χάλυβα.
Κατ αυτόν τον τρόπο, θα μπορέσουμε να εφαρμόσουμε την μερική προένταση μετά την αποπεράτωση του τριών ορόφων αυτού του μοντέλου.
Η προένταση θα εφαρμοσθεί καθέτως της συνεχούς δόμησης, σε πολλά επί μέρους κατάλληλα σημεία, μεταξύ δώματος και βάσης.
Οι βίδες έχουν διάμετρο 5 mm και ύψος 2 m
To μοντέλο θα έχει διαστάσεις Π 1,1 Χ Μ 1,1 Χ Υ1,8 Μέτρα
Πάχος τοιχοποιίας 4 εκατοστά
Θα ζυγίζει 1500 Kιλά
Θα είναι τριών ορόφων.
Είναι η πρώτη φορά παγκοσμίως που θα δοκιμαστεί πειραματικά μοντέλο προτεταμένο με το έδαφος.
Στο πείραμα δεν είναι δυνατόν να έχουμε έδαφος, και για τον λόγο αυτό θα εφαρμόσουμε την προένταση κάτω από την βάση, και στο δώμα. -
Το μοντέλο από οπλισμένο σκυρόδεμα είναι έτοιμο για την πρώτη πλάκα.
Από τις τρις που θα κατασκευαστούν συνολικά.
http://www.thelab.gr/attachments/off-to ... .56.54.jpghttp://www.thelab.gr/attachments/off-to ... .57.05.jpg
-
Θα σφάξω και κόκορα!
Πριν και μετά.
Η πρώτη πλάκα.http://www.thelab.gr/attachments/off-to ... .30.16.jpg
http://www.thelab.gr/attachments/off-to ... .57.26.jpg
-
Ξεκαλούπομα http://www.thelab.gr/attachments/off-to ... .34.32.jpg
-
Δεύτερος όροφος
-
Το μοντέλο είναι έτοιμο.
Το πείραμα θα γίνει σε ένα μήνα, ώστε να ολοκληρωθεί η ξήρανση του σκυροδέματος.
Σχετικό βίντεο.
Youtube Video -
Δε θεωρούνται αυθαίρετες κατασκευές αυτές;
-
Ναι αυθαίρετες κατασκευές είναι.
Βλέπεις...τα χρήματα που προορίζονται για έρευνα στην Ελλάδα, ( και είναι νόμιμα, ) δεν είναι αρκετά... ούτε για διακοπές.
Η προκαταβολή όμως είναι νόμιμη.
Έτσι και αλλιώς,.... θα τα γκρεμίσω... -
Το μοντέλο είναι έτοιμο.
Το πείραμα θα γίνει σε ένα μήνα, ώστε να ολοκληρωθεί η ξήρανση του σκυροδέματος.https://www.youtube.com/watch?v=-SgPaEI ... tion=share
-
Επειδή πάντα υπάρχει και η οικονομική σκοπιά. Ο μηχανισμός που προτείνω, μήπως επιβαρύνει το κτίριο κοστολογικά περισσότερο από τις τρέχουσες αντισεισμικές μεθόδους; Ποιά είναι η εκτίμηση που κάνω?
Υπάρχουν πολλές απαντήσεις πάνω σε αυτήν την ερώτηση.
- ΑΠΑΝΤΗΣΗ
Το κόστος της κάθε πάκτωσης το εκτιμώ σε 800 με 1200 ευρώ. ( εξαρτάτε από τον αριθμό των ορόφων )
Χοντρικά μία πολυκατοικία έξη ορόφων που έχει εκατό τετραγωνικά εμβαδόν ο κάθε όροφος, χρειαζόμαστε 20 πακτώσεις.
Δηλαδή 22000 ευρώ.
Στο Μετσόβιο όταν μου έκαναν την προσομοίωση της ευρεσιτεχνίας, ( σε τριώροφο σκελετό με μικρές κολώνες ) μου είπαν ότι αυξάνει σημαντικά την αντοχή της κατασκευής κατά 31%.
Όταν ρώτησα τον καθηγητή που έκανε την προσομοίωση ( Μανώλη Παπαδρακάκη ) πιο το όφελος...αυτός μου απάντησε.
Αν βάλεις το σύστημά σου στις κατασκευές μαζί με τον οπλισμό που τοποθετούν σήμερα στις κατασκευές, τότε θα έχουμε μία κατασκευή η οποία θα βελτιώνει σημαντικά
την φέρουσα ικανότητα της στον σεισμό.
Οπότε ή εφαρμόζεις αυτό με μεγαλύτερο κόστος, ή αφαιρείς οπλισμό. Εξαρτάτε από την σπουδαιότητα του έργου. - ΑΠΑΝΤΗΣΗ
Το σύστημά μου κάνει τις κατασκευές πιο ισχυρές έτσι ή αλλιώς , αλλά το πόσο ισχυρές τις κάνει, αυτό εξαρτάτε σε μεγάλο βαθμό από το σχήμα της κατασκευής, και από την μέθοδο δόμησης που θα σχεδιαστεί.
Αν π.χ κατασκευάσουμε μία οικοδομή με την μέθοδο του σκελετού οικοδομής, με πολύ μικρές και πλάστιμες ( ελαστικές ) κολώνες, το όφελος είναι 31% μεγαλύτερο.
Στις μικρές κολώνες δεν μπορούμε να τοποθετήσουμε πάνω από μία πάκτωση, και αυτή η πάκτωση πρέπει να είναι στο κέντρο της κολόνας.
Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την μικρή αντίσταση της κολόνας στο δώμα και στο αντικριστώ Π της βάσης.
Αν όμως έχουμε ένα μεγάλο τοιχίο, τότε έχουμε την δυνατότητα να το πακτώσουμε στα δύο άκρα του, και αυτό αυξάνει κατά πολύ την αντίδραση του τοιχίου στο δώμα και στο αντικριστώ Π της βάσης στον σεισμό, εν σχέσει με την μικρή κολόνα που έχει μόνο μία πάκτωση στο κέντρο της.
ΣΥΜΠΈΡΑΣΜΑ
Το σύστημα είναι πολύ πιο χρήσιμο, όταν τοποθετείται σε τοιχία, παρά αν τοποθετείται σε κολόνες.
Δεδομένου ότι τα προκατασκευασμένα σπίτια από οπλισμένο σκυρόδεμα είναι κατασκευασμένα εξολοκλήρου από σκυρόδεμα, αυτός ο λόγος τα κάνει τα πιο κατάλληλα για την τοποθέτηση του συστήματός μου.
Αλλά τα προκατασκευασμένα από σκυρόδεμα, εκτός του ότι είναι τα πιο κατάλληλα για την τοποθέτηση του συστήματός μου, είναι και 30 με 50% πιο φθηνές κατασκευές από τις άλλες συμβατικές κατοικίες.
Αυτό τι σας λέει?
Μας λέει ότι αν τοποθετήσουμε το σύστημά μου σε προκάτ, θα έχουμε ένα σπίτι 300% πιο ισχυρό στον σεισμό, και 30 με 50% πιο φθηνό από τις συμβατικές κατοικίες. - ΑΠΑΝΤΗΣΗ.
Υπάρχουν έργα που δεν μετράει το κόστος κατασκευής, όσο μετράει η αντοχή του.
Π.χ Πυρηνικοί σταθμοί, Γέφυρες, Νοσοκομεία. Το σύστημά μου συμβάλει κατά πολύ σε αυτές τις παραμέτρους. - ΑΠΑΝΤΗΣΗ
Μετά από έναν μεγάλο σεισμό, το κόστος επισκευής καθώς και ο χρόνος επισκευής, είναι δύο βασικοί παράμετροι του κόστους.
Όσο λιγότερες επισκευές έχουμε, τόσο το καλύτερο. Το σύστημά μου συμβάλει κατά πολύ σε αυτές τις παραμέτρους.
Υ.Γ
Στο Μετσόβιο που έκαναν την προσομοίωση του αντισεισμικού μου συστήματος έκαναν δύο μεγάλα λάθη τα οποία αλλοιώνουν καθ εμένα το αποτέλεσμα, όπου κατά τα άλλα είναι πολύ θετικό.
α ) Λάθος
Τοποθέτησαν το σύστημα σε ένα τριών και πέντε ορόφων κτίριο, με πολύ μικρές κολώνες.
Σε αυτόν τον φορέα το σύστημά μου δεν έχει τα επιθυμητά αποτελέσματα, όπως θα είχαμε στις εξολοκλήρου κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα.
β) Λάθος
Το σύστημά μου λειτουργεί με πολλούς τρόπους.
Λειτουργεί και ως πάκτωση, αλλά και ως προένταση.
Η βασική του λειτουργία βασίζετε στο ότι όταν η κατασκευή ταλαντώνεται, το σύστημα φέρνει μία αντίδραση στην άνοδο του δώματος, και μία άλλη αντίδραση στο αντικριστώ άλλο κάτω άκρο της βάσης.
Η προσομοίωση έγινε με εφαρμογή πρόσθετων φορτίων στα επίπεδα των κόμβων της ανώτατης στάθμης.
Αυτό όμως είναι κάτι άλλο....δεν είναι η αντίσταση ανόδου του δώματος, και σίγουρα δεν λειτουργεί σε μικρές κολόνες.
Αν έβαζαν φορτία στα άκρα προκατασκευασμένων εξολοκλήρου από Ο/Σ θα είχαμε πιο θετικά αποτελέσματα.
Έτσι και αλλιώς όμως, δεν υπάρχει πρόγραμμα Η/Υ που να προσομοιώνει προένταση δώματος εδάφους, οπότε η επιβολή φορτίων ήταν μονόδρομος.
Για τον λόγο αυτό, επιβάλετε αρχικός να γίνουν πραγματικά πειράματα σε διάφορους φορείς ώστε να βγουν χρήσιμα συμπεράσματα, και μετά ψαχνόμαστε με τις προσομοιώσεις.
Αυτά τα πειράματα προσπαθώ να κάνω εγώ. - ΑΠΑΝΤΗΣΗ
-
O αντισεισμικός σχεδιασμός σήμερα.
Εγώ δεν αλλάζω τον αντισεισμικό σχεδιασμό με αυτά που λέω, αλλά του προσθέτω έξτρα απόκριση προς τις φορτίσεις του σεισμού.
Κάνω ένα πείραμα, από το οποίο προσδοκώ απαντήσεις για την ΝΕΑ θεωρία που έχω αναπτύξει.
Η νέα θεωρία μου, βλέπει τα προβλήματα του υπάρχοντος αντισεισμικού σχεδιασμού, και προσπαθεί να τα λύσει.
Το ξέρω και εγώ και ο κόσμος όλος ότι η προένταση αυξάνει την διατμητική αντοχή μιας κολώνας.
Δεν κάνω το πείραμα για να δω αν η προένταση είναι καλή για την διατμητική αντοχή της κολόνας.Άλλωστε οριζόντια προένταση εφαρμόζεται εδώ και πολλά χρόνια στις γέφυρες.
Ακόμα και κάθετη προένταση εφαρμόζεται σε ιδικές περιπτώσεις κατασκευών...πριν το πω εγώ,Όλα αυτά τα είπα, για να πω στην τελική, τι νεο προσδοκώ να δω από το πείραμα, ( πέραν της πεπατημένης ) όχι για να αλλάξω, αλλά για να βελτιώσω των αντισεισμικό σχεδιασμό.
Τι είναι ΝΕΟΝΑν θες να ερευνήσεις κάτι, πρέπει να έχεις πάντα κάτι άλλο για να κάνεις σύγκριση με αυτό που ερευνάς.
Συγκρίσεις
Ερώτημα Τι είναι καλύτερο για την αντοχή ( οπλισμό )των κολονών, κάθετη προένταση ή αδρανής οπλισμός χάλυβα?
Και οι δύο μέθοδοι έχουν τα καλά τους και τα μειονεκτήματά τους.....ας τα εξετάσουμε.
Ο αδρανής οπλισμός ονομάζεται αδρανής διότι αρχίζει να αντιδρά όταν αυτός δεχθεί ένα φορτίο, εξωτερικό ή μη.
Μέχρι όμως τα δεχθεί το φορτίο, είναι αδρανής.
Στις κολώνες τον τοποθετούμε για δύο λόγους.
Ο πρώτος λόγος είναι για να αποφύγουμε την κάμψη ( λυγισμό ) στις κολόνες που δημιουργεί το στατικό φορτίο.
Ο δεύτερος λόγος είναι για να αναλάβει τον εφελκυσμό από τις κολώνες όταν αυτές ταλαντεύονται από τον σεισμό.
Ο οπλισμός με το σκυρόδεμα συνεργάζεται με την σινάφια όπως ανάφερα σε προηγούμενη απάντηση, και το ξέρουμε όλοι.
Δεν ανέφερα όμως τα πάντα για την σινάφια πριν.
Παράδειγμα.
Αν έχουμε ένα κερί, και το σπάσουμε με τα χέρια μας ακριβώς στο κέντρο του, θα αστοχήσει το κερί, και το φιτίλι θα παραμείνει μέσα στο κερί.
Αν όμως σπάσουμε το κερί στο κάτω άκρο του, θα παρατηρήσουμε ότι θα αστοχήσει το κερί, αλλά θα βγει και το φιτίλι έξω από το κάτω μέρος του κεριού.
Αυτό συμβαίνει διότι η σινάφια του κεριού με το φιτίλι είναι μεγαλύτερη στο πάνω από ότι είναι στο κάτω μέρος του κεριού.
Το ίδιο ακριβός πρόβλημα υφίσταται και η κολόνα του ισογείου.
Αυτή η κολόνα αδυνατεί να είναι πλάστιμη, διότι διαχειρίζεται τα περισσότερα φορτία, και διότι είναι αυτή η πρώτη που μεταφέρει τα φορτία του σεισμού προς στους άλλους ορόφους, χωρίς καμία σχεδόν ελαστική περιοχή.
Εκεί κοντά στην βάση εφαρμόζεται μία μεγάλη τέμνουσα, ( τέμνουσα βάσης ) καθώς και πάρα πολλές τάσις εφελκισμού,οι οποίες τις παρομοιάζω με τις τάσις που εφαρμόσαμε εμείς στο κάτω μέρος του κεριού.
Αφού το φιτίλι βγήκε από το κάτω μέρος του κεριού λόγο διαφοράς δυναμικού στην σινάφια του πάνω και του κάτω μέρους, τότε γιατί να μην βγει και ο χάλυβας από το σκυρόδεμα της κολόνας στο σημείο αυτό?
Έχετε δει ότι οι πρώτες κολόνες του ισογείου είναι αυτές που αστοχούν, και πάντα κοντά στην βάση?
Έχετε δει ότι ποτέ δεν αστοχεί ο χάλυβας, αλλά πάντα είναι τραβηγμένος έξω από το κατεστραμμένο σκυρόδεμα γύρο του, κάνοντας μία μικρή κιλιά ?
Συμπέρασμα
Η σινάφια σκυροδέματος και χάλυβα δεν είναι αρκετή διότι υπάρχει το πάρα πάνω πρόβλημα που ανέφερα.
Οι κάμψεις ( γάντζοι ) βοηθάνε, αλλά δεν λύνουν το πρόβλημα, διότι η συνοχή στο κάτω μέρος της κολόνας είναι μικρότερη της εφελκυστικής ικανότητος του χάλυβα.
ΛΥΣΗ
ΠΡΟΕΝΤΑΣΗ
Η προένταση είναι μια μέθοδος με την οποία επιβάλλονται θλιπτικές δυνάμεις στις διατομές οπλισμένου σκυροδέματος.
Για να επιτευχθεί αυτό, πρέπει ο τένοντας να έχει μηδενική σινάφια με το σκυρόδεμα.
Η μηδενική σινάφια σκυροδέματος τένοντα, εξαλείφει το πάρα πάνω πρόβλημα που ανέφερα ότι δημιουργείται με τον αδρανή οπλισμό, διότι η προένταση έχει πακτώσεις και δεν έχει σινάφια.
Το μεγάλο ερώτημα είναι .... γιατί δεν εφαρμόζεται η προένταση στις κολόνες από τον αντισεισμικό σχεδιασμό?
Αυτό είναι ερώτημα....δεν έχω πει ακόμα το νέον που προσδοκώ από το πείραμα.
Αυτός όμως είναι ο λόγος που προτιμώ την προένταση στο σύστημά μου, από την απλή πάκτωση....συν του ότι... Η προένταση (γενικά η θλίψη) έχει πολύ θετικά αποτελέσματα, καθότι βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού.
Από την άλλη έχεις και το άλλο καλό...τη μειωμένη ρηγμάτωση λόγω θλίψης, κάτι που αυξάνει την ενεργό διατομή και αυξάνει και τη δυσκαμψία της κατασκευής, και αυξάνει την αντοχή της κολόνας στην τέμνουσα βάσης λόγο θλιπτικής εφαρμογής που εφαρμόζει ο τένοντας πάνω της. ...οπότε έχω πολούς λόγους να προτιμώ την προένταση των κολονών από τον αδρανή οπλισμό.
ΤΟ ΝΕΟΝ
Βασικά με την πάκτωση ή προένταση εδάφους - δώματος που εφαρμόζω στα άκρα των άκαμπτων μεγάλων τοιχίων, εκτρέπω την πλάγια φόρτιση του σεισμού, στις κάθετες διατομές του τοιχίου που είναι πολύ μεγάλες και ισχυρές.
Η μη πάκτωση της κατασκευής με το έδαφος, οδηγεί πάντα τις τέμνουσες των κόμβων στις μικρές διατομές των στειχίων ( δοκού κολόνας ) που είναι πολύ αδύναμες και αστοχούν διότι δεν υπάρχει κόμβος που να μπορεί να αντέξει το βάρος της οικοδομής κατά την ταλάντωση της.
Αυτό θέλω να δω στο πείραμα που κάνω.
Αν εκτρέπω τις φορτίσεις του σεισμού σε ισχυρότερες διατομές, όταν εφαρμοσθεί πάκτωση δώματος εδάφους.Δηλαδή πρώτα θα δούμε αν η πάκτωση δώματος εδάφους είναι καλύτερος αντισεισμικός σχεδιασμός,
και μετά θα πειραματιστώ με την πάκτωση του μηχανισμού που έχω στο αν βοηθάει την θεμελίωση στα καθοδικά και ανωδικά φορτία.
Ακόμα θα πειραματιστώ στο αν το υδραυλικό σύστημα του ελκυστήρα διορθώνει την τάνυση του τένοντα αυτόματα, καθώς και αν διορθώνει αυτόματα την σινάφια στην διεπιφάνεια άγκυρας - πρανών γεώτρησης, όταν τα τελευταία υποχωρούν λόγο χαλαρότητος, και λόγο πολλών επαναλαμβανόμενων φορτίσεων. -
ΒΙΝΤΕΟ Πριν το πείραμα...Παρουσίαση
https://www.youtube.com/watch?v=KR9G0DZ ... e=youtu.be -
Ανακοίνωση.
Την Κυριακή 3/11/2013 και ώρα 11 το πρωί, στην Νήσο ΙΟ Κυκλάδων δίπλα στο ξενοδοχείο Ερμής θα πραγματοποιηθεί ένα πείραμα δημόσια. Πάνω σε μία σεισμική βάση θα δοκιμαστεί ένα διώροφο μοντέλο από οπλισμένο σκυρόδεμα, το οποίο θα φέρει μία νέα αντισεισμική τεχνολογία.
Το πείραμα θα δείξει αν κατόρθωσα ή όχι, να κατασκευάσω την πιο γερή κατασκευή σπιτιού στον κόσμο, που έχει γίνει ποτέ, όταν αυτό δέχεται έναν πάρα πολύ ισχυρό σεισμό.To μοντέλο αυτό έχει σχέση με τα προκατασκευασμένα, εξολοκλήρου από οπλισμένο σκυρόδεμα σπίτια, ( βαρέου τύπου ) ή με μονολιθική κατασκευή από Ο.Σ
Η κατασκευή έχει κοιτόστρωση...η οποία πατάει πάνω στην σεισμική βάση.
Τα τοιχία είναι συνδεδεμένα με την κοιτόστρωση, με διπλό πλέγμα. Διπλό πλέγμα έχει και η κοιτόστρωση.
Η σεισμική βάση είναι η θεμελίωση ( το χώμα )
Ο μηχανισμός μου ο κανονικός αποτελείται από την βίδα ή το συρματόσχοινο, την άγκυρα, και το υδραυλικό σύστημα.
Στο πείραμα δεν έχω υδραυλικό σύστημα...αντί αυτού έχω κοχλίες με καουτσούκ.
Στο πείραμα δεν έχω γεώτρηση και άγκυρα....αντί αυτών έχω κοχλίες. Δεν είναι δυνατόν να έχω...Βασικά με την πάκτωση ή προένταση εδάφους ( βάσης ) - δώματος που εφαρμόζω στα άκρα των άκαμπτων μεγάλων τοιχίων, εκτρέπω την πλάγια φόρτιση του σεισμού, στις κάθετες διατομές του τοιχίου που είναι πολύ μεγάλες και ισχυρές.
Αυτό συμβαίνει διότι η πάκτωση των κάθετων τοιχίων μεταξύ εδάφους δώματος, κατά την ταλάντωση του κτηρίου που προκαλεί ο σεισμός, ....φέρνει μία αντίσταση στο δώμα, και μία άλλη αντίσταση στο κάτω αντικριστώ μέρος της βάσης του κάθετου στοιχείου.
Αυτές οι αντιστάσεις σταματούν την κάθετη παραμόρφωση της ταλάντωσης ενός κτηρίου, που είναι υπεύθυνη για τις μικρές ή μεγάλες αστοχίες
Η μη πάκτωση της κατασκευής με το έδαφος, οδηγεί πάντα τις τέμνουσες των κόμβων στις μικρές διατομές των στοιχείων ( δοκού κολόνας ) που είναι πολύ αδύναμες και αστοχούν διότι δεν υπάρχει κόμβος που να μπορεί να αντέξει το βάρος της οικοδομής κατά την ταλάντωση της.
Αυτό θέλω να δω στο πείραμα που κάνω.
Αν εκτρέπω τις φορτίσεις του σεισμού σε ισχυρότερες διατομές, όταν εφαρμοσθεί πάκτωση δώματος εδάφους.( βάσης στο πείραμα )Δηλαδή πρώτα θα δούμε αν η πάκτωση δώματος εδάφους ( βάσης στο πείραμα ) είναι καλύτερος αντισεισμικός σχεδιασμός,
και μετά θα πειραματιστώ με την πάκτωση του μηχανισμού που έχω στο αν βοηθάει την θεμελίωση στα καθοδικά και ανωδικά φορτία.
Ακόμα θα πειραματιστώ στο αν το υδραυλικό σύστημα του ελκυστήρα διορθώνει την τάνυση του τένοντα αυτόματα, καθώς και αν διορθώνει αυτόματα την σινάφια στην διεπιφάνεια άγκυρας - πρανών γεώτρησης, όταν τα τελευταία υποχωρούν λόγο χαλαρότητος, και λόγο πολλών επαναλαμβανόμενων φορτίσεων.
Αυτά θα δοκιμαστούν με δυναμόμετρο και γερανό βαρέου τύπου.
Η σεισμική βάση προσομοιώνει το κύμα του σεισμού ( Love ) το οποίο είναι το ποιο καταστροφικό από τα άλλα τρία κύματα του σεισμού.
Το κύμα ( Love ) πάει πέρα δώθε, αλλά ταυτόχρονα και πάνω κάτω την κατασκευή.
Αν δεις στο βίντεο από κάτω την σεισμική βάση, θα δεις ότι οι δοκοί που πατάνε τα ρουλεμάν, έχουν καμπύλο σχήμα και αναγκάζουν την σεισμική βάση να έχει καμπύλη τροχιά
Αυτή η καμπυλοτή διαδρομής της βάσης, αυξάνει δραματικά πιο πολύ την ταλάντωση του κτιρίου, από ότι η απλή παληνδρόμιση, και προσομοιώνει το κύμα Love
Ακόμα θα προσέξεις ότι ο δοκός εκτός από καμπύλο σχήμα έχει προφίλ σχήματος ( Π ) ώστε να μην μπορεί να πάει προς τα επάνω το ρουλεμάν με την βάση όταν ταλαντεύεται ο φέροντας οργανισμός.
Πάντως το δοκίμασα για λίγο, και είναι τόσο μεγάλα τα κτυπήματα που τρώει στο τέλος κάθε παλινδρόμησης, που είναι σαν να τρέχει
με 50 χιλιόμετρα και να κτυπάει πάνω σε ντουβάρι. ( χτυπήματα πολύ μεγάλα με μεγάλο θόρυβο κρούσης.)
Δεν φοβάμαι για την κατασκευή...ούτε για το μηχάνημα, γιατί είδα ότι δεν καταλαβαίνει ότι υπάρχει το βάρος του μοντέλου...φοβάμαι στο αν αντέξει το σύστημα παλινδρόμησης.
Για 4 με 5 παλινδρομήσεις στην πρώτη ταχύτητα, δεν έπαθε το παραμικρό ούτε το μοντέλο, ούτε και η βάση.
Δεν ξέρω αν θα πάθει κάτι σε μεγαλύτερη επιτάχυνση.
Πάντως σεισμό τόσο μεγάλο σαν αυτόν που κάνει η σεισμική βάση που έκανα, δεν έχω δει σε άλλη σεισμική βάση.
Αν αντέξει τόσο μεγάλο σεισμό, τι να τα κάνω τα όργανα?
Αν δεν είχα βάλει τις βίδες, με τα κτυπήματα που έφαγε, θα είχε πάει από κάτω.
Καμία άλλη αντισεισμική κατασκευή, δεν θα μείνει όρθια πάνω σε αυτή την σεισμική βάση που κατασκεύασα.
Αν μείνει η δική μου, αυτό κάτι λέει.
Άλλο είναι η προένταση μεταξύ δώματος - βάσης, και άλλο είναι η προένταση εδάφους δώματος.
Η μεν πρώτη βελτιώνει την ικανότητα του υποστυλώματος προς την τέμνουσα. Δεν εκτρέπει όμως τις πλάγιες φορτίσεις του σεισμού στον κάθετο άξονα της κολόνας, το οποίο επιτυγχάνει η προένταση εδάφους - δώματος.
Όλος ο φέροντας οργανισμός ενός κτιρίου, είτε έχει κολόνες είτε είναι μονολιθικός, έχει κόμβους.
Κατά την ταλάντωση ο κάθετος άξονας του κόμβου παύει να είναι κάθετος, και ο οριζόντιος να είναι οριζόντιος ( αλλάζουν εναλλάξ μερικές μοίρες.)
Ο κάθετος άξονας σπρώχνει πάνω κάτω τον οριζόντιο άξονα.
Αυτός όμως δεν ακολουθεί τα καπρίτσια του κάθετου άξονα, διότι έχει πάνω του φοβερά μεγάλα στατικά φορτία.
Αυτό δημιουργεί ροπή στον κόμβο, που μετατρέπονται σε τέμνουσες πάνω στις μικρές διατομές των δύο στοιχείων.
Με την πάκτωση ή προένταση δώματος εδάφους δεν συμβαίνει το ίδιο....διότι καταργώ την ροπή του κόμβου, διότι για να υπάρξει ροπή του κόμβου πρέπει να υπάρξει πρώτα η ταλάντωση την οποία η πάκτωση δώματος εδάφους την σταματάει.
Η Προένταση βάσης δώματος δεν σταματάει την ταλάντωση, ( πολύ λίγο ) οπότε και τις ροπές των κόμβων.
Η προένταση δώματος εδάφους, καταργεί την ροπή των κόμβων, διότι σταματάει την ταλάντωση.
ΠΟΥ ΜΕΤΑΦΈΡΟΥΜΕ ΤΙΣ ΦΟΡΤΉΣΕΙΣ ?
η φόρτιση μεταφέρετε κάθετα της διατομής του κάθετου στοιχείου, προερχόμενη από την αντίδραση δώματος βάσης.
Το πολυτεχνείο μου έδωσε προένταση βάσης δώματος, η οποία περιόρισε την μετατόπιση του κόμβου λόγο ακαμψίας που προκαλεί η προένταση, και αύξησε την ικανότητα στην τέμνουσα βάσης. Αυτά τα ξέρουμε και από τα βιβλία...δεν είναι κάτι νέο.
Το νέο είναι η αντίδραση στο δώμα, η οποία για να υπάρξει, χρειάζεται πάκτωση εδάφους δώματος. Αυτή είναι που σταματάει 99,9% την ταλάντωση, σε συνεργασία βέβαια και με την αντίδραση της βάσης.Μία άλλη καινοτομία του μοντέλου είναι το στηθαίο που τοποθέτησα στο δώμα.
Σε τι χρησιμεύει
Είναι χρήσιμο για δύο λόγους
α) Η θλιπτική τάση της προέντασης και της αντίδρασης την οποία αναλαμβάνει το στηθαίο, είναι πολύ μεγάλη στην διεπιφάνεια ροδέλας - σκυροδέματος.
Από την διεπιφάνεια και προς τα κάτω, αρχίζει αυτή η τάση να διαμοιράζεται ( σε σχήμα πυραμίδας ) σε όλη την περίμετρο του φέροντα σταδιακά, από το στηθαίο το οποίο
αναλαμβάνει το ρόλο ανεστραμμένης δοκού.
Κατ αυτόν τον τρόπο όταν οι τάσεις φθάνουν στην διεπιφάνεια πλάκας - στηθαίου, είναι διαμοιρασμένες ισομετρικά προς τον φέροντα, οπότε τον καταπονούν λιγότερο,( όχι σε μεμονωμένα σημεία )
β) Η διεπιφάνεια ροδέλας - σκυροδέματος, δέχεται συγκεντρωμένα φορτία, και είναι η πρώτη που θα αστοχήσει.
Την επιλέγω σαν ( Πλαστική ) περιοχή στον αντισεισμικό σχεδιασμό, διότι και να αστοχήσει εκεί δεν θα επηρεάσει την στατικότητα του κτηρίου.
Οπότε η διεπιφάνεια αυτή είναι η προεπιλεγμένη πλαστική περιοχή αστοχίας.
Αν δεν είχα σχεδιάσει αυτήν την περιοχή του στηθαίου σαν πλαστική περιοχή, θα μπορούσα να την ενισχύσω με περισφιγμένο σκυρόδεμα, και αντί ροδέλες θα τοποθετούσα περιμετρικό χαλύβδινο δοκό με ελαστομερή υλικό από κάτω, για την απόσβεση των σεισμικών φορτίσεων.
Ο seismic και το αντισεισμικό