Ερωτήσεις / απαντήσεις για την ευρεσιτεχνία.
Εικόνα
1) Πως βελτιώνω τους δείκτες των πλάστιμων περιοχών ?
Απάντηση. Ξεχωρίζοντας τον πλάστιμο από τον άκαμπτο στατικό φορέα,με την δημιουργία σεισμικού αρμού μεταξύ αυτών των δύο συστημάτων, κατανέμουμε ισομετρικά τις σεισμικές φορτίσεις στα κάθετα στοιχεία των δύο στατικών συστημάτων
2) Πως βελτιώνω τους δείκτες των πλαστικών ζωνών?
Απάντηση. Ξεχωρίζοντας τον πλάστιμο από τον άκαμπτο στατικό φορέα,με την δημιουργία σεισμικού αρμού μεταξύ αυτών των δύο συστημάτων, κατόρθωσα να δώσω στον πλάστιμο φέροντα απεριόριστη ελευθερία κινήσεων, τόσων όσων και των κινήσεων του σεισμού.Ο σεισμικός αρμός δουλεύει σαν πλαστική ζώνη.
( Χωρίς να υπάρχει αστοχία )
3) Πως βελτιώνω τους δείκτες της στρεπτικής ακαμψίας των ασύμμετρων κατασκευών?
Απάντηση. Με την τοποθέτηση περισσοτέρων του ενός άκαμπτων στατικών φορέων ( με την παρεμβολή σεισμικού αρμού μεταξύ των, σε επιλεγμένα σημεία,) μέσα στον πλάστιμο ασύμμετρο στατικό φορέα.
4) Πως βελτιώνω την αντοχή του υποστυλώματος ως προς τις τέμνουσες και την τέμνουσα βάσης?
5) Πως αυξάνω την ενεργό διατομή των υποστυλωμάτων
6) Πως βελτιώνω τον λοξό εφελκυσμό.
Απάντηση. Ξέρουμε από την βιβλιογραφία ότι η προένταση από μόνη της ( στα πλαίσια της επαλληλίας ) έχει πολύ θετικά αποτελέσματα, καθότι βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού.
Από την άλλη έχουμε και άλλο καλό... τη μειωμένη ρηγμάτωση λόγω θλίψης, κάτι που αυξάνει την ενεργό διατομή του υποστυλώματος, καθώς αυξάνει και τη δυσκαμψία της κατασκευής, η οποία μειώνει τις παραμορφώσεις που προκαλούν αστοχία.
7) Πως μειώνει την μετατόπιση του κόμβου της ανώτατης στάθμης, και τις παραμορφώσεις του άκαμπτου στατικά φέροντα?
Απάντηση. Εισάγοντας μία νέα αντίσταση στην άνοδο του δώματος, προερχόμενη από το έδαφος, μέσω του μηχανισμού της ευρεσιτεχνίας, καθώς και με την εφαρμογή της προέντασης η οποία από μόνη της κάνει δύσκαμπτη την κατασκευή.
8) Πως μειώνει την ιδιοσυχνότητα εδάφους κατασκευής?
Απάντηση. Η πάκτωση ή η προένταση δώματος / εδάφους μειώνει την ιδιοσυχνότητα, λόγο α) θλίψης των διατομών των υποστυλωμάτων, β) λόγο αντίδρασης του τένοντα στην παραμόρφωση γ) λόγο της εφαρμοσμένης αντίδρασης του μηχανισμού προς την άνοδο του δώματος.
9) Πως βοηθάει στην αποφυγή του μηχανισμού ορόφου?
10) Πως απαλείφει το πρόβλημα της ανεπαρκούς συνάφειας σκυροδέματος και χάλυβα?
Απάντηση. Διότι στον προτεταμένο στατικό φορέα δεν υπάρχουν διαφράγματα, και αυτό του δίνει την δυνατότητα να δουλεύει σαν ένα σώμα ώστε να ελέγχει την καμπυλότητα του πλάστιμου στατικού φορέα, και να την διορθώνει καθ όλο το μήκος της πριν αστοχήσει.
Η παραμόρφωση στον κάθετο άξονα του πλάστιμου πολυόροφου φορέα οφείλεται στην διαφορά φάσης των καθ ύψος πλακών που τείνουν να του δώσουν το σχήμα S
Ακόμα ο τένοντας αντιδρά στην παραμόρφωση που του επιβάλει ο μηχανισμός ορόφου.
Η συνεργασία μεταξύ σκυροδέματος και χάλυβα σε μια κατασκευή από Ο.Σ. 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 επαφής 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.
1) Το ερώτημα είναι 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.
Βέβαια 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 (συνδετήρων) δρα ευνοϊκά περιορίζοντας το άνοιγμα των αναπτυσσόμενων ρωγμών στη επιφάνεια οπλισμού και σκυροδέματος.
2) Ερώτημα...καλά όλα αυτά αλλά, πως αντιμετωπίζουμε την διαφορετικότητα της πλαστιμότητας του σκυροδέματος και του χάλυβα πάνω στην ακτίνα καμπυλότητας του υποστυλώματος?
Κατά την ταλάντωση του φέροντα τα υποστυλώματα εμφανίζουν μία καμπύλη η οποία τείνει να μεγαλώσει από την μία πλευρά τους αξιώνοντας από το σκυρόδεμα επικάλυψης να είναι πιο πλάστιμο και από τον χάλυβα που περιβάλει.
Αφού ξέρουμε ότι η πλαστιμότητα του Ο.Σ είναι κατά πολύ μικρότερη της πλαστιμότητας του χάλυβα, αυτό δεν είναι μεγάλο πρόβλημα συμβάλλοντας στην αστοχία?
Για εμένα είναι μεγάλο πρόβλημα για τρεις βασικούς λόγους.
α) διότι το σκυρόδεμα αδυνατεί να είναι τόσο ελαστικό ώστε να επιμηκυνθεί όσο απαιτεί η ακτίνα καμπυλότητας, και αφετέρου
β) η συνάφεια καταστρέφεται διότι δημιουργούνται μεγάλες διατμητικές τάσεις μεταξύ χάλυβα και σκυροδέματος λόγο
διαφορετικής ακτίνας καμπυλότητας που έχουν αυτά τα υλικά λόγο της θέσεως που κατέχουν στο υποστύλωμα.
και γ) Αν ένα υλικό είναι πλάστιμο όπως είναι ο χάλυβας, και το άλλο υλικό είναι μη πλάστιμο όπως είναι το σκυρόδεμα,...πιστεύω ότι αυτή η σχέση δημιουργεί μεγάλες ακτινωτές διατμητικές τάσεις στην διεπιφάνεια των δύο υλικών, καταστρέφοντας την σινάφια
Τελικά η πλαστιμότητα δεν είναι τόσο πλάστιμη σε υλικά διαφορετικής ολκιμότητας
Ξέρουμε ότι σε έναν φορέα εάν αρχίσει το φαινόμενο του λυγισμού, ο οπλισμός τείνει να επιμηκυνθεί, για να ακολουθήσει τον λυγισμό του κάθετου στοιχείου.
Επειδή όμως ο χάλυβας υπόκεινται σε μεγάλες εφελκυστικές τάσεις, αντιδρά μέσο της συνάφειας στην παραμόρφωση που του επιβάλουν τα εξωτερικά φορτία του σεισμού.
Για την καλύτερη συνάφεια σκυροδέματος χάλυβα απαιτείτε ο γραμμικός οπλισμός των κάθετων στοιχείων να είναι μικρής διατομής ( περισσότερες βέργες χάλυβα στα ίδια σχεδιαζόμενα κιλά οπλισμού )
Σε συνδυασμό με τον πυκνό εγκάρσιο οπλισμό ( τσέρκια ) να εγκλωβίζουν το περισφιγμένο σκυρόδεμα ώστε όταν αυτό αστοχήσει να διατηρεί τα κομμάτια του σκυροδέματος στον χαλύβδινο κλωβό για την αποφυγή της κατάρρευσης του δομικού έργου.
Πως δημιουργείται ο μηχανισμός ορόφου και πως τον σταματάει η εφεύρεση?
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 ) θα παρατηρήσουμε ότι την στιγμή που αστοχεί 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 του 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 φυτίλι 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 κάτω μέρους του κεριού έχουν την ίδια δυναμική αντίδραση και ισορροπούν.
Θα δούμε να αστοχεί το κερί, χωρίς να καταστρέφεται η συνάφεια του φυτιλιού και του κεριού
Αν σπάσουμε όμως το κερί στα άκρα του, δεν θα συμβεί το ίδιο.
Η διεπιφάνεια των δύο υλικών είναι μικρότερη στα άκρα, οπότε μικρότερη είναι και η αντίδραση που φέρνουν προς τον εφελκυσμό του φυτιλιού, από ότι είναι η αντίδραση του άλλου μέρους.
Το αποτέλεσμα είναι το φυτίλι στα άκρα του κεριού να χάνει την συνάφειά του και να τραβιέται έξω από το κερί.
Το ίδιο φαινόμενο παρατηρείται στα υποστυλώματα του ισογείου.
Βλέπουμε πάντα όταν τα υποστυλώματα αστοχούν, τον χάλυβα τραβηγμένο έξω από το σκυρόδεμα, σε σχήμα καμπύλης, ποτέ όμως κομμένο.
Η προένταση που εφαρμόζει ο μηχανισμός της ευρεσιτεχνίας δεν παρουσιάζει το αναφερθέν πρόβλημα της συνάφειας, διότι απλά δεν υφίσταται συνάφεια μεταξύ σκυροδέματος και τένοντα, διότι περνά ελεύθερος μέσα από το σκυρόδεμα.
Οι πακτώσεις του τένοντα εφαρμόζονται στα δύο άκρα του μηχανισμού, έξω από το σκυρόδεμα.
11) Πως εξασφαλίζει ισχυρότερη θεμελίωση?
13) Πως ο μηχανισμός βελτιώνει αυτόματα την έρπη του τένοντα που παρατηρείται κατά την μακροχρόνια τάνυση, καθώς και την συνάφεια της πάκτωσης μεταξύ κατασκευής και εδάφους, η οποία κινδυνεύει να χαλαρώσει λόγο συνεχών φορτίσεων μεγάλης διάρκειας και πολλών κύκλων φόρτισης, όπως είναι οι σεισμοί?
Απάντηση. Η πάκτωση της άγκυρας στο έδαφος δεν αφήνει ούτε το δώμα να ανέλθει, ούτε την βάση να υποχωρήσει, όταν αστοχήσει το έδαφος θεμελίωσης.
Ο υδραυλικός μηχανισμός εξασκεί μία συνεχή άνοδο στον τένοντα η οποία βελτιώνει αυτόματα την έρπη του τένοντα που παρατηρείται κατά την μακροχρόνια τάνυση, καθώς και την συνάφεια της πάκτωσης μεταξύ κατασκευής και εδάφους, η οποία κινδυνεύει να χαλαρώσει λόγο των συνεχών φορτίσεων μεγάλης διάρκειας και πολλών κύκλων φόρτισης, που εξασκούν οι σεισμοί.
12) Πως αυξάνει την απόσβεση των σεισμικών φορτίσεων η οποία οδηγεί σε μείωση της απόκρισης?
Οι δυνάμεις που προκαλούν κατανάλωση ενέργειας ονομάζονται δυνάμεις απόσβεσης και πάντα αντιτίθενται στην κίνηση του συστήματος που εκτελεί ταλάντωση.
Η μέθοδος σχεδιασμού που ακολουθώ εξασφαλίζει απόσβεση
1) Οριζοντίως στην βάση
2) στο ύψος των ( διαφραγμάτων ) πλακών και του φρεατίου. ( σεισμικός αρμός )
3) στο δώμα, που είναι τοποθετημένο το υδραυλικό σύστημα.
Και όλα αυτά, χωρίς να καταργεί την πλαστιμότητα του φέροντα, που από μόνη της και αυτή είναι ένας μηχανισμός απόσβεσης σεισμικής ενέργειας.
Αυτά τα δύο στατικά συστήματα μπορούν να συνεργαστούν μαζί, ή μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μόνο το άκαμπτο δομικό στοιχείο μόνο του για να κατασκευάσουμε άκαμπτες κατασκευές