Ο σεισμός μετατοπίζει το έδαφος και η μάζα της κατασκευής αντιδρά με αντίθετες δυνάμεις λόγο της αδράνειας.
Αυτές οι δυνάμεις προσπαθούν να ανατρέψουν το τοίχωμα διότι δημιουργούν μεγάλες ροπές.
Όμως οι δοκοί με τους οποίους συνδέονται τα τοιχώματα στους κόμβους, αντιδρούν ( η αντίδραση προέρχεται από όλες τις διατομές γύρο από τους κόμβους ) με αντίρροπες ροπές, και επέρχεται ισορροπία δυνάμεων.
Αν οι ροπές ανατροπής του τοιχώματος είναι μεγαλύτερες σε μέγεθος από τις αντίρροπες ροπές που αντέχουν και αντιδρούν οι διατομές, τότε οι διατομές των δοκών σπάνε και η κατασκευή γκρεμίζεται. Αν κατασκευάσουμε ισχυρότερες διατομές δοκών και τοιχωμάτων πρέπει να αυξήσουμε την μάζα τους. Αυξάνοντας την μάζα δυστυχώς αυξάνονται και οι εντάσεις τις αδράνειας.
Για να βοηθήσουμε τις διατομές γύρω από τους κόμβους να παραλάβουν τις μεγάλες ροπές του τοιχώματος χωρίς να σπάνε σε μεγάλους σεισμούς, πρέπει να τις ενισχύσουμε χωρίς να αυξήσουμε την μάζα τους η οποία αυξάνει τις εντάσεις αδράνειας.
Η λύση σε αυτό το πρόβλημα προέρχεται όταν μπορέσουμε και αποτρέψουμε την ανατροπή του τοιχώματος χρησιμοποιώντας εξωτερικές δυνάμεις ( χωρίς μάζα ) προερχόμενες από το έδαφος, οι οποίες μαζί με τις διατομές γύρο από τους κόμβους να προβάλουν ισχυρή αντίδραση στην ροπή ανατροπής του τοιχώματος.
Το πόσο μεγάλη πρέπει να είναι η αντίδραση των διατομών και η αντίδραση της εξωτερικής δύναμης προερχόμενη από το έδαφος είναι το ζητούμενο.
Στο πάρα κάτω σχέδιο δίδονται οι δυνάμεις αδράνειας μιας κατασκευής τεσσάρων ορόφων καθώς και τα ύψη των ορόφων για να επιλύσουμε το μέγεθος της ροπής ανατροπής του τοιχώματος, ώστε να ξέρουμε και το μέγεθος των αντίρροπων ροπών ισορροπίας που πρέπει να είναι σε θέση να αναλάβουν οι διατομές + ο μηχανισμός πάκτωσης μαζί.
Πόση πρέπει να είναι η δυναμική αντίδραση ισορροπίας ( Β ) στο δώμα στο σημείο του υποστυλώματος B1 προερχόμενη από την πάκτωση της αγκύρωσης στο έδαφος, ώστε να μην υπάρξει η ανατροπή του τοιχώματος, όταν οι πλάγιες δυνάμεις αδράνειας που δέχεται το τοίχωμα είναι της τάξεως των 20 τόνων ανά όροφο?
Λύση
Αρχικά προσθέτουμε όλα τα ύψη (12,8+9,6+6,4+3,2) = 32 m και τα πολλαπλασιάζουμε με τους τόνους X 20 t = 640 Μετά διαιρούμε το 640 με την διάσταση της βάσης που είναι 2,5 m και βγένει 640 δια του 2,5 = 256.τόνοι πρέπει να είναι η δύναμη ( Β ) προερχόμενη από την πάκτωση της αγκύρωσης στο έδαφος.
Πρεπει Ροπες ανατροπης ητοι= 20*(12,8+9,6+6,4+3,2) <(μικρότερες) από Ροπη ευσταθειας Β*2,5 .Από δω βγαινει οτθ Β πρεπει να ναι μεγαλυτερο από 256 t για να μην ανατραπεί.
Δηλαδή Πρεπει Β>256 t
Αυτοί είναι οι τόνοι που οι διατομές + ο μηχανισμός μου πρέπει να αναλάβουν μαζί ή και ξεχωριστά σε έναν ισχυρό σεισμό.
