Προσομοίωση θεμελίωσης

[AlexisPap]

Ναι, έχεις δίκιο.

[jackson]

Κατά δεύτερον, χρησιμοποιείς ελατήρια για να μοντελοποιήσεις έδαφος. Πέραν της αδυναμίας να πάρει εφελκυσμό, το έδαφος δεν έχει καθόλου...μα καθόλου ελαστική περιοχή. Ίσως να έχει σε πολύ μικρές, δύσκολα μετρήσιμες μετατοπίσεις. Πέρα από δημοσιεύσεις, αυτό το εγγυόμαι γιατί έχω κάνει ο ίδιος τέτοιου είδους δοκιμές. Τώρα γιατί το κάνουμε έτσι...πολλοί οι λόγοι...

 

Μαζί σου με τα μπούνια. Γι' αυτό είπα στο προηγούμενο ποστ στα έργα που ασχολούμαστε, καθότι σε κανένα έργο που έχω ασχοληθεί δεν έχουμε χρησιμοποιήσει μη γραμμική σχέση θλίψης-μετατόπισης για ελατήρια. Ακόμα και σε σοβαρό έργο αντιστήριξης με πασσάλους.

 

Έχω την εντύπωση ότι το Femap είναι ο pre-processor του Nastran...κάνω λάθος;

Για λυγισμό πάω πάσο, δεν έχω ιδέα.

Πάντως νομίζω ότι κάνεις λάθος και χωρίζεις σε γραμμικές και μη ιδιομορφές. Δεν υπάρχει τέτοιος διαχωρισμός, δεν υπάρχει τέτοια ορολογία. Η ανάλυση ναι...υπάρχει γραμμική και μη γραμμική. Η μη γραμμικότητα μπορεί να προκύπτει λόγω υλικού, φαινομένων δευτέρας τάξεως, απώλεια επαφής στη στήριξη ή ότι άλλο...

 

Ναι, στην ουσία το NX Nastran είναι, Femap είναι απλά o pre και post-processor.

 

Δεν μίλησα για λυγισμό. Ο λυγισμός είναι απλά αποτέλεσμα φαινομένων 2ας τάξης.

 

Εάν διαβάσεις λίγο πιο προσεκτικά τα ποστ μου #22, #25 και #29 , θα δεις ότι δεν αναφέρομαι πουθενά σε μη γραμμικές ιδιομορφές, σε μη γραμμική μέθοδο υπολογισμού αναφέρομαι...όπως κ εσύ!!!:D

[cv98019]

Kαι για να επιστρέψουμε λίγο...

Το παρακάτω θέμα έχει σχέση με τη συνεργασία γεωτεχνικού-δομοστατικού πολ.μηχ. και το επαναφέρω από προηγούμενο post. Αναφέρομαι σε μελέτες "απλών" κατασκευών...

 

Μια οικοδομή είναι θεμελιωμένη σε κοιτόστρωση διαστάσεων 20x20, σε βάθος -3.0m. Έχει γίνει γεωτεχνική έρευνα, από την οποία βρέθηκε στιφρή άργιλος σε μεγάλο βάθος. Από τη γεωτεχνική μελέτη δίνονται:

σεπ=200 kPa

k=20 MN/m3

 

Aναγνωρίζοντας ότι αυτές οι τιμές είναι για στατικά φορτία, πως το αντιμετωπίζεις στον αντισεισμικό σχεδιασμό;

[AlexisPap]

Μια οικοδομή είναι θεμελιωμένη σε κοιτόστρωση διαστάσεων 20x20, σε βάθος -3.0m. Έχει γίνει γεωτεχνική έρευνα, από την οποία βρέθηκε στιφρή άργιλος σε μεγάλο βάθος. Από τη γεωτεχνική μελέτη δίνονται:

σεπ=200 kPa

k=20 MN/m3

Aναγνωρίζοντας ότι αυτές οι τιμές είναι για στατικά φορτία, πως το αντιμετωπίζεις στον αντισεισμικό σχεδιασμό;

 

Το ερώτημα είναι αρκετά γενικό, αλλά θα διατυπώσω μερικές σκέψεις, ξεκινώντας από τα προβλήματα που προκύπτουν.

Θα αγνοήσω παντελώς το ζήτημα της ενίσχυσης της κίνησης λόγω παχιάς στρώσης δύστμητου εδάφους.

Ομοίως θα αγνοήσω την τροποποίηση της σεισμικής κίνησης λόγω του κτίσματος.

Θα περιοριστώ σε όσα κάνουμε βάσει του κανονισμού, που κατά την γνώμη μου είναι επαρκέστατα για συνήθη οικοδομικά έργα, ενώ κάθε τι παραπάνω είναι αδικαιολόγητα δαπανηρό σε επίπεδο μελέτης. (οι παραπάνω παραπομπές είναι πληροφοριακού χαρακτήρα)

Επομένως ξεκινάμε με δεδομένο ότι έχουμε το φάσμα του κανονισμού στην θεμελίωση της οικοδομής.

 

Ας πούμε ότι η οικοδομή μαζί με το ισόγειο έχει 7 ορόφους (νομίζω ότι τόσο βγαίνει με σεπ=200). Άρα συνολικό ύψος από την θεμελίωση 24m, από τα οποία τα 3m είναι υπόγειο. Τα τοιχεία έχουν ύψος διατομής περίπου 4m.

 

Πριν δούμε τα περί δυσκαμψίας θεμελίωσης, ας δούμε τι γίνεται με την δυσκαμψία ανωδομής και υπογείου:

 

Στην ανωδομή ο κανονισμός μας λέει να λαμβάνουμε δυσκαμψίες σταδίου ΙΙ. Γιατί σταδίου ΙΙ; Αφού υπολογίζουμε έναν φορέα που θα λειτουργήσει βαθειά μέσα στην διαρροή. Δεν θα έπρεπε να θεωρούμε ακόμη μικρότερες δυσκαμψίες; Δεν θα έπρεπε η δυσκαμψία να εξαρτάται από τον συντελεστή συμπεριφοράς;

Παράδειγμα:

Τοίχωμα 25/150 με 6Φ14 ανά πέλμα και ύψος 6m:

Δυσκαμψία σταδίου Ι (3ΕΙ/Η³) : 26,4ΜN/m

Δυσκαμψία σταδίου ΙΙ (τα 2/3 της Ι): 17,6ΜN/m

Δυσκαμψία σταδίου ΙΙΙ (Ροπή διαρροής 603kNm, βέλος 22,6mm) : 4,5MN/m

(Ο τρίτος υπολογισμός βασίζεται στο σκεπτικό των σχολίων ΕΑΚ §Σ3.1.1[2] και όχι με υπολογισμό ροπών – καμπυλοτήτων αλλά δεν έχει τόσο φοβερή σημασία)

Γιατί λοιπόν αναλύουμε με Κ σταδίου ΙΙ και όχι με Κ σταδίου ΙΙ διά q; Γιατί μας ενδιαφέρει τόσο πολύ το σε ποια θέση του φάσματος "πέφτει" η ελαστική ιδιοπερίοδος (που αντιστοιχεί στην απόκριση σε σεισμό Ε/q) και όχι η μετελαστική «ενεργός ιδιοπερίοδος» (δηλαδή χρόνος που απαιτείται να κάνει ο φορέας ένα πλήρη κύκλο (μετελαστικής) παραμόρφωσης για εύρος ταλάντωσης q φορές την μέγιστη ελαστική ταλάντωση (δηλαδή ο χρόνος για να πάει και να έρθει για διαδρομή Δ=q*Δe). Προφανώς ο δεύτερος χρόνος είναι ο χρόνος που σχετίζεται με την οριακή κατάσταση αστοχίας, και όχι η ελαστική ιδιοπερίοδος για δυσκαμψίες σταδίου ΙΙ.

Μην νομίσετε ότι έχω απαντήσεις για τα παραπάνω ερωτηματικά. Κι ακόμη δεν κάναμε κουβέντα για τοιχοπληρώσεις και μάζες… Πάντως, υπάρχουν πολλές σχετικές εργασίες.

 

Το υπόγειο ο ΕΑΚ μας λέει ότι είναι ένα απόλυτα δύσκαμπτο κουτί. Τι γίνεται όμως με την οικοδομή του παραδείγματος με ύψος 21m πάνω από υπόγειο 3m; Είναι λογικό να θεωρούμε τα περιμετρικά τοιχεία του υπογείου με στατικό ύψος 3m άκαμπτα, όταν πάνω σε αυτά πακτώνουμε τοιχεία με στατικό ύψος 4m και θηριώδη οπλισμό; Και με τον πυρήνα του κλιμακοστασίου;

Λοιπόν, αν θεωρήσουμε ότι η ανωδομή βρίσκεται σε στάδιο ΙΙΙ ενώ το υπόγειο σε στάδιο ΙΙ, ακόμη και με αυτές τις αναλογίες το υπόγειο είναι σχετικά δύσκαμπτο…

Αν πούμε ότι η ανωδομή έχει δυσκαμψία σταδίου ΙΙ, γιατί να μην πούμε ότι το υπόγειο λειτουργεί ελαστικά; Όμως όλα αυτά επί της ουσίας είναι …μπαλαμούτι.

 

Ίσως έγινα κουραστικός. Αλλά τώρα μπορώ να εξηγήσω γιατί ως «στατικός» έχω να ασχοληθώ με τόσα πολλά ώστε να μην μένει και πολύ «ενέργεια» για να ασχοληθώ και με το έδαφος…

 

Να λοιπόν τι κάνω:

 

Αρχικά διαμορφώνω ένα φορέα που να τα πηγαίνει όσο καλύτερα γίνεται με τα παραπάνω. Τοιχεία σωστά κατανεμημένα, με το ίδιο περίπου στατικό ύψος, ώστε να μπαίνουν μαζί στην διαρροή, επιλεγμένα έτσι ώστε με τον ελάχιστο οπλισμό και το αξονικό να παραλαμβάνουν ακριβώς την ροπή του σεισμού σχεδιασμού. Ομοίως για τις δοκούς.

Δυναμική ανάλυση θεωρώντας πάκτωση στην θεμελίωση. Έλεγχο των ροπών στους κόμβους της θεμελίωσης. Αν οι ροπές είναι «αδικαιολόγητα» μεγάλες, εισαγωγή ελατηρίων με τα στατικά χαρακτηριστικά του εδάφους, ξανά δυναμική, ξανά έλεγχος. Δεν μου έτυχε ποτέ να δω παράλογες ροπές μετά την εισαγωγή ελατηρίων. Αφού όλα φαίνονται εντάξει δεν «την ψάχνω» άλλο. Ελέγχω αν το υπόγειο μπορεί πράγματι να παραλάβει τα φορτία που κατεβάζουν τα τοιχεία και κλείνω.

 

Τι θα πει όμως «αδικαιολόγητα» μεγάλες ροπές;

Ας πούμε, ο πυρήνας που δεν συμπίπτει με περιμετρικά τοιχεία έχει ροπή βάσης ~800 τονόμετρα. Στην θεμελίωση με πάκτωση -400. Αυτό είναι παράλογα πολύ. Στην θεμελίωση με ελατήριο 150. Αυτό είναι «λογικό». Κατά την γνώμη μου, αποδεκτή ροπή στην βάση ενός τοιχείου είναι εκείνη που δεν οδηγεί σε εκκεντρότητες αξονικού μεγαλύτερες από το d/2. (Μιλάμε για κοιτόστρωση, αλλά τα περισσότερα προγράμματα λύνουν χώρια τον φορέα με στηρίξεις στους κόμβους της θεμελίωσης και χώρια την κοιτόστρωση. Τουλάχιστον με τα προγράμματα που δουλεύω είναι πρακτικά αδύνατο να συμπεριλάβεις την κοιτόστρωση και να βάλεις ελατήρια σε κάθε κόμβο των επιφανειακών FEM).

 

Φυσικά στην παραπάνω χονδροειδή, εμπειρική και αυθαίρετη μέθοδο, η αναζήτηση των δυναμικών χαρακτηριστικών του εδάφους είναι πολυτέλεια. Γιατί ακόμη και με τα στατικά χαρακτηριστικά του εδάφους, είναι ένα μεγάλο ερώτημα το πώς από το Κ του εδάφους περνάμε σε δυσκαμψίες ελατηρίων… Πως αποφασίζουμε το είδος της κατανομής των τάσεων κάτω από την κοιτόστρωση; Πως εκτιμούμε των όγκο των γαιών κάτω από την θεμελίωση που συμμετέχει ενεργά στην παραμόρφωση της οικοδομής; Είναι σωστό να θεωρούμε ενιαίο πάχος εδάφους; Θα έβγαινε το ίδιο αποτέλεσμα αν βάζαμε και το έδαφος στο μοντέλο;

 

Εν κατακλείδι, θέλω να πω ότι οι απροσδιοριστίες στην δυσκαμψία της ανοδομής και της θεμελίωσης είναι τέτοιες ώστε η αναζήτηση δυναμικών χαρακτηριστικών του εδάφους να φαντάζει άπιαστη πολυτέλεια. Εργασίες σαν κι αυτή δείχνουν απλώς πόσο μακρυά από την καθημερινότητα του μελετητή είναι οι εξελιγμένες μέθοδοι προσομοίωσης της θεμελίωσης.

 

Βεβαίως οι λάτρεις της ακρίβειας θα σημειώσουν ότι το δυναμικό μέτρο ελαστικότητας του εδάφους μπορεί να είναι διπλάσιο του στατικού... Κατά την γνώμη μου μικρό το κακό... Η "ακρίβεια" δεν επιτυγχάνεται απλώς με ένα διαφορετικό νούμερο, απαιτεί πολύ κόπο που δεν είναι δυνατόν να καταβληθεί για συνήθη έργα.

[cv98019]

Μάλιστα...

 

1. Αναφέρθηκα σε σεπ=200 kPa (επιτρεπόμενη τάση, όχι επιβαλλόμενη). Γιατί οδηγήθηκες στο συμπέρασμα ότι πρόκειται για 7-όροφο;

 

2. Ελέγχεις τις τάσεις εδάφους στη δυναμική ανάλυση; Αν ναι με ποιο τρόπο;

 

3. Αυτό που κάνουν τα συνήθη προγράμματα...ο σχεδιασμός δηλαδή ξεχωριστά της κοιτόστρωσης και της ανωδομής είναι φυσικά μια παραδοχή. Μιλώντας με τις εταιρείες παραγωγής λογισμικού, μου είπαν ότι αυτό είναι πάντα προς τη μεριά της ασφάλειας, κάτι που δεν τεκμαίρεται από πουθενά...δεν είναι σίγουρο δηλαδή. Πώς αντιμετωπίζεται αυτό το φαινόμενο στην καθημερινή πρακτική;

 

4. Γιατί ξεχωρίζεις το "Κ εδάφους" από τη "δυσκαμψία του ελατηρίου"; Δεν είναι το ίδιο πράγμα;

 

5. H κατανομή των τάσεων κάτω από την κοιτόστρωση εμπεριέχει θέμα "απόφασης"; Δεν είναι αποτέλεσμα των υπολογισμών;

 

6. Βγάζω γενικά σαν συμπέρασμα από τα λεγόμενά σου ότι αυξάνοντας την ευκαμψία των ελατηρίων, έχεις ευεργετικό αποτέλεσμα...τα εντατικά μεγέθη στους κόμβους της θεμελίωσης μειώνονται. Αν αντί για διπλάσια τιμή του "δυναμικού" μέτρου ελαστικότητας, σου μιλήσω για δεκαπλάσια, η γνώμη σου περί "ακρίβειας" αλλάζει;

 

7. Μιλώντας για την ανάλυση υπό στατικά φορτία τώρα...Πολλοί "στατικοί" αυξομειώνουν το k του γεωτεχνικού κατά το δοκούν. Εσύ τι κάνεις;

[AlexisPap]

1. -> Καθαρά υπόθεση εργασίας. Πάντως αν το επιβαλλόμενο φορτίο ήταν μικρό δεν θα είχε κοιτόστρωση. Συνεχίζω να στοιχηματίζω 7όροφο

 

2. -> Δεν κάνω τίποτα παραπάνω από αυτά που ζητάει ο ΕΑΚ/ΕΚΩΣ. Γενικά οι κοιτοστρώσεις βγάζουν μικρές μέγιστες τάσεις στους σεισμικούς συνδυασμούς.

 

3. -> Κι εγώ αν πουλούσα προγράμματα δεν θα έλεγα "δεν μπορώ", θα έλεγα "έτσι είναι καλύτερα" . Με τις κοιτοστρώσεις, δοθέντος ότι είναι πλάκες χωρίς δοκούς, καταφεύγω στο SAP (στην καθημερινή πρακτική). Φορτία ανωδομής από την ανάλυση του φορέα... και πάμε!

 

4. -> Μάλλον δεν διατύπωσα σωστά... Το Κ εξαρτάται από την γεωμετρία του πεδίλου. Ο Terzaghi ας πούμε δίνει πίνακα τιμών για πλάκα πλευράς 0,305m... Όταν μιλάμε για άκαμπτα πέδιλα κάθε πέδιλο μπορεί να έχει το δικό του Κ. Όταν μιλάμε για πεδιλοδοκούς, για κάθε δοκό μπορεί να έχουμε άλλο Κ. Όταν έχουμε κοιτόστρωση, η οποία γενικά έχει μεταβλητή δυσκαμψία, τι Κ παίρνουμε; Γιατί να είναι σταθερό; (μιλάω καθαρά για το στατικό κομάτι)

 

5. -> Κάθεται κανείς να κάνει μοντέλο εδάφους κάτω από την οικοδομή για να υπολογίσει; Δεν αποφασίζουμε με βάση ημιεμπειρικές μεθόδους;

Edit: Επειδή βλέπω ότι δεν τα γράφω σωστά και για να μην χαραμίσουμε το νήμα σε διευκρινίσεις, εννοώ αυτό από αυτό

 

6. -> Όσο μεγάλο κι αν είναι το Κ, υπάρχει ένα όριο στις ροπές που μπορούν να αναπτυχθούν, το οποίο οφείλεται στο ότι το έδαφος δεν αναλαμβάνει εφελκυσμό. Η μέγιστη ροπή στην βάση ενός τοιχώματος δεν μπορεί να υπερβεί το γινόμενο του αξονικού επί μία εκκεντρότητα που εξαρτάται από την διαμόρφωση του φορέα. Αν το ελατήριο του εδάφους οδηγεί σε μεγαλύτερη ροπή, τότε απλά υπάρχει λάθος.

Αφού μας απασχολεί η ακρίβεια, μήπως η ανακρίβεια που οφείλεται στην λάθος τιμή του Κ είναι μικρότερη από την ανακρίβεια που οφείλεται στην αγνόηση της καμπύλωσης του υπογείου λόγω των κυμάτων S; (Σε στιφρή άργιλο V=200~300m/sec, όχι πολύ μεγάλη για τα 20 μέτρα της θεμελίωσης)

 

7. Δεν μιλώ για αυξομείωση κατά το δοκούν. Όπως είπα και παραπάνω, ένα πολύ δύσκαμπτο ελατήριο που οδηγεί σε "παράλογες" ροπές είναι καταφανώς λάθος. Αν δεν υπάρχουν "παράλογες" ροπές αρκούμαι στην απόλυτη πάκτωση. Αν όχι δοκιμάζω το στατικό Κ. Δεν χρειάστηκε ποτέ να δώσω μικρότερη από αυτή την τιμή... Εννοείται ότι ποτέ δεν μειώνω το Κ για να μαγειρέψω τις ιδιοπεριόδους ή την τέμνουσα βάσης...

 

Πάντως περιμένω να ακούσω από εδαφομηχανικούς πρακτικές μεθόδους για την βελτίωση της προσομοίωσης...

[cv98019]

Νέα αρίθμηση...

 

1. Αν και δεν πρόκειται να τύχει εφαρμογής σε απλά οικοδομικά έργα, ρίξε μια ματιά και εδώ: http://www.eesye.gr/uploads/60/36/15FREATA.pdf

 

2. Προσοχή όταν μιλάμε για τιμές που δίνονται με βάση την πλάκα των 0.305m-1 ft. Αναφερόμαστε σε τιμές που προκύπτουν από τη δοκιμαστική φόρτιση πλάκας. Ακόμα και να κάνουμε τη δοκιμή, τα αποτελέσματα δεν μπορούν εύκολα να συσχετιστούν με πλάκες μαγαλύτερων διαστάσεων. Τώρα, γιατί δίνονται ένα σωρό τύποι που κάνουν ακριβώς αυτό...μη ρωτάς.

 

3. Μέθοδοι για βελτίωση της προσομοίωσης...χμμμμ...όσες θέλεις. Αλλά όλες είναι αισθητά πιο "δύσχρηστες" από τα απλά μοντέλα. Για πάρε μερικές, έτσι πληροφοριακά:

 

3.1. Επίλυση της κοιτόστρωσης μαζί με το φορέα...σε ένα μοντέλο όλα δηλαδή...για παράδειγμα το sofistik μπορεί να το κάνει.

 

3.2. Αν όχι το 3.1., τότε επαναληπτική διαδικασία. Δηλαδή, λύνεις το φορέα με ελατήρια και υπολογίζεις εντατικά μεγέθη και μετακινήσεις στους κόμβους της θεμελίωσης. Αυτά τα βάζεις στην κοιτόστρωση, όπου υπολογίζεις νέες μετακινήσεις, νέα εντατικά μεγέθη στους ίδιους κόμβους...επαναληπτική διαδικασία κτλ κτλ (και σιγά μην το κάνει κανένας, αν και κάτι τέτοιο έκαναν στην ανωτέρω παραπομπή)

 

3.3. Θυμάμαι έναν πολύ καλό καθηγητή να λέει: "Ποτέ μη δώσετε τιμές ελατηρίων...αυτοί οι στατικοί μόνο ελατήρια ξέρουν να ζητάνε...". Οπότε τι μπορούμε να κάνουμε; Να μοντελοποιήσουμε το έδαφος σαν συνεχές μέσο...όχι σαν ελατήρια. Το ξέρω πως είναι δύσκολο αλλά ποτέ δεν κατάλαβα την ανάγκη μοντελοποίησης απίστευτων λεπτομερειών στο φορέα, παραλείποντας το μεγαλύτερο φορέα από όλους...το έδαφος.

 

3.4. Από την άλλη βέβαια, τι μοντέλο υλικού θα πάρουμε για το έδαφος; Ελαστικό; Μάλλον δεν κάνει...ανελαστικό...οκ...ποιο απ' όλα; Ας κάνουμε πρώτα το 3.3 και μετά πάμε στο 3.4.

 

4. Εύκολη μέθοδο βελτίωσης μην περιμένεις...τουλάχιστον από μένα. Κι εγώ ελατήρια δίνω...τουλάχιστον για τα απλά οικοδομικά. Το διαφορετικό που κάνω εγώ, όσον αφορά τις τιμές των ελατηρίων είναι ότι γενικά δεν χρησιμοποιώ τύπους...είτε σαν κι αυτούς των παραπομπών που έδωσες είτε άλλους...υπάρχουν πολλοί. Όπως έχω γράψει και σε άλλο θρεντ:

 

Ο δείκτης αντίδρασης του εδάφους (ελατήριο, δείκτης αντίστασης ή όπως αλλιώς θέλετε), εξ ορισμού δίνεται από τη σχέση:

k=q/δ

όπου

q η πίεση που ασκείται σε ένα σημείο στην επιφάνεια του εδάφους

δ η μετακίνηση του σημείου

 

Σε απλά προβλήματα αρκεί να υπολογίσεις την καθίζηση για μία ή περισσότερες τιμές της επιβαλλόμενης τάσης και άρα το ελατήριο. Σε πιο σύνθετα προβλήματα (ελατήρια σηράγγων, τοίχων αντιστήριξης κτλ) ο γεωτεχνικός μπορεί να υπολογίσει ελατήρια χρησιμοποιώντας προγράμματα Πεπερασμένων Στοιχείων.

[AlexisPap]

Νέα αρίθμηση...

 

1. -> Άλλη κλίμακα... Αλλά, νομίζω ότι η ουσιώδης διαφορά είναι η στατική απλότητα.

 

2. -> Εγώ τώρα τι να πω; Αυτά τα διδασκόμαστε, τα έχουν γράψει Θεοί σαν τον Terzaghi, Τόσο για πέδιλα και πεδιλοδοκούς όσο και για κοιτοστρώσεις. Περί κοιτοστρώσεων έγραψα κι εγώ τους ενδοιασμούς μου... Πάντως, φαντάζομαι θα ξέρεις ότι, κανείς δεν κάνει την δοκιμή. Αντίθετα, αφού κατατάξουν το έδαφος, παίρνουν το Κ0 από τους πίνακες του Terzaghi. Φυσικά, αυτό μπορώ να το κάνω και μόνος μου, δεν χρειάζομαι βοήθεια!

 

3.2. -> Αυτό δεν το είχα σκεφτεί, αλλά είναι καλή ιδέα και όχι τόσο δύσκολη στην εφαρμογή...

 

3.3. -> Απλά τον φορέα τον σχεδιάζεις και γι αυτό τον μοντελοποιείς. Το έδαφος (στα συνήθη έργα) το αποδέχεσαι ως έχει και γι αυτό το αγνοείς. Στα συνήθη έργα, ακόμη κι αν το έδαφος απλοποιηθεί σε πάκτωση... μικρό το κακό. Αλλά όπως έγραψα και στο #34, η προσομοίωση του φορέα κάθε άλλο παρά λεπτομερής, ακριβής και αντιπροσωπευτική είναι...

 

4. -> Μα τους τύπους τους χρησιμοποιώ κι εγώ, δεν χρειάζεται εδαφοτεχνικός για απλή αριθμητική...

 

Η δική μου εμπειρία δείχνει ότι στα συνήθη οικοδομικά υπάρχει ανοχή σε μεγάλο εύρος τιμών του Κ. Εσύ πως το βλέπεις; Το να προχωρήσει κανείς σε μη γραμμική ανάλυση για ένα οικοδομικό έργο είναι αδιανόητο (και κατά την γνώμη μου ανούσιο). Πως μπορεί να περάσει κανείς σε δυναμικά Κ για θεμέλια που υπό δυναμική φόρτιση αναπτύσσουν ενεργό περιοχή μικρότερη της συνολικής επιφανείας τους; Τα πέδιλα αυτά λογικά συνεχίζουν να έχουν μεγάλες τιμές στα μεταφορικά ελατήρια, αλλά πρέπει να έχουν μικρή τιμή στα στροφικά ελατήρια... Φαντάζομαι ότι στο σεισμό, επειδή το έδαφος έχει ήδη υποστεί την όποια καθίζηση, επειδή η φόρτιση είναι δυναμική και επειδή η μεταβολή των τάσεων είναι σχετικά μικρή (και άρα αντιστοιχεί στον πλέον γραμμικό κλάδο του p/ψ) το Κ θα πρέπει να είναι τεράστιο. Όμως το στροφικό Κ σε όρους Μ/φ, μολονότι για μικρές τιμές τις ροπής μπορεί να είναι τεράστιο, όταν αναπτύσσεται αδρανής περιοχής στο πέδιλο και μεγαλώνει το φ χωρίς περεταίρω αύξηση του Μ θα πρέπει να μειώνεται... Φυσικά στα πέδιλα υποτίθεται ότι αυτό ελέγχεται, δεν επιτρέπουμε "ασύστολη" αύξηση των αδρανών περιοχών... Σε μία εύκαμπτη κοιτόστρωση τί γίνεται;

[jackson]

Στην ανωδομή ο κανονισμός μας λέει να λαμβάνουμε δυσκαμψίες σταδίου ΙΙ. Γιατί σταδίου ΙΙ; Αφού υπολογίζουμε έναν φορέα που θα λειτουργήσει βαθειά μέσα στην διαρροή. Δεν θα έπρεπε να θεωρούμε ακόμη μικρότερες δυσκαμψίες; Δεν θα έπρεπε η δυσκαμψία να εξαρτάται από τον συντελεστή συμπεριφοράς;

 

Γιατί λοιπόν αναλύουμε με Κ σταδίου ΙΙ και όχι με Κ σταδίου ΙΙ διά q; Γιατί μας ενδιαφέρει τόσο πολύ το σε ποια θέση του φάσματος "πέφτει" η ελαστική ιδιοπερίοδος (που αντιστοιχεί στην απόκριση σε σεισμό Ε/q) και όχι η μετελαστική «ενεργός ιδιοπερίοδος» (δηλαδή χρόνος που απαιτείται να κάνει ο φορέας ένα πλήρη κύκλο (μετελαστικής) παραμόρφωσης για εύρος ταλάντωσης q φορές την μέγιστη ελαστική ταλάντωση (δηλαδή ο χρόνος για να πάει και να έρθει για διαδρομή Δ=q*Δe). Προφανώς ο δεύτερος χρόνος είναι ο χρόνος που σχετίζεται με την οριακή κατάσταση αστοχίας, και όχι η ελαστική ιδιοπερίοδος για δυσκαμψίες σταδίου ΙΙ.

 

Το να πάμε από σταδίου ΙΙ σε ΙΙ/q ακούγεται πολύ "απλό", όσο και το Δ=q*Δε. Επίσης η δυσκαμψία ολόκληρου μέλους είναι μεταβλητή, οπότε δεν είναι σωστό να παίρνουμε την ελάχιστη δυσκαμψία (του κόμβου) για όλο το μέλος. Και μιας και τα βέλη εξαρτώνται άμεσα από τη συνολική δυσκαμψία των μελών....Όσον αφορά την κατανομή δυνάμεων στα στοιχεία, είτε Κ σταδίου ΙΙ πάρεις είτε ΙΙ/q τα ίδια αποτελέσματα θα έχεις, χώρια που οι κατανομές δυνάμεων των "ραβδωτών" προγραμμάτων είναι χάλια.

 

Η δεύτερη ιδιοπερίοδος που αναφέρεις με σταδίου ΙΙ/q κλπ, θα μεγαλώσει αρκετά...δεν το φοβάσαι για το φάσμα; Θα δώσει αρκετά μικρές επιταγχύνσεις. Και εξάλλου πριν αναπτυχθούν οι δυσκαμψίες ΙΙ/q πρώτα το κτήριο θα δεχθεί την επιτάγχυνση των δυσκαμψίων ΙΙ που θα είναι μεγαλύτερες...

[cv98019]

Πάλι νέα αρίθμηση...

 

1. Για την εκτίμηση της "τιμής" των ελατηρίων υπάρχουν πολλοί τύποι και μεθοδολογίες...οι συστάσεις του Terzaghi είναι μία από αυτές. Την εποχή που τα έγραφε, ο κόσμος άρχιζε να μοντελοποιεί το έδαφος με ελατήρια, για μεγάλες κατασκευές...όχι για συνήθη οικοδομικά. Δημιουργήθηκε έτσι η ανάγκη να δωθούν οδηγίες όσον αφορά τις τιμές των ελατηρίων, για να μην παίρνει ο καθένας ότι θέλει. Ο Terzaghi, έχοντας κάνει ένα "μεγάλο" πλήθος δοκιμών φόρτισης πλάκας, πρότεινε κάποιες τιμές, αλλά πρότεινε και άλλα πράγματα...Αν θες να χρησιμοποιείς τις συστάσεις του, καλό είναι να ανατρέξεις στο αρχικό κείμενο...νομίζω περιέχονται soil mechanics in engineering practice.

 

2. Το μεγαλύτερο μειονέκτημα των ελατηρίων είναι ότι το καθένα δουλεύει ξεχωριστά. Δεν υπάρχει δηλαδή σύνδεση μεταξύ τους...συνδέονται μόνο μέσω του φορέα, κάτι που προφανώς είναι σημαντικότερο λάθος από την ακριβή τιμή των ελατηρίων...Τώρα, σε περιπτώσεις τύπου "συνήθες οικοδομικό", πράγματι η εμπειρία έχει δείξει ότι δεν χρειάζεται μεγάλη ακρίβεια στη μοντελοποίηση του εδάφους...αλλιώς θα είχαμε πολλές ζημιές. Ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται όμως σε περιπτώσεις όπου το έδαφος είναι το κύριο στοιχείο του προβλήματος. Για παράδειγμα, σε άλλο θρεντ που συζητάγαμε για πισίνες, το έδαφος είναι το κύριο φορτίζων και φορτιζόμενο στοιχείο. Αν δεν μοντελοποιήσεις αυτό με ένα τρόπο καλύτερο από απλά ελατήρια...δεν έχει νόημα να κάνεις υψηλού επιπέδου 3-D αναλύσεις...

 

3. Για όλα αυτά που γράφεις στο τέλος: Από τότε που ανακαλύψαμε ότι το έδαφος δεν έχει ελαστική περιοχή, ήταν φυσικό επακόλουθο να αρχίσουμε να δίνουμε μη γραμμικά ελατήρια. Λέγοντας μη-γραμμικά δεν εννοώ μόνο αυτά που δεν μπορούν να πάρουν εφελκυσμό...αυτό είναι αυτονόητο...αν το πρόγραμμα δεν μπορεί να κάνει ούτε αυτό, αλλάζεις πρόγραμμα. Μιλάμε για ανελαστικά ελατήρια τα οποία προσομοιώνουν την ανελαστική συμπεριφορά του εδάφους. k δηλαδή μεταβλητό σε σχέση με τη μετακίνηση...Πως όμως θα δώσει κανείς τιμές γι' αυτά τα ελατήρια;