Χρήσιμες συμβουλές για την καλή κατασκευή του οπλισμένου σκυροδέματος, κόστος κατασκευής.

Συγγραφέας Ιωάννης Λυμπέρης εργοδηγός δομικών έργων.

Η συνεργασία μεταξύ σκυροδέματος και χάλυβα επιτυγχάνεται με τη συνάφεια. Με τον όρο συνάφεια ορίζεται η συνδυασμένη δράση των μηχανισμών που παρεμποδίζουν τη σχετική ολίσθηση μεταξύ των ράβδων του οπλισμού και του σκυροδέματος που τις περιβάλλει. Οι επιμέρους μηχανισμοί της συνάφειας είναι η πρόσφυση, η τριβή και, για την περίπτωση ράβδων χάλυβα με νευρώσεις, η αντίσταση του σκυροδέματος το οποίο εγκλωβίζεται μεταξύ των νευρώσεων. Η συνδυασμένη δράση των μηχανισμών αυτών θεωρείται ισοδύναμη με την ανάπτυξη διατμητικών τάσεων στη διεπιφάνεια σκυροδέματος και χάλυβα. Όταν οι τάσεις αυτές φθάσουν στην οριακή τιμή τους επέρχεται καταστροφή της συνάφειας με τη μορφή διάρρηξης του σκυροδέματος κατά μήκος των ράβδων και αποκόλλησης των ράβδων χάλυβα. Το πρόβλημα της συνάφειας δημιουργείται από την υπεραντοχή του χάλυβα στον εφελκυσμό, η οποία στρέφει την αστοχία σε διατμητική μορφή, και είναι άκρως ψαθυρή. Για να αντιμετωπιστεί, πρέπει να εξασφαλίσουμε την μη διατμητική αστοχία σκυροδέματος. Εν μέρει η μείωση των τάσεων επιτυγχάνεται με αύξηση της επικάλυψης και μείωση της διαμέτρου των ράβδων του οπλισμού. Η αύξηση της οριακής τιμής τους επιτυγχάνεται με αύξηση της αντοχής του σκυροδέματος. Η παρουσία εγκάρσιου οπλισμού δρα ευνοϊκά περιορίζοντας το άνοιγμα των αναπτυσσόμενων ρωγμών.
Ένας άλλος παράγοντας είναι η σωστή απομάκρυνση - απορροή των ομβρίων του δώματος.
Δεδομένου ότι χρειαζόμαστε πάνω από 1% κλίση για να φεύγουν τα νερά, αν πρέπει να μεταφέρουμε τα νερά 10 μέτρα τότε χρειαζόμαστε 10 εκατοστά κλίση. Αν δώσουμε την κλίση στην επιφάνεια του σκυροδέματος θα έχουμε πιο λεπτή την διατομή της πλάκας ή πιο μεγάλη σε ορισμένα μέρη Είναι καλύτερα αν δώσουμε την κλίση από το καλούπωμα των πάτων των δοκαριών ώστε να έχουμε ομοιόμορφη διατομή στην πλάκα.
Όταν η διατομή της πλάκας δεν είναι όμοια, οι ασθενέστερες μικρές διατομές σκυροδέματος επιτρέπουν την διαπερατότητα του νερού και την οξείδωση του οπλισμού. Αυξάνουν συγχρόνως και τα φορτία της κατασκευής και τις εντάσεις αδράνειας. Οπότε ότι δεν καταφέρει η οξείδωση θα το τελειώσει ο σεισμός. Αν έχεις ένα ξύλο με καρφωμένη μια πρόκα στο ύψος της διατομής της πλάκας και το χρησιμοποιήσεις σαν μέτρο πάνω στο καλούπι, κατασκευάζεις τους οδηγούς εύκολα και σωστά. Δεν πρέπει να διστάζουμε κατά την μελέτη να τοποθετούμε περισσότερες απορροές ομβρίων υδάτων ώστε να μεταφέρουμε τα όμβρια σε μικρότερες αποστάσεις.
Ξήρανση Το σκυρόδεμα κατά τις πρώτες 28 ημέρες μετά την σκυροδέτηση αποκτά το 90% της δύναμής του και το άλλο 10% το αποκτά στα επόμενα 160 χρόνια.
Κοκκομετρική διαρρύθμιση σκυροδέματος
Για να καταλάβουμε την καλή λειτουργία του σκυροδέματος πρέπει να κατανοήσουμε την συνεργασία και την ιδιότητα των αδρανών υλικών που χρησιμοποιούμε για την παρασκευή του. Για να κατασκευάσουμε το σκυρόδεμα χρησιμοποιούμε τα σκύρα, την άμμο, το τσιμέντο και το νερό. Μετά την παρασκευή του σκυροδέματος το μόνο που φεύγει δια της εξάτμισης είναι το νερό, το οποίο αφήνει κενά με αποτέλεσμα να μην έχουμε ένα συμπαγή σκυρόδεμα. Για τον λόγο αυτό πρέπει να βάζουμε όσο το δυνατόν λιγότερο νερό αν θέλουμε ισχυρό σκυρόδεμα. Τα σκύρα είναι το ποιο ισχυρό αδρανές του σκυροδέματος. Αν θέλουμε ισχυρό σκυρόδεμα πρέπει να έχουμε σκύρα από καλό ισχυρό πέτρωμα, και να έχουν τριγωνική μορφή ( όχι στρογγυλεμένη ) Ο λόγος είναι ότι η τριγωνική μορφή εξασφαλίζει ότι τα σκύρα θα πλησιάσουν το ένα πιο κοντά στο άλλο ενώ αν είναι στρογγυλά θα αφήσουν κενά. Τα όποια κενά υπάρχουν μεταξύ των σκύρων τα καταλαμβάνει η άμμος και το τσιμέντο είναι αυτό που επιφέρει την συγκόλληση σκύρων και άμμου. Η άμμος λευκού χρώματος είναι πιο ισχυρή από την καφέ άμμο γιατί δεν περιέχει χώμα και γιατί το άσπρο πέτρωμα είναι πιο γερό, οπότε συνιστάτε για το σκυρόδεμα.
Από την σωστή αναλογία των αδρανών υλικών του σκυροδέματος, καθώς και από την σωστή συμπύκνωσή τους εξαρτάτε και η ποιότητα της αντοχής του σκυροδέματος. Η σωστή χρήση του δονητή είναι απαραίτητη. Δεν χρειάζεται ούτε πολύ δόνηση ούτε λίγη. Η σωστή αναλογία των αδρανών υλικών ανά κυβικό μέτρο είναι δύο μέρη σκύρα και ένα μέρος άμμου Το τσιμέντο. Αναλόγως της ποιότητας σκυροδέματος που θέλουμε να κατασκευάσουμε εξαρτάτε και η ποσότητα τσιμέντου. Το λιγότερο τσιμέντο που βάζουμε ανά κυβικό μέτρο είναι το ( B 200 ) δηλαδή 200 κιλά ανά κυβικό, και το περισσότερο είναι το ( B 350 ) δηλαδή 350 κιλά ανά κυβικό μέτρο. Αν βάλουμε περισσότερο από 350 κιλά τότε αντί να πάρουμε ισχυρότερο σκυρόδεμα, πετυχαίνουμε το αντίθετο και αυτό γιατί το πολύ τσιμέντο απομακρύνει τα σκύρα μεταξύ των και αυτό δεν είναι καλό. Είναι σαν να βάζουμε πολύ κόλλα χωρίς πίεση για να κολλήσουμε δύο επιφάνειες και αυτό φυσικά φέρνει το αντίθετο αποτέλεσμα από μια ισχυρή κόλληση που επιθυμούμε. Το νερό είναι αυτό που επιτυγχάνει την χημική αντίδραση του τσιμέντου και είναι ο μόνος λόγος που το χρησιμοποιούμε για την παρασκευή του σκυροδέματος. Το νερό πρέπει να είναι απαλλαγμένο από άλατα διότι ο οπλισμός του χάλυβα οξειδώνεται 20% από το αλάτι που υπάρχει μέσα στο νερό κατά την παρασκευή του σκυροδέματος ή κατά την μεταφορά του από την ατμόσφαιρα, 40% από την υγρασία και 40% από το οξυγόνο του αέρα. Το σκυρόδεμα επικάλυψης του οπλισμού πρέπει να είναι τουλάχιστον 3,5 εκατοστά ή 4,5 εκατοστά σε παραθαλάσσιες περιοχές, με καλή δόνηση και μικρή ποσότητα νερού αν θέλουμε να προστατέψουμε τον οπλισμό από την οξείδωση. Αν ο οπλισμός οξειδωθεί αυξάνει η διάμετρός του μέχρι και τέσσερις φορές και δημιουργούνται τεράστιες αξονικές δυνάμεις με αποτέλεσμα να έχουμε αποκόλληση του σκυροδέματος επικάλυψης και καταστροφή της συνεργασίας σκυροδέματος και χάλυβα. Το μπετό καθαρισμού στα θεμέλια και η χρήση στεγανωτικών μεμβρανών βοηθούν στην προστασία του οπλισμού βάσης, και αποτρέπουν ανοδικές υγρασίες.
Αν και χρειαζόμαστε πολύ λίγο νερό για την παρασκευή του σκυροδέματος, εν τούτης χρειαζόμαστε πάρα πολύ νερό πριν και μετά την παρασκευή του σκυροδέματος. Πριν την παρασκευή του σκυροδέματος χρειάζεται πολύ βρέξιμο ο ξυλότυπος γιατί το ξύλο διψάει πολύ για νερό και τραβάει το νερό από το σκυρόδεμα με αποτέλεσμα να επέρχεται πρόωρη και ανομοιογενή ξήρανση του σκυροδέματος και για αυτό το λόγο σχηματίζονται ρηγματώσεις στην επιφάνεια της πλάκας. Προπαντός οι γωνίες των υποστυλωμάτων του ξυλότυπου εμπεριέχουν πολύ ξύλο και εσωκλείουν πολύ λίγο σκυρόδεμα πάνω στις γωνίες με αποτέλεσμα να τραβούν γρήγορα όλο το νερό του σκυροδέματος πάνω στην γωνία, και να επέρχεται πρόωρη ξήρανση πριν επέλθει ξήρανση στο κύριο σώμα του υποστυλώματος. Αυτή η ανομοιογενή ξήρανση επιφέρει την δημιουργία ρωγμής στο σκυρόδεμα επικάλυψης πάνω στην γωνία, την οποία βλέπουμε στο ξεκαλούπωμα. ( η τοποθέτηση σφαλτσογωνιάς αποτρέπει αυτό το πρόβλημα ) Βρέξιμο πολύ στις γωνίες των υποστυλωμάτων για να μην διψούν για νερό. Για τον λόγο αυτό πρέπει να βρέχουμε τον ξυλότυπο πριν και αμέσως μετά την κατασκευή της πλάκας το σκυρόδεμα, έως και 29 ημέρες πρωί και απόγευμα.
Τσιμέντο
Για να κατασκευάσουμε το τσιμέντο κάνουμε ότι κάνει και η φύση με τα ηφαίστεια. Παίρνουμε ιδικά πετρώματα τα οποία τοποθετούμε σε κλίβανο σε θερμοκρασία 1100 βαθμών C για να λιώσουν και να γίνουν λάβα. Όταν κρυώσουν τα σπάμε και γίνονται πολύ λεπτόκοκκα και τους προσθέτουμε και διάφορα συντηρητικά. Όταν το τσιμέντο έρθει σε επαφή με το νερό δημιουργείτε χημική αντίδραση και στερεοποιείται όπως συμβαίνει και με την λάβα των ηφαιστείων που βγαίνει στην ατμόσφαιρα.
Πόσο κοστίζει ένα κυβικό οπλισμένου σκυροδέματος?
Το οπλισμένο σκυρόδεμα αποτελεί το 22% με 25% του συνολικού κόστους μιας κτιριοκατασκευής.
Αποτελείται από τα σκύρα - χαλίκια, την άμμο, ( αναλογία 2 προς ένα ) το τσιμέντο και τον οπλισμό του χάλυβα.
Εκτός από το κόστος των υλικών άλλοι παράγοντες που διαμορφώνουν το κόστος του οπλισμένου σκυροδέματος είναι η εργασία κατασκευής του ξυλότυπου καθώς και η απομάκρυνσή του μετά την κατασκευή, η διαμόρφωση και τοποθέτηση του οπλισμού στον ξυλότυπο, η επίστρωση του σκυροδέματος καθώς και το κόστος των μεταφορικών αν η κατασκευή είναι απομακρισμένη π.χ κατασκευή βάσης ανεμογεννήτριας πάνω στις κορυφογραμμές των βουνών, η κατασκευές σε απομακρυσμένα νησιά.
Ο οπλισμός ενός κυβικού οπλισμένου σκυροδέματος είναι περίπου 140 kg/m3
Για να παρασκευάσεις 1 κυβικό σκυροδέματος χρειάζεται 1,2 κυβικά άμμοχάλικου.
Το ένα κυβικό σκυροδέματος χρειάζεται 250 με 350 κιλά τσιμέντου, αναλόγως πόσο ισχυρό θέλουμε να είναι.
Όμως δεν μπορούμε να του βάλουμε περισσότερο από 350 κιλά τσιμέντου γιατί μετά από αυτή την ποσότητα χάνει την δύναμή του.
Συνήθως τοποθετούμε 5,5 με 7 τσουβάλια των 50 kg/m3
Όπως είπαμε τα μεταφορικά αυξάνουν το κόστος οπότε δεν υπάρχει σταθερή τιμή των αδρανών υλικών.
Το μέσο ενδεικτικό κόστος των υλικών ανά κυβικό μέτρο είναι.
Σκύρα και άμμος 30 ευρώ /m3
Χάλυβας 1,00 ευρώ / kg
Τσιμέντο 10 ευρώ / 50 kg
Συνήθως το γενικό κόστος κατασκευής οπλισμένου σκυροδέματος μαζί με την εργασία του οπλισμού και του ξυλότυπου κυμαίνεται μεταξύ των 300 και των 350 ευρώ / m3

Ο χρήστης adensa έγραψε:
Θελω και εγω απο αυτό που πίνεις.Δείχνει καλό!!!!!!!!!!!

Αν δεν υπήρχε ο παρατηρητής θα υπήρχε το σύμπαν? Το σύμπαν υπάρχει διότι κάποιος το παρατηρεί.
Το φεγγάρι υπάρχει γιατί κάποιος άνθρωπος το παρατηρεί. Για ένα ψάρι όμως που ζει στα βάθη του ωκεανού δεν υπάρχει το φεγγάρι ούτε το σύμπαν το δικό μας διότι απλά ζει σε άλλο σύμπαν. Εσύ σε ποιο σύμπαν ζεις?

Πόσο ισχυρό είναι το οπλισμένο σκυρόδεμα?
Όταν πολλαπλασιάσεις το εμβαδόν ενός ορόφου με τον αριθμό 0,35 σου φανερώνει τα κυβικά οπλισμένου σκυροδέματος του ορόφου.
( πλην των βάσεων όπου ο συντελεστής είναι ... εμβαδόν Χ 0.50 )
Π.χ εμβαδόν ορόφου 100 τ.μ Χ 0,35 = 35 κυβικά οπλισμένου σκυροδέματος έχει ο όροφος εμβαδού 100 τ.μ.
Κάθε κυβικό σκυροδέματος οπλίζεται με χάλυβα 140 κιλών
Οπότε τα 35 κυβικά του ορόφου έχουν 35 Χ 140 = 4900κιλά χάλυβα.
Το ιδικό βάρος του οπλισμένου σκυροδέματος είναι 2450 κιλά/κυβικό.
Οπότε το βάρος του οπλισμένου σκυροδέματος του ορόφου με εμβαδόν 100 τ.μ είναι 35 Χ 2450 κιλά/κυβικό = 85750 κιλά ή 85,75 τόνους.
Ένα εμβαδόν σκυροδέματος 1m2 αντέχει σε θλίψη από 3000 έως και 12000 ton ( αναλόγως της ποιότητας του σκυροδέματος )
Ένας χάλυβας προέντασης διαμέτρου διατομής 50 χιλιοστών αντέχει σε εφελκυσμό 170 τόνους.
Δηλαδή ένας και μόνο χάλυβας Φ/50 σηκώνει στον αέρα τον φέροντα οργανισμό δύο ορόφων εμβαδού 100 τ.μ έκαστος, οι οποίοι φέρουν 2 Χ 4900 = 9800 κιλά οπλισμού.
Δεδομένου της υπέρ αντοχής του χάλυβα στον εφελκυσμό, έπρεπε με μια βέργα χάλυβα διαμέτρου 50 χιλιοστών να έχουμε οπλίσει το σκυρόδεμα των δύο ορόφων.
Αυτό δεν συμβαίνει αφού τοποθετούμε 9800 κιλά χάλυβα στους δύο ορόφους, και σε έναν ισχυρό σεισμό έχουμε και ζημιές.
Τι φταίει?
Η απάντηση είναι απλή. Το ταγκό θέλει δύο Αν δύο άνθρωποι τραβάνε έναν χάλυβα που αντέχει έλξη 50 τόνων αυτός δεν θα σπάσει ποτέ γιατί απλά οι άνθρωποι δεν αντέχουν να συγκρατήσουν μέσα στα χέρια τους 50 τόνους έλξη. Ο χάλυβας έχει υπέρ αντοχή στον εφελκυσμό και το σκυρόδεμα υπέρ αντοχή στην θλίψη. Όμως το σκυρόδεμα επικάλυψης δεν αντέχει την διάτμηση η οποία έχει μεγάλες τιμές στην διεπιφάνεια σκυροδέματος και χάλυβα. Οπότε αστοχεί με διάρρηξη και ακυρώνεται και η υπέρ αντοχή του χάλυβα στον εφελκυσμό και η υπέρ αντοχή του σκυροδέματος στην θλίψη. Βασικά είναι λάθος που χρησιμοποιούμε τον μηχανισμό της συνάφειας ως τον κύριο μηχανισμό συνεργασίας. Εν μέρει η μείωση των τάσεων επιτυγχάνεται με αύξηση της επικάλυψης και μείωση της διαμέτρου των ράβδων του οπλισμού. Η αύξηση της οριακής τιμής τους επιτυγχάνεται με αύξηση της αντοχής του σκυροδέματος. Η παρουσία εγκάρσιου οπλισμού δρα ευνοϊκά περιορίζοντας το άνοιγμα των αναπτυσσόμενων ρωγμών. Όμως η λύση είναι η προένταση η οποία έχει και μεγαλύτερη ελαστική περιοχή στις μετατοπίσεις, αφού επαναφέρει την κατασκευή στην αρχική της θέση ακόμα και μετά από πολλές διαρροές. Στην προένταση δεν υπάρχει διατμητική αστοχία και το σκυρόδεμα αναλαμβάνει μόνο θλίψη και ο χάλυβας μόνο εφελκυσμό. Έτσι και αλλιώς η προένταση σκοτώνει τον εφελκυσμό. Με την προένταση χρησιμοποιούμε λιγότερο οπλισμό γιατί ο τένοντας εξαντλεί τις υπέρ αντοχές του στον εφελκυσμό. Αν αυτό συνδυαστεί και με πάκτωση του τένοντα προέντασης με το έδαφος, τότε εκ τρέπουμε τις εντάσεις μέσα στο έδαφος και σταματάμε τις ροπές στους κόμβους. Η γνώμη μου είναι ότι στα τοιχώματα σαν κύριο οπλισμό πρέπει να έχουμε την προένταση και σαν δευτερεύοντα οπλισμό αυτόν της συνάφειας.

Στην ερώτηση. Γιατί τα δύο μεσαία σίδερα του οπλισμού, είναι μακριά από την κολόνα, η απάντηση είναι η εξής.
Τοποθετείτε ο οπλισμός κοντός ώστε η δοκός σε περίπτωση αστοχίας να αστοχήσει σε αυτό το σημείο που σταματά ο οπλισμός. Επίτηδες το κάνουν ώστε να αστοχήσει η δοκός στις άκρες και για να αστοχήσει η δοκός και όχι το υποστύλωμα. Αν αστοχήσει πρώτο το υποστύλωμα η κατασκευή θα πέσει. Αν αστοχήσει η δοκός θα κρέμεται στον οπλισμό. Προσπαθούν για το μικρότερο κακό, και το μικρότερο κακό είναι η αστοχία να γίνει στην άκρη της δοκού. Ακόμα η δοκός θα πρέπει να έχει την ικανότητα στον κόμβο να πάρει κατά την διάρκεια του σεισμού μεγάλες στροφές υπό ανακυκλιζόμενη φόρτιση....τα σίδερα θα πρέπει να είναι πλάστιμα ώστε να έχουν περιθώρια επιμήκυνσης πριν σπάσουν από εφελκυσμό και τα υποστυλώματα θα πρέπει να αντέξουν τα επιπλέον εντατικά μεγέθη λόγω φαινομένων 2ας τάξης...ειδικά
άμα οι πλαστικές παραμορφώσεις είναι μεγάλες....Αυτό ονομάζεται πλαστιμότητα.
Σύμφωνα με τους σύγχρονους αντισεισμικούς κανονισμούς ο σχεδιασμός των κτιρίων βασίζεται στην πλαστιμότητα και στον ικανοτικό σχεδιασμό.
Η αναπόφευκτη ανελαστική μετατόπιση των κατασκευών κατευθύνεται σε μηχανισμούς αστοχίας ( πλαστιμότητα )
Πλαστιμότητα είναι η ικανότητα ενός στοιχείου ή συστήματος να παραμορφώνεται πέραν της ελαστικής περιοχής ( ανελαστική παραμόρφωση ) χωρίς ουσιαστική μείωση της αντοχής.
Εξετάζεται σε μια μελέτη η πλαστιμότητα του σκυροδέματος και του χάλυβα, η πλαστιμότητα των διατομών, η πλαστιμότητα δοκών και υποστυλωμάτων.
ΙΚΑΝΟΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ
Ο ικανοτικός σχεδιασμός επιδιώκει να εξασφαλιστεί στην κατασκευή η ικανότητα για τη μεγαλύτερη δυνατή απορρόφηση ενέργειας χωρίς ολική ή μερική αστοχία (κατάρρευση).
Βασίζεται στη χρήση αποθεμάτων αντοχής της κατασκευής, την ιεράρχηση βλαβών και την εξασφάλιση εκδήλωσης τους με την
επιθυμητή σειρά, την κατανομή των βλαβών σε όσο το δυνατόν μεγαλύτερο αριθμό δομικών στοιχείων
Ορισμοί:
Πλαστικές αρθρώσεις : Ονομάζονται τα σημεία (περιοχές) που υφίστανται διαρροή. Διακρίνονται σε πιθανές και ενδεχόμενες.
Κρίσιμες περιοχές ενός στοιχείου ονομάζονται τα τμήματα του στοιχείου εντός των οποίων αναμένεται ότι θα αναπτυχθούν
πλαστικές αρθρώσεις κατά το σεισμό.

@lap said in ΟΙΚΟΔΟΜΕΣ / ΚΑΤΟΙΚΙΕΣ:

Release the @Seismic

Α ρε roof garden.... Γουστάρω!

Και αυτή η μπετοπέργολα που κατασκεύασα δεν είναι άσχημη.
Είναι και αθάνατη γιατί οι διαδοκίδες είναι από οπλισμένο σκυρόδεμα αντί του ξύλου.

Εδώ είμαι boys

@gtsartsal said in Σκυρόδεμα και χάλυβας:

Οι τιμές είναι πρόσφατες και επικαιροποιημενες;

Πρόσφατες είναι αλλά εξαρτώνται και από την τοποθεσία. Συνήθως στα νησιά λόγο της μεταφοράς των υλικών είναι λίγο ακριβότερες.

Ο χρήστης adensa έγραψε:

Θελω και εγω απο αυτό που πίνεις.Δείχνει καλό!!!!!!!!!!!

Αν δεν υπήρχε ο παρατηρητής θα υπήρχε το σύμπαν? Το σύμπαν υπάρχει διότι κάποιος το παρατηρεί.
Το φεγγάρι υπάρχει γιατί κάποιος άνθρωπος το παρατηρεί. Για ένα ψάρι όμως που ζει στα βάθη του ωκεανού δεν υπάρχει το φεγγάρι ούτε το σύμπαν το δικό μας διότι απλά ζει σε άλλο σύμπαν. Εσύ σε ποιο σύμπαν ζεις?

Πάρε απο το πρώτο πράμα παλι γιατί στο νοθεψε το τελευταίο !!!

Καλά ... κολύμπα. Ζούμε σε διαφορετικό σύμπαν για τον λόγο αυτό δεν με καταλαβαίνεις.

Έχω διαβάσει τόσα πολλά για το κάπνισμα και το πιοτό, που τελικά έκοψα το διάβασμα!

@red_monster said in Σεισμός. Πόσο τον φοβόμαστε?:

Η αξία του ερευνητή είναι οι ετεροαναφορες, χρόνια τώρα

Η αξία του ερευνητή εξαρτάτε από την ικανότητά του να δίνει λύσεις σε υπαρκτά προβλήματα.
Προβλήματα και λύσεις στην αντισεισμική προστασία των κατασκευών.
Άρθρο. Συγγραφέας Ιωάννης Ν. Λυμπέρης
Προβλήματα.
Σε ένα σεισμό υπάρχει η μετατόπιση του εδάφους. Όσο μεγαλύτερη επιτάχυνση έχει το έδαφος τόσο καταστροφικός είναι ο σεισμός.
Η επιτάχυνση είναι η συνάρτηση του πλάτους ταλάντωσης Χ την συχνότητα των Hz μέσα σε 1 δευτερόλεπτο.
Η κατασκευή αρνείται να ακολουθήσει το έδαφος αντιδρώντας προς την αντίθετη κατεύθυνση και αυτό ονομάζεται δύναμη αδράνειας.
Η δύναμη αδράνειας έχει τιμή που εξαρτάτε από την επιτάχυνση εδάφους Χ το βάρος της μάζας.
Η δύναμη αδράνειας κοντά στην βάση της κατασκευής κόβει τις κολόνες και τα τοιχώματα όπως το ψαλίδι το χαρτί. Αυτό συμβαίνει γιατί δύο παράλληλες και αντίθετες δυνάμεις προερχόμενες από την επιτάχυνση του εδάφους και την αδράνεια της κατασκευής λειτουργούν σαν ψαλίδι και κόβουν κολόνες και τοιχώματα στο κάτω άκρο του κορμού τους στον πρώτο όροφο. Αυτή η δύναμη ονομάζεται τέμνουσα βάσης και έχει το μέγεθος της αδράνειας. Το κάτω άκρο τις κολόνας και του τοιχώματος είναι τα ποιο ευάλωτα σημεία της κατασκευής διότι η επιτάχυνση του εδάφους σε αυτό το σημείο είναι άμεση, ακαριαία και πολύ μεγάλη καθώς αντίστοιχα και η δύναμη αδράνειας έχοντας διαφορετική κατεύθυνση και τέμνουν την διατομή της κολόνας. Μία άλλη δύναμη που κάνει μεγάλη ζημιά είναι η ροπή των τοιχωμάτων Τα τοιχώματα από τον πρώτο μέχρι και τον τελευταίο όροφο σχηματίζουν τεράστιους μοχλοβραχίονες οι οποίοι κατεβάζουν τεράστιες ροπές στην βάση τις οποίες πρέπει να αναλάβει η διατομή του τοιχώματος και η συνδετήριος δοκός. Αυτή η ροπή ανατροπής του τοιχώματος έχει τιμή ίση με το ύψος της μάζας Χ το βάρος της μάζας. Η διατομή του τοιχώματος κοντά στην βάση πρέπει να αναλάβει και τέμνουσες και ροπές και τα μεγαλύτερα στατικά φορτία των ορόφων. Για τον λόγο αυτό οι περισσότερες αστοχίες κατάρρευσης αρχίζουν από τις διατομές των τοιχωμάτων κοντά στην βάση. Τα υποστυλώματα αστοχούν ποιο πάνω γιατί δεν αντέχουν να κατεβάσουν στην βάση μεγάλες ροπές.
Η αδράνεια και οι ροπές δημιουργούν και κάμψη καθ ύψος στον κορμό των τοιχωμάτων και μεγαλύτερη στον κορμό των υποστυλωμάτων. Ονομάζεται ροπή κάμψης Η ροπή κάμψης κάμπτοντας τα υποστυλώματα και τα τοιχώματα καθ ύψος μεγαλώνει την μία παρειά του υποστυλώματος και του τοιχώματος οπότε δημιουργεί εφελκυσμό και την άλλη παρειά την μικραίνει θλίβοντας την. Το σημείο της διατομής όπου εφελκυσμός και θλίψη διαχωρίζουν την φορά τους ( συγκρούονται και απομακρύνονται ) ονομάζεται κρίσιμη περιοχή αστοχίας και σε αυτή την περιοχή εμφανίζεται η αστοχία διότι οι εντάσεις έχουν την μεγαλύτερη τιμή.
Κάθε μεταβολή της κατακόρυφης θέσης του υποστυλώματος και του τοιχώματος λόγο της ροπής κάμψης και της ροπής ανατροπής εκτρέπεται στους συνδετήριους δοκούς του δοκούς και τις πλάκες με τις οποίες συνδέεται με πάκτωση στους κόμβους. Οι κόμβοι και όλες οι διατομές γύρο από τους κόμβους δέχονται ροπές. Οι ροπές στους κόμβους έχουν αντίθετη φορά από τις ροπές των τοιχωμάτων και των υποστυλωμάτων.
Αυτές οι δύο αντίθετες ροπές είναι που καταπονούν κάμπτοντας δοκούς πλάκες συνδετήριους δοκούς τοιχώματα και υποστυλώματα και τα σπάνε.
Βασικά υπάρχουν οι καθ όλο το ύψος οι κάθετοι μοχλοβραχίονες τοιχωμάτων και υποστυλωμάτων με μια φορά ροπής και καθ όλο το πλάτος της κατασκευής οι οριζόντιοι μοχλοβραχίονες συνδετήριων δοκών βάσης δοκών και πλακών που αντιστέκονται με αντίρροπες ροπές προς την ροπή ανατροπής των κάθετων στοιχείων.
Εγώ βλέπουμε ότι το μέγεθος της επιτάχυνσης της μάζας και του ύψους είναι οι τρεις βασικοί παράγοντες που αυξάνουν τα φορτία σεισμού.
Υπάρχουν όμως και άλλοι παράγοντες που αυξάνουν τα φορτία σεισμού. Ένας από αυτούς τους παράγοντες είναι η διάρκεια του σεισμού. Μία κατασκευή αντέχει μεγάλη επιτάχυνση για μικρή διάρκεια και μικρή επιτάχυνση για μεγάλη διάρκεια. Δεν αντέχει όμως μεγάλη επιτάχυνση για μεγάλη διάρκεια. Υπάρχει και μια άλλη σχέση μεταξύ του εδάφους και της κατασκευής που ονομάζεται συντονισμός συχνοτήτων εδάφους κατασκευής ή αλλιώς ιδιοπερίοδος την οποία δεν μπορείς να την υπολογίσεις με μαθηματικά και η οποία μπορεί να ρίξει κάτω και την ποιο γερή κατασκευή, ενώ θα αφήσει άθικτη μια κακής ποιότητας κατασκευή λίγα μέτρα ποιο πέρα. Και αυτό γιατί τα υψίκορμα τα μεσαία και τα χαμηλά κτίρια γκρεμίζονται ποιο εύκολα σε διαφορετικές συχνότητες. Κάθε κατασκευή έχει την δική της συχνότητα με την οποία ταλαντεύεται περισσότερο μέσα στην διάρκεια του σεισμικού χρόνου. Αν η συχνότητα του εδάφους συμπέσει με την συχνότητα ταλάντωσης της κατασκευής δημιουργείται συντονισμός και η ταλάντωση πολλαπλασιαζόμενη γίνεται πάρα πολύ μεγάλη στην διάρκεια του χρόνου, με αποτέλεσμα η κατασκευή να γκρεμίζει εύκολα και ας είναι πολύ γερή. Η συχνότητα του κάθε σεισμού είναι διαφορετική και διαφέρει από περιοχή σε περιοχή διότι εκτός του ότι κάθε σεισμός έχει και διαφορετική συχνότητα αυτή αλλάζει και κατά την μεταφορά της εξαρτώμενη από την απόσταση της κατασκευής από το επίκεντρο του σεισμού, το εστιακό βάθος και τον τύπο του εδάφους. Οπότε άγνωστο το περιεχόμενο των συχνοτήτων που θα έρθει κάτω από την κατασκευή.
Αν μια γερή κατασκευή πέσει δεν θα φταίει ο μηχανικός ή ο κατασκευαστής αλλά η συχνότητα. Και όμως αυτοί θα πάνε φυλακή χωρίς να φταίνε.
Ο σεισμός μεταδίδεται όπως τα κύματα του νερού. Όταν ρίξουμε μία πέτρα μέσα σε μια λίμνη θα δούμε τα κύματα τα αρχικά να είναι μικρά και με μεγάλη συχνότητα και όσο ανταποκρίνονται από το επίκεντρο να γίνονται μεγάλα και αργά. Το ίδιο συμβαίνει και στον σεισμό. Όσο κοντινός και ρηχός είναι ο σεισμός τόσο μεγάλη επιτάχυνση και μεγάλη συχνότητα υπάρχει, αλλά με μικρό πλάτος ταλάντωσης. Όσο ποιο μακρινός είναι ο σεισμός, μεγαλώνει το πλάτος ταλάντωσης και μικραίνει η επιτάχυνση. Η μετάδοση αυτή εξαρτάτε και από το έδαφος. Τι έδαφος αναδεύει το πλάτος ταλάντωσης 3 με 4 φορές περισσότερο από τον βράχο.
Τα υψίκορμα κτίρια καταστρέφονται από το μεγάλο κύμα ταλάντωσης, δηλαδή από τους μακρινούς σεισμούς, ενώ τα χαμηλού ύψους καταστρέφονται από μεγάλες επιταχύνσης με μικρό πλάτος ταλάντωσης.
Δέστε ένα πείραμα με τρία διαφορετικού ύψους κτίρια πως αντιδρούν σε διαφορετικές συχνότητες.
https://www.youtube.com/watch?v=LV_UuzEznHs&t=7s
Λύσεις
Η νέα μέθοδος αντισεισμικού σχεδιασμού που προτείνω εξαλείφει τα αναφερθέντα προβλήματα με δύο απλές εφαρμογές
1.Θλίβει τις παρειές στα άκρα των τοιχωμάτων από το δώμα, χρησιμοποιώντας τένοντες ελευθέρας διόδου μέσα από σωλήνες διόδου και υδραυλικούς γρύλους τάνυσις και 2.Πακτώνει τους τένοντες τάνυσις στο έδαφος χρησιμοποιώντας προεκτάσεις τενόντων οι οποίοι φέρουν στο κάτω άκρο τους στα βάθη γεωτρήσεων διαστελλόμενο μηχανισμό πάκτωσης. Η εφαρμογή τάνυσις δεν είναι μια αλλά εφαρμόζεται σε δύο φάσεις. Μια μεταξύ της επιφανείας του εδάφους και των διογκούμενων αγκυρώσεων για να ανοίξουν και να συμπυκνώσουν το έδαφος αποκτώντας πρόσφυση μέσω τριβής, και η δεύτερη τάνυση εφαρμόζεται από το δώμα μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής. Η πρώτη τάνυση στο έδαφος έχει την διπλάσια ένταση από τα αξονικά φορτία υπολογισμού που πρέπει να είναι εις θέση να αναλάβει, και η δεύτερη τάνυση από το δώμα έχει την μισή ένταση από ότι είναι η αντοχή σε θλίψη της διατομής με συντελεστή ασφαλείας σκυροδέματος 1.5
Πως η νέα μέθοδος εξαλείφει τα αναφερθέντα και ακόμα περισσότερα προβλήματα των σημερινών κατασκευών,αυξάνοντας την αντοχή των, επιτρέποντας να αναλάβουν πολύ μεγαλύτερες επιταχύνσεις σχεδιασμού, χωρίς να αυξήσει την ποιότητα των υλικών και την μάζα, η οποία αυξάνει τα σεισμικά φορτία και το κόστος.
1.Τέμνουσα βάσης Την εξαλείφει η τεχνητή θλίψη της διατομής διότι αυξάνει την τριβή των συνεργαζόμενων υλικών του σκυροδέματος με αποτέλεσμα να αυξάνεται και η αντίδραση της διατομής ως προς την τέμνουσα βάσης. Π.χ Αν κουνήσουμε ένα τραπέζι με μια ντάνα βιβλία αυτά θα ολισθήσουν το ένα πάνω στο άλλο και η ντάνα βιβλίων θα γκρεμιστεί. Αν εφαρμόσουμε θλίψη στην ντάνα βιβλίων λόγο τριβής θα παραμείνει αλώβητη στο κούνημα του τραπεζιού. Σε εφαρμοσμένη προσομοίωση επιβλήθηκε τεχνητή δύναμη θλίψης σε υποστύλωμα 1250 kN που αντιστοιχούσε στο 50% του σ.θρ. της διατομής με συντελεστή ασφαλείας 1.5 και η αντοχή της διατομής ως προς την τέμνουσα βάσης αυξήθηκε κατά 30,9%
2.Ροπή ανατροπής Η σύνδεση των ανώτατων άκρων των τοιχωμάτων με το έδαφος θεμελίωσης χρησιμοποιώντας τεταμένους και πακτωμένους με το έδαφος τένοντες αποτρέπει την ροπή ανατροπής του τοιχώματος, διότι η κατασκευή γίνεται μέρος του εδάφους. Π.χ Αν σε ένα τραπέζι τοποθετήσεις δύο στύλους, τον έναν βιδωμένο πάνω στο τραπέζι και τον άλλον απλά να εδράζεται πάνω σε αυτό, αν κουνήσεις το τραπέζι ο ασύνδετος στύλος θα ανατραπεί ενώ ο βιδωμένος στύλος θα μείνει όρθιος.
3.Ροπή κάμψης Για να υπάρξει ελαστική ή ανελαστική κάμψη, πρέπει να υπάρξει πρώτα εφελκυσμός στην μια παρειά του τοιχώματος και στην άλλη θλίψη. Η αμφίπλευρη ισομετρική τεχνητή θλίψη που εφαρμόζουν οι τένοντες στα άκρα της διατομής του οπλισμένου σκυροδέματος, αντισταθμίζουν τις δυνάμεις του εφελκυσμού και τις εξουδετερώνουν πλήρως σταματώντας καθ αυτόν τον τρόπο την κάμψη. Διότι κάμψη χωρίς εφελκυσμό δεν υφίσταται. Εξουδετερώνοντας την ροπή κάμψης αποτρέπουμε και την καταστροφή του σκυροδέματος επικάλυψης λόγο κάμψης, το οποίο συντελεί στην συνεργασία σκυροδέματος και χάλυβα, στον μηχανισμό της συνάφειας. Επιπλέον η ελεύθερη δίοδος των τενόντων μέσα από σωλήνες αποκλείει την διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης η οποία αναπτύσσεται στην διεπιφάνεια των δύο υλικών και την οποία δεν αντέχει το σκυρόδεμα, με αποτέλεσμα την εξόλκευση του σκυροδέματος κατά μήκος των ράβδων και καταστροφή της συνάφειας.
4.Διάρκεια Η διάρκεια του σεισμού πολλαπλασιάζει τις καταπονήσεις οι οποίες επιφέρουν κόπωση των υλικών με αποτέλεσμα να μεγαλώνει συνεχώς η ανελαστική παραμόρφωση μέχρι αστοχίας. Χρησιμοποιώντας την εξωτερική δύναμη του εδάφους ελέγχουμε σε κάθε κύκλο φόρτισης την μεγάλη μετατόπιση των κόμβων τις ανώτατης στάθμης των τοιχωμάτων, αφού έχουμε σταματήσει τις αιτίες που την δημιουργούν που είναι η ροπή κάμψης και η ροπή ανατροπής του τοιχώματος. Με αυτόν τον τρόπο ελέγχουμε το λίκνισμα της κατασκευής επιβάλλοντας σε αυτό να βρίσκεται πάντα μέσα στην ελαστική περιοχή μετατόπισης στην οποία δεν υφίσταται κόπωση των υλικών καθώς και αστοχίες και αυτό το επιβάλουμε με την βοήθεια του εδάφους σε κάθε κύκλο σεισμικής φόρτισης. Κατ αυτόν τον τρόπο η διάρκεια δεν επιφέρει πρόσθετες εντάσεις διότι τις εξουδετερώνει το έδαφος σε κάθε κύκλο σεισμικής φόρτισης.
5.Συντονισμός ή ιδιοπερίοδος εδάφους κατασκευής Έχει ως αποτέλεσμα την ολοένα και μεγαλύτερη παραμόρφωση των στοιχείων του φέροντα οργανισμού στην διάρκεια του χρόνου μέχρι τελικής κατάρρευσης. Με την δύναμη του εδάφους δεν επιτρέπουμε κάμψη και ανατροπή του τοιχώματος σε κάθε κύκλο σεισμικής φόρτισης ελέγχοντας καθ αυτόν τον τρόπο την αυξανόμενη ανελαστική παραμόρφωση που επιφέρει ο συντονισμός.
6.Αύξηση της φέρουσας ικανότητας του εδάφους θεμελίωσης. Το έδαφος από την σύσταση της φύσης του είναι ανομοιογενή με διαφορετική σύσταση και φέρουσα ικανότητα Παρουσιάζει ανομοιογενή καθίζηση από βάση σε βάση, όταν δεχθεί μεγάλα φορτία σεισμού καθώς παρουσιάζει και το φαινόμενο της υγροποίησης κατά τον σεισμό. Αυτό είναι καταστροφικό για τις διατομές γύρο από τους κόμβους οι οποίες παραμορφώνονται ψαθυρά. Είναι σημαντική η δειγματοληπτική λήψη εδάφους ( καρότων ) για να ελέγξουμε την σύστασή του πριν του αναθέσουμε να παραλάβει τα φορτία της κατασκευής. Η διάνοιξη γεωτρήσεων για την τοποθέτηση των μηχανισμών πάκτωσης μας φανερώνει και την ποιότητά του.
Ακόμα η τάνυση του μηχανισμού πάκτωσης με γρύλους συμπυκνώνει το έδαφος οριζοντίως και καθέτως, αυξάνοντας την φέρουσα ικανότητά του στην παραλαβή των αξονικών φορτίων θλίψης και εφελκυσμού. Οι μηχανισμοί πάκτωσης παραλαμβάνουν τα σεισμικά και στατικά φορτία και τα διαχέουν σε βαθύτερες και ισχυρότερες περιοχές του εδάφους. Οι ισχυρές συμπυκνωμένες περιοχές εδάφους γύρο από τις γεωτρήσεις κάτω από την κατασκευή, κατά τον σεισμό, συγκρούονται με τις ελαστικές περιοχές εδάφους που τις περιβάλουν, εξουδετερώνοντας τις μεγάλες μετατοπίσεις λόγο οριζόντιας ελαστικής απόσβεσης. Όμως υπάρχουν και οι κατακόρυφες μετατοπίσεις τις οποίες προκαλούν αφενός τα κτυπήματα τυμπανισμού του εδάφους και αφετέρου από την κυματοειδή μορφή του που παίρνει κατά τον σεισμό η οποία ανεβοκατεβάζει τις βάσεις σαν έμβολα και σπάει τα φέροντα στοιχεία. Αυτό το φαινόμενο επηρεάζει τις κατασκευές με μεγάλο εμβαδόν Για τον λόγο αυτό είναι αναγκαίος ο σεισμικός αρμός καθ ύψος ανά 30 μέτρα. Η αναφερόμενη μέθοδο προτείνει μια νέα λύση για να αποτρέψει την καταστροφή του φέροντα οργανισμού με μεγάλο εμβαδό, από την κυματοειδή μορφή του εδάφους την οποία θα αναλύσουμε πάρα κάτω.
Κατασκευάζουμε μια ελαστική κατασκευή με υποστυλώματα δοκούς και πολύ εγκάρσιο οπλισμό για να πετύχουμε την μέγιστη ελαστικότητα ώστε να παραλάβουμε ελαστικά την κυματοειδή μορφή του εδάφους. Για να προστατέψουμε αυτή την κατασκευή από την οριζόντια ανελαστική μετατόπιση τοποθετούμε μέσα και στις γωνίες της ανεξάρτητα τανυσμένα και πακτωμένα στο έδαφος φρεάτια στα οποία τοποθετούμε σεισμικό αρμό στο ύψος των διαφραγμάτων ( στις

@red_monster said in Σεισμός. Πόσο τον φοβόμαστε?:

Η αξία του ερευνητή δεν φαίνεται απο τις ετεροαναφορες ;

Όχι απαραίτητα. Οι αναφορές μπορεί να είναι θετικές μπορεί να είναι αρνητικές.
Μερικές έρευνες μπορεί να έχουν σοβαρό υπόβαθρο αλλά το γνωστικό τους πεδίο να είναι εντελώς άγνωστο στους άλλους οπότε να μην μπορούν να εκφέρουν γνώμη. Το δικό μου σκορ από άλλους ερευνητές είναι αυτό
https://www.researchgate.net/profile/Ioannis-Lymperis/stats

Η διεθνή πατέντα μετράει πολύ Διάβασε εδώ να καταλάβεις γιατί.
https://www.michanikos.gr/forums/topic/9725-διεθνές-δίπλωμα-ευρεσιτεχνίας-τι-είναι-και-πως-το-αποκτάς/
Από το site του ΟΟΣΑ:

«Patent-based indicators provide a measure of the output of a country’s R&D, i.e. its inventions. The methodology used for counting patents can influence the results. Simple counts of patents filed at a national patent office are affected by various kinds of limitations, such as weak international comparability (home advantage for patent applications) and highly heterogeneous patent values. The OECD has developed triadic patent families, which are designed to capture all important inventions only and to be internationally comparable.»

Κατά τον ΟΟΣΑ αποτελούν την κορυφή αυτού που ονομάζουμε καινοτομία, αντικατοπτρίζουν το τεχνολογικό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα μιας χώρας στην παγκοσμιοποιημένη οικονομία και αποτελούν την σπίθα που εκτοξεύει τις εξαγωγές μιας χώρας.

Η χώρα μας σύμφωνα με τον ΟΟΣΑ παράγει ένα μέγιστο αριθμό 15 τριαδικές πατέντες τον χρόνο (την τελευταία δεκαετία), άλλες αναπτυγμένες χώρες παράγουν από μερικές εκατοντάδες μέχρι μερικές χιλιάδες τον χρόνο. Μόνο μια από αυτές (τις 15 ελληνικές) κάθε χρόνο προέρχεται από δημόσιο ερευνητικό ίδρυμα ή είναι αποτέλεσμα πανεπιστημιακής έρευνας. Η χώρα μας έχει έως και δέκα φορές χαμηλότερη απόδοση κεφαλαίων στην έρευνα (την επένδυση που κάνουμε στην έρευνα σε σχέση με τις τριαδικές πατέντες που παράγουμε) σε σχέση με άλλες χώρες. Δηλαδή το 1δις € παράγει μόνο 8.8 πατέντες/έτος ενώ στην Φινλανδία παράγονται 59 ανά 1 δις €…!

Βεβαίως το νούμερο είναι ακόμα μικρότερο μιας και το ποσό που καταγράφεται από τον ΟΟΣΑ ως επένδυση, αφορά μόνο την χρηματοδότηση των δημοσίων ερευνητικών κέντρων, έτσι αν αφαιρέσουμε τις πατέντες των ιδιωτών που αποτελούν το 93% (σταθερά την τελευταία δεκαετία, 14 από τις 15) του συνόλου από τις ελληνικές τριαδικές πατέντες, στην πραγματικότητα το νούμερο είναι: 1δις € παράγει μόνο 0,5 πατέντες/έτος, αυτό προκύπτει από την επένδυση του 0,57% του ΑΕΠ για την παραγωγή μιας και μόνο πατέντας για το 2006… Απίστευτο, 1,7δις € για μια τριαδική πατέντα…

Ενδεικτικά να αναφέρω, πως σύμφωνα με μελέτη του Ιδρύματος Κοκαλη αν κάνουμε τις 15 πατέντες 45, θα ανέβουμε στην κατάταξη ανταγωνιστικότητας του IMF, κατά 40 θέσεις…!!

Σε αυτό το περιοδικό μέσα σε 471 δημοσιεύσεις που έχει η δική μου είναι η ποιο δημοφιλή.
https://www.scirp.org/journal/hottestpaper?journalid=788
Έχω κάνει δύο δημοσιεύσεις Η ποιο πρόσφατη είναι αυτή. https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=130175
Έχω και βιβλίο https://stm.bookpi.org/CAERT-V1/article/view/14192

@red_monster said in Σεισμός. Πόσο τον φοβόμαστε?:

Για να γίνεις ερευνητής δεν χρειάζεσαι μιν πτυχίο ΑΕΙ ;

Ναι χρειάζεσαι και υπάρχουν και 5 βαθμίδες Α,Β,Γ,Δ,Ε
Για να γίνεις ερευνητής Α χρειάζεσαι να κατέχεις και διεθνή δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.
Εγώ κατέχω διεθνή δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, έχω δημοσιεύσεις εφαρμοσμένης έρευνας αλλά είμαι μέσης εκπαίδευσης.
Για αυτό λέω ότι είμαι ανεξάρτητος ερευνητής.
Αλλά στην έρευνα τους έχω ξεπεράσει ...
Your Research Interest Score is higher than 99% of ResearchGate members who first published in 2015.
Για να γίνεις μέλος σε αυτή την ιστοσελίδα πρέπει να έχεις τουλάχιστον μια δημοσίευση εφαρμοσμένης έρευνας σε επιστημονικό περιοδικό με κριτές.
Τα μέλη της ξεπερνούν τα 26 000 000
https://www.researchgate.net/profile/Ioannis-Lymperis/stats

Άρχισε το καλοκαιρινό κυνήγι.

ΣΕΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ
Συγγραφέας Ιωάννης Ν. Λυμπέρης Ανεξάρτητος ερευνητής https://www.researchgate.net/profile/Ioannis-Lymperis
https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=130175
https://stm.bookpi.org/CAERT-V1/article/view/14192
https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=59888
Σε ένα σεισμό υπάρχει η μετατόπιση του εδάφους. Όσο μεγαλύτερη επιτάχυνση έχει το έδαφος τόσο καταστροφικός είναι ο σεισμός.
Η επιτάχυνση είναι η συνάρτηση του πλάτους ταλάντωσης Χ την συχνότητα των Hz μέσα σε 1 δευτερόλεπτο.
Η κατασκευή αρνείται να ακολουθήσει το έδαφος αντιδρώντας προς την αντίθετη κατεύθυνση και αυτό ονομάζεται δύναμη αδράνειας.
Η δύναμη αδράνειας έχει τιμή που εξαρτάτε από την επιτάχυνση εδάφους Χ το βάρος της μάζας.
Η δύναμη αδράνειας κοντά στην βάση της κατασκευής κόβει τις κολόνες και τα τοιχώματα όπως το ψαλίδι το χαρτί. Αυτό συμβαίνει γιατί δύο παράλληλες και αντίθετες δυνάμεις προερχόμενες από την επιτάχυνση του εδάφους και την αδράνεια της κατασκευής λειτουργούν σαν ψαλίδι και κόβουν κολόνες και τοιχώματα στο κάτω άκρο του κορμού τους στον πρώτο όροφο. Αυτή η δύναμη ονομάζεται τέμνουσα βάσης και έχει το μέγεθος της αδράνειας. Το κάτω άκρο τις κολόνας και του τοιχώματος είναι τα ποιο ευάλωτα σημεία της κατασκευής διότι η επιτάχυνση του εδάφους σε αυτό το σημείο είναι άμεση, ακαριαία και πολύ μεγάλη καθώς αντίστοιχα και η δύναμη αδράνειας έχοντας διαφορετική κατεύθυνση και τέμνουν την διατομή της κολόνας. Μία άλλη δύναμη που κάνει μεγάλη ζημιά είναι η ροπή των τοιχωμάτων Τα τοιχώματα από τον πρώτο μέχρι και τον τελευταίο όροφο σχηματίζουν τεράστιους μοχλοβραχίονες οι οποίοι κατεβάζουν τεράστιες ροπές στην βάση τις οποίες πρέπει να αναλάβει η διατομή του τοιχώματος και η συνδετήριος δοκός. Αυτή η ροπή ανατροπής του τοιχώματος έχει τιμή ίση με το ύψος της μάζας Χ το βάρος της μάζας. Η διατομή του τοιχώματος κοντά στην βάση πρέπει να αναλάβει και τέμνουσες και ροπές και τα μεγαλύτερα στατικά φορτία των ορόφων. Για τον λόγο αυτό οι περισσότερες αστοχίες κατάρρευσης αρχίζουν από τις διατομές των τοιχωμάτων κοντά στην βάση. Τα υποστυλώματα αστοχούν ποιο πάνω γιατί δεν αντέχουν να κατεβάσουν στην βάση μεγάλες ροπές.
Η αδράνεια και οι ροπές δημιουργούν και κάμψη καθ ύψος στον κορμό των τοιχωμάτων και μεγαλύτερη στον κορμό των υποστυλωμάτων. Ονομάζεται ροπή κάμψης Η ροπή κάμψης κάμπτοντας τα υποστυλώματα και τα τοιχώματα καθ ύψος μεγαλώνει την μία παρειά του υποστυλώματος και του τοιχώματος οπότε δημιουργεί εφελκυσμό και την άλλη παρειά την μικραίνει θλίβοντας την. Το σημείο της διατομής όπου εφελκυσμός και θλίψη διαχωρίζουν την φορά τους ( συγκρούονται και απομακρύνονται ) ονομάζεται κρίσιμη περιοχή αστοχίας και σε αυτή την περιοχή εμφανίζεται η αστοχία διότι οι εντάσεις έχουν την μεγαλύτερη τιμή.
Κάθε μεταβολή της κατακόρυφης θέσης του υποστυλώματος και του τοιχώματος λόγο της ροπής κάμψης και της ροπής ανατροπής εκτρέπεται στους συνδετήριους δοκούς του δοκούς και τις πλάκες με τις οποίες συνδέεται με πάκτωση στους κόμβους. Οι κόμβοι και όλες οι διατομές γύρο από τους κόμβους δέχονται ροπές. Οι ροπές στους κόμβους έχουν αντίθετη φορά από τις ροπές των τοιχωμάτων και των υποστυλωμάτων.
Αυτές οι δύο αντίθετες ροπές είναι που καταπονούν κάμπτοντας δοκούς πλάκες συνδετήριους δοκούς τοιχώματα και υποστυλώματα και τα σπάνε.
Βασικά υπάρχουν οι καθ όλο το ύψος οι κάθετοι μοχλοβραχίονες τοιχωμάτων και υποστυλωμάτων με μια φορά ροπής και καθ όλο το πλάτος της κατασκευής οι οριζόντιοι μοχλοβραχίονες συνδετήριων δοκών βάσης δοκών και πλακών που αντιστέκονται με αντίρροπες ροπές προς την ροπή ανατροπής των κάθετων στοιχείων.
Εγώ βλέπουμε ότι το μέγεθος της επιτάχυνσης της μάζας και του ύψους είναι οι τρεις βασικοί παράγοντες που αυξάνουν τα φορτία σεισμού.
Υπάρχουν όμως και άλλοι παράγοντες που αυξάνουν τα φορτία σεισμού. Ένας από αυτούς τους παράγοντες είναι η διάρκεια του σεισμού. Μία κατασκευή αντέχει μεγάλη επιτάχυνση για μικρή διάρκεια και μικρή επιτάχυνση για μεγάλη διάρκεια. Δεν αντέχει όμως μεγάλη επιτάχυνση για μεγάλη διάρκεια. Υπάρχει και μια άλλη σχέση μεταξύ του εδάφους και της κατασκευής που ονομάζεται συντονισμός συχνοτήτων εδάφους κατασκευής ή αλλιώς ιδιοπερίοδος την οποία δεν μπορείς να την υπολογίσεις με μαθηματικά και η οποία μπορεί να ρίξει κάτω και την ποιο γερή κατασκευή, ενώ θα αφήσει άθικτη μια κακής ποιότητας κατασκευή λίγα μέτρα ποιο πέρα. Και αυτό γιατί τα υψίκορμα τα μεσαία και τα χαμηλά κτίρια γκρεμίζονται ποιο εύκολα σε διαφορετικές συχνότητες. Κάθε κατασκευή έχει την δική της συχνότητα με την οποία ταλαντεύεται περισσότερο μέσα στην διάρκεια του σεισμικού χρόνου. Αν η συχνότητα του εδάφους συμπέσει με την συχνότητα ταλάντωσης της κατασκευής δημιουργείται συντονισμός και η ταλάντωση πολλαπλασιαζόμενη γίνεται πάρα πολύ μεγάλη στην διάρκεια του χρόνου, με αποτέλεσμα η κατασκευή να γκρεμίζει εύκολα και ας είναι πολύ γερή. Η συχνότητα του κάθε σεισμού είναι διαφορετική και διαφέρει από περιοχή σε περιοχή διότι εκτός του ότι κάθε σεισμός έχει και διαφορετική συχνότητα αυτή αλλάζει και κατά την μεταφορά της εξαρτώμενη από την απόσταση της κατασκευής από το επίκεντρο του σεισμού, το εστιακό βάθος και τον τύπο του εδάφους. Οπότε άγνωστο το περιεχόμενο των συχνοτήτων που θα έρθει κάτω από την κατασκευή.
Αν μια γερή κατασκευή πέσει δεν θα φταίει ο μηχανικός ή ο κατασκευαστής αλλά η συχνότητα. Και όμως αυτοί θα πάνε φυλακή χωρίς να φταίνε.
Ο σεισμός μεταδίδεται όπως τα κύματα του νερού. Όταν ρίξουμε μία πέτρα μέσα σε μια λίμνη θα δούμε τα κύματα τα αρχικά να είναι μικρά και με μεγάλη συχνότητα και όσο ανταποκρίνονται από το επίκεντρο να γίνονται μεγάλα και αργά. Το ίδιο συμβαίνει και στον σεισμό. Όσο κοντινός και ρηχός είναι ο σεισμός τόσο μεγάλη επιτάχυνση και μεγάλη συχνότητα υπάρχει, αλλά με μικρό πλάτος ταλάντωσης. Όσο ποιο μακρινός είναι ο σεισμός, μεγαλώνει το πλάτος ταλάντωσης και μικραίνει η επιτάχυνση. Η μετάδοση αυτή εξαρτάτε και από το έδαφος. Τι έδαφος αναδεύει το πλάτος ταλάντωσης 3 με 4 φορές περισσότερο από τον βράχο.
Τα υψίκορμα κτίρια καταστρέφονται από το μεγάλο κύμα ταλάντωσης, δηλαδή από τους μακρινούς σεισμούς, ενώ τα χαμηλού ύψους καταστρέφονται από μεγάλες επιταχύνσης με μικρό πλάτος ταλάντωσης.
Δέστε ένα πείραμα με τρία διαφορετικού ύψους κτίρια πως αντιδρούν σε διαφορετικές συχνότητες.
Youtube Video

@otso said in Σεισμός. Πόσο τον φοβόμαστε?:

Μαστορα εκει στην Ιο την αγορασε ολη ο Ελληνοαμερικανος .
Αντι να αγοραζεις σαν τρελλος αφου ησουνα μεσα στα κολπα απο μικρος τα εβαλες με το θηριο και τους καθηγηταδες και εισαι ακομα στο μυστρι και φτιαχνεις για τους βουτυρομπεμπεδες βιλες .

Όλοι οι άνθρωποι πιστεύουν ότι ότι αγοράζουν είναι δικό τους.
Εγώ τα βλέπω αλλιώς. Δικό σου είναι ότι δημιουργείς με τα χέρια σου και το μυαλό σου.
Το μόνο που μένει πίσω μας όταν πεθάνουμε είναι τα έργα του μυαλού μας.
Για εμένα πλούσιος είναι αυτός που έχει τον περισσότερο χρόνο να ασχοληθεί με αυτό που του αρέσει.
Τα χρήματα είναι όπως τα μαθηματικά Σε πάνε από το Α στο Β. Η γνώση σε πάει παντού.
Ο δικός μου στόχος δεν είναι να γεμίσω την τσέπη μου αλλά να νικήσω τον σεισμό.
Σημασία δεν έχει ο προορισμός αλλά το ταξίδι.
Για εμένα ο πλούτος μου είναι αυτός. https://stm.bookpi.org/CAERT-V1/article/view/14192

1.Μία υψίκορμη ελαστική κατασκευή που πατάει πάνω στο έδαφος, αποτελούμενη από μικρής διατομής υποστυλώματα και δοκούς, δεν θα ανατραπεί ποτέ, γιατί οι κορμοί τους δεν διαθέτουν την απαιτούμενη δύναμη να την περιστρέψουν.
Αυτό που θα γίνει είναι οι βάσεις των υποστυλωμάτων θα παραμείνουν κολλημένες στο έδαφος, ενώ οι διατομές δοκών και υποστυλωμάτων γύρω από τους κόμβους θα καμφθούν πρώτα ελαστικά και μετά ανελαστικά και θα σπάσουν.
Δες πρώτη φωτογραφία
2.Μία υψίκορμη δύσκαμπτη κατασκευή κατασκευασμένη εξολοκλήρου από οπλισμένο σκυρόδεμα όπως είναι τα προκατασκευασμένα σπίτια έχει την δυναμική να ανατραπεί.
Δες δεύτερη φωτογραφία.
3.Μία υψίκορμη δύσκαμπτη κατασκευή κατασκευασμένη εξολοκλήρου από οπλισμένο σκυρόδεμα όπως είναι τα προκατασκευασμένα σπίτια αν είναι πακτωμένη στο έδαφος θεμελίωσης με αγκυρώσεις εδάφους ούτε σπάει ούτε ανατρέπεται
και κοστίζει τα μισά χρήματα. Απλά πράγματα για να νικήσουμε τον σεισμό και να ρίξουμε το κόστος.
Δες βίντεο
Youtube Video

Ας κάνουμε λίγα μαθήματα στους μηχανικούς.
Ας πάρουμε ένα παράδειγμα αντισεισμικής προστασίας.
Παίρνουμε μια σκαλωσιά με τις βίδες της, την τοποθετούμε κάτω από μια πλάκα οπλισμένου σκυροδέματος και υψώνουμε τις βίδες της προς την πλάκα. Οι βίδες μην μπορώντας να υψωθούν περισσότερο από το εμπόδιο της πλάκας αρχίζουν να θλίβουν τα πλαίσια της σκαλωσιάς.
Η σκαλωσιά πακτώνει μεταξύ της οροφής και του δαπέδου.

1. η σκαλωσιά αυτή δεν ανατρέπεται από ροπή ανατροπής 2. δεν μετατοπίζεται από μια πλάγια δύναμη 3. Δεν κάμπτεται από ροπή κάμψης. 5. δεν επηρεάζεται από τέμνουσες δυνάμεις ή διατμητικές αστοχίες 6. δεν παρουσιάζει τάσεις εφελκυσμού.
   Αυτό ακριβώς κάνω και εγώ στα κτίρια Τοποθετώ ένα ταβάνι προερχόμενο από το έδαφος.
   Εφαρμόζω τεχνητή θλίψη σε όλα τα άκρα των τοιχωμάτων για να σταματήσω ροπή κάμψης, εφελκυσμό, διάτμηση και τέμνουσα βάσης και να τα κάνω ποιο δύσκαμπτα και δυναμικά χωρίς να αυξήσω την μάζα η οποία αυξάνει τα σεισμικά φορτία, και για να εξαλείψω την διατμιτική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης και τις ροπές στους κόμβους, και συγχρόνως πακτώνω τα άκρα του τοιχώματος στο έδαφος με αγκυρώσεις για να σταματήσω την στροφή του που σπάει τις διατομές γύρο από τους κόμβους, και για να βελτιώσω την φέρουσα ικανότητα του εδάφους θεμελίωσης.
   Ποιος επιστήμονας θα πει ότι είμαι λάθος? Αν η σκαλωσιά αυτή απλά ακουμπούσε πάνω στο έδαφος χωρίς τις βίδες, θα είχε την ίδια συμπεριφορά σε μια πλάγια σεισμική δύναμη?
   https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=130175
   

@lap said in Σεισμός. Πόσο τον φοβόμαστε?:

Welcome back μάστορα. Miss you.

Και εγώ φίλε lap!

@antonmone said in Σεισμός. Πόσο τον φοβόμαστε?:

@gtsartsal said in Σεισμός. Πόσο τον φοβόμαστε?:

Σε περίπτωση σεισμού το σημαντικότερο είναι να αποφευχθεί η ολική κατάρρευση του κτιρίου.
Όταν λοιπόν τα δομικά στοιχεία του κτιρίου, οι κολώνες και τα δοκάρια, δέχονται σεισμική καταπόνηση και πλησιάσουν τα όρια αντοχής τους , αυτά που πρέπει να υποχωρήσουν πρώτα είναι τα δοκάρια και όχι οι κολώνες.

Αυτή τη γενική βασική αρχή θα πρέπει να τηρεί αυστηρά ο μηχανικός κατά την κατασκευή.

Άσχετο - σχετικό.

Όταν ένας άντρας και μια γυναίκα παντρεύονται, λέμε κάνουν - ανοίγουν σπιτικό.
Το ζευγάρι είναι το σπίτι, η γυναίκα είναι η κολώνα και ο άντρας το δοκάρι.
Ο σεισμός είναι ο δυνατός καυγάς.
Όταν φτάσουν στα όρια τους, πρώτος πρέπει να υποχωρεί ο άντρας, ειδάλλως όλα καταρρέουν.

Συμφωνω αλλα οπως ολοι ξερουμε οταν μαλωνει ενα ζευγαρι,φταινε ΠΑΝΤΑ και οι δυο!!!!
Και αυτη και η μανα της!!!

Συμφωνώ. Για το πρώτο οι κατασκευές δεν μπορούν μόνες τους να ανταποκριθούν σε μεγάλους σεισμούς. Πρέπει να χρησιμοποιήσουν την εξωτερική δύναμη του εδάφους