Η Αρχιτεκτονική λύση του σχεδιασμού που προτείνω στο spoilerΝταγκλης έγραψε: 04 Φεβ 2024, 10:08Δεν είπα αυτό φιλαράκι. Στην προσομοίωση του μπετόν η πακτωση θεωρείται δεδομένη αφού η θεμελίωση έχει υπεραντοχή. Δεν είναι δυνατόν ο Παπαδρακάκης να σου έκανε προσομοίωση χωρίς πάκτωση...δηλαδή με άρθρωση!seismic έγραψε: 03 Φεβ 2024, 21:51Δηλαδή τα αποτελέσματα είναι μεν σωστά για υποστυλώματα χωρίς πάκτωση.Η προσομοίωση αφορούσε υποστυλώματα με υπάρχον οπλισμό. Σε υπάρχον οπλισμό η επιβολή θλίψης μειωνει το ω στο διαγραμμα αλληλεπίδρασης (δεν έχω χρόνο να εξηγώ τι είναι).
Αυτό που είπα το παρατηρεί κάθε φοιτητής του Μπετόν Ι. Οταν ασκείς μια θλιψη σε ένα υποστύλωμα.....μέχρι ένα σημείο είναι ευεργετική για τον υπάρχον οπλισμό γιατί μειώνεται το ω στο διάγραμμα αλληλεπίδρασης....και από ένα σημείο και μετά είναι επιβαρυντική (αυξάνεται το ω).
Δυστυχώς δεν συννεοήθηκες καλά με τον Παπαδρακάκη και η προσομοίωση ήταν εντελώς άστοχη...
Για να μη λέμε τα ίδια και τα ίδια ας δούμε που συμφωνούμε και ας προχωρήσει η κουβέντα....
Συμφωνούμε ότι τα διατμητικά τοιχώματα έχουν εξαιρετική σεισμική συμπεριφορά. Τόσον καιρό η κουβέντα περιορίστηκε στο να προσπαθώ να σου εξηγώ ότι πρόσθετη θλίψη δεν προσφέρει το παραμικρό πλεονέκτημα.
Ας δούμε τώρα για ποιους λόγους δεν είναι ευρέως διαδεδομένη η χρήση διατμητικών τοιχωμάτων. Είμαστε τελικά χαζοί οι μηχανικοί και δεν τα χρησιμοποιούμε;
Οι λόγοι είναι απλοί και πρακτικοί.
Ο 1ος λόγος είναι αρχιτέκτονες.
Εχω μελετήσει στην κυριολεξία 100δες κτίρια. Είναι εξαιρετικά σπάνιο να βρώ στην περίμετρο του κτιρίου "τυφλά" σημεία (χωρίς κουφώματα) με πλάτος πάνω από δύο μέτρα. Εννοείται "τυφλά" σημεία πρέπει να υπάρχουν και στις τέσσερις πλευρές της περιμέτρου αλλιώς δεν λειτουργούν τα τοιχώματα.
Ο 2ος λόγος είναι το κόστος.
Μίλησες για προκατασκευασμένα διατμητικά τοιχώματα. Πριν τρεις μήνες πήρα προσφορά για προκατασκευασμένα στοιχεία μπετόν και έδωσαν τιμή 600 Ευρώ το κυβικό!!! Μου πέσαν τα μαλλιά...
Ας κάνουμε υπολογισμούς....
Ενα τοίχωμα έχει, βάσει κανονισμών, ελάχιστο πάχος 25εκ. Άρα η ελάχιστη τιμή τοιχώματος ανά κυβικό είναι 600 Χ 0.25 = 150 Ε/μ2.
Αντίστοιχα μια τοιχοποιία από τουβλο έχει κόστος 30 Ε/μ2.
Αντιλαμβάνεσαι λοιπόν ότι οι εξ' ολοκλήρου από μπετόν τοιχοποοίες έχουν πενταπλάσιο κόστος από τοιχοποιίες από τούβλο;
Θα μπορούσαμε εύκολα να κάνουμε κτίρια ανθετικά σε πτώση μετεωρίτη....το κόστος και οι αρχιτέκτονες δεν μας αφήνουν!
Bάζουμε τα ελάχιστα τοιχώματα (ή μεταλλικους χιασμούς στα μεταλλικά κτίρια) ώστε τα υπό μελέτη κτίρια να αντέχουν επιταχύνσεις 0.16, 0.24 και 0.36g αναλόγως την περιοχή.
Παράλληλα εφαρμόζουμε ικανοτικό σχεδιασμό (υπαραντοχή τέμνουσας) ώστε σε τυχούσα υπέρβαση να μην πέσει το κτίριο!
Spoiler
Το πιο φθηνό και αντισεισμικό κτίριο θα μπορούσε να είναι ένα μπαλόνι στρογγυλό το οποίο θα το φουσκώναμε, θα το οπλίζαμε με πλέγμα, και με εκτοξευόμενο σκυρόδεμα θα κατασκευάζαμε μια μπάλα οπλισμένου σκυροδέματος. Θα την τοποθετούσαμε λίγο μέσα στο έδαφος για να μην μας φεύγει στον σεισμό, και χωρίς πολύ οπλισμό και σκυρόδεμα θα είχαμε την ποιο φθηνή και γερή αντισεισμική κατασκευή στον κόσμο. Με ένα μπαλόνι θα καλουπώναμε δεκάδες σπίτια χωρίς τεχνίτες. Στο σχήμα της μπάλας δεν παρουσιάζεται κανένας εφελκυσμός παρά μόνο θλίψη, οπότε ένα πλέγμα είναι αρκετό, αφού το σκυρόδεμα αναλαμβάνει άνετα την θλίψη. Στον σεισμό δεν θα είχαμε πρόβλημα αδράνειας αφού το τόπι τσουλάει. Ο σεισμός σαν πλάγια δύναμη δημιουργεί ροπή δηλαδή κυκλική κίνηση στο τόπι η οποία έχει κατεύθυνση γύρο από την περιφέρειά του. Δεν θα είχαμε ροπές στους κόμβους αφού κόμβοι δεν υπάρχουν. Δεν θα χρειαζόμαστε καν θεμελίωση. Γιατί δεν το κάνουμε ... Αρχιτεκτονικοί λόγοι.
Οι αρχιτέκτονες θέλουν ανόμοιες κατασκευές, με καλές λειτουργικές ανάγκες, αισθητική και ορατότητα, άνετους χώρους και για να τα πετύχουν αυτά αναγκάζονται οι πολιτικοί μηχανικοί στα στατικά να ακολουθούν το σχέδιο του αρχιτέκτονα το οποίο απαιτεί μεγάλα ανοίγματα, ασύμμετρες κατασκευές και ασύμμετρες κατόψεις, ελεύθερες κατασκευές ισογείων και ορθογώνιες πλευρές. Τα αστικά περιβάλλοντα απαιτούν και υψίκορμες κατασκευές.
Όλα αυτά συμβάλουν στο να γκρεμίσουν οι κατασκευές εύκολα σε έναν σεισμό.
Οι πολιτικοί μηχανικοί προσπαθούν βασικά να κρατήσουν όρθιο ένα τέτοιο κτίριο του οποίου η στατικότητα είναι ανεπαρκής ακόμα και όταν το κτίριο είναι σε πλήρη ηρεμία. Πόσο μάλλον όταν γίνεται σεισμός όπου τα φορτία είναι πολλαπλάσια και διαφόρων κατευθύνσεων.
Βέβαια ένας αρχιτέκτονας ξέροντας τα πάρα πάνω περιορίζει τις απαιτήσεις του.
Τα υψίκορμα κτίρια, οι ασύμμετρες κατασκευές και οι ασύμμετρες κατόψεις δημιουργούν στον σεισμό στρεπτοκαμπτικές παραμορφώσεις που δεν είναι καλό ενώ οι πλαισιωτές κατασκευές έχουν μόνο πλευρικές παραμορφώσεις. Οι ελεύθερες από τοιχοποιία κατόψεις ισογείων δημιουργούν μαλακό όροφο που σπάει εύκολα. Τα μεγάλα ανοίγματα ελαττώνουν την αντοχή των κόμβων αυξάνουν την μάζα και την αδράνεια και το κόστος.
Οι ορθογώνιες κατασκευές δημιουργούν ροπές στους κόμβους.
Οπότε τι κάνουμε?
Οι πολιτικοί μηχανικοί τοποθετούν τετράγωνα υποστυλώματα τα οποία με τον κατάλληλο οπλισμό είναι ελαστικά και δεν σπάνε σε μικρές μετατοπίσεις. Όταν όμως η ταλάντωση είναι μεγάλη η ελαστικότητα εξαντλείται και σπάνε αφού περάσουν πρώτα σε ανελαστική φάση με ρωγμές. Για τον λόγο αυτό οι πολιτικοί μηχανικοί τα χρησιμοποιούν μόνο για να παραλάβουν στατικά φορτία. Για να παραλάβουν τα πλάγια σεισμικά φορτία χρησιμοποιούν τα διατμητικά τοιχώματα δηλαδή επιμήκη τοιχώματα που έχουν μικρή σχέση ύψους και πλάτους. Επειδή ο σεισμός δεν ξέρεις από ποια κατεύθυνση θα σου έρθει τα διατμητικά τοιχώματα τοποθετούνται κατάλληλα και στις τέσσερις πλευρές του κτιρίου για να αναλάβουν τον σεισμό από όπου και να έρθει.
Η τοποθέτηση όμως δύσκαμπτων τοιχωμάτων και ελαστικών υποστυλωμάτων μαζί, υποχρεώνει τα δύσκαμπτα τοιχώματα να παραλάβουν όλα τα πλάγια φορτία σεισμού γιατί τα ελαστικά υποστυλώματα υποχωρούν εύκολα στην πλάγια δύναμη. Αυτό δεν είναι καλό, όπως καλές δεν είναι οι οι αρχιτεκτονικές ανάγκες.
Ποια καλύτερη λύση υπάρχει να λύσει όλα αυτά τα προβλήματα και συγχρόνως οι κατασκευές να αντέχουν όχι μόνο 0,36g αλλά 3g που ήταν η μεγαλύτερη επιτάχυνση εδάφους που έχει καταγραφεί?
Θα σας δείξω τρις λύσεις
Η πρώτη λύση είναι αυτή στο πρώτο βίντεο https://www.youtube.com/watch?v=CVZSqNs ... 2A&index=2
Η δεύτερη λύση στο δεύτερο βίντεο.
https://www.youtube.com/watch?v=IO6MxxH0lMU&t=16s
Ποια τα πλεονεκτήματα αυτής της λύσης.
1.Αυτή η μέθοδος σχεδιασμού του βίντεο περιλαμβάνει μια εύκαμπτη κατασκευή με υποστυλώματα και εντός ή εκτός αυτής της εύκαμπτης κατασκευής τοποθετούμε μία ή περισσότερες ανεξάρτητες δύσκαμπτες διατμητικές τοιχοποιίες από οπλισμένο σκυρόδεμα, με κατάλληλα διαμορφωμένες διατομές κάτοψης και με προεντεταμένα άκρα που συνδέονται με το έδαφος. Δεν χρειάζονται μεγάλες βάσεις ούτε συνδετήριους δοκούς αφού οι ροπές παραλαμβάνονται από το έδαφος.
2. Ανεξάρτητα υποστυλώματα και ανεξάρτητα δύσκαμπτα τοιχώματα σημαίνει ότι όλα αναλαμβάνουν τα σεισμικά φορτία που τους αναλογούν.
3. Τοποθετούμε οριζόντια σεισμική μόνωση στη βάση για να αποτρέψουμε τις υψηλές επιταχύνσεις.
4. Τοποθετούμε ισχυρά ελαστικά απόσβεσης για την ομαλή απορρόφηση της κρούσης μεταξύ των διαφραγμάτων των πλακών και των τοιχωμάτων.
Η διαφορά φάσης μετατόπισης και κρούσης προκύπτει από πολλούς παράγοντες δυσκαμψίας ελαστικότητας και ύψους.
Σε αυτή τη μέθοδο οι μετατοπίσεις των δύο ανεξάρτητων δομών αλληλοεξουδετερώνονται λόγω της μεταξύ των πρόσκρουσης και αποτρέπεται η ανελαστική παραμόρφωση της ελαστικής δομής με τα υποστυλώματα από το δύσκαμπτο φρεάτιο.
5. Στα άνω άκρα τους, τα τοιχώματα διαθέτουν υδραυλικούς γρύλους που συνδέονται με τους τένοντες προέντασης. Όταν ο το δύσκαμπτο φραάτιο ανελκυστήρα τείνει να ανατραπεί λόγο μετατόπισης, τα υγρά στους υδραυλικούς γρύλους θερμαίνονται διότι παρεμποδίζουν την παραμόρφωση, μετατρέποντας την κινητική δύναμη μετατόπισης σε θερμότητα, δημιουργώντας μια ομαλή ελαστική σεισμική απόσβεση.
6. Η εκτροπή των σεισμικών δυνάμεων προς το έδαφος και η υψηλή δυσκαμψία των τοίχων και η φέρουσα ικανότητα του εδάφους θεμελίωσης είναι δεδομένη και οφείλεται στην προένταση και τη σύνδεση των άκρων των τοίχων με το έδαφος.
7. Απεριόριστη θέα.
8. Άλλες διατάξεις σχεδιασμού των ελαστικών και δύσκαμπτων ανεξάρτητων φορέων στα σχήματα.
Και φυσικά υπάρχουν και άλλες διατάξεις σχεδιασμού.
Και η τρίτη λύση είναι αυτή.
Οι αρχιτέκτονες θέλουν ανόμοιες κατασκευές, με καλές λειτουργικές ανάγκες, αισθητική και ορατότητα, άνετους χώρους και για να τα πετύχουν αυτά αναγκάζονται οι πολιτικοί μηχανικοί στα στατικά να ακολουθούν το σχέδιο του αρχιτέκτονα το οποίο απαιτεί μεγάλα ανοίγματα, ασύμμετρες κατασκευές και ασύμμετρες κατόψεις, ελεύθερες κατασκευές ισογείων και ορθογώνιες πλευρές. Τα αστικά περιβάλλοντα απαιτούν και υψίκορμες κατασκευές.
Όλα αυτά συμβάλουν στο να γκρεμίσουν οι κατασκευές εύκολα σε έναν σεισμό.
Οι πολιτικοί μηχανικοί προσπαθούν βασικά να κρατήσουν όρθιο ένα τέτοιο κτίριο του οποίου η στατικότητα είναι ανεπαρκής ακόμα και όταν το κτίριο είναι σε πλήρη ηρεμία. Πόσο μάλλον όταν γίνεται σεισμός όπου τα φορτία είναι πολλαπλάσια και διαφόρων κατευθύνσεων.
Βέβαια ένας αρχιτέκτονας ξέροντας τα πάρα πάνω περιορίζει τις απαιτήσεις του.
Τα υψίκορμα κτίρια, οι ασύμμετρες κατασκευές και οι ασύμμετρες κατόψεις δημιουργούν στον σεισμό στρεπτοκαμπτικές παραμορφώσεις που δεν είναι καλό ενώ οι πλαισιωτές κατασκευές έχουν μόνο πλευρικές παραμορφώσεις. Οι ελεύθερες από τοιχοποιία κατόψεις ισογείων δημιουργούν μαλακό όροφο που σπάει εύκολα. Τα μεγάλα ανοίγματα ελαττώνουν την αντοχή των κόμβων αυξάνουν την μάζα και την αδράνεια και το κόστος.
Οι ορθογώνιες κατασκευές δημιουργούν ροπές στους κόμβους.
Οπότε τι κάνουμε?
Οι πολιτικοί μηχανικοί τοποθετούν τετράγωνα υποστυλώματα τα οποία με τον κατάλληλο οπλισμό είναι ελαστικά και δεν σπάνε σε μικρές μετατοπίσεις. Όταν όμως η ταλάντωση είναι μεγάλη η ελαστικότητα εξαντλείται και σπάνε αφού περάσουν πρώτα σε ανελαστική φάση με ρωγμές. Για τον λόγο αυτό οι πολιτικοί μηχανικοί τα χρησιμοποιούν μόνο για να παραλάβουν στατικά φορτία. Για να παραλάβουν τα πλάγια σεισμικά φορτία χρησιμοποιούν τα διατμητικά τοιχώματα δηλαδή επιμήκη τοιχώματα που έχουν μικρή σχέση ύψους και πλάτους. Επειδή ο σεισμός δεν ξέρεις από ποια κατεύθυνση θα σου έρθει τα διατμητικά τοιχώματα τοποθετούνται κατάλληλα και στις τέσσερις πλευρές του κτιρίου για να αναλάβουν τον σεισμό από όπου και να έρθει.
Η τοποθέτηση όμως δύσκαμπτων τοιχωμάτων και ελαστικών υποστυλωμάτων μαζί, υποχρεώνει τα δύσκαμπτα τοιχώματα να παραλάβουν όλα τα πλάγια φορτία σεισμού γιατί τα ελαστικά υποστυλώματα υποχωρούν εύκολα στην πλάγια δύναμη. Αυτό δεν είναι καλό, όπως καλές δεν είναι οι οι αρχιτεκτονικές ανάγκες.
Ποια καλύτερη λύση υπάρχει να λύσει όλα αυτά τα προβλήματα και συγχρόνως οι κατασκευές να αντέχουν όχι μόνο 0,36g αλλά 3g που ήταν η μεγαλύτερη επιτάχυνση εδάφους που έχει καταγραφεί?
Θα σας δείξω τρις λύσεις
Η πρώτη λύση είναι αυτή στο πρώτο βίντεο https://www.youtube.com/watch?v=CVZSqNs ... 2A&index=2
Η δεύτερη λύση στο δεύτερο βίντεο.
https://www.youtube.com/watch?v=IO6MxxH0lMU&t=16s
Ποια τα πλεονεκτήματα αυτής της λύσης.
1.Αυτή η μέθοδος σχεδιασμού του βίντεο περιλαμβάνει μια εύκαμπτη κατασκευή με υποστυλώματα και εντός ή εκτός αυτής της εύκαμπτης κατασκευής τοποθετούμε μία ή περισσότερες ανεξάρτητες δύσκαμπτες διατμητικές τοιχοποιίες από οπλισμένο σκυρόδεμα, με κατάλληλα διαμορφωμένες διατομές κάτοψης και με προεντεταμένα άκρα που συνδέονται με το έδαφος. Δεν χρειάζονται μεγάλες βάσεις ούτε συνδετήριους δοκούς αφού οι ροπές παραλαμβάνονται από το έδαφος.
2. Ανεξάρτητα υποστυλώματα και ανεξάρτητα δύσκαμπτα τοιχώματα σημαίνει ότι όλα αναλαμβάνουν τα σεισμικά φορτία που τους αναλογούν.
3. Τοποθετούμε οριζόντια σεισμική μόνωση στη βάση για να αποτρέψουμε τις υψηλές επιταχύνσεις.
4. Τοποθετούμε ισχυρά ελαστικά απόσβεσης για την ομαλή απορρόφηση της κρούσης μεταξύ των διαφραγμάτων των πλακών και των τοιχωμάτων.
Η διαφορά φάσης μετατόπισης και κρούσης προκύπτει από πολλούς παράγοντες δυσκαμψίας ελαστικότητας και ύψους.
Σε αυτή τη μέθοδο οι μετατοπίσεις των δύο ανεξάρτητων δομών αλληλοεξουδετερώνονται λόγω της μεταξύ των πρόσκρουσης και αποτρέπεται η ανελαστική παραμόρφωση της ελαστικής δομής με τα υποστυλώματα από το δύσκαμπτο φρεάτιο.
5. Στα άνω άκρα τους, τα τοιχώματα διαθέτουν υδραυλικούς γρύλους που συνδέονται με τους τένοντες προέντασης. Όταν ο το δύσκαμπτο φραάτιο ανελκυστήρα τείνει να ανατραπεί λόγο μετατόπισης, τα υγρά στους υδραυλικούς γρύλους θερμαίνονται διότι παρεμποδίζουν την παραμόρφωση, μετατρέποντας την κινητική δύναμη μετατόπισης σε θερμότητα, δημιουργώντας μια ομαλή ελαστική σεισμική απόσβεση.
6. Η εκτροπή των σεισμικών δυνάμεων προς το έδαφος και η υψηλή δυσκαμψία των τοίχων και η φέρουσα ικανότητα του εδάφους θεμελίωσης είναι δεδομένη και οφείλεται στην προένταση και τη σύνδεση των άκρων των τοίχων με το έδαφος.
7. Απεριόριστη θέα.
8. Άλλες διατάξεις σχεδιασμού των ελαστικών και δύσκαμπτων ανεξάρτητων φορέων στα σχήματα.
Και φυσικά υπάρχουν και άλλες διατάξεις σχεδιασμού.
Και η τρίτη λύση είναι αυτή.
