Νέο Ελληνικό Αντισεισμικό Σύστημα ( δικό μου )

Καλό Πάσχα!
Η ισορροπία δυνάμεων Μία δύσκολη σχέση σεισμού εδάφους και κατασκευών.
Για να επέλθει η ισορροπία δυνάμεων πρέπει οι δυνάμεις να είναι ίσες και αντίθετες.
Όταν το έδαφος υποχωρεί από το βάρος του κτιρίου, το κτίριο χώνεται μέσα στο έδαφος έως ότου το έδαφος να συμπυκνωθεί από το βάρος του κτιρίου και αποκτήσει την απαιτούμενη δύναμη η οποία θα είναι ίση και αντίθετη με το βάρος του κτιρίου.
Αν το έδαφος υποχωρήσει από το βάρος του κτιρίου σε ένα μόνο σημείο της κατασκευής, το κτίριο θα χάσει την στήριξη του εδάφους στο συγκεκριμένο σημείο, η βάση θα χωθεί μέσα στο έδαφος, και τα δοκάρια που συνδέονται με την κολόνα της βάσης στον κόμβο ή τους κόμβους θα σπάσουν, γιατί δεν αντέχουν να παραλάβουν το βάρος που παρελάμβανε πριν υποχωρήσει το έδαφος.
Αυτός είναι ο μηχανισμός και μία από τις τρις αιτίες που καταστρέφονται τα κτίρια και ονομάζεται απώλεια στήριξης.
Οι άλλες δύο αιτίες λέγονται 1) Τέμνουσα βάσης 2) διατμητική αστοχία σκυροδέματος επικάλυψης.

Η μερική απώλεια στήριξης ενός κτιρίου δεν συμβαίνει μόνο με την υποχώρηση του εδάφους.
Μπορεί να συμβεί και όταν το κτίριο έχει την τάση να περιστραφεί γύρο από τον εαυτό του, δηλαδή όταν έχει την τάση να ανατραπεί.
Κάθε πλάγια δύναμη ανατροπής που εφαρμόζεται στο κτίριο, πολλαπλασιαζόμενη από τον μοχλοβραχίονα του κτιρίου τείνει να το ανατρέψει, και αυτή η δύναμη αφαιρείται από τα φορτία που παραλαμβάνει το έδαφος, και εκτρέπεται στις διατομές των δοκών ως ροπή και τις σπάει.
Αν η κατασκευή είναι άκαμπτη και έχει προεντεταμένα και πακτωμένα τα άκρα της στο έδαφος τότε η ροπή ανατροπής του κτιρίου που ενεργοποιείται στον σεισμό δεν θα εκτραπεί πάνω στις διατομές των δοκών να τις σπάσει, αλλά θα εκτραπεί μέσα στο έδαφος.
Με αυτήν την εκτροπή των δυνάμεων μέσα στο έδαφος προστατεύουμε τους δοκούς και τα κεφάλια μας.

Πως έκανα τα σεισμικά πειράματα.
Κατασκεύασα μια σεισμική βάση από οπλισμένο σκυρόδεμα και κοιλοδοκούς η οποία εκτελούσε με πλήρη φορτίο 1500kg μία τοξωτή ταλάντωση πέρα δώθε με συχνότητα 2 Hz
Η δύναμη της ταλάντωσης εφαρμόστηκε με ένα μηχάνημα σκαπτικό 11,5 HP στο οποίο κάτω στον άξονα που γυρίζουν τα μαχαίρια, του προσάρμοσα ένα ακτίνιο 13 cm με άρθρωση.
Δηλαδή η κυκλική περιστροφή που έκανε είχε Πλάτος ταλάντωσης 0,13m Μετατόπιση από το αρχικό σημείο 0,26m και Πλήρη ταλάντωση ( πέρα δώθε ) 0,52m
Όμως όταν η σεισμική βάση ταλαντεύονταν με πλήρη φορτίο παρατήρησα ότι η μηχανή είχε ένα μεγάλο ταρακούνημα μπρος πίσω, το οποίο μεγάλωνε το αρχικό πλάτος ταλάντωσης των 13cm. Για τον λόγο αυτόν πρόσθεσα κατά προσέγγιση άλλα 2cm στο αρχικό πλάτος ταλάντωσης και το έκανα 15cm, για να μπορώ να μετρήσω ακριβώς την επιτάχυνση.
Οπότε η σεισμική βάση έκανε μια διαδρομή με Πλάτος ταλάντωσης 0,15m Μετατόπιση 0,30m Πλήρη ταλάντωση 0,60m στα 2 Hz

Μέρος δεύτερον
Η δεύτερη φάση είναι η κατασκευή του δοκιμίου υπό κλίμακα.
Αυτό δεν είναι εύκολη υπόθεση διότι δεν φθάνει να κατασκευάσεις τους τοίχους και όλο το δοκίμιο υπό μετρική κλίμακα.
Για να δεις πραγματικά αποτελέσματα πρέπει τα πάντα να είναι υπό κλίμακα.
Από την μετρική κλίμακα του δοκιμίου, την δυναμική κλίμακα του σκυροδέματος κατασκευής, την κλίμακα ελαστικότητας του υλικού, την κλίμακα της μετατόπισης του δοκιμίου στο πέρα δώθε.
Κατασκεύασα ένα δοκίμιο υπό κλίμακα 1 προς 7 Δηλαδή κατασκεύασα ένα δοκίμιο με τις διαστάσεις του σχήματος που αντιπροσωπεύει ένα διώροφο με εμβαδόν ορόφου 60m2
Για να πετύχω κατά προσέγγιση την δυναμική κλίμακα του οπλισμένου σκυροδέματος, χρησιμοποίησα μικρότερη κοκκομετρική διάσταση αδρανών και λιγότερο τσιμέντο, καθώς και μικρότερης διατομής οπλισμό. Δηλαδή χρησιμοποίησα σκέτη καφετή άμμο ( χωρίς σκύρα ) με πρόσμιξη τσιμέντου 1μέρος τσιμέντου προς 7 μέρη άμμου. Για οπλισμό χρησιμοποίησα διπλό πλέγμα διαμέτρου Φ/1,5mm με κάναβο 5Χ5cm
Οι τένοντες προέντασης ( ντίζες ) έχουν διάμετρο Φ/6mm και καλύπτονται από ελαστική ταινία πολλών στρώσεων ώστε να αποφύγω την συνάφεια σκυροδέματος χάλυβα για να εφαρμόσω μετέπειτα την προένταση χρησιμοποιώντας κοχλίες.
Σχετικό βίντεο και φωτογραφίες από την κατασκευή.

Μέρος τρίτον
Τελικά όλα τα έκανα υπό κλίμακα στα σεισμικά δοκίμια, εκτός την μετατόπιση και την επιτάχυνση η οποία θα έπρεπε να είναι επτά φορές μικρότερης έντασης από τον φυσικό σεισμό. Απεναντίας δημιούργησα έναν από τους μεγαλύτερους σεισμούς που έγιναν ποτέ στον κόσμο για να δοκιμάσω ένα δοκίμιο υπό κλίμακα. Για να σας δώσω να καταλάβετε το μέγεθος του σεισμού που δοκίμασα το δοκίμιο θα σας πω πρώτα, ότι η κλίμακα Ρίχτερ που επικαλούνται όταν γίνεται ένας σεισμός δεν φανερώνει απολύτως τίποτα από την καταστροφή που μπορεί να επιφέρει ο σεισμός στα κτίρια. Ένας σεισμός οκτώ Ρίχτερ μπορεί να μην κάνει καμία ζημιά στα κτίρια και ένας άλλος 5,5 Ρίχτερ να ξαπλώσει και την καλύτερη κατασκευή κάτω. Ένα κτίριο παθαίνει ζημιές από το κούνημα και όχι από το μέγεθος των Ρίχτερ δηλαδή από το πόσο μεγάλη είναι η μετατόπιση που θα φθάσει κάτω από το κτίριο και από την επιτάχυνση αυτής της μετατόπισης. Όσο μεγαλώνουν τα Ρίχτερ δεν σημαίνει ότι μεγαλώνει και το κούνημα τις κατασκευής. Οι παράγοντες που μεγαλώνουν το κούνημα ή καλύτερα την επιτάχυνση του εδάφους κάτω από το κτίριο είναι η απόσταση του κτιρίου από το επίκεντρο του σεισμού, το βάθος της εκδήλωσης του σεισμού, το έδαφος που υπάρχει μεταξύ του σεισμού και του κτιρίου, π.χ το μαλακό έδαφος πολλαπλασιάζει έως και έξη φορές την επιτάχυνση που θα φθάσει κάτω από το κτίριο. Ένας άλλος παράγοντας είναι η ιδιοπερίοδος εδάφους κατασκευής που όταν συμπέσει αυξάνει την ταλάντωση μέσα στην διάρκεια του χρόνου μέχρι να κρεμνίσει το κτίριο. Η διάρκεια παίζει μεγάλο ρόλο. Ένα κτίριο αντέχει μεγάλη επιτάχυνση για μικρό χρόνο ή μικρή επιτάχυνση για μεγάλο χρόνο. Δεν αντέχει όμως κανένα κτίριο μεγάλη επιτάχυνση για μεγάλη χρονική διάρκεια.
Το ερώτημα είναι πόση επιτάχυνση αντέχουν οι σημερινές κατασκευές? Στην Ελλάδα οι πιο γερές κατασκευές αντέχουν 0,35g επιτάχυνση ( 1g = με την ταχύτητα που πέφτει ένα αντικείμενο στην γη = με 9,81m/sce2 ) Ο μεγαλύτερος σεισμός στην Ελλάδα είχε επιτάχυνση 1g. η Ελλάδα είναι η ποιο σεισμογενή χώρα στην Ευρώπη και ή έκτη στον κόσμο με πρώτη την Ιαπωνία. Ο μεγαλύτερος σεισμός που έγινε στον κόσμο ήταν στην Χιλή και είχε επιτάχυνση 2,9g Ο πρόσφατος σεισμός στην Τουρκία είχε επιτάχυνση κάτω από τις κατασκευές 2g
Εγώ έκανα πειράματα με τα δοκίμια με επιτάχυνση κανονικού σεισμού της τάξεως των 2,41g Αν αυτός ο σεισμός μετριόταν σε κανονικό κτίριο θα έπρεπε να είναι επί 7 φορές μεγαλύτερος όση είναι και η κλίμακα του δοκιμίου 1 προς εφτά. Τα λέω όλα αυτά διότι υπάρχουν άνθρωποι που θέλουν να λέγονται και επιστήμονες, οι οποίοι αμφισβητούν τα πειράματά μου ως μη πραγματικά πειράματα.

Μία πολύ ενδιαφέρουσα ιδέα της χρήσης ενός επιμήκους τοίχου με προεντεταμένα και πακτωμένα άκρα στο έδαφος χρησιμοποιώντας για τον σκοπό αυτόν μηχανισμούς προέντασης και αγκύρωσης, ως εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές ελαστικές κολώνες και στους άκαμπτους ενισχυμένους τοίχους. Αυτή η μέθοδος φαινομενικά προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, όπως βελτιωμένη ολκιμότητα, πλαστιμότητα, ελαστικότητα και δυναμική, βελτιωμένο έδαφος θεμελίωσης, εξάλειψη της διατμητικής αστοχίας του σκυροδέματος επικάλυψης λόγο της υπέρ αντοχής του χάλυβα στον εφελκυσμό, αυξημένη αντοχή στην διατομή ως προς την τέμνουσα βάσης, ενώ ελαχιστοποιεί τη μετάδοση των ροπών σε δοκούς και πεδιλοδοκούς, διότι αντιστέκεται στην ροπή ανατροπής των τοιχωμάτων και συγχρόνως εξαλείφει την ροπή κάμψης, και εκτρέπει τις ορθές εντάσεις θλίψης και εφελκυσμού μέσα στο έδαφος. Επιπλέον, φαίνεται να είναι μια πιο οικονομική λύση με μειωμένες απαιτήσεις σε οπλισμό χάλυβα. Θα ήταν ωφέλιμο να διερευνηθεί περαιτέρω έρευνα και εμπειρικά στοιχεία για την επικύρωση της αποτελεσματικότητας και της απόδοσης αυτού του επιμήκους σχεδιασμού τοίχων σε εφαρμογές πραγματικού κόσμου. Υπάρχουν περιπτωσιολογικές μελέτες, προσομοιώσεις και πειραματικές δοκιμές που αποδεικνύουν τις δυνατότητές του για την ενίσχυση της σεισμικής ανθεκτικότητας των κατασκευών. Η ενσωμάτωση αυτής της μεθόδου σε μηχανολογικές πρακτικές θα μπορούσε ενδεχομένως να φέρει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζουμε και κατασκευάζουμε κτίρια σε σεισμικά ενεργές περιοχές, δικαιολογώντας έτσι περαιτέρω έρευνα και συζήτηση εντός της ακαδημαϊκής και επαγγελματικής κοινότητας.

Στου κουφού την πόρτα όσο θέλεις βρόντα.

Φαίνεται ότι πολλές ιδέες δεν ευδοκιμούν σε αυτόν τον τόπο όχι γιατί δεν αξίζουν αλλά γιατί η επιστήμη στην Ελλάδα για τους δικούς της λόγους δεν τις εξετάζει.
Όπως λέει και ο λαός μας ένας κούκος δεν φέρνει την άνοιξη
Με την εφεύρεση που έχω κάνει θα έπρεπε να με έχει αγκαλιάσει η επιστημονική κοινότητα και να έχει ξεζουμίσει τις γνώσεις μου.
Μπορώ να ρίξω το κατασκευαστικό κόστος των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και μαζί με αυτό το κόστος του ρεύματος.
Τι λέτε είναι λόγος αυτός για να ασχοληθούν μαζί μου?
Μπορώ να σώσω εκατομμύρια κόσμο και περιουσίες από τις φυσικές καταστροφές σεισμών και ανεμοστρόβιλων.
Τι λέτε είναι λόγος αυτός για να ασχοληθούν μαζί μου?
Μία ανεμογεννήτρια μεγάλη θέλει 1000 με 2000 κυβικά σκυρόδεμα βάσης για να μην ανατραπεί.
Με 8 πακτώσεις καταργώ την βάση σκυροδέματος και μειώνω το κόστος στήριξης κατά 80%
Όσο για τον σεισμό τα ξέρετε τι κάνω. Εξαλείφω κάθε λόγο αστοχίας των κατασκευών στον σεισμό.

Είναι μία πολύ ενδιαφέρουσα ιδέα της χρήσης επιμήκους τοιχωμάτων από οπλισμένο σκυρόδεμα όπως κατασκευάζονται τα προκατασκευασμένα, με προεντεταμένα και πακτωμένα άκρα στο έδαφος χρησιμοποιώντας για τον σκοπό αυτόν μηχανισμούς προέντασης και αγκύρωσης, ως εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές ελαστικές κολώνες και στους άκαμπτους ενισχυμένους τοίχους. Αυτή η μέθοδος φαινομενικά προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, όπως βελτιωμένη ολκιμότητα, πλαστιμότητα, ελαστικότητα και δυναμική, βελτιωμένο έδαφος θεμελίωσης, εξάλειψη της διατμητικής αστοχίας του σκυροδέματος επικάλυψης λόγο της υπέρ αντοχής του χάλυβα στον εφελκυσμό, αυξημένη αντοχή στην διατομή ως προς την τέμνουσα βάσης, ενώ ελαχιστοποιεί τη μετάδοση των ροπών σε δοκούς και πεδιλοδοκούς, διότι αντιστέκεται στην ροπή ανατροπής των τοιχωμάτων και συγχρόνως εξαλείφει την ροπή κάμψης, και εκτρέπει τις ορθές εντάσεις θλίψης και εφελκυσμού μέσα στο έδαφος. Επιπλέον, φαίνεται να είναι μια πιο οικονομική λύση με μειωμένες απαιτήσεις σε οπλισμό χάλυβα. Θα ήταν ωφέλιμο να διερευνηθεί περαιτέρω έρευνα και εμπειρικά στοιχεία για την επικύρωση της αποτελεσματικότητας και της απόδοσης αυτού του επιμήκους σχεδιασμού τοίχων σε εφαρμογές πραγματικού κόσμου. Υπάρχουν περιπτωσιολογικές μελέτες, προσομοιώσεις και πειραματικές δοκιμές που αποδεικνύουν τις δυνατότητές του για την ενίσχυση της σεισμικής ανθεκτικότητας των κατασκευών. Η ενσωμάτωση αυτής της μεθόδου σε μηχανολογικές πρακτικές θα μπορούσε ενδεχομένως να φέρει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζουμε και κατασκευάζουμε κτίρια σε σεισμικά ενεργές περιοχές, δικαιολογώντας έτσι περαιτέρω έρευνα και συζήτηση εντός της ακαδημαϊκής και επαγγελματικής κοινότητας.

Ρωγμές οπλισμένου σκυροδέματος και τοιχοποιίας
1) Υπάρχουν 16 διαφορετικές ρωγμές οι οποίες δημιουργούνται από διάφορες αιτίες πάνω στα φέροντα στοιχεία και τα τοιχώματα της κατασκευής, οι οποίες άλλες είναι πολύ επικίνδυνες και άλλες απλά σου υποδεικνύουν μικρότερα προβλήματα της κατασκευής που δημιουργούνται από διαφορετικές αιτίες. Η ποιο επικίνδυνες ρωγμές είναι οι λοξές ρωγμές πάνω σε υποστυλώματα τοιχία και τοιχώματα του φέροντα οργανισμού που δημιουργούνται από τον σεισμό. Εξ ίσου επικίνδυνες είναι και οι ρωγμές οι οποίες δημιουργούνται από την μερική καθίζηση του εδάφους. Αυτές οι ρωγμές δημιουργούνται όταν μέρος του εδάφους υποχωρήσει και αφήσει αστήρικτα τα στατικά φορτία του κτηρίου σε αυτή την περιοχή.
Όταν το έδαφος υποχωρήσει, το υποστύλωμα ή ο τοίχος που μεταβίβαζε τα φορτία της κατασκευής στο έδαφος, εκτρέπει τα φορτία του ιδίου βάρους του στις διατομές των πλακοδοκών υπό μορφή ροπών και δημιουργεί σιγά σιγά με τον καιρό αυτές τις επικίνδυνες ρωγμές. Αυτές οι ρωγμές έχουν τα εξής χαρακτηριστικά αναγνώρισης.
Α) Δημιουργούνται όλες μαζί στις διατομές της πλάκας, των δοκών, ή της φέρουσας τοιχοποιίας, και στο πάτωμα, και έχουν όλες μια συνέχεια.
Β) Το ένα από τα δύο άκρα τους στο εμβαδόν της τοιχοποιίας και στις διατομές της πλάκας και των δοκών είναι μεγαλύτερο.
Γ) Η μία ανάγλυφη επιφάνεια της ρωγμής, πάνω στο εμβαδόν της τοιχοποιίας, δεν ταιριάζει με την αντίστοιχη αντικριστή επιφάνεια της ρωγμής λόγο της καθίζησης.
Αν δείτε κάτι ανάλογο σε κατασκευή χρειάζεται άμεση επισκευή και την γνώμη στατικού πολιτικού μηχανικού.
2) Λοξή ρωγμή στον κόμβο της πόρτας και του παραθύρου. Προέρχεται από την συστολή διαστολή της τοιχοποιίας όταν αυτή είναι φέροντας οργανισμός και αποτελείται από σκληρά υλικά όπως η άμμος θαλάσσης. Η ρωγμή παρουσιάζεται λοξή ξεκινώντας από τους κόμβους παραθύρου και πόρτας,διότι εκεί ευρίσκεται η πιο ασθενή διατομή του τοίχου.
3) Περιφερειακή περιμετρική ρωγμή κάτω από την πλάκα. Αυτή σχηματίζετε στην φέρουσα τοιχοποιία λόγο διαφορετικής κατεύθυνσης της συστολής και της διαστολή της πλάκας με την φέρουσα τοιχοποιία. Αυτή η ρωγμή εμφανίζεται πάντα στον αρμό της τοιχοποιίας ευρισκόμενος έναν αρμό κάτω από την πλάκας . Αυτό συμβαίνει γιατί ο τελευταίος τσιμεντόλιθος που έρχεται σε επαφή με την πλάκα έχει ισχυρή συνάφεια με το σκυρόδεμα, ενώ ο αρμός λάσπης που πατάει από κάτω είναι ασθενέστερος.
4) Ρωγμή περιφερειακά του πλαισίου κολόνας - δοκού. Δημιουργείτε α) από το κακό σφήνωμα της τοιχοποιίας, β) την μη εφαρμογή του (πεταχτού) σοβά για καλύτερη πρόσφυση στην επιφάνεια του υποστυλώματος πριν το χτίσιμο. γ) από την απουσία της σφαλτογωνιάς στην γωνία του υποστυλώματος

5) Ρωγμές στην πλάκα. Ο ξυλότυπος διψάει για νερό. Αν δεν τον βρέξουμε καλά πριν την τοποθέτηση του σκυροδέματος και αν δεν βρέξουμε καλά την επιφάνεια της πλάκας μετά την σκυροδέτηση παρατηρείται ανομοιόμορφη ξήρανση με αποτέλεσμα την εμφάνιση ρωγμών.
6) Ρωγμές στις γωνίες των υποστυλωμάτων Και αυτές εμφανίζονται γιατί δεν φροντίσαμε να βρέξουμε καλά τον ξυλότυπο του υποστυλώματος. Ο ξυλότυπος του υποστυλώματος πάνω στην γωνία περικλείει πολύ λίγο σκυρόδεμα και διψάει πολύ για νερό με αποτέλεσμα να το ξεραίνει σε διαφορετικό χρόνο από ότι ξεραίνεται το σκυρόδεμα του κεντρικού κορμού του υποστυλώματος. Το αποτέλεσμα είναι να υπάρχει πρόωρη σμίκρυνση του σκυροδέματος στην γωνία και να δημιουργεί την ρωγμή την οποία βλέπουμε κατά το ξεκαλούπωμα. Αυτή η ρωγμή αφήνει το οξυγόνο να περάσει και να οξειδώσει τον χάλυβα ο οποίος διογκώνεται και καταστρέφει το σκυρόδεμα επικάλυψης και τον μηχανισμό συνεργασίας αυτόν της συνάφειας. Η τοποθέτηση σφαλτογωνιάς αποτρέπει αυτήν την ρωγμή και βοηθάει στην πρόσφυση του υποστυλώματος και της τοιχοποιίας. Αλλά η καλύτερη άμυνα προς αποφυγή της δημιουργίας αυτής της ρωγμής είναι το νερό Πολύ βρέξιμο του ξυλότυπου του υποστυλώματος πριν την σκυροδέτηση. Γενικά οι ρωγμές δημιουργούνται από συστολές διαστολές λόγο αλλαγής θερμοκρασίας, λόγο οξείδωσης του οπλισμού, ή από καθίζηση ή κακή πρόσφυση ή από ανομοιόμορφη ξήρανση, ή από σεισμό με ποιο επικίνδυνη σεισμική ρωγμή αυτή των υποστυλωμάτων και τοιχωμάτων με λοξό / σχήμα αστοχίας.

Τι σημαίνει η ελαστικότητα ή η ελαστική περιοχή μετατόπισης των κατασκευών?
Είναι η παραμόρφωση που υφίσταται η κατασκευή στον σεισμό χωρίς να παρουσιάζει ρωγμές - διαρροές.
Κάθε ελαστική μετατόπιση επανέρχεται στο σημείο που ήταν πριν παραμορφωθεί.
Το υλικό κατασκευής του σκυροδέματος, το ύψος του στοιχείου η διάταξη του οπλισμού και η διατομή του συντελούν στην ελαστικότητα ή μη του φέροντος στοιχείου.
Π.χ το υποστύλωμα θεωρείτε ελαστικό γιατί έχει μικρή και υψίκορμη διατομή. Το τοιχίο και το επιμήκη τοίχωμα θεωρούνται άκαμπτα.
Τα ελαστικά στοιχεία διαθέτουν ελαστικότητα αλλά δεν έχουν δυναμική. Αντιθέτως τα τοιχώματα έχουν δυναμική αλλά δεν διαθέτουν ελαστικότητα.
Τα ελαστικά υποστυλώματα δεν κατεβάζουν ροπές στην βάση αντιθέτως τα τοιχώματα στις υψίκορμες κατασκευές, κατεβάζουν τόσο μεγάλες ροπές στην βάση που σπάνε τους πεδιλοδοκούς εύκολα.
Τα επιμήκη τοιχώματα λόγο του διπλού μοχλοβραχίονα που διαθέτουν ( του ύψους και του πλάτους ) αντιστέκονται καλύτερα στην ροπή ανατροπής, στην ροπή κάμψης και στην τέμνουσα βάσης.
Παλιά οι μηχανικοί είχαν διαμάχη στο αν έπρεπε να σχεδιάζουν ελαστικά ή δυναμικά για την αντιμετώπιση του σεισμού.
Τελικά συμβιβάστηκαν και σχεδιάζουν σύμμεικτα με υποστυλώματα και τοιχία. Τα υποστυλώματα τα χρησιμοποιούν για να παραλάβουν τα στατικά φορτία και τα τοιχία για να παραλάβουν και τα δυναμικά σεισμικά φορτία, τα οποία μπορούν να ξεπεράσουν σε ένταση ακόμα και στο τριπλάσιο τα στατικά φορτία.
Ο σεισμός επιβάλει στην κατασκευή μια οριζόντια μετατόπιση και μερικές κάθετες συνιστώσες μετατόπισης, που περιέχουν άγνωστο αριθμό συχνοτήτων και άγνωστη στάθμη επιτάχυνσης, παράγοντες που συντελούν στην μικρή ή στην μεγάλη παραμόρφωση των κατασκευών και στην διαφορετική συμπεριφορά τους. Εάν η παραμόρφωση 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 σε ανελαστικές μετατοπίσεις παρουσιάζοντας διαρροές και πλαστικές παραμορφώσεις. Αν τα τμήματα των διατομών που βιώνουν τις πλαστικές παραμορφώσεις, ξεπερνούν το όριο του σημείου θραύσης, και είναι και πάρα πολλές πάνω στην δομή, η δομή θα καταρρεύσει.

Ο σύγχρονος αντισεισμικός κανονισμός βασίζεται στις αρχές της πλαστιμότητας και του ικανοτικού σχεδιασμού.
Τι είναι η πλαστιμότητα? Πλαστιμότητα είναι η ικανότητα ενός στοιχείου ή συστήματος να παραμορφώνεται πέραν της ελαστικής περιοχής χωρίς ουσιαστική μείωση της αντοχής.
Όπως είπαμε στην ελαστική παραμόρφωση δεν υπάρχουν αστοχίες ενώ στην ανελαστική παραμόρφωση υπάρχουν διαρροές
Η πλαστιμότητα διαχειρίζεται αυτές τις διαρροές ( ρωγμές ) με τον καλύτερο τρόπο. Δηλαδή κατά την ανελαστική παραμόρφωση προσπαθεί να δημιουργηθούν πολλές και μικρές ρωγμές πάνω στον κορμό της δοκού, αποτρέποντας να εμφανιστεί μία και μοναδική μεγάλη ρωγμή η οποία θα κατέστρεφε την δοκό εντελώς και θα κατέρρεε η κατασκευή. Αυτό το κατορθώνει τοποθετώντας πολλά πυκνά τσέρκια στα άκρα των δοκών.
Αν η επιτάχυνση του σεισμού είναι μικρή η πλαστιμότητα μας προστατεύει αν όμως είναι μεγάλη η κατασκευή θα καταρρεύσει.
Η κατασκευή καταρρέει και όταν πάθει ζημιά η κολόνα ή το τοίχωμα. Αν η ρωγμή είναι λοξή ακόμα χειρότερα.
Εδώ έρχεται ο ικανοτικός σχεδιασμός ο οποίος δημιουργεί ισχυρές διατομές σε τοιχώματα τοιχία και κολώνες, με σκοπό να αστοχήσουν πρώτα οι δοκοί με τον μηχανισμό οπλισμού της πλαστιμότητας και όχι τα υποστυλώματα ώστε να μην καταρρεύσει η κατασκευή. Αυτό είναι όλο που κάνουν.
Η πλαστιμότητα και ο ικανοτικός σχεδιασμός είναι σαν την ζώνη ασφαλείας στα αυτοκίνητα που μας προστατεύουν μέχρι τα 50 χιλιόμετρα την ώρα.

seismic έγραψε:Ο σύγχρονος αντισεισμικός κανονισμός βασίζεται στις αρχές της πλαστιμότητας και του ικανοτικού σχεδιασμού. Τι είναι η πλαστιμότητα? Πλαστιμότητα είναι η ικανότητα ενός στοιχείου ή συστήματος να παραμορφώνεται πέραν της ελαστικής περιοχής χωρίς ουσιαστική μείωση της αντοχής. Όπως είπαμε στην ελαστική παραμόρφωση δεν υπάρχουν αστοχίες ενώ στην ανελαστική παραμόρφωση υπάρχουν διαρροές Η πλαστιμότητα διαχειρίζεται αυτές τις διαρροές ( ρωγμές ) με τον καλύτερο τρόπο. Δηλαδή κατά την ανελαστική παραμόρφωση προσπαθεί να δημιουργηθούν πολλές και μικρές ρωγμές πάνω στον κορμό της δοκού, αποτρέποντας να εμφανιστεί μία και μοναδική μεγάλη ρωγμή η οποία θα κατέστρεφε την δοκό εντελώς και θα κατέρρεε η κατασκευή. Αυτό το κατορθώνει τοποθετώντας πολλά πυκνά τσέρκια στα άκρα των δοκών. Αν η επιτάχυνση του σεισμού είναι μικρή η πλαστιμότητα μας προστατεύει αν όμως είναι μεγάλη η κατασκευή θα καταρρεύσει. Η κατασκευή καταρρέει και όταν πάθει ζημιά η κολόνα ή το τοίχωμα. Αν η ρωγμή είναι λοξή ακόμα χειρότερα. Εδώ έρχεται ο ικανοτικός σχεδιασμός ο οποίος δημιουργεί ισχυρές διατομές σε τοιχώματα τοιχία και κολώνες, με σκοπό να αστοχήσουν πρώτα οι δοκοί με τον μηχανισμό οπλισμού της πλαστιμότητας και όχι τα υποστυλώματα ώστε να μην καταρρεύσει η κατασκευή. Αυτό είναι όλο που κάνουν. Η πλαστιμότητα και ο ικανοτικός σχεδιασμός είναι σαν την ζώνη ασφαλείας στα αυτοκίνητα που μας προστατεύουν μέχρι τα 50 χιλιόμετρα την ώρα.

Μετά τα 50 χιλιόμετρα τι κάνουμε αν τρακάρουμε?

Αν η επιτάχυνση του σεισμού είναι πάνω από 5 μέτρα το δευτερόλεπτο τότε υπάρχει πρόβλημα στασιμότητας των κατασκευών.

Από αυτή την επιτάχυνση των 5m/sec2 και πάνω χρησιμεύει η εξωτερική δύναμη, προερχόμενη από το έδαφος, την οποία εισάγει στην κατασκευή ο μηχανισμός και η μέθοδος της ευρεσιτεχνίας, ώστε προσθετικά να συμβάλει και να προστατέψει την κατασκευή ακόμα και σε επιταχύνσεις της τάξεως των 35m/sec2

Πείραμα με επιτάχυνση 24m/sec2 ( προς το τέλος του πειράματος )

[list="x1e56ztr x1xmf6yo x1xfsgkm x3yw8vx"][*]Αυτή η αγκύρωση βράχου στο πρώτο βίντεο αστόχησε στα 150 kN έλξης ( 15,3 τόνοι )
[/list]

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

2. Αυτή η αγκύρωση βράχου στο δεύτερο βίντεο αστόχησε στα 202 kN έλξης ( 20,6 τόνοι )

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

3. Το πείραμα με την δική μου αγκύρωση άντεξε σε έλξη 980 kN

( 100 τόνους ) χωρίς να αστοχήσει οπότε δεν ξέρουμε σε τι έλξη θα αστοχήσει. Σημειώστε ότι αυτή η πάκτωση είναι μηχανική χωρίς τα πρόσθετα εποξικά ενέματα τα οποία θα διπλασιάσουν την πρόσφυση και την αντοχή στην έλξη.

Πρέπει να έχω σπάσει το παγκόσμιο ρεκόρ πάκτωσης και δεν το ξέρω.

Προσπαθώ εδώ και δύο μήνες να βρω ποιο είναι το παγκόσμιο ρεκόρ πάκτωσης σε βράχο και δεν μπορώ να το βρω.

Τα δύο πρώτα βίντεο είναι οι πιο γερές έλξεις που βρήκα.

Αν κάποιος ξέρει από αγκυρώσεις βράχου και προδιαγραφές ας με βοηθήσει να βρω τι εντάσεις έλξης αντέχουν.

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Ποιος μπορεί να μου λύσει αυτή την απορία?
1) Δύο αντίθετες δυνάμεις, αυτή της επιτάχυνσης και αυτής της αδράνειας της μάζας, τέμνει - κόβει την κολόνα και το τοιχίο κοντά στην βάση.
Λέγεται τέμνουσα βάσης και το μέγεθός της εξαρτάτε από την επιτάχυνση του εδάφους επί την μάζα της κατασκευής.
Για να μην κοπή η κολόνα πρέπει να έχει ισχυρή διατομή.
Έχει αποδειχθεί επιστημονικά εδώ και πάρα πολλά χρόνια ότι αν επιβάλουμε θλίψη στην κολόνα και το τοιχίο, αυξάνεται κατά 40% η αντοχή της κολόνας και του τοιχίου ως προς αυτήν την τέμνουσα δύναμη. Το κάνουν αυτό σήμερα? Όχι δεν το κάνουν.
2)Έχει αποδειχθεί επιστημονικά εδώ και πάρα πολλά χρόνια ότι αν επιβάλουμε θλίψη στην κολόνα και το τοιχίο, μειώνουμε την κάμψη του κορμού του υποστυλώματος οπότε και τις εντάσεις εφελκυσμού που δημιουργούν ψαθυρές αστοχίες. Το κάνουν αυτό σήμερα? Όχι δεν το κάνουν.
3) Το σκυρόδεμα δεν μπορεί να συγκρατήσει τον χάλυβα μέσα του όταν αυτός αντιστέκεται στον εφελκυσμό με αποτέλεσμα να ξεκολλούν τα μπετά κατά μήκος του χάλυβα της κολόνας και να χάνεται η συνεργασία τους και να πέφτει το σπίτι. Η επιβολή της θλίψης στο υποστύλωμα χρησιμοποιώντας ελεύθερους τένοντες προέντασης οι οποίοι δεν έρχονται σε επαφή με το σκυρόδεμα, θα εξαφανίσει αυτόν τον μεγάλο λόγο αστοχίας που ρίχνει τις κατασκευές. Το κάνουν αυτό σήμερα? Όχι δεν το κάνουν.
4) Το υποστύλωμα και το τοιχίο δεν ανατρέπονται όταν κουνάει ο σεισμός διότι συγκρατούνται από τους δοκούς με τους οποίους συνδέονται. Όμως οι δοκοί καταπονούνται από την προσπάθειά τους να συγκρατήσουν τα τοιχία και τις κολόνες και η παραμόρφωση που τους προκαλεί η κάμψη και η ανατροπή του τοιχίου σπάνε τους δοκούς. Η πάκτωση της βάσης του υποστυλώματος και του τοιχώματος στο έδαφος θεμελίωσης με την χρησιμοποίηση βαθέων αγκυρώσεων, και η επιβολή θλίψης στην διατομή τους θα σταματούσε την ανατροπή και την κάμψη οπότε και την καταπόνηση των δοκών. Το κάνουν αυτό σήμερα? Όχι δεν το κάνουν.
Το ερώτημα που βάζω σε κάθε πολιτικό μηχανικό είναι γιατί δεν κάνουν όλα αυτά τα δεδομένα της μηχανικής που δεν χωρούν αμφισβήτηση, τα οποία θα μας προστάτευαν από τον σεισμό?
Επίτηδες το κάνουν για να πέφτουν τα σπίτια?
Θα μου πεις ''ότι λέμε θα κάνουμε''

Τα τεχνολογικά επιτεύγματα άρχισαν από μια απλή ιδέα η οποία για αρκετό διάστημα ήταν μόνο ένα όνειρο.
Συνήθως οι εφευρέτες μιας νέας ιδέας είναι άνθρωποι πρακτικοί οι οποίοι συγκρούονται με το κατεστημένο επιστημονικό προσωπικό, των οποίων θίγετε η ακαδημαϊκή γνώση Η έρευνα στο νέον προσπαθεί να λύσει περισσότερα προβλήματα από αυτά που λύνει η πεπατημένη γνώση και σε οδηγεί σε κρυφά μέρη, στα οποία οι άλλοι δεν σε βλέπουν δεν σε καταλαβαίνουν, είσαι μόνος μέσα στην μοναξιά της γνώσης.
Ο πρόθυμος κατά φαντασίαν παντογνώστης - ξερόλας είναι αυτός που λοιδορεί το νέον χωρίς να μπορεί να αρθρώσει επιστημονικό λόγο απέναντι στον εφευρέτη. Είναι αυτός που σκοτώνει την τεχνολογία την οποία επικαλείται ότι υπερασπίζεται.

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ
ΕΔΑΦΟΣ
1. Αν το έδαφος στο οποίο εδράζεται η κατασκευή είναι χαλαρό τα ίδια στατικά φορτία της κατασκευής το παραμορφώνουν, πολλές φορές παρουσιάζοντας ανομοιόμορφη καθίζηση, με αποτέλεσμα την εμφάνιση τάσεων και παραμορφώσεων στο σκυρόδεμα και τον χάλυβα του οπλισμού.
Τα εδαφικά υλικά είναι ασυνεχή υλικά και η μετάδοση τάσεων στο εσωτερικό τους γίνεται αφενός μεν με τη μετάδοση δυνάμεων μεταξύ των κόκκων τους, αφετέρου δε με την ανάπτυξη πιέσεων στο νερό που περιέχεται στους πόρους τους.
2. Κατά τον σεισμό στα στατικά φορτία που παραλαμβάνει το έδαφος, προστίθενται και τα σεισμικά φορτία των οποίων οι τάσεις που αναπτύσσουν ξεπερνούν ακόμα και το τριπλάσιο από ότι είναι αυτών των στατικών φορτίων.

Συμπέρασμα.
Πρέπει να αποτρέψουμε την ανομοιόμορφη καθίζηση του εδάφους (προερχόμενη από τα στατικά και τα σεισμικά φορτία) που έχει σαν αποτέλεσμα την ψαθυρή παραμόρφωση των διατομών γύρο από τους κόμβους.
Η ευρεσιτεχνία συμβάλει στα μέγιστα και στην βελτίωση του εδάφους θεμελίωσης αφού είναι η μόνη που έχει την δυνατότητα από την επιφάνεια του εδάφους θεμελίωσης να προ συμπυκνώνει το έδαφος εξασκώντας τις απαιτούμενες σε μέγεθος πιέσεις προς δύο κατευθύνσεις οριζοντίως, καθέτως και εις βάθος, το οποίο βάθος συμπύκνωσης εκτείνεται από την επιφάνεια θεμελίωσης μέχρι το κάτω άκρο του μηχανισμού αγκύρωσης το οποίο είναι τοποθετημένο στα βάθη μιας γεώτρησης.
Η δύναμη συμπύκνωσης εφαρμόζεται με υδραυλικούς γρύλους προέντασης επί του μηχανισμού πριν την κατασκευή της βάσης, με εφαρμοζόμενη δύναμη έλξης τριπλάσια των στατικών φορτίων και ολοκληρώνεται με την πλήρωση της γεώτρησης με τσιμεντοειδή ενέματα.
Για να αφαιρέσουμε τους γρύλους ακολουθούμε την μέθοδο της προέντασης.

Η αντισεισμική αυτή μέθοδος σχεδιασμού σταματήσει την παραμόρφωση προερχόμενη από την ανατροπή του τοιχώματος και της κατασκευής στον σεισμό, την παραμόρφωση του φέροντα προερχόμενη από την καθίζηση του εδάφους και την έξτρα καθίζηση προερχόμενη από τα σεισμικά φορτία που παραλαμβάνει. Εξασφαλίζει κατά 40% μεγαλύτερη δυναμική ως προς την τέμνουσα βάσης, καθώς και αποκλείει την διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης λόγο της υπέρ αντοχής του χάλυβα στον εφελκυσμό. Πενταπλό το όφελος!