Ανελαστική ανάλυση - αστοχία πλαστικής άρθρωσης

[iovo]

Γιάννης-civil

 

Συμφωνώ με όλα αυτά που λές. Είναι σωστά και καλά κάνεις και το διευκρινίζεις. Ειδικότερα καθολικός δείκτης συμπεριφοράς q μιας κατασκευής επιμερίζεται σε 2 σημαντικούς παράγοντες, τον δείκτη συμπεριφοράς qμ λόγω πλαστιμότητας και τον δείκτη συμπεριφοράς qo λόγω υπεραντοχών. Έτσι η υπερστατικότητα, η ύπαρξη τοιχοπληρώσεων και υπεραντοχών λόγω κατασκευαστικών διατάξεων (συντελεστές ασφαλείας κ.λ.π) συνυπολογίζονται στον πρώτο και η πλαστιμότητα που προκύπτει λόγω της τοπικής ανελαστικής ικανότητας των μελών στον δεύτερο. Και οι δύο επηρεάζονται πάρα πολύ και από την κανονικότητα του δομήματος αφού αυτή είναι που σε πολλές των περιπτώσεων καθορίζει και τον μηχανισμό αστοχίας. Και αυτό γιατί ένα κτήριο άσχετα με την γεωμετρία του θα χαρακτηριζόταν κανονικό εάν ανεπτυσσε την ίδια γωνία στροφής χορδής θs σε όλα τα ανελαστικά σχεδιασμένα μέλη του, (δοκούς, βάση, και τελευταία στάθμη) κατά την σεισμική "φόρτιση". Μια ανελάστική ανάλυση είναι αυτή που μπορεί να προβλέψει καλύτερα τον μηχανισμό αστοχίας . Έτσι για τον δείκτη συμπεριφοράς θα είχαμε

 

qx = qx(μ)* qx(o) όπου χ ο στόχος επιτελεστικότητας.

 

Με βάση τα παραπάνω, μέθοδοι έχουν προταθεί και για την εκτίμηση του q και με ελαστικές μεθόδους (βλ. "Estimation of Behaviour Factors of Existing RC Structures by Means of Linear Methods", Bardakis V. , Tassios T., Procceedings of the 2nd Internat. Congress of CEB - FIB , Naples 2006).

 

Θα μου επιτρέψει συνάδελφε Γιάννη να διαφωνήσω μόνο στην πρόταση σου ότι τα τοιχώματα σχεδιάζονται ελαστικά. Τα τοιχώματα σε ένα μεικτό σύστημα που σχεδιάζεται για να αναπτύξει ανελαστικές παραμορφώσεις στο σεισμό σχεδιασμού, διαστασιολογούνται για να αναπτύξουν πλαστική άρθρωση στην βάση τους και περίπου σε ύψος h/3.

 

Ναι πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν τιμές q να φτάνουν μέχρι και πάνω από 5.

 

Δεν είσαι καθόλου θρασύς την γνώμη σου λες. Εγώ πάντως στο τέλος του ΜΔΕ με το ίδιο θέμα έλεγα "OXI ΑΛΛΟ PUSHOVER" χαχαχα .

Καλή επιτυχία στις σπουδές σου.

[Γιάννης-civil]

Χάρη, ως πολύ πιο έμπειρος μηχανικός από εμένα, θα ξέρεις πολύ καλά ότι στη δουλειά μας δεν υπάρχει καμιά "τέλεια" ή "ιδανική" λύση. Όλες οι λύσεις έχουν τα συν και τα πλην τους, όπως για παράδειγμα οι 2 περιπτώσεις που σχολίασες από τα όσα έγραψα. Το ζητούμενο είναι να βρεθεί ο βέλτιστος συνδυασμός από άποψη ασφάλειας και κόστους.

 

Για τα μεν τοιχώματα, όντως αναλαμβάνουν τα κύρια σεισμικά φορτία. Έχω υπόψιν μου τα σχετικά άρθρα που αναφέρεις. Υπάρχουν όμως αρκετές πρόσφατες εργασίες και μελέτες πάνω στο θέμα που είναι υπέρ της αντίθετης άποψης. Επειδή δεν είναι αυτό το θέμα αυτού του topic όμως, δεν θα επεκταθώ και θα προσπαθήσω εντός των ημερών να τις ανεβάσω για να τις διαβάσουν οι συνάδελφοι. Ίσως φανεί χρήσιμο, και θα είναι μια καλή αφορμή για κουβέντα.

Από άποψη κόστους πάντως, είναι προτιμότερη η λύση των λιγότερων τοιχωμάτων με αποτέλεσμα μεγαλύτερο q.

Σημειώνω πως όταν μιλώ για λίγα τοιχώματα, σε καμιά περίπτωση δεν εννοώ εξαφάνισή τους ή ότι είναι καλό να τείνουν στο 0. Ένα ελάχιστο όριο ώστε να επαρκούν τουλάχιστον για την παραλαβή του 60% της σεισμικής τέμνουσας, είναι λογικό.

 

Για τις δε τοιχοποιϊες, και πάλι όντως ισχύει αυτό που γράφεις. Όμως υπάρχει και η αντίθετη άποψη που λέει ότι οι ισχυρές τοιχοποιϊες αυξάνουν τη δυσκαμψία και αλλάζουν τη λειτουργία των δομικών στοιχείων, κι έτσι ανακατανέμουν τα φορτία. Επιπλέον, δεν αστοχούν νωρίς στο σεισμό σχεδιασμού, ενώ οι πιο αδύνατες τοιχοποιϊες αστοχούν γρηγορότερα, με αποτέλεσμα μέρος της ενέργειας του σεισμικού φορτίου να απορροφάται πρώτα από αυτές (που είναι εύκολα επισκευάσιμες ζημιές) και εν συνεχεία από τον φέροντα οργανισμό, με αποτέλεσμα να επβαρύνεται λιγότερο.

 

Iovo έχω (ή είχα) την εντύπωση ότι τα τοιχώματα σχεδιάζονται για ελαστική συμπεριφορά. Μου κινείς την περιέργεια να το ψάξω και να ρωτήσω τους καθηγητές μου στο μεταπτυχιακό με αυτό που επισημαίνεις. Μέχρι σήμερα πάντως μιλούσανε για ελαστική συμπεριφορά και μείωση του q.

Σ' ευχαριστώ πάντως για τις ευχές σου.

[Giannis]

Σε σχέση με τις τοιχοποιίες των συμβατικών κτιρίων να προσθέσω ότι η ενέργεια που καταναλώνεται όταν σπάνε αναμένεται να είναι συγκρίσιμη αν όχι μεγαλύτερη από αυτή που καταναλώνεται στις πλαστικοποιημένες διατομές. Νομίζω ότι είναι λάθος να μην αναγνωρίζουμε την αυξημένη απόσβεση που προσφέρουν, αν όχι και την αυξημένη αντοχή για μικρούς σεισμούς όπου "κατεβάζουν" μεγάλο μέρος της τέμνουσας!

 

Και σε σχέση με την αντιοικονομικότητα των κατασκευών που δεν αποτελούνται μόνο από (ή κατά κύριο λόγο από) τοιχώματα, συμφωνώ με την προϋπόθεση ότι εξετάζουμε "γυμνό" κτίριο. Τότε όντως θα το κάνουν πολύ πιο δύσκαμπτο και θα οδηγήσουν σε αντιοικονομική κατασκευή. Το ότι το κτίριο γίνεται δύσκαμπτο όμως το κάνει από μόνο του πολύ πιο οικονομικό για τους σεισμούς λειτουργικότητας που αναμένεται να είναι πολύ περισσότεροι από τον σεισμό σχεδιασμού και που αν το κτίριο είναι εύκαμπτο θα πρέπει να αρχίσουν να επισκευάζονται όλα τα ευαίσθητα στοιχεία (έστω μη φέροντα) λόγω των μεγαλύτερων σχετικών μετακινήσεων των διαφραγμάτων.

[sundance]

επειδη εχω σκαλωσει καπου να ρωτησω:

 

αν σκεφτουμε οτι ειδικα στις στηριξεις των δοκων η διαστασιολογηση γινεται για τον συνδυασμο με σεισμο ΤΟΤΕ οταν δρα ο σεισμος σχεδιασμου/q ,αυτοματως ολες οι στηριξεις των δοκων φθανουν στα ορια της αντοχης τους.

 

αν η επιταχυνση του σεισμου αυξηθει τοτε θα γινει ανακατανομη της εντασης ΑΛΛΑ αφου σχεδον ολες οι οι στηριξεις των δοκων εχουν φθασει στα ορια της αντοχης τους (απλα πλεον καμπυλωνονται) που θα ανακατενεμηθει η επιπλεον δυναμη που εισαγεται?

 

εννοευσα για τον σεισμο σχεδιασμου/q.

 

δεν μου απανταει καποιος πανω σε αυτο,δεν ξερω αν καταλαβαινετε τι εννοω.

[sundance]

το ρωταω αυτο γιατι περριση πλαστιμοτητα χωρις δυνατοτητα ανακατανομης της εντασης ειναι δωρο αδωρο για αυξανομενη σεισμικη ενταση.

[panos]

Πρέπει να αποφεύγονται όσο γίνονται οι ισχυροί τοίχοι και τα σενάζ

Νομίζω οτι θα διαφωνήσω κάθετα σε αυτό, η πρώτη γραμμή άμυνας που διαθέτει το κτίριο είναι η ισχυρή τοιχοποιία και η μεγάλη τέμνουσα που μπορεί αυτό να παραλάβει. Το οτι δεν τα λαβαίνουμε υπ'όψιν μας είναι προς τη μεριά της ασφαλείας, δεν ξέρω τι θα γίνεται στο μέλλον. Τα σενάζ απο την φύση τους δεν είναι και τόσο ισχυρά για να εμβολίσουν τον στύλο απλά δενουν την τοιχοποιία καλύτερα και την καθιστούν (ας μου επιτραπεί ο μη δόκιμος όρος) πιο δύσκαμπτη.

[panos]

Σορυ έγραψα την τελευταία δημοσίευση χωρίς να δω οτι υπάρχει και τρίτη σελίδα.

[Χ Επισκέπτης 1]

sundance

Το ίδιο ερώτημα έθεσες και νωρίτερα στο παρόν θέμα με το οποίο έγινε η συνένωση.

Την απάντηση από την πλευρά μου την έλαβες ΕΔΩ..

 

Γιάννης-civil

Προσωπικά προτιμώ να βασίζομαι σε τοιχώματα παρά σε πλαίσια που θα μου βγάλουν λιγότερα μπετά αλλά που επιλύονται λαμβάνοντας q=3,50. Γιατί; Διότι ναι μεν λαμβάνεις q=3,50 αλλά είπαμε ότι για να το υλοποιήσεις πρέπει να έχεις σωστή κατασκευή. Επειδή δε θέλω να βασίζομαι στους εργολάβους, σιδεράδες κλπ για το αν θα εφαρμόσουν τα όσα λέει η μελέτη (εφόσον δεν κάνω ο ίδιος την επίβλεψη), επειδή έχω δει να κάνουν μεγάλες μ******ς και επειδή δεν γίνονται πράγματα που θα έπρεπε να γίνονται όσο αφορά α) την σκυροδέτηση και β) το σιδέρωμα, προτιμώ να λαμβάνω q=3,00 και να έχω επάρκεια τοιχωμάτων σε κάθε διεύθυνση ανεξαρτήτως της ύπαρξης μαλακού ορόφου.

Το τελευταίο δε, είναι απαραίτητο όταν φοβάσαι ότι υπάρχει το ενδεχόμενο οι τοιχοποιίες σου, όπως θα τίθενται εκτός παιχνιδιού σιγά-σιγά κατά τη διάρκεια ενός ισχυρού σεισμού, μπορεί να οδηγήσουν στη δημιουργία ενός μαλακού ορόφου.

...Επιπλέον, δεν αστοχούν νωρίς στο σεισμό σχεδιασμού, ενώ οι πιο αδύνατες τοιχοποιϊες αστοχούν γρηγορότερα, με αποτέλεσμα μέρος της ενέργειας του σεισμικού φορτίου να απορροφάται πρώτα από αυτές (που είναι εύκολα επισκευάσιμες ζημιές) και εν συνεχεία από τον φέροντα οργανισμό, με αποτέλεσμα να επβαρύνεται λιγότερο...

Αυτό δεν το κατάλαβα. Μπορείς να το επαναδιατυπώσεις ή να το αναλύσεις;

 

iovo

Όταν για τα τοιχώματα η μόνη επιτρεπόμενη πλαστική άρθρωση είναι στη βάση τους και για αυτό το λόγο γίνεται ο ικανοτικός σχεδιασμός της §Β.1.4 του ΕΑΚ (μόνο για q>1,50) δεν μπορούμε να πούμε ότι σχεδιάζονται ελαστικά ή για την ακρίβεια σχεδόν ελαστικά;

[sundance]

Μήπως εννοείς σεισμός Εσχεδιασμού*q;

Όταν έχεις σεισμό Εσχεδιασμού/q τότε είσαι ακόμα στην ελαστική περιοχή και δεν έχεις αρχίσει να αξιοποιείς την πλαστιμότητα της κατασκευής σου.

 

κατ'αρχας η πλαστικη αρθρωση δημιουργειται απο τη διαρροη.αρα ηδη πλαστιμοτητα εχει αρχισει να αξιοποιειται πριν τον Εσχεδιασμού/q.

η ουσια ειναι ομως οτι μεχρι να φτασουμε στον Εσχεδιασμου,οι σεισμικες εντασεις αυξανονται διαρκως.οι πλαστικες αρθρωσεις μπορει να καταναλωνουν ενεργεια ομως πρπει να υπαρχει και η δυνατοτητα ανακατανομης της εντασης,γιατι μονο ετσι παραλαμβανονται οι επιπλεον ασκουμενες σεισμικες δυναμεις.

 

 

ΕΔΩ ΚΟΛΛΑΕΙ ΤΟ ΕΠΟΜΕΝΟ

 

αν σκεφτουμε οτι ειδικα στις στηριξεις των δοκων η διαστασιολογηση γινεται για τον συνδυασμο με σεισμο ΤΟΤΕ οταν δρα ο σεισμος Εσχεδιασμου/q ,αυτοματως ολες οι στηριξεις των δοκων φθανουν στα ορια της αντοχης τους.

 

αν η επιταχυνση του σεισμου αυξηθει τοτε πρεπει να γινει ανακατανομη της εντασης ΑΛΛΑ αφου σχεδον ολες οι οι στηριξεις των δοκων εχουν φθασει στα ορια της αντοχης τους (απλα πλεον καμπυλωνονται) που θα ανακατενεμηθει η επιπλεον δυναμη που εισαγεται?

 

με αλλα λογια εχει ηδη δημιουργηθει μηχανισμος και το κτιριο καταρρεει για τον Εσχεδιασμου/q .(ειναι προφανες οτι κανω καπου λαθος αλλα που ειναι αυτο στη συλλογιστικη μου?)

 

Υ.Γ ελπιζω να γινομαι κατανοητος.

[Χ Επισκέπτης 1]

Κακώς έγραψα Εσχεδιασμού*q. Έπρεπε να γράψω σκέτο Εσχεδιασμού.

Ακριβώς, η πλαστική άρθρωση ξεκινά μετά τη διαρροή. Η διαρροή ξεκινά μετά τον Εσχεδιασμού/q.

Μέχρι τότε δεν έχει διαρρεύσει τίποτα. Το σύστημα δουλεύει ελαστικά.

Από τον Εσχεδιασμού/q και μέχρι τον Εσχεδιασμού αρχίζουν οι διαρροές και οι πλαστικές αρθρώσεις.