Εδώ είναι οι διαπιστώσεις που έχω κάνει σαν μάστορας για όλα αυτά τα προβλήματα που αναφέρω και εσείς και οι πολιτικοί μηχανικοί έχετε μεσάνυκτα. ΚΟΥΡΕΛΙΑΣΑ τον σημερινό αντισεισμικό σχεδιασμό με αυτό το άρθρο.
Ακόμα έχω τις λύσεις για όλα αυτά τα προβλήματα. Ρε τον μαστρογιάννη τους την είπε...
Σκέψου να είχα σπουδάσει θα παθαίνανε κολούμπρα
Στην πράξη φαίνεται η μαγκιά. Γράψτε και εσείς άρθρο έρευνας αυτού του επιπέδου αν μπορείτε και μετά μιλάμε.
Συντελεστές σεισμικών καταστροφών εδάφους - κατασκευής.
1) Η επιτάχυνση εδάφους που φθάνει κάτω από την κατασκευή, καθορίζει το μέγεθος της ισχύς του σεισμού.
2) Η συχνότητα λικνίσματος ( ιδιοσυχνότητα κατασκευής εδάφους - συντονισμός ) καθορίζει αν η παραμόρφωση ή οι αστοχίες είναι μεγάλες στις υψίκορμες ή μεσαίου και χαμηλού ύψους κατασκευές.
3) Η δύναμη αδράνειας είναι ανάλογη της επιτάχυνσης του εδάφους και του μεγέθους της μάζας και δεν υφίσταται όταν η κατασκευή είναι σε κατάσταση ηρεμίας.
4) Τα στατικά φορτία είναι δυνάμεις μόνιμες, κατακόρυφες και ισορροπούν με την αντίδραση του εδάφους, το δε βάρος τους εξαρτάτε από την μάζα της κατασκευής, και των άλλων κινητών και μη φορτίων που φέρει.
5) Η διάρκεια είναι ο χρόνος της σεισμικής διέγερσης.
Μια κατασκευή αντέχει μεγάλη επιτάχυνση για μικρή διάρκεια ή μικρή επιτάχυνση για μεγάλη διάρκεια.
Η κατασκευή δεν αντέχει μεγάλη επιτάχυνση για μεγάλη διάρκεια.
Η επιτάχυνση, η συχνότητες, η αδράνεια,τα στατικά φορτία και η διάρκεια, συνεργάζονται άψογα για να επιφέρουν μόνιμες ανελαστικές παραμορφώσεις οι οποίες προκαλούν από αστοχίες έως και την κατάρρευση των κατασκευών.
Όταν αυτοί οι πέντε μεγάλοι συντελεστές συνεργαστούν, αν και σπάνια συνεργάζονται όλοι μαζί, αναπτύσσουν στην διάρκεια του σεισμικού χρόνου, επιταχυνόμενη αυξανόμενη παραμόρφωση σε όλες τις διατομές των κορμών του φέροντα οργανισμού, κάμπτοντας τους κορμούς των, δημιουργώντας ροπές ( Μ ), ορθές δυνάμεις ( Ν ) ( θλιπτικές και εφελκυσμού ), και τέμνουσες ( Q )
Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την απόκριση των κατασκευών στον σεισμό είναι ΄΄οι δυνάμεις απόσβεσης – ελαστικές δυνάμεις- δυναμικά χαρακτηριστικά κατασκευής – αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής – επιβαλλόμενη κίνηση εδάφους.΄΄
Ένας άλλος μεγάλος παράγοντας που επηρεάζει την απόκριση των κατασκευών, είναι η ικανότητα του εδάφους θεμελίωσης να παραλάβει τα φορτία της κατασκευής τα οποία τριπλασιάζονται κατά την διάρκεια ενός μεγάλου σεισμού. Το έδαφος από την φυσική του σύσταση είναι ανομοιογενή και τα προβλήματα που κρύβει κάθε θεμελίωση μιας κατασκευής είναι πολλά, παρουσιάζοντας επιμέρους ή ολικές καθιζήσεις, υγροποιήσεις, διολισθήσεις με ψαθυρά αποτελέσματα για κάθε κατασκευή που στηρίζεται επάνω του.
Κατά το λίκνισμα του εδάφους τριπλασιάζονται έως και πενταπλασιάζονται οι αναδεύσεις, εν σχέση με την θεμελίωση πάνω στον βράχο.
Ακόμα είναι άγνωστη η διεύθυνση του σεισμού. Ακόμα οι μέγιστες πιθανές επιταχύνσεις που δίδουν οι σεισμολόγοι, και καθορίζουν τον συντελεστή αντισεισμικού σχεδιασμού έχουν πιθανότητα υπέρβασης, μεγαλύτερης του 10%.
Όπως διαπιστώσατε από τα πάρα πάνω οι συντελεστές που καθορίζουν την σεισμική συμπεριφορά των κατασκευών είναι πολυάριθμοι, και η αντισεισμική τεχνολογία των κατασκευών αδυνατεί να ανταπεξέλθει στους πολύ ισχυρούς σεισμούς με ένταση πάνω από την επιτάχυνση των 0,70 g διότι στις μεγάλες επιταχύνσεις δεν μπορεί να ελέγξει τις ανελαστικές μετατοπίσεις Ένας πολύ μεγάλος σεισμός έχει επιταχύνσεις εδάφους που φθάνουν και τα 3,00 g ενώ οι κατασκευές σήμερα αντέχουν επιταχύνσεις της τάξεως των 0,70 g.
Σύμφωνα με τους σύγχρονους κανονισμούς, ο αντισεισμικός σχεδιασμός των κτιρίων γίνεται με βάση τις απαιτήσεις του ικανοτικού σχεδιασμού και πλαστιμότητας. Η αναπόφευκτη ανελαστική συμπεριφορά υπό ισχυρή σεισμική διέγερση κατευθύνεται σε επιλεγμένα στοιχεία και μηχανισμούς αστοχίας.
Ειδικότερα, η έλλειψη ικανοτικού σχεδιασμού των κόμβων και η σαφώς περιορισμένη πλαστιμότητα των στοιχείων οδηγούν σε ψαθυρές μορφές αστοχίας.
Βασικά ο σεισμός επιβάλει στην κατασκευή μια οριζόντια μετατόπιση με μερικές κατακόρυφες συνιστώσες.
Άν η μετατόπιση είναι αρκετά μικρή για να κρατήσει όλα τα μέλη της δομής εντός της ελαστικής περιοχής, η ενέργεια που δημιουργείται, είναι ενέργεια που αποθηκεύεται στη δομή και εκτονώνεται μετά για να επαναφέρει την δομή στην αρχική της μορφή. Σαν το ελατήριο.
Αυτή την αποθήκευση της ενέργειας και εν συνεχεία την απόδοσή της προς την αντίθετη κατεύθυνση που εφαρμόζει ένα ελατήριο, στην δομική κατασκευή την αποθηκεύει και την εκτονώνει το υποστύλωμα και η δοκός.
Με λίγα λόγια, όλη η επιτάχυνση του σεισμού μετατρέπεται σε αποθηκευμένη ενέργεια στην δομή.
Όσο η μετατόπιση κρατά κάθε τμήμα οποιουδήποτε μέλους εντός ελαστικής περιοχής, όλη η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στη δομή θα κυκλοφορήσει στο τέλος του κύκλου, προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Αυτή η περιοχή μετατόπισης ονομάζεται ελαστική περιοχή, στην οποία δεν παρατηρούνται αστοχίες.
Εάν η σεισμική ενέργεια (που μετράται από την επιτάχυνση εδάφους) είναι πάρα πολύ μεγάλη, θα παράγει υπερβολικά μεγάλες μετατοπίσεις που θα προκαλέσουν μια πολύ υψηλή καμπυλότητα στα κατακόρυφα και οριζόντια στοιχεία.
Αν η καμπυλότητα είναι πολύ υψηλή, αυτό σημαίνει ότι η περιστροφή των τμημάτων των στηλών και των δοκών θα είναι πολύ πάνω από την ελαστική περιοχή (Θλιπτική παραμόρφωση σκυροδέματος πάνω από το 0,35% και τάσεις των ινών του οπλισμού πάνω από το 0,2 %) πέραν του ορίου διαρροής.
Όταν η περιστροφή περάσει πάνω από αυτό το όριο ελαστικότητας, η δομή αρχίζει να «διαλύει την αποθήκευση της ενέργειας «μέσω πλαστικής μετατόπισης, το οποίο σημαίνει ότι τα τμήματα θα έχουν μια υπολειμματική μετατόπιση που δεν θα είναι σε θέση να ανακτηθεί (ενώ στην ελαστική περιοχή όλες οι μετατοπίσεις ανακτούνται).
Βασικά ο σχεδιασμός της αντοχής ενός σημερινού κτιρίου περιορίζετε στα όρια του ελαστικού φάσματος σχεδιασμού, και μετά περνά στις προεπιλεγμένες πλαστικές περιοχές διαρροής, οι οποίες είναι προεπιλεγμένες περιοχές μικρών και πολλών διαρροών αστοχίας, (συνήθως σχεδιάζονται να συμβούν στα άκρα των δοκών) ώστε να μην καταρρεύσει η δομή.
Αυτός είναι ο μηχανισμός της πλαστιμότητας ο οποίος εκτονώνει - αφαιρεί μέρος της σεισμικής ενέργεια.
(Η δομή καταρρέει όταν αστοχήσουν τα υποστυλώματα με λοξό / σχήμα αστοχίας)
Αν τα τμήματα που βιώνουν τις πλαστικές παραμορφώσεις, ξεπερνούν το όριο του σημείου θραύσης, και είναι και πάρα πολλές οι εστίες αστοχιών πάνω στην δομή, η δομή θα καταρρεύσει.
Σκοπός του σύγχρονου αντισεισμικού κανονισμού είναι να κατασκευάσει δομές που: α) Σε συχνούς σεισμούς μεγάλης πιθανότητας να συμβούν δεν θα πάθουν τίποτα, β) Σε σεισμούς μέσης πιθανότητας να συμβούν θα πάθουν μικρές, επιδιορθώσιμες ζημιές και γ) Σε πολύ ισχυρούς σεισμούς μικρής όμως πιθανότητας να συμβούν δεν θα έχουμε απώλειες ανθρώπινων ζωών. Άρα δεν θα πρέπει να χρησιμοποιούμε τον όρο «απόλυτα” στις αντισεισμικές κατασκευές. Θα πρέπει να χρησιμοποιούμε τον όρο «ποιοτικές” κατασκευές που σημαίνει εφαρμογή τουλάχιστον των απαιτήσεων όλων των σύγχρονων κανονισμών. Η ποιότητα των κατασκευών και η ασφάλειά τους, είναι και συνάρτηση της οικονομικής κατάστασης των χωρών, μεταξύ των άλλων παραγόντων. Είναι ευνόητο ότι φτωχές χώρες δεν μπορούν να συγκριθούν με χώρες όπου έχουν ακριβούς σύγχρονους αντισεισμικούς κανονισμούς.
Διατμητική αστοχία σκυροδέματος επικάλυψης.
Η συνεργασία μεταξύ σκυροδέματος και χάλυβα 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 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.
Μόλις σας ανάφερα ότι η υπέρ αντοχή του σκυροδέματος στην θλίψη και η υπέρ αντοχή του χάλυβα στον εφελκισμό καταστράφηκαν και δεν ισχύουν
Τι και αν αυτά τα δύο υλικά έχουν υπέρ αντοχές στην θλίψη και τον εφελκυσμό, όταν η συνεργασία τους γεννά μια άλλη δύναμη πάνω στην διεπιφάνεια αυτών των υλικών, αυτή την δύναμη της διάτμησης, στην οποία δεν αντέχει το σκυρόδεμα και καταστρέφεται?
Όσο οπλισμό χάλυβα και να τοποθετήσουμε στην διατομή του τοιχίου, αν καταστραφεί το σκυρόδεμα επικάλυψης παύει η συνεργασία.
Και αυτό συμβαίνει λόγο της υπέρ αντοχής του χάλυβα στον εφελκυσμό και την μικρή αντοχή του σκυροδέματος στην διάτμηση.