Re: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΘΩΡΑΚΙΣΗ ΕΡΕΥΝΑ
Δημοσιεύτηκε: 04 Αύγ 2021, 02:52
Παραδοχή ΝΚΩΣ, ΝΕΑΚ
1) Η μάζα της πλάκας είναι πολλαπλάσια αυτής των υποστυλωμάτων ( σωστό )
2) Η κατασκευή είναι πακτωμένη στο εκάστοτε έδαφος. Δηλαδή δεν υπάρχει κύλιση ( Λάθος )
Και εξηγώ γιατί η δεύτερη παραδοχή είναι λάθος.
Όταν αναφερόμαστε σε πάκτωση κατασκευής εδάφους εννοούμε ότι η πάκτωση δεν επιτρέπει τίποτα - καμία μετατόπιση.
Η κύλιση της βάσης ή της κατασκευής είναι μια μετατόπιση πέρα δώθε την οποία οποία πράγματι παρεμποδίζει το έδαφος μέσα στο οποίο τοποθετείτε η βάση.
Όμως η βάση παραλαμβάνει και μεγάλες ροπές ( Μ ) τις οποίες η πάκτωση εντός εισαγωγικών δεν μπορεί να παραλάβει.
Προπαντός τα μεγάλα τοιχώματα κατεβάζουν πάρα πολύ μεγάλες ροπές στην βάση οι οποίες είναι αδύνατον να παραληφθούν από τις κλασικές πεδιλοδοκούς.
Το αποτέλεσμα είναι να έχουμε την ανάκληση της βάσης του τοιχώματος η οποία εκτρέπει την ροπή ( Μ ) στους πεδιλοδοκούς και τα δοκάρια και τα σπάει.
Βασικά αυτό που ο ΝΚΩΣ, ΝΕΑΚ ονομάζει πάκτωση της βάσης, στην πραγματικότητα είναι άρθρωση, αφού η πεδιλοδοκός και το έδαφος θεμελίωσης μέσα στο οποίο ευρίσκεται τοποθετημένη η βάση αδυνατεί να σταματήσει την στροφή - ροπή ( Μ ) που κατεβάζει το τοίχωμα, με αποτέλεσμα να έχουμε την ανάκληση της βάσης.
( η άρθρωση επιτρέπει την στροφή, και ευρίσκεστε στα άκρα κάθε πέλματος θεμελίωσης )
Η ροπή ανατροπής ( Μ ) που κατεβάζει το τοίχωμα, σε συνδυασμό με την ροπή κάμψης του τοιχώματος, δημιουργούν στις παρειές του τις ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού ).
Η τέμνουσα βάσης ( Q ) είναι αυτή που τέμνει την διατομή του τοιχώματος κοντά στην βάση, και δημιουργείτε από την αντίθεση των δυνάμεων τις αδράνειας της μάζας και της επιτάχυνσης του εδάφους, Q= μάζα Χ επιτάχυνση.
Τα τοιχώματα κατά το λίκνισμα της κατασκευής παραλαμβάνουν ροπές ( Μ ), ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού ), και τέμνουσες ( Q )
Τι προσπαθώ να κάνω βασικά με την μέθοδό μου και τους μηχανισμούς πάκτωσης που διαθέτω.
Προσπαθώ να σταματήσω την παραμόρφωση της κατασκευής, αφού ελέγχοντας την παραμόρφωση ελέγχουμε και τις βλάβες.
Την παραμόρφωση την προκαλεί η όποια τάση ροπής ανατροπής του τοιχώματος, καθώς και η ροπή κάμψης της διατομής του.
1) Προσπαθώ να σταματήσω την πρωταρχική ροπή ανατροπής του τοιχώματος ( Μ )
2) Προσπαθώ να αυξήσω την ικανότητα της διατομής του τοιχώματος ως προς την τέμνουσα βάσης ( Q ).
3) Προσπαθώ να εξαλείψω την μεγάλη κάμψη του κορμού του τοιχώματος την οποία δημιουργούν οι ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού )
Για να τα κατορθώσω όλα αυτά πρέπει να αντιπαραθέσω δυνάμεις ισορροπίας προς τις δυνάμεις του σεισμού.
Και ο σημερινός αντισεισμικός κανονισμός αυτό κάνει. Μόνο που αυτές οι δυνάμεις ισορροπίας προέρχονται από την αντίδραση των οπλισμένων διατομών των φερόντων στοιχείων. Οι διατομές σε μικρούς και μεσαίους σεισμούς τα καταφέρνουν μια χαρά. Το πρόβλημα αρχίζει όταν οι σεισμοί είναι μεγάλοι και με διάρκεια. Αυτούς τους σεισμούς αδυνατούν να τους παραλάβουν και καταρρέουν.
Αν αυξήσουν τον οπλισμό και το σκυρόδεμα μεγαλώνοντας τις διατομές - την μάζα τους, ώστε αυτές να γίνουν πιο ισχυρές, μαζί μεγαλώνουν και τα φορτία σεισμού αφού η μάζα τα αυξάνει. Δώρον άδωρον μετά από ένα σημείο να αυξάνουν το μέγεθος των διατομών.
Οπότε εγώ πρέπει να αντλήσω αυτή την δύναμη ισορροπίας για να εξισώσω τις δυνάμεις του σεισμού από κάπου αλλού ώστε να μην προσθέσω μάζα στην κατασκευή.
Δηλαδή πρέπει να αντλήσω την δύναμη ισορροπίας από μια εξωτερική πηγή, και να την μεταφέρω πάνω στην κατασκευή για να εξισώσω - ισορροπήσω τις δυνάμεις του σεισμού.
Αυτή την εξωτερική δύναμη ισορροπίας την αντλώ από το έδαφος χρησιμοποιώντας τους μηχανισμούς αγκύρωσης για την παραλαβή και την μεταφορά τους πάνω στην κατασκευή.
Όπως φαίνεται στο σχήμα την εξωτερική δύναμη ( 3 ) που αντλώ από το έδαφος την μεταφέρω μέσο των τενόντων στο ανώτατο άκρο του τοιχώματος και σαν ένα χέρι, εμποδίζει το τοίχωμα να ανατραπεί.
1) Κατ αυτόν τον τρόπο σταματώ την ροπή ανατροπής ( Μ ) του τοιχώματος.
Το μέγεθος της ροπή ανατροπής του τοιχώματος το βρίσκουμε πολλαπλασιάζοντας την δύναμη αδράνειας που αναλογεί στο να παραλάβει το τοίχωμα, επί το ύψος που εξασκείτε η δύναμης της αδράνειας, και το γινόμενο το διαιρούμε δια του πλάτους του τοιχώματος + το μήκος του εξέχοντος τμήματος του πέλματος βάσης. Το αποτέλεσμα πρέπει να είναι μικρότερο από την εξωτερική δύναμη που εξασκεί ο μηχανισμός, ώστε να ισορροπήσει το τοίχωμα και να αποτραπεί η ροπή ανατροπής.
2) Το τοίχωμα υπό την επιβολή των θλιπτικών εντάσεων που του επιβάλουν οι τένοντες άνευ συνάφειας του μηχανισμού, και είναι της τάξεως 50% σθρ. του σκυρωδέματος, αυξάνει ποσοτικά την αντοχή του ως προς τις τέμνουσες ( Q ) κατά 31%
3) Κατά την κάμψη στον κορμό του τοιχώματος δημιουργούνται οι ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού )
Αν θέλουμε να σταματήσουμε την κάμψη του τοιχώματος πρέπει να δημιουργήσουμε δυνάμεις ισορροπίας αντίθετες στις δυνάμεις του εφελκυσμού και της θλίψης.
Η επιβολή δυνάμεων θλίψης στην διατομή του τοιχώματος από τον μηχανισμό των τενόντων άνευ συνάφειας εξισώνει εξουδετερώνοντας τις δυνάμεις εφελκυσμού. Χωρίς εφελκυσμό δεν υπάρχει ανελαστική κάμψη.
Τις δυνάμεις θλίψης ( 1 ) τις μεταφέρει διαγωνίως όπως φαίνεται στα σχήμα η διατομή του τοιχώματος, και τις στέλνει στην άρθρωση, και η άρθρωση τις εναποθέτει πάνω στο σκυρόδεμα του πακτωμένου μηχανισμού, και αυτός τις εκτρέπει στα βάθη του εδάφους.
Ο τένοντας κατά τον ίδιο τρόπο αναλαμβάνει τις δυνάμεις της ροπής ανατροπής και τις μεταβιβάζει μέσα στο έδαφος.
Κατ αυτόν τον τρόπο εξισώνω τις ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού )
Χωρίς να παραμορφώνεται καμπτικά και να ανατρέπεται το τοίχωμα, δεν παραμορφώνονται ούτε τα δοκάρια.
Συμπέρασμα
Σταματήσαμε την παραμόρφωση και τις αστοχίες που επιφέρουν την κατάρρευση της κατασκευής, και εκ τρέπουμε τις σεισμικές δυνάμεις μέσα στο έδαφος, αποτρέποντας αυτές να οδηγηθούν πάνω στις διατομές γύρο από τους κόμβους και να τις σπάσουν.
Τώρα αν ο μηχανισμός της αγκύρωσεις έχει την δυνατότητα να παραλάβει τις ορθές δυνάμεις ( Ν ) αυτό είναι υπό έρευνα.
1) Η μάζα της πλάκας είναι πολλαπλάσια αυτής των υποστυλωμάτων ( σωστό )
2) Η κατασκευή είναι πακτωμένη στο εκάστοτε έδαφος. Δηλαδή δεν υπάρχει κύλιση ( Λάθος )
Και εξηγώ γιατί η δεύτερη παραδοχή είναι λάθος.
Όταν αναφερόμαστε σε πάκτωση κατασκευής εδάφους εννοούμε ότι η πάκτωση δεν επιτρέπει τίποτα - καμία μετατόπιση.
Η κύλιση της βάσης ή της κατασκευής είναι μια μετατόπιση πέρα δώθε την οποία οποία πράγματι παρεμποδίζει το έδαφος μέσα στο οποίο τοποθετείτε η βάση.
Όμως η βάση παραλαμβάνει και μεγάλες ροπές ( Μ ) τις οποίες η πάκτωση εντός εισαγωγικών δεν μπορεί να παραλάβει.
Προπαντός τα μεγάλα τοιχώματα κατεβάζουν πάρα πολύ μεγάλες ροπές στην βάση οι οποίες είναι αδύνατον να παραληφθούν από τις κλασικές πεδιλοδοκούς.
Το αποτέλεσμα είναι να έχουμε την ανάκληση της βάσης του τοιχώματος η οποία εκτρέπει την ροπή ( Μ ) στους πεδιλοδοκούς και τα δοκάρια και τα σπάει.
Βασικά αυτό που ο ΝΚΩΣ, ΝΕΑΚ ονομάζει πάκτωση της βάσης, στην πραγματικότητα είναι άρθρωση, αφού η πεδιλοδοκός και το έδαφος θεμελίωσης μέσα στο οποίο ευρίσκεται τοποθετημένη η βάση αδυνατεί να σταματήσει την στροφή - ροπή ( Μ ) που κατεβάζει το τοίχωμα, με αποτέλεσμα να έχουμε την ανάκληση της βάσης.
( η άρθρωση επιτρέπει την στροφή, και ευρίσκεστε στα άκρα κάθε πέλματος θεμελίωσης )
Η ροπή ανατροπής ( Μ ) που κατεβάζει το τοίχωμα, σε συνδυασμό με την ροπή κάμψης του τοιχώματος, δημιουργούν στις παρειές του τις ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού ).
Η τέμνουσα βάσης ( Q ) είναι αυτή που τέμνει την διατομή του τοιχώματος κοντά στην βάση, και δημιουργείτε από την αντίθεση των δυνάμεων τις αδράνειας της μάζας και της επιτάχυνσης του εδάφους, Q= μάζα Χ επιτάχυνση.
Τα τοιχώματα κατά το λίκνισμα της κατασκευής παραλαμβάνουν ροπές ( Μ ), ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού ), και τέμνουσες ( Q )
Τι προσπαθώ να κάνω βασικά με την μέθοδό μου και τους μηχανισμούς πάκτωσης που διαθέτω.
Προσπαθώ να σταματήσω την παραμόρφωση της κατασκευής, αφού ελέγχοντας την παραμόρφωση ελέγχουμε και τις βλάβες.
Την παραμόρφωση την προκαλεί η όποια τάση ροπής ανατροπής του τοιχώματος, καθώς και η ροπή κάμψης της διατομής του.
1) Προσπαθώ να σταματήσω την πρωταρχική ροπή ανατροπής του τοιχώματος ( Μ )
2) Προσπαθώ να αυξήσω την ικανότητα της διατομής του τοιχώματος ως προς την τέμνουσα βάσης ( Q ).
3) Προσπαθώ να εξαλείψω την μεγάλη κάμψη του κορμού του τοιχώματος την οποία δημιουργούν οι ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού )
Για να τα κατορθώσω όλα αυτά πρέπει να αντιπαραθέσω δυνάμεις ισορροπίας προς τις δυνάμεις του σεισμού.
Και ο σημερινός αντισεισμικός κανονισμός αυτό κάνει. Μόνο που αυτές οι δυνάμεις ισορροπίας προέρχονται από την αντίδραση των οπλισμένων διατομών των φερόντων στοιχείων. Οι διατομές σε μικρούς και μεσαίους σεισμούς τα καταφέρνουν μια χαρά. Το πρόβλημα αρχίζει όταν οι σεισμοί είναι μεγάλοι και με διάρκεια. Αυτούς τους σεισμούς αδυνατούν να τους παραλάβουν και καταρρέουν.
Αν αυξήσουν τον οπλισμό και το σκυρόδεμα μεγαλώνοντας τις διατομές - την μάζα τους, ώστε αυτές να γίνουν πιο ισχυρές, μαζί μεγαλώνουν και τα φορτία σεισμού αφού η μάζα τα αυξάνει. Δώρον άδωρον μετά από ένα σημείο να αυξάνουν το μέγεθος των διατομών.
Οπότε εγώ πρέπει να αντλήσω αυτή την δύναμη ισορροπίας για να εξισώσω τις δυνάμεις του σεισμού από κάπου αλλού ώστε να μην προσθέσω μάζα στην κατασκευή.
Δηλαδή πρέπει να αντλήσω την δύναμη ισορροπίας από μια εξωτερική πηγή, και να την μεταφέρω πάνω στην κατασκευή για να εξισώσω - ισορροπήσω τις δυνάμεις του σεισμού.
Αυτή την εξωτερική δύναμη ισορροπίας την αντλώ από το έδαφος χρησιμοποιώντας τους μηχανισμούς αγκύρωσης για την παραλαβή και την μεταφορά τους πάνω στην κατασκευή.
Όπως φαίνεται στο σχήμα την εξωτερική δύναμη ( 3 ) που αντλώ από το έδαφος την μεταφέρω μέσο των τενόντων στο ανώτατο άκρο του τοιχώματος και σαν ένα χέρι, εμποδίζει το τοίχωμα να ανατραπεί.
1) Κατ αυτόν τον τρόπο σταματώ την ροπή ανατροπής ( Μ ) του τοιχώματος.
Το μέγεθος της ροπή ανατροπής του τοιχώματος το βρίσκουμε πολλαπλασιάζοντας την δύναμη αδράνειας που αναλογεί στο να παραλάβει το τοίχωμα, επί το ύψος που εξασκείτε η δύναμης της αδράνειας, και το γινόμενο το διαιρούμε δια του πλάτους του τοιχώματος + το μήκος του εξέχοντος τμήματος του πέλματος βάσης. Το αποτέλεσμα πρέπει να είναι μικρότερο από την εξωτερική δύναμη που εξασκεί ο μηχανισμός, ώστε να ισορροπήσει το τοίχωμα και να αποτραπεί η ροπή ανατροπής.
2) Το τοίχωμα υπό την επιβολή των θλιπτικών εντάσεων που του επιβάλουν οι τένοντες άνευ συνάφειας του μηχανισμού, και είναι της τάξεως 50% σθρ. του σκυρωδέματος, αυξάνει ποσοτικά την αντοχή του ως προς τις τέμνουσες ( Q ) κατά 31%
3) Κατά την κάμψη στον κορμό του τοιχώματος δημιουργούνται οι ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού )
Αν θέλουμε να σταματήσουμε την κάμψη του τοιχώματος πρέπει να δημιουργήσουμε δυνάμεις ισορροπίας αντίθετες στις δυνάμεις του εφελκυσμού και της θλίψης.
Η επιβολή δυνάμεων θλίψης στην διατομή του τοιχώματος από τον μηχανισμό των τενόντων άνευ συνάφειας εξισώνει εξουδετερώνοντας τις δυνάμεις εφελκυσμού. Χωρίς εφελκυσμό δεν υπάρχει ανελαστική κάμψη.
Τις δυνάμεις θλίψης ( 1 ) τις μεταφέρει διαγωνίως όπως φαίνεται στα σχήμα η διατομή του τοιχώματος, και τις στέλνει στην άρθρωση, και η άρθρωση τις εναποθέτει πάνω στο σκυρόδεμα του πακτωμένου μηχανισμού, και αυτός τις εκτρέπει στα βάθη του εδάφους.
Ο τένοντας κατά τον ίδιο τρόπο αναλαμβάνει τις δυνάμεις της ροπής ανατροπής και τις μεταβιβάζει μέσα στο έδαφος.
Κατ αυτόν τον τρόπο εξισώνω τις ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού )
Χωρίς να παραμορφώνεται καμπτικά και να ανατρέπεται το τοίχωμα, δεν παραμορφώνονται ούτε τα δοκάρια.
Συμπέρασμα
Σταματήσαμε την παραμόρφωση και τις αστοχίες που επιφέρουν την κατάρρευση της κατασκευής, και εκ τρέπουμε τις σεισμικές δυνάμεις μέσα στο έδαφος, αποτρέποντας αυτές να οδηγηθούν πάνω στις διατομές γύρο από τους κόμβους και να τις σπάσουν.
Τώρα αν ο μηχανισμός της αγκύρωσεις έχει την δυνατότητα να παραλάβει τις ορθές δυνάμεις ( Ν ) αυτό είναι υπό έρευνα.