Εμφάνιση ενός μόνο μηνύματος
  #47  
Παλιά 12-04-13, 17:51
Το avatar του χρήστη seismic
seismic Ο χρήστης seismic δεν είναι συνδεδεμένος
Μέλος
 

Τελευταία φορά Online: 01-03-20 21:08
Η μέθοδος που προτείνω.
α) Εκτρέπει τοις πλάγιες φορτίσεις του σεισμού από τον κόμβο στην κάθετη διατομή του τοιχίου Ναι ή Όχι?
β) Η κάθετη διατομή του τοιχίου είναι πιο ισχυρή από την οριζόντια διατομή του ( προς τοις τέμνουσες ) Ναι ή Όχι?
γ) Μηδενίζει τοις ροπές στους κόμβους Ναι ή Όχι
δ) Αντίκειται στον κανονισμό σκυροδέματος, ή είναι και αυτό ένας μηχανισμός ΕΜΑΣ ( Ειδικά Μεταλλικά Αντισεισμικά Στοιχεία )
ε) Εξαλείφει τα προβλήματα της προέντασης αυτόματα? Ναι ή όχι?
ζ) Ρίχνει το κόστος στις κατασκευές αν τοποθετηθεί σε προκάτ και τα κάνει να μπουν μέσα στην πόλη, Ναι ή όχι?
η) Βελτιώνει την θεμελίωση σε σαθρά εδάφη, Ναι ή Όχι?
θ) Γενικά βελτιώνει την απόκριση του φέροντα στον σεισμό, ως προς τις παραμορφώσεις και επισκευές Ναι ή Όχι?
ι) Έπρεπε να ενδιαφερθεί το κράτος και να χρηματοδοτήσει την εφαρμοσμένη έρευνα, Ναι ή Όχι?
κ) Αυτή η μέθοδος http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZcHBKRI καταργεί τον μηχανισμό ορόφου Ναι ή Όχι?
λ) Η κάθετη προένταση των τοιχίων που προτείνω, από μόνη της,
1) βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού,?
2) μειωμένη την ρηγμάτωση λόγω θλίψης, ?
3) αυξάνει την ενεργό διατομή,
4) αυξάνει τη δυσκαμψία της κατασκευής, οπότε μειώνει τις παρα-
μορφώσεις που προκαλούν αστοχία,? Ναι ή Όχι?

ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Το απόλυτο αντισεισμικό σύστημα
Βίντεο
http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZcHBKRI
Συντάκτης
Ιωάννης Λυμπέρης
Εργοδηγός Δομικών Εργων.
Σύντομη περιγραφή της εφεύρεσης
Ο υδραυλικός ελκυστήρας δομικών έργων της παρούσας
εφεύρεσης καθώς και ο τρόπος κατασκευής των δομικών
κατασκευών χρησιμοποιώντας τον υδραυλικό ελκυστήρα της
παρούσας εφεύρεσης έχουν ως κύριο σκοπό την ελαχιστοποί-
ηση των προβλημάτων που σχετίζονται με την ασφάλεια των
δομικών κατασκευών στην περίπτωση αντιμετώπισης φυσι-
κών φαινομένων όπως είναι ο σεισμός, οι ανεμοστρόβιλοι
και οι πολύ ισχυροί πλευρικοί άνεμοι. Σύμφωνα με την εφεύ-
ρεση αυτό επιτυγχάνεται με μια συνεχή προένταση (έλξη) της
δομικής κατασκευής προς το έδαφος και του εδάφους προς
την κατασκευή, κάνοντας αυτά τα δύο μέρη ένα σώμα. Αυτή τη
δύναμη προέντασης την εφαρμόζει ο μηχανισμός του υδραυ-
λικού ελκυστήρα δομικών έργων. Αυτός αποτελείται από ένα
συρματόσχοινο το οποίο διαπερνά ελεύθερο στο κέντρο τα κά-
θετα 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 μιάς 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 πακτω-
μένη άγκυρα στο άλλο άκρο του γεννά την επιθυμητή θλίψη
στο δομικό έργο.


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.

Ο υδραυλικός ελκυστήρας ως μηχανισμός διαρροής
Ο Υ/Ε ως μηχανισμός διαρροής, δεν πλαστικοποιεί τα υλικά σε προεπιλεγμένες θέσεις ώστε αυτά να είναι τα πρώτα που θα αστοχήσουν και θα αποσβήσουν την ενέργεια του σεισμού.
Κάνει το εξής απλό... 1) κατασκευάζει το αποτέλεσμα της αστοχίας πριν αυτό συμβεί, τοποθετώντας σεισμικό αρμό στα κομβικά σημεία, με την προσθήκη ελαστομερούς υλικού καθ ύψος, τοποθετημένο μεταξύ των πλακών και του προτεταμένου με το έδαφος άκαμπτου φρεατίου.
2)Το ελαστομερές υλικό επιτυγχάνει φθίνουσα αρμονική ταλάντωση επί του κάθετου άξονα του φέροντος οργανισμού, και λειτουργεί όπως ο αερόσακος του αυτοκινήτου.
3) Το άκαμπτο προτεταμμένο με το έδαφος φρεάτιο επιτυγχάνει τον έλεγχο των παραμορφωσιακών μεγεθών τα οποία υφίστανται λόγο διαφορά φάσης των διαφόρων καθ ύψος πλακών, προερχόμενη από την αδράνεια αυτών καθώς και από την πλαστιμότητα των υποστυλωμάτων του φέροντα οργανισμού.
4) Κατ αυτήν την μέθοδο ο φέρον οργανισμός δεν χάνει την πλαστιμότητα, η οποία είναι από μόνη της μηχανισμός απόσβεσης σεισμικής ενέργειας.

Ο υδραυλικός ελκυστήρας ως μηχανισμός τριβής
Ο υδραυλικός μηχανισμός του Υ/Ε τοποθετημένος στο δώμα του φρεατίου, είναι αυτός που, μετατρέπει σε θερμότητα την ένταση του σεισμού, διότι παρεμποδίζει την άνοδο του δώματος προερχόμενη από την ταλάντωση.
Η παρεμπόδιση των τάσεων εφαρμόζεται από τα υδραυλικά υγρά, τα οποία συμπιέζονται αφενός από την αντίδραση του έμβόλου, και αφετέρου από την άνοδο του δώματος, θερμαίνοντας κατ αυτόν τον τρόπο τα μόριά τους, μετατρέποντας την σεισμική τάση σε θερμότητα.

Ο υδραυλικός ελκυστήρας ως οριζόντια σεισμική μόνωση
Υπάρχει η δυνατότητα να τοποθετηθεί και οριζόντια σεισμική μόνωση στον πλάστιμο ( όλκιμο ) φέροντα, λόγο του σεισμικού αρμού που υφίσταται μεταξύ του φέροντα και του φρεατίου, ο οποίος βασικά ανεξαρτητοποιεί τα δύο αυτά δομικά στοιχεία μεταξύ των, επιτρέποντας στην οριζόντια σεισμική μόνωση να λειτουργήσει.

Ο υδραυλικός ελκυστήρας ως μηχανισμός βελτίωσης χαλαρών εδαφών.
Ο μηχανισμός του Υ/Ε κατά την λειτουργία του, εφαρμόζει προένταση μεταξύ δώματος και βάσης, και μία άλλη ανεξάρτητη τάση προς τα πρανή της γεώτρησης.
Δεν φορτίζει το έδαφος με τα φορτία της εφαρμοζόμενης προέντασης, αντιθέτως το βοηθάει να αναλάβει περισσότερα.
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.

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

Αδυνατεί όμως να υποχωρήσει, διότι στο άλλο άκρο του, είναι συνδεδεμένος με πίρους και μπάρες πυραμοειδούς μορφής, 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://i50.tinypic.com/qp1ixk.jpg


Σήμερα Σχεδιάζουμε πλάστιμα όπως στο σχήμα ( 1 ) και σωστά πιστεύουμε ότι η σπουδαιότητα της πλαστιμότητας σε μια κατασκευή σε σεισμική περιοχή είναι προφανής από την στιγμή που αυτή είναι απαραίτητη για την ασφαλή ανελαστική απόκριση της κατασκευής.
1) Υπάρχει όμως μεγάλη παραμόρφωση?????? και επισκευές.
2) Μεγάλες ροπές στους κόμβους, μεγάλες τέμνουσες στην εγκάρσια τομή των υποστυλωμάτων, και στις τομές των πλακοδοκών.
Απαιτείται πολύς οπλισμός, δύσκολη σχεδίαση, και δεν επιτυγχάνομαι τον στόχο σχεδιασμού ο οποίος είναι ο απόλυτος αντισεισμικός σχεδιασμός.

Αν σχεδιάζουμε άκαμπτα ( με τοιχία ) όπως στο σχήμα ( 2 ) οι τέμνουσες αστοχίας ( που δημιουργούνται λόγο των ροπών που εμφανίζονται στους κόμβους ) θα εμφανισθούν στις δοκούς, και θα είναι οι πρώτοι που θα αστοχήσουν, διότι η οριζόντια τομή του τοιχίου είναι πολύ πιο μεγάλη και ισχυρή, εν σχέση με την δοκό.

Οπότε αν έχουμε να διαλέξουμε μεταξύ ενός πλάστμου και ενός άκαμπτου φορέα, είναι καλύτερα να σχεδιάσουμε πλάστιμα.

Στο σχήμα ( 4 ) βλέπουμε την αντίδραση στο δώμα, του ελκυστήρα, και την αντίδραση του εδάφους, στην εφαρμοζόμενη ροπή που δέχεται το τοιχίο.

Βλέπουμε ακόμα, πως εκτρέπονται οι τέμνουσες, από τους κόμβους, πάνω στην κάθετη τομή του τοιχίου όταν αυτό είναι άκαμπτο και πακτωμένο με το έδαφος.

Βλέπουμε ακόμα, πως οι ροπές στον κόμβο είναι μηδενικές, λόγο αδυναμίας του πακτωμένου άκαμπτου τοιχίου να παραμορφωθεί επί του κάθετου άξονά του.
Ξέρουμε ότι μηδέν ροπές στους κόμβους = μηδέν τέμνουσες και μηδέν παραμορφώσεις.

Στο σχήμα ( 1 ) βλέπουμε ότι οι πεδιλοδοκοί δεν καταπονούνται και πολύ από τις ροπές, διότι το υποστύλωμα είναι πλάστιμο και αδυνατεί να σπάσει τον πεδιλοδοκό και την δοκό.

Στο σχήμα ( 3 ) βλέπουμε ότι λόγο του ότι το τοιχίο είναι άκαμπτο, δημιουργεί την καταστροφική γωνία, που σηκώνει την βάση μονόπλευρα, και αυτό καταπονεί τους κόμβους και προπαντός τους δοκούς με στρεπτικές ροπές και τέμνουσες, σχήμα ( 2 ) περισσότερο από ότι τους καταπονεί ο πλάστιμος φορέας με μικρά υποστυλώματα.

Εκτός αν το τοιχίο είναι πακτωμένο με το έδαφος, τότε... εξαφανίζονται όλα τα προβλήματα.
Προυπόθεση είναι να έχουμε άκαμπτο τοιχίο, πακτωμένο στα δύο άκρα του με το έδαφος.

Σχήμα ( 5 )
Όσο πιο μεγάλη είναι η βάση ( Α ) και όσο μικρότερο είναι το ύψος ( Β ) τόσο μικρότερη είναι και
1) η καταπόνηση του τένοντα στον ελκυστήρα.
2) η καταπόνηση του εδάφους
3) Ακόμα η κατανομή φορτίσεων σε μεγαλύτερες μακρόστενες διατομές κάτοψις, διασπούν τις φορτίσεις και μεγαλώνουν την αντοχή του τοιχίου στις ροπές.
4) Σε αυτήν την προτεινόμενη μέθοδο ο εγκάρσιος οπλισμός είναι πιο χρήσιμος από τον γραμμικό οπλισμό.

Αν η πάκτωση γίνει σε πλάστιμο οργανισμό με μικρά υποστυλώματα, το όφελος είναι πολύ μικρό.
Συμπέρασμα...
Αν πακτώσουμε με το έδαφος προτεταμένες κάθετα, άκαμπτες, κατασκευές εξ ολοκλήρου από Ο/Σ
έχουμε τον απόλυτο αντισεισμικό σχεδιασμό

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/
Απάντηση με παράθεση