ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΘΩΡΑΚΙΣΗ ΕΡΕΥΝΑ
Δημοσιεύτηκε: 24 Ιούλ 2020, 18:39
Ένα βιομηχανοποιημένο προϊόν έχει τις ίδιες προδιαγραφές. Οι δομικές κατασκευές όμως διαφέρουν η μία από την άλλη και έχουν κάθε μία διαφορετικές ανάγκες διαφορετικούς προβληματισμούς. Οι σύγχρονες αρχιτεκτονικές ανάγκες θέλουν υψίκορμα κτίρια με ελεύθερες κατόψεις και μεγάλα ανοίγματα και την μείωση των φερόντων στοιχείων.
Αυτό έρχεται σε αντίθεση πολλές φορές με την φέρουσα ικανότητα του κτιρίου και είναι πεδίο διαμάχης των αρχιτεκτόνων και των δομοστατικών.
Είναι εντελώς αδύνατον ο σχεδιασμός μιας αντισεισμικής κατασκευής να είναι ίδιος για όλα τα πάρα πάνω συστήματα δόμησης.
Οπότε και εγώ με την αντισεισμική πατέντα που διαθέτω έπρεπε να προσαρμοστώ στον σχεδιασμό της αντισεισμικής θωράκισης κάθε κατασκευής.
Έχουμε κατασκευές που είναι εξ ολοκλήρου από σκυρόδεμα είτε αυτές είναι προκατασκευασμένες είτε γίνονται επί τόπου με καλούπια. Αυτές οι κατασκευές έχουν μεγάλη δυναμική και μικρό συντελεστή πλαστιμότητας.
Έχουμε κατασκευές με μεγάλη πλαστιμότητα και μικρή δυναμική.
Η πατέντα αποτελείτε από τον μηχανισμό πάκτωσης εδάφους ή βράχου. Για να πακτώσει στο έδαφος ισχυρά ακολουθούνται διάφορες μέθοδοι οι οποίες δεν επηρεάζουν την άνω δομή του κτιρίου με φορτία διότι ότι έλξη και να εφαρμόσουμε επάνω στους μηχανισμούς για να διασταλούν και να πακτώσουν ισχυρά στο έδαφος την εφαρμόζουμε πριν κατασκευαστεί το κτίριο μεταξύ του ύψους θεμελίωσης και του μηχανισμού στα βάθη της γεώτρησης.
Αυτός ο μηχανισμός εφαρμόζει μόνιμες πιέσεις προς τα πρανή μιας γεώτρησης πετυχαίνοντας πρόσφυση. Διατηρώντας αυτές τις πιέσεις προς τα πρανή της γεώτρησης την γεμίζουμε με ένεμα σκυροδέματος.
Κατά αυτήν την μέθοδο κατασκευάζουμε πασσάλους πολύ ισχυρής τριβής και πρόσφυσης ικανότερους από τους γνωστούς πασσάλους τριβής και αιχμής.
Οπότε αρχικά έχουμε κατασκευάσει με τον μηχανισμό της πατέντας έναν ή περισσότερους ισχυρούς πασσάλους θεμελίωσης κάτω από το κτίριο οι οποίοι είναι ικανοί να δεχθούν αυξημένα στατικά φορτία, αλλά και μεγαλύτερες εντάσεις έλξης από ότι μπορούν να αναλάβουν οι πάσσαλοι του εμπορείου.
Μετά από την εργασία πάκτωσης του μηχανισμού επιμηκύνουμε σταδιακά τον τένοντα με την βοήθεια περικοχλίων μέχρι το ανώτατο άκρο της παρειάς του τοιχώματος φροντίζοντας αυτός να περάσει μέσα από μία σωλήνα ώστε να αποφύγουμε την συνάφεια με το σκυρόδεμα.
Όταν είμαστε στο ανώτατο άκρο της κατασκευής έχουμε τρις επιλογές. Ή να εφαρμόσουμε πλήρη προένταση, ή να εφαρμόσουμε μερική προένταση, ή απλά να πακτώσουμε τον τένοντα.
Η επιλογή εξαρτάτε από το είδος της κατασκευής.
Αν έχουμε σχεδιάσει κατασκευή με μέτρια πλαστιμότητα, δηλαδή με μετρίου μεγέθους τοιχώματα, τότε εφαρμόζουμε από το ανώτατο άκρο μια μικρή προένταση πριν πακτώσουμε το άνω άκρο του τένοντα στο δώμα.
Αν έχουμε σχεδιάσει κατασκευή με μεγάλη πλαστιμότητα τότε απλά πακτώνουμε και τοποθετούμε μεταξύ που περικοχλίου πάκτωσης και του δώματος ένα υλικό απόσβεσης σεισμικής ενέργειας το οποίο εκτός της σεισμικής απόσβεσης ενέργειας επιτυγχάνει να διατηρεί την πλαστιμότητα της κατασκευής και σταματά την ανελαστική μετατόπιση δυναμικά λίγο πριν το σημείο θραύσης.
Αν έχουμε σχεδιάσει κατασκευή με μεγάλη δυναμική και πολύ μικρή πλαστιμότητα, δηλαδή κατασκευές εξ ολοκλήρου από οπλισμένο σκυρόδεμα τότε εφαρμόζουμε στους κόμβους της ανώτατης στάθμης πλήρη προένταση.
Υπάρχει και ένας άλλος σύμμεικτος σχεδιασμός εντελώς δικός μου αυτός του βίντεο. Ο σχεδιασμός αυτός αποτελείτε από δύο ανεξάρτητους φορείς διαφορετικής πλαστιμότητας. Ένα ή περισσότερα πολυμορφικής διατομής επιμήκη τοιχώματα τοποθετούνται στον χώρο προεντίνοντας όλα τα ανώτατα άκρα τους με το έδαφος.
Γύρο από αυτά κατασκευάζουμε έναν ελαστικό πλάστιμο φορέα, ο οποίος δεν εφάπτεται με τα προτεταμένα άκαμπτα ανεξάρτητα τοιχώματα διότι τα διαχωρίζουν σεισμικοί αρμοί.
Τι επιτυγχάνουμε με αυτόν τον σχεδιασμό.
Αρχιτεκτονικά έχουμε άπλετο φως και θέα.
Αντισεισμικά οι κρούσεις του πλάστιμου φορέα επάνω στα άκαμπτα τοιχώματα ή καλύτερα πάνω στους σεισμικούς αρμούς, αλληλοεξουδετερώνουν τις σεισμικές εντάσεις.
Δεύτερον ο πλάστιμος ελαστικός φορέας διατηρεί την μετατόπισή του μέσα στην ελαστική περιοχή χωρίς αστοχίες, και δεν περνά ποτέ σε ανελαστικές μετατοποίσεις και πολύ περισσότερο σε ολοκληρωτική θραύση. .
Τρίτον δεν μας απασχολεί πλέων αν χάσουμε την πλαστιμότητα των προτεταμένων τοιχωμάτων διότι αυτά δεν φέρουν επάνω τους ουδέν στατικό φορτίο του πλάστιμου φορέα οπότε φούλ πλήρη προένταση..
Τέταρτον με αυτή την μέθοδο σχεδιασμού είναι δυνατή και η τοποθέτηση ευέδρανων για να πετύχουμε και οριζόντια σεισμική μόνωση για κατασκευές που φέρουν ευπαθή αντικείμενα όπως είναι τα μουσεία και τα νοσοκομεία.
Αυτό έρχεται σε αντίθεση πολλές φορές με την φέρουσα ικανότητα του κτιρίου και είναι πεδίο διαμάχης των αρχιτεκτόνων και των δομοστατικών.
Είναι εντελώς αδύνατον ο σχεδιασμός μιας αντισεισμικής κατασκευής να είναι ίδιος για όλα τα πάρα πάνω συστήματα δόμησης.
Οπότε και εγώ με την αντισεισμική πατέντα που διαθέτω έπρεπε να προσαρμοστώ στον σχεδιασμό της αντισεισμικής θωράκισης κάθε κατασκευής.
Έχουμε κατασκευές που είναι εξ ολοκλήρου από σκυρόδεμα είτε αυτές είναι προκατασκευασμένες είτε γίνονται επί τόπου με καλούπια. Αυτές οι κατασκευές έχουν μεγάλη δυναμική και μικρό συντελεστή πλαστιμότητας.
Έχουμε κατασκευές με μεγάλη πλαστιμότητα και μικρή δυναμική.
Η πατέντα αποτελείτε από τον μηχανισμό πάκτωσης εδάφους ή βράχου. Για να πακτώσει στο έδαφος ισχυρά ακολουθούνται διάφορες μέθοδοι οι οποίες δεν επηρεάζουν την άνω δομή του κτιρίου με φορτία διότι ότι έλξη και να εφαρμόσουμε επάνω στους μηχανισμούς για να διασταλούν και να πακτώσουν ισχυρά στο έδαφος την εφαρμόζουμε πριν κατασκευαστεί το κτίριο μεταξύ του ύψους θεμελίωσης και του μηχανισμού στα βάθη της γεώτρησης.
Αυτός ο μηχανισμός εφαρμόζει μόνιμες πιέσεις προς τα πρανή μιας γεώτρησης πετυχαίνοντας πρόσφυση. Διατηρώντας αυτές τις πιέσεις προς τα πρανή της γεώτρησης την γεμίζουμε με ένεμα σκυροδέματος.
Κατά αυτήν την μέθοδο κατασκευάζουμε πασσάλους πολύ ισχυρής τριβής και πρόσφυσης ικανότερους από τους γνωστούς πασσάλους τριβής και αιχμής.
Οπότε αρχικά έχουμε κατασκευάσει με τον μηχανισμό της πατέντας έναν ή περισσότερους ισχυρούς πασσάλους θεμελίωσης κάτω από το κτίριο οι οποίοι είναι ικανοί να δεχθούν αυξημένα στατικά φορτία, αλλά και μεγαλύτερες εντάσεις έλξης από ότι μπορούν να αναλάβουν οι πάσσαλοι του εμπορείου.
Μετά από την εργασία πάκτωσης του μηχανισμού επιμηκύνουμε σταδιακά τον τένοντα με την βοήθεια περικοχλίων μέχρι το ανώτατο άκρο της παρειάς του τοιχώματος φροντίζοντας αυτός να περάσει μέσα από μία σωλήνα ώστε να αποφύγουμε την συνάφεια με το σκυρόδεμα.
Όταν είμαστε στο ανώτατο άκρο της κατασκευής έχουμε τρις επιλογές. Ή να εφαρμόσουμε πλήρη προένταση, ή να εφαρμόσουμε μερική προένταση, ή απλά να πακτώσουμε τον τένοντα.
Η επιλογή εξαρτάτε από το είδος της κατασκευής.
Αν έχουμε σχεδιάσει κατασκευή με μέτρια πλαστιμότητα, δηλαδή με μετρίου μεγέθους τοιχώματα, τότε εφαρμόζουμε από το ανώτατο άκρο μια μικρή προένταση πριν πακτώσουμε το άνω άκρο του τένοντα στο δώμα.
Αν έχουμε σχεδιάσει κατασκευή με μεγάλη πλαστιμότητα τότε απλά πακτώνουμε και τοποθετούμε μεταξύ που περικοχλίου πάκτωσης και του δώματος ένα υλικό απόσβεσης σεισμικής ενέργειας το οποίο εκτός της σεισμικής απόσβεσης ενέργειας επιτυγχάνει να διατηρεί την πλαστιμότητα της κατασκευής και σταματά την ανελαστική μετατόπιση δυναμικά λίγο πριν το σημείο θραύσης.
Αν έχουμε σχεδιάσει κατασκευή με μεγάλη δυναμική και πολύ μικρή πλαστιμότητα, δηλαδή κατασκευές εξ ολοκλήρου από οπλισμένο σκυρόδεμα τότε εφαρμόζουμε στους κόμβους της ανώτατης στάθμης πλήρη προένταση.
Υπάρχει και ένας άλλος σύμμεικτος σχεδιασμός εντελώς δικός μου αυτός του βίντεο. Ο σχεδιασμός αυτός αποτελείτε από δύο ανεξάρτητους φορείς διαφορετικής πλαστιμότητας. Ένα ή περισσότερα πολυμορφικής διατομής επιμήκη τοιχώματα τοποθετούνται στον χώρο προεντίνοντας όλα τα ανώτατα άκρα τους με το έδαφος.
Γύρο από αυτά κατασκευάζουμε έναν ελαστικό πλάστιμο φορέα, ο οποίος δεν εφάπτεται με τα προτεταμένα άκαμπτα ανεξάρτητα τοιχώματα διότι τα διαχωρίζουν σεισμικοί αρμοί.
Τι επιτυγχάνουμε με αυτόν τον σχεδιασμό.
Αρχιτεκτονικά έχουμε άπλετο φως και θέα.
Αντισεισμικά οι κρούσεις του πλάστιμου φορέα επάνω στα άκαμπτα τοιχώματα ή καλύτερα πάνω στους σεισμικούς αρμούς, αλληλοεξουδετερώνουν τις σεισμικές εντάσεις.
Δεύτερον ο πλάστιμος ελαστικός φορέας διατηρεί την μετατόπισή του μέσα στην ελαστική περιοχή χωρίς αστοχίες, και δεν περνά ποτέ σε ανελαστικές μετατοποίσεις και πολύ περισσότερο σε ολοκληρωτική θραύση. .
Τρίτον δεν μας απασχολεί πλέων αν χάσουμε την πλαστιμότητα των προτεταμένων τοιχωμάτων διότι αυτά δεν φέρουν επάνω τους ουδέν στατικό φορτίο του πλάστιμου φορέα οπότε φούλ πλήρη προένταση..
Τέταρτον με αυτή την μέθοδο σχεδιασμού είναι δυνατή και η τοποθέτηση ευέδρανων για να πετύχουμε και οριζόντια σεισμική μόνωση για κατασκευές που φέρουν ευπαθή αντικείμενα όπως είναι τα μουσεία και τα νοσοκομεία.