Ανελαστική ανάλυση - αστοχία πλαστικής άρθρωσης

[sundance]

Πιστεύω ότι έχεις μπερδέψει αρκετά πράγματα.Το παράδειγμά σου και όλη η λογική σου είναι λάθος.Το καλύτερο παράδειγμα για να καταλάβεις τα βασικά είναι ένα μονοβάθμιος ταλαντωτής.Sorry αλλά δεν μπορώ να σε βοηθήσω μεσω του site.

 

κατ'αρχας να πω οτι μεσω του site ειναι πολυ δυσκολο να ακφρασεις και να δειξεις αυτα που εχεις στο μυαλο σου και το χειροτερο ειναι οτι μπορει να εκτεθεις κιολας(χωρις να εισαι λαθος) γιατι αλλο ειναι να προσπαθεις να εκφρασεις κατι για τον κατασκευαστικο οπλισμο και αλλο για αυτο που θιγω.παντως το οτι μπορει να μην καταλαβες το τι θελω να δειξω,το απεκλεισες απ'οτι βλεπω...

ξερω οτι ειναι δυσκολο να αναλυθει αυτο το θεμα μεσω internet.παντως τα περισσοτερα απο αυτα που ανελυσα προερχονται απο στατικη 5 ΕΜΠ οποτε τα πιο πολλα δεν ειναι λαθος.

[sundance]

sundance,

 

Επειδή δέν θές γενικότητες, θα προσπαθήσω να το απλουστεύσω (κάπιοι όροι όπως το φορτίο κατάρρευσης δέν προκύπτουν τόσο απλά, αλλά προσπαθώ να μπώ στο δίλημα που θέτεις και να χρησιμοποιήσω τις τιμές που έθεσες) :

 

To q σχεδιασμού δέν προκύπτει από κάποια ανάλυση, αλλά είναι η εκτίμηση που εσύ κάνεις για την πλαστιμότητα της κατασκευής, η οποία θα υπάρχει για διάφορους λόγους (αρκετοί αναλύθηκαν παραπάνω). Καλώς ή κακώς (κακώς κατά τη γνώμη μου) οι περισσότεροι συνάδελφοι θεωρούν "default" το 3.5 για όλες τις κατασκευές ΟΣ.

 

Συγκεκριμένα στο παράδειγμά σου:

Εφόσον η κατασκευή σου διαστασιολοήθηκε για q=2, κάνεις αυτόματα την παραδοχή, ότι δέν καταρρέει για σεισμική δύναμη 2Χ20. Εάν θές να επαλληθεύσεις εάν το q που έλαβες ισχύει και στην πράξη θα πρέπει να κάνεις στατική μή γραμμική ανάλυση λαμβάνοντας υπόψιν όλες τις παραμέτρους που προσδίδουν πλαστιμότητα (π.χ. υπεραντοχές, περίσφυξη, τοιχοπληρώσεις κτλ)

 

Λογικό σφάλμα:

Έβαλες ένα ελαστικό-στροφικό ελατήριο, το οποίο μετά από μία τιμή το μηδένισες. Πήγες δηλαδή να εξηγήσεις μία μετ-ελαστική παράμετρο με ελαστική ανάλυση. Γιά βάλε π.χ. διγραμμικό νόμο στο ελατήριό σου, να έχει κράτυνση, ή κάποια παραμένουσα αντοχή. Γιά βάλε τοιχοπληρώσεις στο μοντέλο σου. Για αύξησε τις αντοχές λόγο περίσφυξης.... Και τότε δές εάν το φορτίο κατάρρευσης θα είναι μικρότερο ή οχι από το 40

 

συμφωνω οτι δεν ειναι απλο να βγει.εγω αυτο που παρουσιαζω ειναι υπερβολικα απλοποιημενο απλα προσπαθω με καποιο τροπο να εκφρασω παραστατικα αυτο που εχω στο μυαλο.φυσικα αυτο μεσω διαδικτυου ειναι τρομερα δυσκολο(εδω ειναι δυσκολο με συζητηση κατ'ιδιαν).

ομως αυτα που ειπες,δεν εχουν σχεση με αυτο που θελω να δειξω,δηλαδη η πλαστιμοτητα ενδιαφερει μονο αν γινεται διαδοχικη ανακατανομη.εαν η ανακατανομη τερματισει,εχεις μηχανισμο και εκεινη τη στιγμη και αλλα αποθεματα πλαστιμοτητας να εχεις ειναι αδιαφορο μιας και εχεις καταρρευση.εγω αυτο που προσπαθω να δειξω δεν εχει να κανει με την πλαστιμοτητα αλλα με την ανακατανομη της αυξανομενης σεισμικης δυναμης.

τελος παντων,επειδη γενικα η διαφωτιση επι του θεματος δυσχεραινεται απο πολλους παραγοντες(και κυριως οτι δεν εχει γινει κατανοητο αυτο που θελω να δειξω),ισως ειναι καλυτερα να δουλεψω καποιον στοιχειωδη φορεα με εργαλεια υπερωθητικης για να καταληξω στο που κανω λαθος.

[sundance]

βρηκα εναν διαφορετικο τροπο προσεγγισης του θεματος.

 

 

ας πουμε οτι το πλαισιο του σχηματος δεχεται τη φορτιση 20 μοναδων,η οποια ειναι ο Εσχεδ/q.

 

με βαση τη μορφη του διαγραμματος των ροπων συμφωνουμε οτι οι κρισιμες περιοχες των δοκων θα διαστασιολογηθουν με βαση τον συνδυασμο που περιεχει και τη σεισμικη δυναμη.

 

μολις χτυπησει ενας σεισμος ισος με τον Εσχεδ/q,εχουμε τη δημιουργια σε ολες τις κρισιμες διατομες των δοκων πλαστικες αρθρωσεις?(αντιστροφη λογικη)

[Dr Engineer]

Νομίζω κατάλαβα καλύτερα τί σε απασχολεί...

 

Ναί, θα δημιουργηθούν πλαστικές αρθρώσεις, αλλά αυτές δέν είναι πλήρεις αρθρώσεις, με το νόημα της άρθωσης όπως το σχεδίασες στο σχήμα (θα ήταν πλήρεις άν είχες π.χ. ψαθυρή αστοχία).

 

Εφόσον έχεις σχεδιάσει τον κόμβο σου να έχει πλαστιμότητα (υπεραντοχές - κατασκευαστικές απαιτήσεις) τότε μόλις το φορτίο φτάσει τα 20, η στροφική δυσκαμία του ελαστηρίου σου δέν μηδενίζεται. Αν π.χ. στην ελαστική λειτουργία (μέχρι το 20) το ελατήριο είχε στροφική ακαμψία Κελ, τότε αυτή σιγά σιγά μειώνεται. Στο φορτίο 40, αυτή μπορεί να είναι 0.9*Κελ, μπορεί να είναι 0.5*Κελ, μπορεί να είναι και 0.1*Κελ. Η ανακατανομή θα γίνει με την τιμή που θα έχει το ελατήριο εκείνη τη στιγμή. Οταν χρησιμοποιείς q=2 στο σχεδιασμό, αυτόματα υποθέτεις ότι στο 40 οι πλαστικές αθρώσεις και οι ανακατανομές θα είναι τέτοιες ώστε να μήν έχεις κατάρρευση...

Ελπίζω να βοήθησα...

[Giannis]

Νομίζω ότι αυτό που εννοέι ο sundance είναι ότι αν όλες οι διατομές έχουν διαστασιολογηθεί ΑΚΡΙΒΩΣ με την απαίτηση, τότε στο σεισμό σχεδιασμού θα δημιουργηθούν ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ σε όλες τις διατομές πλαστικές αρθρώσεις και δεν θα υπάρχει δυνατότητα ανακατανομής. Επειδή όμως οπλίζουμε με περιβάλλουσα συνδυασμών (οπότε η κάθε διατομή οπλίζεται για τον δυσμενή για αυτή συνδυασμό και όχι όλες για τον ίδιο), επειδή ο οπλισμός υλοποιείται υπέρ της ασφαλείας (δεν οπλίζουμε με cm2, αλλά με βέργες), επειδή κατά την κρίση μας πολλές φορές υπερδιαστασιολογούμε κάποια από τα στοιχεία (συνήθως τα λιγότερο πλάστιμα κοντά δοκάρια, στύλους, κτλ), επειδή υπάρχουν οι γRd, επειδή η κατασκευή δεν θα συμπεριφερθεί ακριβώς όπως στο προσομοίωμά μας (σε κάποιες διατομές π.χ. η συμπήκνωση θα είναι χειρότερη, κάποθυ θα υπάρχει κάποια μικρή "φωλιά"), επειδή ο σεισμός θα έρθει υπό γωνία και όχι 0 ή 90ο και για διάφορους άλλους λόγους, ΔΕΝ διαρρέουν όλες οι διατομές ταυτόχρονα, κάποιες έχουν περιθώρια υπεραντοχών και σε αυτές ανακατανέμεται η ένταση.

 

Υ.Γ. sundance, αν είναι δυνατόν, μην μπερδεύεις τον όρο διαρροή διατομής και αστοχία διατομής, γιατί προσωπικά με μπερδεύει λίγο και δεν ξέρω τι θέλεις να πεις. Ακόμα και αν δεχτούμε απλοποιητικά αμελώντας την κράτυνση, την αποφλοίωση, κτλ ότι στη διαρροή και στην αντοχή αντιστοιχεί η ίδια ονομαστική ροπή (ροπή αντοχής), η αστοχία έρχεται αρκετά μετά τη διαρροή, αν το στοιχείο είναι πλάστιμα σχεδιασμένο...

[χρηστος]

sundance

Δες αυτή την άσκηση για τον συντελεστή υπεραντοχής που με ρώτησες.

___774.doc

[dargi]

είχα την εντύπωση ότι σχεδιάζουμε το κτίριο με την λογική ότι αν ο σεισμός επιμείνει (ή δεν έχει σχέση με το φάσμα που χρησιμοποιήθηκε) τότε το κτίριο θα καταρρέυσει. σχεδιάζουμε το κτίριο με την λογική ότι θα υποστεί βλάβες κατά τον σεισμό σχεδιασμού και ότι αν ο σεισμός επιμείνει το κτίριο θα καταρρεύσει. η σημασία του ικανοτικού είναι ακριβώς αυτή: επιλέγουμε τον μηχανισμό κατάρρευσης, ο οποίος είναι ο μηχανισμός δοκών. αν κάνεις μια ανάλυση push over θα δεις ότι οι πλαστικές αρθρώσεις δεν δημιουργούνται ταυτόχρονα στις δοκούς (εννοώ την ίδια χρονική στιγμή).

[sundance]

κατ'αρχας να σας ευχαριστησω ολους για την επιμονη και ορεξη να απαντησετε στα ερωτηματα μου.το εκτιμω.

 

 

Νομίζω ότι αυτό που εννοέι ο sundance είναι ότι αν όλες οι διατομές έχουν διαστασιολογηθεί ΑΚΡΙΒΩΣ με την απαίτηση, τότε στο σεισμό σχεδιασμού θα δημιουργηθούν ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ σε όλες τις διατομές πλαστικές αρθρώσεις και δεν θα υπάρχει δυνατότητα ανακατανομής. Επειδή όμως οπλίζουμε με περιβάλλουσα συνδυασμών (οπότε η κάθε διατομή οπλίζεται για τον δυσμενή για αυτή συνδυασμό και όχι όλες για τον ίδιο), επειδή ο οπλισμός υλοποιείται υπέρ της ασφαλείας (δεν οπλίζουμε με cm2, αλλά με βέργες), επειδή κατά την κρίση μας πολλές φορές υπερδιαστασιολογούμε κάποια από τα στοιχεία (συνήθως τα λιγότερο πλάστιμα κοντά δοκάρια, στύλους, κτλ), επειδή υπάρχουν οι γRd, επειδή η κατασκευή δεν θα συμπεριφερθεί ακριβώς όπως στο προσομοίωμά μας (σε κάποιες διατομές π.χ. η συμπήκνωση θα είναι χειρότερη, κάποθυ θα υπάρχει κάποια μικρή "φωλιά"), επειδή ο σεισμός θα έρθει υπό γωνία και όχι 0 ή 90ο και για διάφορους άλλους λόγους, ΔΕΝ διαρρέουν όλες οι διατομές ταυτόχρονα, κάποιες έχουν περιθώρια υπεραντοχών και σε αυτές ανακατανέμεται η ένταση.

 

Υ.Γ. sundance, αν είναι δυνατόν, μην μπερδεύεις τον όρο διαρροή διατομής και αστοχία διατομής, γιατί προσωπικά με μπερδεύει λίγο και δεν ξέρω τι θέλεις να πεις. Ακόμα και αν δεχτούμε απλοποιητικά αμελώντας την κράτυνση, την αποφλοίωση, κτλ ότι στη διαρροή και στην αντοχή αντιστοιχεί η ίδια ονομαστική ροπή (ροπή αντοχής), η αστοχία έρχεται αρκετά μετά τη διαρροή, αν το στοιχείο είναι πλάστιμα σχεδιασμένο...

 

με καλυψες πληρως(αυτα ειχα κι εγω στο πισω μερος του μυαλου μου) αλλα εχω μια ενσταση που την εχω προλαλησει (τι λεξη βρηκα lol)

 

Επειδή όμως οπλίζουμε με περιβάλλουσα συνδυασμών (οπότε η κάθε διατομή οπλίζεται για τον δυσμενή για αυτή συνδυασμό και όχι όλες για τον ίδιο)

 

οι κρισιμες διατομες των δοκων διαστασιολογουνται για τον συνδυασμο με σεισμο διοτι λογω της τριγωνικης μορφης του διαγραμματος των ροπων τοτε επιτυγχανεται η μεγιστη ροπη...διαφωνεις?

[sundance]

 

Υ.Γ. sundance, αν είναι δυνατόν, μην μπερδεύεις τον όρο διαρροή διατομής και αστοχία διατομής, γιατί προσωπικά με μπερδεύει λίγο και δεν ξέρω τι θέλεις να πεις. Ακόμα και αν δεχτούμε απλοποιητικά αμελώντας την κράτυνση, την αποφλοίωση, κτλ ότι στη διαρροή και στην αντοχή αντιστοιχεί η ίδια ονομαστική ροπή (ροπή αντοχής), η αστοχία έρχεται αρκετά μετά τη διαρροή, αν το στοιχείο είναι πλάστιμα σχεδιασμένο...

 

εχεις απολυτο δικιο,ομως,στην ολη προσπαθεια να εκφρασω αυτα που ηθελα καπου μπερδευτηκαν αυτες οι εννοιες.

[Giannis]

οι κρισιμες διατομες των δοκων διαστασιολογουνται για τον συνδυασμο με σεισμο διοτι λογω της τριγωνικης μορφης του διαγραμματος των ροπων τοτε επιτυγχανεται η μεγιστη ροπη...διαφωνεις?

Δεν διαφωνώ στο ότι κάποιος από τους σεισμικούς συνδυασμούς θα είναι ο κρίσημος. Αλλά μπορεί για την μια δοκό να είναι π.χ. ο Εχ+0,3*Εψ και για την άλλη ο Εχ-0,3*Εψ, οπότε για τον Εχ+0,3*Εψ να έχει υπεραντοχές και αντιστρόφως. Επίσης, το κέντρο βάρους δεν θα είναι μετατοπισμένο και δεξιά και αριστερά. Αν π.χ. μια δοκός είναι διαστασιολογημένη έστω για σεισμό χ1 και η άλλη για χ2? Χώρια που η εκκεντρότητα που λαμβάνεται υπόψη μάλλον είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η διαστασιολογημένη για χ1 έχει υπεραντοχή...

 

Και από τη στιγμή που αρχίζουν να διαρρέουν μέλη, αλλάζουν οι ιδιομορφές και ο τρόπος επιβολής των φορτίων. Σκέψου π.χ. να έχεις στην περίμετρο του κτιρίου 2 μεγάλα τοιχώματα, ένα σε κάθε άκρο. Αν διαρρεύσει το ένα σε κάποιο βήμα της ανελαστικής, από εκεί που η 1η ιδιομορφή ήταν μεταφορική, το κτίριο αρχίζει να στρίβει και να κινητοποιούνται άλλοι μηχανισμοί από αυτούς της διαστασιολόγησης.

 

Γενικά πάντως, όσο προχωράνε τα βήματα των ανελαστικών αναλύσεων, τόσο πιο αβέβαιες είναι στο τελικό τους αποτέλεσμα, αφού το 30ο βήμα προϋποθέτει ότι έχουν γίνει τα υπόλοιπα 29 όπως προβλέπουμε εμείς θεωρητικά... Μας δίνει όμως ενδείξεις για την πλαστιμότητα του δομήματος και για τα πρώτα μέλη που θα απαιτήσουν ενίσχυση (και σε φάση μελέτης και σε φάση ενίσχυσης υπάρχοντος). Και ποτέ δεν διαρρέουν όλες οι διατομές ταυτόχρονα, αλλιώς το διάγραμμα δύναμης - μετατόπισης θα προέκυπτε κατ' ευθείαν διγραμμικό (αυτό είναι το μόνο κακό με την όχι ταυτόχρονη διαρροή)!