Σεισμική απόκριση Ο.Σ-μεταλλικής κατασκευής

[spyneer]

Είμαι νέο μέλος και γενικά προβληματίζομαι για διάφορα θέματα.Θέλω να μου λύσετε το εξής: Η σκεπτική είναι ότι τα μεταλλικά κτίρια είναι πιο εύκαμπτα απο τα Ο.Σ οπότε από το φάσμα σχεδιασμού έχω μεγάλη ιδιοπερίοδο, οπότε μικρότερη επιβαλόμενη σεισμική επιτάχυνση, γιαυτό και τα ψηλά κτίρια γίνονται μεταλλικά.(μικρές διατομές κτλ κτλ...).

Στα Ο.Σ κτίρια γιατί όμως υπάρχει η λογική της αύξησης της δυσκαμψίας (βάζοντας π.χ τοιχία σε όλες τις διευθύνσεις?)Είναι καλό να έχω δύσκαμπτο κτίριο?Δεν θα δεχθεί περισσότερο σεισμικό φορτίο??

Ευχαριστώ εκ των προτέρων

[AlexisPap]

Καλώς ήλθες στο φόρουμ spyneer.

 

- Τα ψηλά κτήρια κατασκευάζονται με χαλύβδινο Φ/Ο λόγω της αυξημένης φέρουσας ικανότητας του χάλυβα και της ικανότητας να μορφώνονται με αυτόν πιο ελαφριές κατασκευές.

- Οι ιδιοπερίοδοι μίας κατασκευής είναι αντιστρόφως ανάλογες της ρίζας της δυσκαμψίας, συνεπώς η δυσκαμψία πρέπει να υποτετραπλασιαστεί για να διπλασιαστεί η ιδιοπερίοδος, ή να υπό-εκατονταπλασιαστεί, για να δεκαπλασιαστεί η περίοδος. Επομένως δεν μπορεί να περιμένει κανείς πολλά από την δυσκαμψία για να ανακουφιστεί ως προς την τέμνουσα βάσης.

- Οι ιδιοπερίοδοι μίας κατασκευής είναι ανάλογες της ρίζας της μάζας της κατασκευής. Καθώς οι μεταλλικές κατασκευές είναι ελαφρύτερες, δεν είναι απίθανο να βρεις και φορείς με μικρότερη ιδιοπερίοδο εκείνης των κατασκευών από Ω/Σ.

- Η τέμνουσα βάσης εξαρτάται από την μάζα. Δοθέντος ότι η μάζα στις μεταλλικές κατασκευές τείνει να είναι σημαντικά μικρότερη, μικραίνει και η τέμνουσα βάσης, ασχέτως του τι κάνει η δυσκαμψία.

- Γιαυτό, οι συνήθεις μονώροφες μεταλλικές κατασκευές έχουν τόσο μικρή τέμνουσα βάσης, ώστε δεν ελέγχονται έναντι σεισμού, αλλά έναντι ανέμου.

 

Αυτά τα ολίγα για αρχή...

[jesus_christ]

Είμαι νέο μέλος και γενικά προβληματίζομαι για διάφορα θέματα.Θέλω να μου λύσετε το εξής: Η σκεπτική είναι ότι τα μεταλλικά κτίρια είναι πιο εύκαμπτα απο τα Ο.Σ οπότε από το φάσμα σχεδιασμού έχω μεγάλη ιδιοπερίοδο, οπότε μικρότερη επιβαλόμενη σεισμική επιτάχυνση, γιαυτό και τα ψηλά κτίρια γίνονται μεταλλικά.(μικρές διατομές κτλ κτλ...).

Στα Ο.Σ κτίρια γιατί όμως υπάρχει η λογική της αύξησης της δυσκαμψίας (βάζοντας π.χ τοιχία σε όλες τις διευθύνσεις?)Είναι καλό να έχω δύσκαμπτο κτίριο?Δεν θα δεχθεί περισσότερο σεισμικό φορτίο??

Ευχαριστώ εκ των προτέρων

καταρχήν στα μεταλλικά η Τ δεν είναι και τόόόόόσο μεγάλη όσο φαντάζεσαι αφού υπάρχουν οι διαγώνιοι.

 

στα ο.σ. η δυσκαμψία δεν είναι και τόόόόσο μέγάλη όσο φαντάζεσαι γιατί τα στοιχεία είναι ρηγματωμένα.

 

με λίγα λόγια αυτά που σε απασχολούν δεν έχουν και τόόόόσο πολύ σημασία για την επιλογή υλικού φορέα

 

επίσης μπορεί να σε μπέρδεψε ο παπαλέξης στο post#2 γιατί ακόμη είναι νέος εδώ μέσα και νομίζει ότι το forum είναι επιστημονικό

 

 

Συνάδελφε, μην κάνεις διαδοχικές δημοσιεύσεις, χρησιμοποίησε την επεξεργασία για να συμπληρώσεις το μήνυμά σου. Συμμορφώσου με τους κανόνες συμμετοχής.

Ευχαριστώ, AlexisPap

οι διαδοχικές δημοσιεύσεις από πότε αποτελούν και τόόόοσο σοβαρό πρόβλημα?

και κυρίως, από πότε κάποιος έχει ραντεβού με τη σκέψη για να επιτύχει την μη διαδοχική δημοσίευση της?

 

ευχαριστώ, jesus_christ

 

Υ.Γ: Το φόρουμ είναι απλώς φόρουμ. Αποτελεί προσωπική υπόθεση του καθενός αν θα συμμετέχει σε "επιστημονικές" συζητήσεις.

 

υγ στο υγ.: το φόρουμ αυτοτιτλοφορείται "ελληνική κοινότητα μηχανικών". καταρχήν κοινότητες δεν υπάρχουν εδώ και καμιά δεκαριά χρόνια. αυτό νομίζω το γνωρίζετε. το "ελληνικός δήμος μηχανικών" είναι το ορθό. επειδή μάλιστα φέρει και τη λέξη "μηχανικών" το λέω να μην μπερδευτεί κάποιος και το περάσει για κανά επιστηνονικό φόρουμ

[spyneer]

@AlexisPap Σε ευχαριστώ πολύ με κάλυψες πλήρως σε ότι αφορά τα προτερίματα των μεταλλικών κατασκευών.

Οι απορίες μου τώρα είναι στα κτήρια Ο.Σ....Γιατί εδώ διαμορφώνουμε τον φορέα με πολλά τοιχία, πλέον, ενώ οι παλιές κατασκευές δεν το απαιτούσαν?

Δηλαδή μεταξύ δύο ίδιων κτίριων όπου στο ένα έχω τοιχεία και στις 2 διευθύνσεις, ενώ στο άλλο μόνο υποστυλώματα(υπολογισμένα να φέρουν,φυσικά,με ασφάλεια τα φορτία της κατασκευής), ποιό έχει καλύτερη σεισμική απόκριση?? Το πρώτο θα είναι πιο δύσκαμπτο(χωρίς όμως να παίζει μεγαλη σημασία όπως είδαμε) αλλά και με μεγαλύτερη μάζα , το οποίο θα δώσει και μεγαλύτερη τέμνουσα βάσης όπότε μεγάλυτερο σεισμικό φορτίο?Οπότε επιλέγεις το δεύτερο???

Λογικά το θέμα είναι ότι ο λόγος που βάζω τοιχίο(δλδ ουσιαστικά ένα μεγάλο υποστύλωμα) είναι ώστε να μπορεί να φέρει τα μεγάλα φορτία της κατασκευής και όχι η αύξηση της δυσκαμψίας στη μεγάλη διευθυνση του?

Ευχαριστώ..

[jesus_christ]

Οι απορίες μου τώρα είναι στα κτήρια Ο.Σ....Γιατί εδώ διαμορφώνουμε τον φορέα με πολλά τοιχία, πλέον, ενώ οι παλιές κατασκευές δεν το απαιτούσαν?

είτε είναι το 2000πχ είτε το 3000μχ οι κατασκευές απαιτούν τα ίδια πράγματα. το θέμα είναι πότε αποκτάτε η γνώση για να ξέρεις τι απαιτείται

[AlexisPap]

Για να κατανοήσουμε τι συμβαίνει με τον αντισεισμικό σχεδιασμό πρέπει να δούμε την σαφή διάκριση μεταξύ της ελαστικής ανάλυσης που χρησιμοποιούμε στον σχεδιασμό και της μετελαστικής συμπεριφοράς που έχουμε στην πράξη.

 

Κάνουμε την ανάλυση με δυσκαμψίες σταδίου ΙΙ, και θεωρώντας ότι ο φορέας είναι ελαστικός βρίσκουμε τις ιδιοπεριόδους. Στην συνέχεια σχεδιάζουμε για σεισμό σχεδιασμού και οριακή κατάσταση αστοχίας βαθειά μέσα στην διαρροή.

 

Είναι προφανές ότι στον σεισμό σχεδιασμού δεν θα ισχύουν αυτές οι ιδιοπερίοδοι. Για την ακρίβεια, δεν θα υπάρχει καν η έννοια της ιδιοπεριόδου, αφού ο φορέας εργάζεται στην μη γραμμική περιοχή. Ο χρόνος ολοκλήρωσης ενός κύκλου ταλάντωσης, εξαρτάται πλέον από το πλάτος της ταλάντωσης και είναι μεγάλο πολαπλάσιο της ελαστικής ιδιοπεριόδου σταδίου ΙΙ.

 

Η διαφορά μεταξύ ελαστικής ιδιοπεριόδου και χρόνου επαναφοράς στην οριακή κατάσταση αστοχίας (κατάρρευση λόγω βλαβών ή/και P/Δ) είναι αυτή που προστατεύει εν τέλει την κατασκευή από κατάρρευση.

 

(Τα είπα λίγο επιστημονικά, για χάρη του Jesus...

Χρειάζονται πολλές πράξεις για να καταλήξεις σε αυτό το συμπέρασμα, αλλά αν δεν τις κάνεις δεν έχεις κατανοήσει τον αντισεισμικό σχεδιασμό...)

 

 

Υ.Γ: Μεγαλύτερη μάζα λόγω του τοιχείου; Ανάξια λόγου η διαφορά...

[Megapad]

Κοίτα αν είχαμε ένα ιδεατό σύστημα απείρως ελαστικό (κ=0) τότε αν υποβαλόταν σε σεισμική διέγερση δεν θα είχαμε σχετικές μετακινήσεις ΑΡΑ δεν θα είχαμε εντατικά μεγέθη. Αντίστοιχα αν είχαμε ένα σύστημα με τεράστια δυσκαμψία, τέτοια που δεν υπήρχαν σχετικές μετακινήσεις, πάλι δεν θα είχαμε εντατικά μεγέθη. Στην πράξη είμαστε στο ενδιάμεσο έχουμε ένα μητρώο {F}={K}*{U}.

 

Αυτό που θέλουμε είναι να περιορίσουμε τις μετακινήσεις που δημιουργούν τα εντατικά μεγέθη. Τα τοιχώματα προσφέρουν μικρότερες μετακινήσεις στους πρώτους ορόφους και σε συνδυασμό με πλαίσια υποστυλωμάτων περιορίζεις τις μετακινήσεις όλης της κατασκευής άρα δεν αντιμετωπίζεις φαινόμενα Ρ-δ και ελαχιστοποιείς τις ζημιές σε τοιχοποιίες. Επίσης δν θα έχεις ποτέ πρόβλημα μαλακού ορόφου αν χρησιμοποιείς επαρκεί τοιχώματα .

 

Γι’ αυτό η λογική είναι αύξηση της δυσκαμψίας, για να μειώσεις τις μετακινήσεις. Το ίδιο κάνεις και στα μεταλλικά κτίρια με τα χιαστι.

Τα φορτιά όπως σου είπε και ο Alexispap έχουν να κάνουν με την μάζα V=(M*)*S

 

Όπως καταλαβαίνεις διαφωνω με αυτό που είπες πως η ‘’λογικη είναι ότι τα μεταλλικά κτίρια είναι πιο εύκαμπτα απο τα Ο.Σ οπότε από το φάσμα σχεδιασμού έχω μεγάλη ιδιοπερίοδο, οπότε μικρότερη επιβαλόμενη σεισμική επιτάχυνση’’ γτ για μένα εύκαμπτο σημαίνει μεγάλες μετακινήσεις άρα μεγάλα εντατικά μεγέθη. Οι ουρανοξίστες έχουν χιαστι που αυξάνουν την δσκαμψια αρα μειωνουν τις σχετικες μετακινησεις.

Υ.Γ. και γω νέος είμαι, αρα μην βαρατε

[spyneer]

Συμφωνώ Αλέξη στο ότι η ενεργώς ροπή αδράνειας των ρηγματωμένων στοιχείων είναι μικρότερη κατ επέκταση να έχω τελικά μεγαλύτερη περίοδο ταλαντώσης της κατασκευής σε σχέση με τον ελαστικό υπολογισμό.Βέβαια, το φάσμα που μας δίνει την επιτάχυνση είναι διαιρεμένο με το q οπότε υπολογίζω την μεταελαστική απόκριση, άρα την μεγαλύτερη απορόφηση ενέργειας, οπότε και φορτίζω με μικρότερη σεισμικήεπιτάχυνση (άρα δύναμη). Έχεις δίκιο ότι δεν καταφέρνω σημαντικά μικρότερη μάζα με τα τοιχεία, αλλά τελικά τι καταφέρνω??Παίζει σημαντικό ρόλο τελικά η αύξηση της δυσκαμψίας στην κάτοψη?Τι διαλέγεις π.χ. υποστύλωματα 40Χ40 ή και τοιχεία 1,5Χ25 αν και οι 2 λύσεις επαρκούν στατικά και δεν τίθεται άλλο ζήτημα(οικονομικο κτλ. κτλ.)

Γι' αυτό που λέει ο Megapad τι λες??? Οι μετακινήσεις = με εντατικά μεγέθη οπότε θέλω δύσκαμπτο κτίριο???Σε ρωτάω γιατί πριν μου υποβάθμισες την δυσκαμψία σε σχέση με το βάρος του κτιρίου.

 

Υ.Γ. Ελπίζω να μην σας ζαλίζω...νέος και εγω Megapad και τα σκέφτομαι αρκετά αυτά και άλλα πολλά...

[Megapad]

Δεν είπα ΄οτι μετακινήσεις=εντατικά μεγέθη. Απλά αν έχεις ενα ελαστικο φορέα ο οποίος είναι στο δεξιά κατίον κλάδο του φάσματος, τότε όντως θα έχεις μικρή τιμή Φd. όμως τότε ο φορέας σου δεν θα έχει πρόβληματα π-δ λόγω των μεγάλων μετακινήσεων, δεν θα εχεις πρόσθετες εντασεις σε αυτους κόμβους?

[jesus_christ]

Απλά αν έχεις ενα ελαστικο φορέα ο οποίος είναι στο δεξιά κατίον κλάδο του φάσματος

κατιόν κλάδος είναι πάντα ο δεξιά. είναι υπερβολή το "ο δεξια κατιον" διότι δεν υπάρχει "ο αριστερα κατιον"

 

Έχεις δίκιο ότι δεν καταφέρνω σημαντικά μικρότερη μάζα με τα τοιχεία, αλλά τελικά τι καταφέρνω??Παίζει σημαντικό ρόλο τελικά η αύξηση της δυσκαμψίας στην κάτοψη?

εμ δεν παίζει? υπάρχουν και οι μετακινήσεις