Κοινότητα - Πύλη - Περιοδικό Φοιτητών Πανεπιστημίου Αιγαίου -- Πρωτοβουλία MyAegean

. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΦΟΡΤΙΩΝ
ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕ ΦΟΡΕΙΣ

Λόγω της μονολιθικής φύσης του, ο φέροντας οργανισμός αποτελεί ένα συνεχές πλαίσιο.
Στην περίπτωση πλευρικών φορτίων, όπως στην περίπτωση σεισμικού φορτίου ή φορτίου ανέμου, η ανάληψη των φορτίων γίνεται από τις πλάκες, και απ΄αυτές μεταφέρονται στα κατακόρυφα στοιχεία (τοιχώματα ή πλαίσια) και στη συνέχεια στο έδαφος.

Οι πλάκες, οι οποίες στην περίπτωση αυτή δρούν οριζοντίως υπό την δράση των πλευρικών φορτίων μετατοπίζονται οριζοντίως αναγκάζοντας σε μετατόπιση και τα κατακόρυφα στοιχεία με τα οποία είναι συνδεδεμένες.
Η μετατόπιση των πλακών είναι διαφορετική σε διαδοχικές στάθμες και, γι αυτό, τα κατακόρυφα μέλη υπόκεινται σε διαφορετικές μετατοπίσεις στα άκρα τους και εντείνονται.

Στην περίπτωση των πλευρικών φορτίων, δεν είναι δυνατή η ανεξάρτητη ανάλυση
για κάθε στάθμη του φέροντα οργανισμού, καθώς, επιπονούνται άμεσα τα μέλη σ΄όλες τις στάθμες του φέροντα οργανισμού.
Ο φέροντας οργανισμός οφείλει να σχεδιαστεί ενιαίος ως χωρικό πλαίσιο.

Πλάκες
Οι πλάκες στην περίπτωση της πλευρικής φόρτισης, αν φέρουν περιμετρικά δοκούς και δεν έχουν σημαντικά ανοίγματα, δρουν ως διαφράγματα: ( απλά μετατοπίζονται, χωρίς να καμπυλώνονται δηλαδή χωρίς καμπτικό βέλος).

Αν έχουν σημαντικά ανοίγματα δρούν ως καμπτόμενες

∆ιασύνδεση οργανισμου πληρώσεως, και φέροντα Οργανισμού
Στην περίπτωση των πλευρικών φορτίων μετέχει στην ανάληψη του φορτίου και ο οργανισμός πληρώσεως, καθώς κατά κανόνα είναι σ΄ επαφή με το πλαίσιο του φέροντα οργανισμού.
Η ανάληψη αυτή είναι τόσο πιο μεγάλη, όσο πιο παραμορφώσιμο είναι το πλαίσιο του φέροντα οργανισμού και όσο πιο δύσκαμπτη είναι η τοιχοποιϊα, διότι η ένταση είναι αποτέλεσμα παρεμποδιζόμενης παραμόρφωσης.
Επειδή, όμως, οι τοιχοποιϊες, αυξάνοντας τη δυσκαμψία της κατασκευής, μειώνουν τη ιδιοπερίοδό της και αυξάνουν το σεισμικό φορτίο, η παραπάνω ευνοϊκή επιρροή τους αίρεται σε μεγάλο βαθμό και, συνήθως, αμελείται.

Κατ αυτόν τον τρόπο σχεδιάζονται οι σημερινές κατασκευές.
Οι παρατηρήσεις μου πάνω σε αυτά που ανέφερα πιο πάνω είναι οι εξής.

Αν σχεδιάζουμε ελαστικά, πράγματι η τοιχοπληρώσεις αυξάνουν την δυσκαμψία της κατασκευής, και αυξάνουν και το σεισμικό φορτίο.
Ερώτημα 1) Σας έχω αναλύσει γιατί είναι άστοχο να σχεδιάζουμε μονολιθικά, ( ταλάντωση σε συνδυασμό με τα στατικά κάθετα φορτία = αστοχία ) αλλά σας έχω αναλύσει και το λόγο της αστοχίας, καθώς και την μέθοδο αποτροπής της αστοχίας των μονολιθικών κατασκευών.

Αφού τώρα ξέρουμε και τον λόγο και την μέθοδο αποτροπής της αστοχίας, των μονολιθικών κατασκευών, ποιος είναι ο λόγος που συνεχίζετε να σχεδιάζετε ελαστικά?
Σχεδιάζετε ελαστικά για να έχετε περισσότερες παραμορφώσεις και περισσότερες επισκευές?
Ή σχεδιάζετε ελαστικά για να έχετε ποιο αδύναμους φέροντες στις τέμνουσες και στις στρεπτομεταφορικές μετακινήσεις των πλακών?

2) Για το σεισμικό φορτίο των τοιχοπληρώσεων.
Αφού υπάρχει που υπάρχει, αυτό το φορτίο, γιατί δεν χρησιμοποιείται την τοιχοποιία ως αμιγώς φέροντα οργανισμό, σε συνδυασμό με τα υποστυλώματα?
Αν θέλετε ελαστική κατασκευή, γιατί βάζετε το σενάζι στην τοιχοποιία?
Τελικά ξέρουμε τι θέλουμε ναι ή όχι?

Κάθε κατασκευή είναι μοναδική ως προς κάποια αρχιτεκτονικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά της και η διαμόρφωση του φέροντα οργανισμού της δεν μπορεί να τυποποιηθεί, ούτε να προκύψει από υπολογισμούς.
Απαιτείται κατανόηση του μηχανισμού ανάληψης και κατανομής των φορτίων στο σύνολο της κατασκευής.
Αποδεκτές είναι όλες οι λύσεις που είναι συμβατές με τον τύπο επιπόνησης της κατασκευής.
Η βέλτιστη λύση, όμως, απαιτεί δημιουργική σύλληψη.

3) Η κάθετη προένταση των υποστυλωμάτων επιβάλει πρόσθετα φορτία.
Η τοιχοπληρώσεις επιβάλουν πρόσθετα φορτία στα υποστυλώματα.
Οπότε η προένταση επιβάλει φορτία όπως τα επιβάλουν και οι τοιχοπληρώσεις.
Δηλαδή τα υποστυλώματα ( προπαντός του ισογείου ) στην πραγματικότητα είναι προτεταμένα και μόνο από το βάρος της τοιχοποιίας.
Γιατί εγώ θέλω να επιβάλω πρόσθετη προένταση στα υποστυλώματα?
Απάντηση
1) Η προένταση δεν διαθέτει μάζα.... οπότε δεν έχει αδράνεια, η οποία δημιουργεί φορτίσεις.
Διότι στην πραγματικότητα φόρτιση δεν δημιουργεί ο σεισμός, αλλά η άρνηση της μάζας να μεταβάλει την αρχική της κατάσταση ακινησίας ή κίνησης στην οποία βρίσκεται.
Η τοιχοποιία διαθέτει μάζα, οπότε και πρόσθετες φορτίσεις στην κατασκευή.
Η προένταση των υποστυλωμάτων έχει να δώσει μόνο τα οφέλη της προέντασης που είναι γνωστά από την βιβλιογραφία.
Φυσικά η επιβολή πρόσθετων φορτίων προέντασης, εκτός αυτών της τοιχοποιίας, συνεπάγεται με αύξηση των διαστάσεων των υποστυλωμάτων, καθώς και αύξηση του οπλισμού.
Είναι έτσι ή όχι?
Εγώ λέω όχι διότι.... από την άλλη η προένταση εν σχέση με τον απλό οπλισμό, αυξάνει την ενεργό διατομή του υποστυλώματος, οπότε μειώνει την διατομή του, ή το χειρότερο είναι η διατομή του υποστυλώματος να παραμείνει ως έχει.
Άλλωστε σε εφαρμοσμένη έρευνα που έγινε στο Ε.Μ.Π για την ευρεσιτεχνία, έγιναν μη γραμμικές στατικές αναλύσεις ( pushover )
με σκοπό τη σχεδίαση του διαγράμματος τέμνουσας βάσης - μετατόπισης του κόμβου ελέγχου, και την εύρεση της φέρουσας ικανότητας της κατασκευής σε πλευρικά φορτία, με και χωρίς το σύστημά μου.

Διαπιστώθηκε ότι αν το σύστημα εφαρμόζετε σε όλα τα υποστυλώματα, με εφαρμογή της προέντασης, τότε οδηγεί σε σημαντικά αυξημένες τιμές της φέρουσας ικανότητας. ( Περισσότερα αποτελέσματα σε προηγούμενη ανάρτηση )

2) Έχουμε και την αντίδραση στο δώμα, που δεν είναι προένταση, αλλά μηχανισμός απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας.
3) Έχουμε και την τοιχοποιία την οποία αν την σχεδιάσουμε σαν φέροντα οργανισμό, ( και όχι σαν στατικό φορτίο του φέροντα σκελετού.) καταργούμε τα υποστυλώματα κάνοντας την κατασκευή πιο οικονομική.
4) Έχουμε καλύτερο έδαφος θεμελίωσης.
5) Έχουμε ένα μηχανισμό, ο οποίος εξαλείφει τα ως τώρα προβλήματα της προέντασης.
Και να θυμάστε πάντα ότι.... τώρα ξέρουμε και τι κάνει τις μονολιθικές κατασκευές να αστοχούν, και έχουμε και το φάρμακο.

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/

Η βιβλιογραφία των μηχανικών λέει ότι όταν υπάρχει διέγερση ενός σεισμού....

( Οι πλάκες, στην διέγερση ενός σεισμού, υπό την δράση των πλευρικών φορτίων μετατοπίζονται οριζοντίως αναγκάζοντας σε μετατόπιση και τα κατακόρυφα στοιχεία με τα οποία είναι συνδεδεμένες. )

Διαφωνώ πλήρως με αυτήν την άποψη.
Για μένα.....
Τα υποστυλώματα μεταφέρουν στις πλάκες τα πλευρικά φορτία του σεισμού, και όχι οι πλάκες στα υποστυλώματα.

Αυτό αν συμβαίνει οδηγεί σε λάθος σχεδιασμό ως προς τις τέμνουσες που δημιουργούνται κοντά στο υποστύλωμα της βάσης.
Γιατί άλλη είναι η τιμή τάσης ( μεγαλύτερη ) της τέμνουσας που δημιουργείται από την μεταφορά των πλευρικών φορτίων του σεισμού από τα υποστυλώματα, της βάσης προς τις πλάκες,
και άλλη είναι η τιμή τάσης της τέμνουσας όταν μεταφέρονται από τις πλάκες προς τα υποστυλώματα.

Διότι..
Η επιτάχυνση στον κόμβο της βάσης, είναι πολύ μεγαλύτερη από ότι είναι στους άλλους κόμβους, λόγο του ότι στους άνω κόμβους μεσολαβεί η ελαστική περιοχή του υποστυλώματος, ενώ η βάση είναι τοποθετημένη μέσα στα πρανή του εδάφους και ακολουθεί την επιτάχυνση του, την οποία την μεταφέρει στον άκαμπτο πρώτο κόμβο του ισογείου άμεσα με μηδενική πλαστιμότητα.

Αυτό σε συνδυασμό με τα μεγαλύτερα στατικά φορτία που δέχεται το υποστύλωμα του ισογείου, που το κάνουν ακόμα περισσότερο άκαμπτο ( λόγο στατικής προέντασης ) το κάνει να εγκρίνεται σαν τα κοντά υποστυλώματα.

Αν το σκεπτικό του σχεδιασμού είναι ότι οι πλάκες, στην διέγερση ενός σεισμού υπό την δράση των πλευρικών φορτίων μετατοπίζονται οριζοντίως αναγκάζοντας σε μετατόπιση και τα κατακόρυφα στοιχεία με τα οποία είναι συνδεδεμένες, τότε η σχεδιαζόμενη επιτάχυνση του σεισμού στον κόμβο βάσης είναι λανθάνουσα, διότι μεσολαβεί η ελαστική περιοχή του υποστυλώματος, δίνοντας λανθάνουσες τιμές επιτάχυνσης του κόμβου βάσης.

Την να την κάνουμε την πλαστιμότητα που υφίσταται από εκεί και πάνω, όταν έχουμε αστοχία στον κόμβο της βάσης, ανάμεσα στην μαλακή και άκαμπτη περιοχή? (κρίσιμη περιοχή)

Θα μου πείτε ότι αυξάνεται τις διαστάσεις και τον οπλισμό στα υποστυλώματα του ισογείου, και αντιμετωπίζεται το πρόβλημα.
Σωστά.....αλλά χάνεται σε πλαστιμότητα, και μεταφέρεται το πρόβλημα πάρα πάνω?

Ακόμα όσο περισσότερο αυξάνεται τις διαστάσεις και τον οπλισμό στα υποστυλώματα του ισογείου, τόσο περισσότερο καταπονούνται οι πεδιλοδοκοί και οι δοκοί με τις πλάκες με τέμνουσες.

Η λύση είναι μία.
Να μεταφέρουμε τις φορτίσεις του σεισμού και τις τέμνουσες σε άλλες ισχυρότερες διατομές, ( εγκάρσια των υποστυλωμάτων ) και να τις αποτρέψουμε να εμφανιστούν στους κόμβους.
Πως .... το εξηγώ στην ανάρτηση με τίτλο..
Πως με την εφαρμογή του ελκυστήρα μεταφέρονται οι τέμνουσες, από την οριζόντια στην κάθετη διατομή της κολόνας

O μηχανισμός της ευρεσιτεχνίας κάνει ότι επιθυμεί να σχεδιάσει ένας μηχανικός.
Κάνει μερική η πλήρη προένταση, πάκτωση, τριπλή απορρόφηση σεισμικής ενέργειας, βελτίωση σαθρών εδαφών, και κατευθύνει τις φορτίσεις του σεισμού σε ισχυρές διατομές.
Βασικά αλλάζει τον σχεδιασμό που εσείς κάνετε ως τώρα.

Υπάρχει ένας καθηγητής του Α.Π.Θ ο οποίος έκανε μία σπουδαία αντισεισμική ανακάλυψη για τις κατασκευές.
Διάβασε εδώ http://excellence.minedu.gov.gr/list...6-tsonos-model
Έγινε μεγάλο θέμα, γιατί του είπε μπράβο ο Καθηγητής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϋ, Κ. Μ. Mosalam,
Ο ίδιος καθηγητής έκανε θετικά σχόλια και για μένα.....τίποτα άλλο.
Στο κάτω κάτω ο κύριος Τσόνος ανακάλυψε ένα μαθηματικό μοντέλο το οποίο υπολογίζει
τις ισχυρές δυνάμεις που αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια των σεισμικών δονήσεων και προκαλούν στους κόμβους σημαντικές βλάβες που μπορούν να οδηγήσουν στην κατάρρευση των κτιρίων.
Εάν με τη βοήθεια του μοντέλου οι δυνάμεις στους κόμβους διατηρηθούν χαμηλές, οι βλάβες εκτρέπονται στα δοκάρια αποτρέποντας έτσι την κατάρρευση των οικοδομών.

Εγώ ανακάλυψα κάτι καλύτερο από αυτό....
Μέσο του μηχανισμού του ελκυστήρα εκτρέπω τις τέμνουσες από τους κόμβους, και τις οδηγώ σε μεγάλες ασφαλέστερες διατομές .. αυτές της κάθετης τομής των υποστυλωμάτων.

Εσείς θεωρείται ότι ο ένας όροφος είναι πάνω στον άλλο, και διακόπτεται από τα διαφράγματα των πλακοδοκών.
Εγώ θεωρώ το υποστύλωμα σαν ένα καθ όλον το ύψος του κτιρίου, προτεταμένο από το δώμα μέχρι και την βάση, με ισχυρή πάκτωση της κατασκευής με το έδαφος στο ύψος της θεμελίωσης, και χωρίς διαφράγματα.
Δηλαδή ο εφελκυσμός του τένοντα είναι ενιαίος καθ όλον το ύψος του υποστυλώματος και του κτιρίου και αρχίζει από την πρώτη ίνα στο δώμα και την πρώτη ίνα της βάσης
Δηλαδή δεν είναι σταδιακός ο εφελκυσμός στα υποστυλώματα ανά όροφο ( λόγο διαφράγματος των πλακών )
Τις πλάκες τις θεωρώ σαν πλάγιες φορτίσεις.

Δηλαδή με την κατάλληλη διαστασιολόγιση δημιουργό ένα και μόνο ένα άκαμπτο καθ όλο το ύψος ισχυρό δομικό στοιχείο πακτωμένο ισχυρά με το έδαφος, το οποίο αντιστέκεται στην ροπή που του εφαρμόζουν οι καθ ύψος πλάκες λόγο αδράνειας.
Αυτά τα στοιχεία μπορεί να είναι υποστυλώματα, φρεάτια τοιχία, ή ακόμα και όλη η μονολιθική κατασκευή.
Η πάκτωση εδάφους και δομικού στοιχείου εφαρμόζει μία αντίσταση στο δώμα και στην βάση και η αντίσταση αυτή είναι η μαθηματική εξίσωση ισορροπίας της απόκρισης του κτιρίου προς τις φορτίσεις του σεισμού.
Αν κάνεις ένα απλό σχεδιάγραμμα δυνάμεων, θα διαπιστώσεις ότι οι τέμνουσες είναι μηδενικές στους κόμβους, διότι εκτρέπονται ως κάθετες τέμνουσες στην κάθετη διατομή του υποστυλώματος.
Αυτή η διατομή είναι πιο μεγάλη οπότε και πιο ισχυρή από την διατομή κάτοψης του υποστυλώματος.
Αυτό κάνει την διαφορά στην φέρουσα ικανότητα του κτιρίου.
Τώρα αν..αντί πάκτωση που εφαρμόζουμε στο υποστύλωμα, του εφαρμόσουμε προένταση στα πλαίσια της επαλληλίας, έχουμε επιπροσθέτως και τα καλά της προέντασης τα οποία υπάρχουν στην βιβλιογραφία των μηχανικών.

Ακόμα εγώ κάνω και εφαρμοσμένη έρευνα στο Ε.Μ.Π με τα πρώτα αποτελέσματα να είναι πάρα πολύ θετικά, και να εμπεδώνουν αυτά που λέω.

Χωρίς τους ακαδημαικούς, πως αλλιώς θα αποδείξω την χρησιμότητα της ευρεσιτεχνίας?
Χωρίς αποτελέσματα ακαδημαικά, και δημοσιεύσεις σε επιστημονικά περιοδικά με κριτές, ποια πολεοδομία θα σου δώσει άδεια κατασκευής με την μέθοδο της ευρεσιτεχνίας μου?
Υ.Γ
Οι μηχανικοί πρέπει να κάνουν την αυτοκριτική τους στο τι πραγματικά θέλουν.
Ασφάλεια στις κατασκευές, ή μικρό κόστος?
Πως είναι δυνατόν να σχεδιάζεται με μερική αντισεισμική προστασία, χωρίς να έχετε αντιρρήσεις τεχνικής και ηθικής φύσης?
Πρώτα απ’ όλα κάθε αντισεισμική προστασία δεν μπορεί να είναι παρά μερική.
Ο σχεδιασμός που κάνετε είναι πάντα πιθανοτικού χαρακτήρα
Οι αβεβαιότητες στην πληθώρα των παραμέτρων που υπεισέρχονται κατά τον σχεδιασμό, καθιστά αδύνατη την ακρίβεια προσδιορισμού του βαθμού της αντισεισμικής προστασίας.
Για τον λόγο αυτό χρειαζόμαστε την έρευνα, ώστε στο τέλος να μπορούμε να σχεδιάζουμε κατασκευές όπου η φέρουσα ικανότητά τους θα ξεπερνά την πληθώρα των παραμέτρων, και θα είναι αλώβητες με ανεκτό κατασκευαστικό κόστος.
Αυτό για μένα θα είναι το Απόλυτο αντισεισμικό σύστημα ή μέθοδος.
Αυτό προσπαθώ να κάνω εγώ και οι ακαδημαικοί που ασχολούνται με την έρευνα, και κάθε προσγειωμένος ερευνητής, ο οποίος δεν θεωρεί τους κανονισμούς αλάνθαστους.

α) Αν έχουμε ένα υποστύλωμα με πολύ μικρή διατομή κάτοψης και πολύ μεγάλο ύψος, του οποίου η βάση είναι τοποθετημένη μέσα σε χαλαρό έδαφος .
Αν του εφαρμόσουμε στο άνω άκρο του ένα πλάγιο φορτίο, αυτό ....
1) Θα λυγίσει πριν αστοχήσει.
2) Η διεπαφή της βάσης και του εδάφους δεν θα αλλάξει, διότι το υποστύλωμα δεν είναι αρκετά ισχυρό και η εφαρμοζόμενη ροπή του υποστυλώματος προς την μερικός πακτωμένη βάση, δεν είναι αρκετή για να την ανασηκώσει από το έδαφος.
Η πλάγια φόρτιση που εφαρμόσαμε στο υποστύλωμα, απορροφήθηκε από αυτό σταδιακά, και όχι ακαριαία, λόγο της πλαστιμότητας που αυτό διαθέτει.
Ναι μεν παραμορφώθηκε, αλλά δεν αστόχησε, διότι ο χρόνος που εφαρμόσαμε το φορτίο, σε συνδυασμό με την ελαστική ιδιότητα της μικρής διατομής και την ιδιότητα του υλικού να παραμορφώνεται, απορρόφησε σταδιακά την φόρτιση.
Συμπέρασμα
Ο χρόνος ( επιτάχυνση ) και η πλαστιμότητα έχουν ενεργό ρόλο προς την απορρόφηση ενός πλάγιου φορτίου.

β) Αν έχουμε ένα υποστύλωμα με μεγάλη διατομή κάτοψης, και μικρό ύψος, του οποίου η βάση είναι τοποθετημένη μέσα σε χαλαρό έδαφος .
Αν του εφαρμόσουμε στο άνω άκρο του ένα πλάγιο φορτίο, αυτό ....
1) Δεν θα λυγίσει,
2) Θα μετατρέψει και θα μεταφέρει ακαριαία όλα τα φορτία υπό μορφή ροπής στην βάση.
Η βάση θα σηκωθεί από την μία πλευρά της από το έδαφος
Το έδαφος καθώς και το υποστύλωμα θα υποστούν μεγαλύτερα φορτία, λόγο της έλλειψης πλαστιμότητας, που έχει σαν αποτέλεσμα την μετάδοσης ακαριαίας μεγάλης επιτάχυνσης, οπότε και περισσότερων φορτίων αδράνειας.


Με τα πάρα πάνω που ανέφερα και όλοι ξέρουμε, βγάζουμε το συμπέρασμα ότι ...
α) Αν το πλάστιμο υποστύλωμα έχει πεδιλοδοκούς και πλακοδοκούς, οι ροπές των κόμβων είναι μικρότερες λόγο της πλάστιμης ιδιότητας του κορμού του υποστυλώματος.
β) Αν το άκαμπτο υποστύλωμα έχει πεδιλοδοκούς και πλακοδοκούς, οι ροπές των κόμβων είναι μεγαλύτερες λόγο μη διαθέσιμης πλαστιμότητας.
Με λίγα λόγια, η πλαστιμότητα μειώνει την επιτάχυνση και κατανέμει σταδιακά και ομοιόμορφα τα φορτία σε περισσότερες διατομές του υποστυλώματος, αλλά ..... παραμορφώνει τα πάντα.

Το ερώτημα που θέτω τώρα είναι το εξής.
α) Αν μεγαλώσουμε τα πλάγια εφαρμοζόμενα φορτία και στα δύο υποστυλώματα που ανέφερα πριν, αλλά....
το άκαμπτο υποστύλωμα το πακτώσουμε τώρα ισχυρά με το έδαφος,... ενώ το πλάστιμο όχι....πιο από τα δύο υποστυλώματα θα καταπονήσει περισσότερο τους κόμβους με ροπές, οι οποίες θα καταλήξουν σε εφαρμοσμένες τέμνουσες πάνω στην εγκάρσια τομή του υποστυλώματος?
β) Πια από τις δύο εγκάρσιες τομές των υποστυλωμάτων θα αντέξει τις τέμνουσες βάσης? η πλάστιμη με μικρή διατομή, ή η άκαμπτη με μεγάλη διατομή?

Απάντηση
α) Το άκαμπτο υποστύλωμα λόγο του ότι είναι πακτωμένο με το έδαφος, θα φέρει μια αντίσταση στην τάση ροπής που εφαρμόζει το υποστύλωμα προς την βάση.
Αυτή η αντίσταση θα μεταφέρει τις τέμνουσες, από τους κόμβους που εφαρμόζονταν πριν, στην κάθετη διατομή του άκαμπτου υποστυλώματος.
Δηλαδή η πάκτωση του άκαμπτου υποστυλώματος με το έδαφος, εκτρέπει τις φορτίσεις των ροπών από τους κόμβους, και τις μεταβιβάζει στον κάθετο άξονα του υποστυλώματος.
Ερώτηση
Δηλαδή οι κόμβοι δεν δέχονται πια ροπές?
Απάντηση
Όχι,...γιατί κάναμε εκτροπή των ροπών....αλλά...παραμένουν οι τέμνουσες οι οποίες όμως δημιουργούνται από άλλες αιτίες, και όχι από τις ροπές.
Οι τέμνουσες που παραμένουν στην διατομή του υποστυλώματος είναι οι τέμνουσες οι οποίες δημιουργούνται λόγο αδράνειας της κατασκευής από την επιβαλλόμενη επιτάχυνση του σεισμού προς την κατασκευή. ( απλά μεταφορικές τέμνουσες )
Τις τέμνουσες που εκ τρέψαμε λόγο πάκτωσης, είναι μεν και αυτές τέμνουσες, αλλά δημιουργούνται από άλλη αιτία.
Η αιτία αυτή είναι... η μετατόπιση του άνω άκρου του κάθετου υποστυλώματος, ως προς τον κάθετο άξονά του, που έχει σαν αποτέλεσμα στον κόμβο να δημιουργούνται ροπές λόγο του ότι το υποστύλωμα εξασκεί τάσεις ανόδου στην δοκώ, η οποία όμως δεν μπορεί να ανέλθει, λόγο του ότι δέχεται μεγαλύτερα στατικά φορτία από τις ανοδικές τάσεις που εφαρμόζει σε αυτήν το υποστύλωμα.
Η πάκτωση του άκαμπτου υποστυλώματος, σταματάει την μετατόπιση του άνω άκρου του υποστυλώματος, ( ταλάντωση ) οπότε σταματά την μετατόπιση του κάθετου άξονά του, οπότε μηδενίζει τις ροπές στους κόμβους, οπότε μηδενίζει και τις τέμνουσες που δημιουργούν οι ροπές των κόμβων, αφού αυτές πια δεν υφίστανται.
Αυτή η απάντηση είναι ως προς την α) ερώτηση....πάμε τώρα στην ..

β) Πια από τις δύο εγκάρσιες τομές των υποστυλωμάτων θα αντέξει τις τέμνουσες βάσης? η πλάστιμη με μικρή διατομή, ή η άκαμπτη με μεγάλη διατομή?
Απάντηση..
Τέμνουσα βάσης εγώ εννοώ την τέμνουσα η οποία δημιουργείτε από μεταφορικούς λόγους, και όχι την τέμνουσα που δημιουργείτε από τις ροπές των κόμβων.
Αυτή η τέμνουσα, καταπονεί περισσότερο το υποστύλωμα του ισογείου.
Δύο είναι οι λύσεις για να την αντιμετωπίσουμε.
α) Αυξάνουμε την διατομή του υποστυλώματος του ισογείου.
β) Εφαρμόζουμε κάθετη προένταση.

Ο ελκυστήρας για να είναι χρήσιμος, θέλει το υποστύλωμα να έχει μεγάλη διατομή κάτοψης, έτσι και αλλιώς, ώστε να μπορούμε να εφαρμόσουμε διπλή πάκτωση στο υποστύλωμα ( τοιχίο ) για ευνόητους λόγους.
Αυτό και μόνο αυξάνει συγχρόνως και την αντοχή του στις μεταφορικές τέμνουσες.
Αν με τον μηχανισμό του εφαρμόσουμε και προένταση αντί πάκτωση, τότε μεγαλώνουμε την ενεργή του διατομή, οπότε και την αντοχή του στις τέμνουσες κατά 33%
Πιστεύω να σας κάλυψα τις απορίες, γιατί το μεγάλο άκαμπτο υποστύλωμα θέλει πάκτωση, ή για μένα καλύτερα προένταση στα πλαίσια επαλληλίας της αντοχής του σ.θρ του υποστηλώματος.

Δηλαδή με το πακτωμένο η καλύτερα προτεταμένο υποστύλωμα,
α)σταματάμε τις παραμορφώσεις, του φέροντα, γιατί εκ τρέπουμε τις ροπές από τους κόμβους σε μεγαλύτερες και ανθεκτικότερες διατομές. ( εκ τρέπουμε τις ροπές, από την μικρή εγκάρσια διατομή του υποστυλώματος, στην μεγαλύτερη ισχυρότερη κάθετη διατομή του. )
β) Ακυρώνουμε την επιβολή των στατικών φορτίων, που σε συνδυασμό με την ταλάντωση, επιβάλουν μεγάλες αστοχίες στους κόμβους, διότι η βάση παραμένει στο έδαφος, και τα στατικά φορτία εξισώνονται με την αντίδραση του εδάφους.
γ) Με την εφαρμογή της προέντασης αυξάνουμε την αντοχή του υποστυλώματος στην τέμνουσα βάσης.

δ) Αδρανής οπλισμός και πλαστημότητα = επισκευές, μικρότερες αντοχές στην τέμνουσα βάσης, λιγότερες κρίσιμες διατομές, μηχανισμός ορόφου και αστοχία.
Προένταση και πάκτωση των υποστυλωμάτων = λιγότερες επισκευές, μεγαλύτερες αντοχές.
Στο Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών, στο
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο από τον κύριο καθηγητή Μανώλη Παπαδρακάκη, έγιναν μη γραμμικές στατικές αναλύσεις ( pushover )
με σκοπό τη σχεδίαση του διαγράμματος τέμνουσας βάσης - μετατόπισης του κόμβου ελέγχου, και την εύρεση της φέρουσας ικανότητας της κατασκευής σε πλευρικά φορτία, με και χωρίς το σύστημά μου.

Διαπιστώθηκε ότι αν το σύστημα εφαρμόζετε σε όλα τα υποστυλώματα, τότε οδηγεί σε σημαντικά αυξημένες τιμές της φέρουσας ικανότητας.
Συγκεκριμένα σε ένα πενταώροφο

εφαρμόσανε θλιπτικό φορτίο 1,200 kN σε κόμβους της ανώτατης στάθμης, λόγω της δύναμης προέντασης.
Αρχικά φόρτισαν τα τέσσερα γωνιακά υποστυλώματα, ενώ στην συνέχεια φόρτισαν όλα τα εννέα υποστυλώματα του κτιρίου.
Η επιβαλλόμενη τάση σε κάθε υποστύλωμα είναι.
1200kN ( κολόνες 0,30 m x 0,40 m x 3,00m ) = 10 MPa

Στην οριακή κατάσταση αστοχίας του υποστυλώματος λόγο θλίψης ( λαμβάνοντας υπόψη και τον συντελεστή ασφαλείας που έχει τιμή 1,5 για το σκυρόδεμα ),η τάση θραύσης για σκυρόδεμα C 30 είναι. 30MPa/1.5=20 MPa

Επομένως η επιβαλλόμενη τάση στα υποστυλώματα είναι στο 50% της τάσης θραύσης.

Η μέγιστη τιμή μετατόπισης χωρίς την εφαρμογή της προέντασης (συμβατικές κατασκευές ) είναι 900,62kN για μετατόπιση 0.1296 m

Η μέγιστη τιμή μετατόπισης με την εφαρμογή θλιπτικού φορτίου 1,200 kN σε όλους τους κόμβους της ανώτερης στάθμης είναι 1,179.33kN για μετατόπιση 0.0864 m

H βελτίωση στη φέρουσα ικανότητα είναι 1,179.33 - 900.62 = 272.71 kN

H βελτίωση στη μέγιστη τέμνουσα βάσης είναι 278.71/900.92=30.9%

Ακόμα
Γνώμη του διεθνούς γραφείου διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για τον Υδραυλικό ελκυστήρα
Έχει πολύ θετική γνώμη για τον υδραυλικό ελκυστήρα.
Εξετάζετε από επιστήμονες του είδους.

http://postimage.org/image/32vfj43z8/
http://postimage.org/image/2g4sfacsk/
http://postimage.org/image/332ou0y04/
http://postimage.org/image/33322bpyc/

Πως καταργούμε τον μηχανισμό ορόφου με την ευρεσιτεχνία
Αν μπορέσουμε να αλλάξουμε την κατεύθυνση των σεισμικών φορτίσεων και να τις κατευθύνουμε ( όχι εκεί που θέλουν αυτές, εγκάρσια των υποστυλωμάτων, αλλά..) στις κάθετες διατομές των υποστυλωμάτων, ( ή καλύτερα κάθετες διατομές τοιχίων με διπλή πάκτωση ) που είναι ικανές να τις παραλάβουν, αυτό καταργεί αυτομάτως τον μηχανισμό ορόφου.
Διότι ο μηχανισμός ορόφου δημιουργείται μόνον όταν οι πλάγιες φορτίσεις του σεισμού εφαρμοσθούν εγκάρσια των διατομών των υποστυλωμάτων ενός μαλακού ορόφου.
Αυτό κάνει η ευρεσιτεχνία.
αλλάζει την κατεύθυνση των σεισμικών φορτίσεων, από πλάγιες που είναι τις μετατρέπει σε κάθετες φορτίσεις, και σχεδιάζει το υποστυλώμα από την βάση μέχρι το δώμα σαν να είναι ένα υποστύλωμα,..... και όχι σαν να είναι πολλά υποστυλώματα τα οποία χωρίζονται από τα διαφράγματα των πλακών.
Αυτό καταργεί τον μηχανισμό ορόφου, διότι τώρα πια δεν υπάρχει μαλακός όροφος, διότι δεν υπάρχουν μεγάλες πλάγιες φορτίσεις.
Αυτό κάνει η πάκτωση του δώματος με το έδαφος, και η αντίδραση του δώματος και της βάσης προς την ταλάντωση του φέροντα οργανισμού.
Δηλαδή αυτή η αντίδραση του τοιχίου προς την ταλάντωση στο δώμα και την βάση, είναι η
σεισμική απόκρισης της κατασκευής που απαιτείται για τον σχεδιασμό των δυναμικών εξισώσεων ισορροπίας, χωρίς μηχανισμό ορόφου, χωρίς ικανοτικό σχεδιασμό, και άλλων περίπλοκων δυναμικών εξισώσεων ισορροπίας, διότι τώρα οι πλάγιες φορτίσεις του σεισμού δεν είναι πλάγιες διότι η ευρεσιτεχνία τις εκτρέπει σε κάθετες.

Διαγωνισμός Επιχειρηματικότητας & Καινοτομίας
Crazy Business Ideas
Βάζεις την τρέλα; Βάζουμε το business.
Λάβε κι εσύ μέρος στον πιο “crazy” διαγωνισμό
επιχειρηματικότητας και καινοτομίας.

Αν σας αρέσει η ευρεσιτεχνία μου, ψηφίστε την μέσω του Facebook
κάνε like...
Εδώ http://www.crazybusinessideas.gr/el/crazy-ideas/idea/to-apo...ikon-ergon

και εδώ http://www.crazybusinessideas.gr/el/crazy-ideas/idea/antise...ro-peirama

Ερωτήσεις - Απαντήσεις (Ε.Α.Κ./Ε.Κ.Ω.Σ.) Μέρος 1 - Κωδικοποίηση
http://www.oasp.gr/node/85
ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΕΣ
http://www.oasp.gr/userfiles/15_%CE%95%CE%A5%CE%A1%CE%95%CE...(1-22).pdf

Στο pdf με τις Ευρεσιτεχνίες υπάρχουν τέσσερα ονόματα τα οποία έκαναν αίτηση στον ΟΑΣΠ για να εισάγουν τις αντισεισμικές ευρεσιτεχνίες τους στους ισχύοντες Κανονισμούς.

Η Μόνιμη Επιστημονική Επιτροπή Υποστήριξης Αντισεισμικού Κανονισμού δηλώνει αναρμόδια να εξετάσει και να εισάγει στον αντισεισμικό κανονισμό τις τρεις από τις τέσσερις ευρεσιτεχνίες ?
Η δεύτερη είναι η δική μου με όνομα Ιωάννης Λυμπέρης.

Οι ερωτήσεις είναι ....
1) Γιατί είναι αναρμόδιοι για τους τρεις, και αρμόδιοι για τον έναν?
2) Αν γίνει δημοσίευση εφαρμοσμένης έρευνας σε αρμόδια επιστημονικά περιοδικά θα δεχτούν να την βάλουν στον αντισεισμικό κανονισμό, ή τσάμπα τα έξοδα ο κόπος και ο χρόνος?
3) Τελικά υπάρχει αρμόδιος φορέας στην Ελλάδα για τις αντισεισμικές εφευρέσεις, ή μόνο ο ΟΑΣΠ μπορεί να νομοθετεί και να αλλάζει τους κανονισμούς?
Πως γίνεται να είναι αρμόδιος να αλλάζει τους κανονισμούς, και αναρμόδιος να εκτιμήσει αντισεισμικές ευρεσιτεχνίες στις οποίες έχει γίνει εφαρμοσμένη έρευνα από Ελληνικό Πανεπιστήμιο ?

4) Δηλαδή ότι αντίκειται στον κανονισμό σκυροδέματος ....δεν μπαίνει μέσα?
Πως γίνεται μία αντισεισμική ευρεσιτεχνία να είναι ευρεσιτεχνία όταν δεν περιέχει το ΝΕΟΝ ?
Μία ευρεσιτεχνία γίνεται για να λύσει υπάρχοντα προβλήματα του κανονισμού.
Φυσικά αν εμπεριέχει το ΝΕΟΝ δεν θα συμφωνεί με τον κανονισμό.
Όμως δεν μπορεί να μπει στον κανονισμό, γιατί αντίκειται σε αυτόν????????????
Πάντως πρέπει να τους αναγνωρίσουμε ότι είναι αρμόδιοι για να απαγορεύσουν οτιδήποτε αντίκειται στον κανονισμό σκυροδέματος.

Οι σεισμοί των τελευταίων δεκαετιών σε όλο τον κόσμο, καθώς και οι πρόσφατοι σεισμοί στη
Ελλάδα, έχουν θέσει σε πρώτη προτεραιότητα το μείζον κοινωνικό και οικονομικό θέμα της
σεισμικής συμπεριφοράς και της γενικότερης αντισεισμικής προστασίας των κατασκευών
έναντι των σεισμών.

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 αυτή την παίρνουν διότι παρεμποδίζουν την παραμόρφωση του φέροντα.
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.
Υπάρχουν πολλά συστήματα μηχανισμών ( που είναι αποδεκτά από αντισεισμικούς κανονισμούς ανά τον κόσμο ) που σκοπό έχουν την μετατροπή αυτών των εντάσεων σε θερμότητα.

Για να λειτουργήσουν σωστά αυτά τα συστήματα, απαιτείται
1) Μεγάλο γνωστικό πεδίο των σημείων παραμόρφωσης του φέροντα, καθώς και τα αίτια που την προκαλούν, ώστε να ξέρουμε το κατάλληλο σημείο τοποθέτησης του μηχανισμού, καθώς και την ένταση την οποία πρέπει να παραλάβει.
2) Κατάλληλο μηχανισμό μετατροπής των εντάσεων σε θερμότητα.
3) Τον καθ ύψος μηχανισμό μετατόπισης φορτίων του κάθε φέροντα, από τους δύσκαμπτους ορόφους στους πιο μαλακούς
Συνεχίζεται....

Μηχανισμοί
1) Τα στοιχεία ΕΜΑΣ ( Ειδικά Μεταλλικά Αντισεισμικά Στοιχεία ) τοποθετούνται
στα περιμετρικά μόνο πλαίσια σε καθορισμένες θέσεις και έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά
δυσκαμψίας, αντοχής και μετελαστικής συμπεριφοράς.

Αποσβεστήρας περιστροφικών συνδέσμων τριβής (τύπου PFD).
http://postimage.org/image/rnrs0n495/

Έχουν το σχήμα του χιαστή, ( Χ ) και ο σκοπός τους είναι..
α) να μειωθούν οι στροφές των ορόφων, για την αποφυγή πρόωρων αστοχιών.
β) να αξιοποιούν τις διαθέσιμες αντοχές του φορέα.
γ) αξιοποίηση των διαθέσιμων πηγών απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας.
Είναι πολύ πιο αποτελεσματικοί μηχανισμοί από τα αντισεισμικά τοιχώματα.

Αυτοί οι μηχανισμοί των ΕΜΑΣ ( Χ ) αποτελούνται είτε από υδραυλικά συστήματα, είτε... από περιστροφικούς συνδέσμους τριβής τοποθετημένους στο κέντρο του χιαστή.
Οι συνδέσεις αποτελούνται από δακτυλίους τριβής που κοχλιώνονται στους χαλύβδινους δίσκους και τους δακτυλίους διανομής, με υψηλής αντοχής κοχλίες.

2) Υπάρχει και η μέθοδος Parsant Patent για υφιστάμενα κτίρια.

http://www.marneris.gr/images/slice_03.jpg
Βασίζεται στην ίδια λογική της δυσκαμψίας του φέροντα, μόνο που έχει την δυνατότητα να τοποθετείται εξωτερικά σε υφιστάμενα κτίρια .

3) Υπάρχει και ο υδραυλικός ελκυστήρας, http://www.youtube.com/watch?v=KPaNZcHBKRI ο οποίος είναι ένα εξελιγμένο σύστημα βασιζόμενο στις αρχές των δύο
προηγούμενων μηχανισμών.
Γιατί είναι πιο εξελιγμένο σύστημα, θα το εξετάσουμε πάρα κάτω.
Συνεχίζεται ....