1. Εισαγωγή
Η συμπεριφορά της δομής κατά τη διάρκεια ενός σεισμού αποτελείτε από επαναλαμβανόμενες μεγάλες οριζόντιες μετατοπίσεις και από μικρότερες κατακόρυφες συνιστώσες που έχουν μια χρονική διάρκεια μια μεταβαλλόμενη επιτάχυνση και ένα εύρος συχνοτήτων. Αν 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. 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. Ο σχεδιασμός της αντοχής ενός σημερινού κτιρίου περιορίζετε στα όρια του ελαστικού φάσματος σχεδιασμού, και μετά περνά στις ανελαστικές μετατοπίσεις που σχεδιάζονται να συμβούν σε προεπιλεγμένες πλαστικές περιοχές στα άκρα των δοκών, αποτρέποντας να συμβούν στα τοιχώματα και υποστυλώματα, ώστε να μην καταρρεύσει η δομή. Αν οι αστοχίες περάσουν το σημείο θραύσης και είναι πολλές πάνω στην κατασκευή, η κατασκευή θα καταρρεύσει.
Οι κατασκευές σε μεγάλες επιταχύνσεις αδυνατούν να λικνίζονται ελαστικά διότι τα κατακόρυφα στοιχεία τους κάμπτονται ανελαστικά από την ροπή κάμψης, καθώς και ανατρέπονται από την ροπή ανατροπής. Η ροπή κάμψης και η ροπή ανατροπής των κάθετων στοιχείων του φέροντα οργανισμού επιφέρουν παραμόρφωση και αλλαγές στην ορθή κάθετη στάση τους, οι οποίες μεταφέρονται και στις δοκούς με τις οποίες συνδέονται στους κόμβους και τις σπάνε. Αν θέλουμε να ελέγξουμε την παραμόρφωση σε οποιαδήποτε μεγάλη επιτάχυνση και διάρκεια πρέπει να έχουμε τον έλεγχο των παραμορφώσεων.
Αυτό επιτυγχάνεται μόνο με την βοήθεια ακλόνητων και μεγάλων εξωτερικών δυνάμεων προερχόμενες από το έδαφος, οι οποίες θα μεταφερθούν στην κατασκευή για να βοηθήσουν τα κάθετα στοιχεία να ελέγξουν τις ανελαστικές μετατοπίσεις, μειώνοντας κατά πολύ την ροπή κάμψης, την ροπής ανατροπής και συγχρόνως να ενισχύσουν δυναμικά τις διατομές ως προς την τέμνουσα βάσης, τις λοξές, τις κάθετες και τις οριζόντιες διατμητικές αστοχίες καθώς και τις αστοχίες διάτμισης του σκυροδέματος επικάλυψης. Αλλιώς αντιδρούν τα ελαστικά υποστυλώματα αλλιώς τα δύσκαμπτα τοιχώματα αλλιώς οι εξολοκλήρου δύσκαμπτες κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα. Όσο μικρότερη ελαστικότητα διαθέτει το κάθετο στοιχείο τόσο ποιο δύσκαμπτο είναι αυξάνοντας τις ροπές που κατεβάζει στην βάση με αποτέλεσμα να σπάει την συνδετήριο δοκό και τους δοκούς ποιο εύκολα από το ελαστικό υποστύλωμα. Οπότε η τοποθέτηση δύσκαμπτων δυναμικών τοιχωμάτων πρέπει απαραιτήτως να συνδέεται με συνδετήριους δοκούς και αμφίπλευρη πάκτωση των παρειών του με το έδαφος θεμελίωσης, ώστε να αποτρέψουμε αποτελεσματικά την στροφή του που σπάει τις διατομές στους κόμβους. Η τεχνητή εφαρμογή θλίψης στις παρειές των τοιχωμάτων είναι ένα άλλο θέμα το οποίο έχει πολλά οφέλη γιατί αναιρεί τις εντάσεις εφελκυσμού αυξάνει την δυσκαμψία την δυναμική την φέρουσα ικανότητα και την αντοχή της διατομής του τοιχώματος προς όλες της τέμνουσες, αλλά όταν αυξάνεις την δυσκαμψία αυξάνεις και τις ροπές που κατεβαίνουν στην βάση και αυτός είναι ένας άλλος λόγος που καθιστά αναγκαία την πάκτωση στο έδαφος αν θέλουμε να βοηθήσουμε την συνδετήρια δοκό να παραλάβει τις ροπές αποτελεσματικά. Βάση των πεπερασμένων γνώσεων της προέντασης [ 1 ] η ιδέα της τεχνητής θλίψης στην διατομή του τοιχώματος βασίζεται στην σκέψη να μην υπάρχει αδρανή περιοχή στον κορμό του σκυροδέματος και όλη η διατομή του να συμμετέχει στην παραλαβή των ροπών ( Μ ), των ορθών δυνάμεων ( Ν ) ( θλίψης και εφελκυσμού ), και των τέμνουσων δυνάμεων ( Q ) Για να επιτευχθεί αυτό, όλη η διατομή πρέπει να υποστεί θλίψη με την χρήση τεταμένων τενόντων. Κατ αυτόν τον τρόπο δεν θα εμφανιστούν ρωγμές στο σκυρόδεμα λόγο εφελκυσμού αφού με την επιβολή αντισταθμιστικών δυνάμεων θλίψης γίνεται προσπάθεια αναίρεσης των δυνάμεων εφελκυσμού. Θα αυξηθεί η δυσκαμψία του τοιχώματος αφού με την αναίρεση του εφελκυσμού δεν υφίσταται και η κάμψη. Δυσκαμψία του τοιχώματος και ισχυρή πάκτωση στο έδαφος αποτρέπει την μεταφορά των ροπών στις διατομές γύρω από τους κόμβους. Αυξάνει την δυναμική του σκυροδέματος προς κάθε μορφή διάτμησης λόγο τριβής Αυξάνει σημαντικά η φέρουσα ικανότητα της κατασκευής. Σε προσομοίωση διαπιστώθηκε ότι η τάνυση της διατομής του σκυροδέματος σε όλα τα υποστυλώματα, με επιβολή θλίψης στο 50% του σημείου θραύσης της διατομής και με συντελεστή ασφαλείας σκυροδέματος 1.5, αύξησε σημαντικά την φέρουσα ικανότητα της κατασκευής καθώς και την αντοχή της διατομής προς την τέμνουσα βάσης κατά 30,9%
Αναφορές
[ 1 ] ΒΑΣΙΚΗ ΙΔΕΑ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΕΝΤΑΣΗΣ
https://www.esofia.net/sites/default/fi ... _kef_4.pdf
