ΒΙΝΤΕΟ Πριν το πείραμα...Παρουσίαση
https://www.youtube.com/watch?v=KR9G0DZjbRM
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.