Δείκτης συμπεριφοράς σε μελέτες μεταλλικών κτηρίων

[Evan]

Προφανως δεν με ακουει κανενας, μαλλον δεν με διαβάζει κανενας, αλλά θα το επαναλάβω μια τελευταία φορα:

Πλαστιμη συμπεριφορά έχουμε μόνο στον σεισμο, .

 

Νο,no,no πλάστιμη συμπεριφορά έχει οποιοδήποτε μέλος και οποιαδήποτε κατασκευή είτε υπόκειται στον σεισμό είτε σε άνεμο είτε στον γκοντζίλα που σπρώχνει τον ουρανοξύστη στην Ν. Υόρκη.

 

Χρειάζεσαι πλαστιμότητα στον σεισμό και όχι στα κατακόρυφα φορτία γιατί απλούστατα η πλαστιμότητα ορίζεται ως εξής:

1. μu πλαστιμότητα σε όρους μετακινήσεων (είτε μέλους, είτε κατασκευής) μu=Δu/Δy δηλ. σου λέει πόσες φορές είναι μεγαλύτερη η μετακίνηση στην αστοχία από την μετακίνηση διαρροής.

2. μφ πλαστιμότητα σε όρους καμπυλοτήτων (αναφέρεται σε διατομές μελών μόνο) μ1/R=1/Ru/1/Ry δηλ. πόσες φορές η καμπυλότητα στην αστοχία είναι μεγαλύτερη από την καμπυλότητα στη διαρροή

 

Η πλαστιμότητα είναι ιδιότητα ΑΝΑΛΩΣΙΜΗ. Χάνεται κατά την διάρκεια του σεισμού σιγά σιγά. Η πλαστιμότητα της κατασκευής οφείλεται στην πλαστιμότητα των μελών της. Γι'αυτό και μετά τον σεισμό οφείλουμε να κάνουμε επισκευές για να ξανακερδίσουμε μέρος της πλαστιμότητας που καταναλώθηκε στον σεισμό.

 

Προφανώς και οι μεταλλικές κατασκευές έχουν πλαστιμότητα, αν τις υπολογίσουμε να έχουν, αλλά δεν μας χρειάζεται στον άνεμο γιατί είναι όπως είπα μόνιμη φόρτιση και όχι τυχηματική δηλ πάντα λειτουργεί στην ελαστική περιοχή η κατασκευή.

[Brutagon]

Νο,no,no πλάστιμη συμπεριφορά έχει οποιοδήποτε μέλος και οποιαδήποτε κατασκευή είτε υπόκειται στον σεισμό είτε σε άνεμο είτε στον γκοντζίλα που σπρώχνει τον ουρανοξύστη στην Ν. Υόρκη.

 

 

αυτό ακριβώς λέω και γω... και μην ξεχνάμε ότι ο δομικός χάλυβας δεν είναι μπετό...αν διαρρεύσει πάει για πέταμα

[terry]

...αν διαρρεύσει πάει για πέταμα

 

Απο που προκυπτει αυτο??????

[Brutagon]

έχει σχεδιάσει κανείς με συντελεστή χρησημοποίησης ίσο με το δ?

τί ανοχές δίνουμε στο στοιχείο για να δουλέψει ελαστικά? αν διαρρεύσει θα θέλει αντικατάσταση γιατί σίγουρα θα οδηγήσει σε αστοχία της σύνδεσης αργότερα

[terry]

Δε σε καταλαβαινω συναδελφε...

[palex]

δεν μας χρειάζεται στον άνεμο γιατί είναι όπως είπα μόνιμη φόρτιση και όχι τυχηματική δηλ πάντα λειτουργεί στην ελαστική περιοχή η κατασκευή.

 

Αφου κανουμε (συνήθως) ελαστική ανάλυση και πλαστική διαστασιολόγηση (το οποίο ειναι εξορισμου ολίγον τι αντιφατικό αλλα ας μην αναψω αλλες φωτίες τωρα..) σημαινει ότι λογο του υπολογισμου μας οι εξωτερικές δράσεις να ειναι< ή ίσες της πλαστικής ροπής αντοχής ο φορέας ισορροπει με τις διατομές του πλαστικοποιημένες για τις δράσεις σχεδιασμού αρα η κατασκευή δεν λειτουργεί στην ελαστική περιοχή αλλα στην πλαστική, ασχετως αν για αμεταθετα πλαισια θ<0.10 δεν θεωρούμε ότι αυτό αλλαζει τα παραγώμενα εσωτερικά εντατικά μεγέθη της καθολικής (global) επίλυσης του φορέα και συνεχίζουμε να θεωρούμε σωστή τη γραμμική (ελαστική) αναλυση.

Κατα τα άλλα θεωρώ σωστό οτι η πλαστιμότητα ειναι γνωρισμά του φορέα και δεν εχει να κανει με το είδος της φόρτισης.

Επίσης ο Αχχιλεας έχει δικιο στον ακαδημαικό ορισμό του σεισμου ώς επιβαλλόμενη παραμόρφωση, το οποίο εξηγεί γιατί με το q θετω ενα ανωτερό οριο καταπόνησης ενω στην πραγματικότητα ο σεισμός μπορεί να ειναι και μεγαλύτερος (μεγαλύτερη μετατόπιση με σταθερή δύναμη). Το οποίο απλοποιητικά στον τυπο F=k*X αν το F σταθερό και Χ αυξάνει τοτε το Κ μειώνεται αρα με την πλαστικοποίηση ο φορέας χανει την ακαμψία του.

Στην περίπτωση του ανέμου F παλι σταθερό το Κ παλι μειώνεται με τις διατομές πλαστικοποιημένες αρα το Χ μεγαλώνει (εισαγωντας και εδω και καποια φαινομενα δευτερας τάξεως). Αν θεωρήσω ότι το Κ της μεταλλικής μπορεί να μειωθεί λόγω πλαστικοποιήσεων π.χ /2 δεν σημαίνει ότι μπορώ να μειώσω και το F δια δύο αφού δεν μας εξασφαλίζει κανεις το Χ σταθερό. Αυτό όμως που θα πρεπει να εξασφαλίσω πασει θυσία είναι την δυνατοτητα του Χ να γίνει διπλασιο αφου το F είναι σταθερό δηλαδή η ανεμοπίεση δεν αλλάζει. Και πως λοιπόν θα εξασφαλίσω την δυνατότητα του φορέα να μειώνει την ακαμψία του και ταυτόχρονα να αυξάνουν οι παραμορφώσεις του??

Μηπως λοιπόν κατα αντιστοιχία με το μπετόν αφου q δεν μπορώ να βάλω στον ανεμο (έιπαμε σταθερη δράση) πρεπει για να έχουμε το διακίωμα να διαστασιολογουμε πλαστικα τις διατομές να κανουμε και καποιους ικανοτικούς ελεγχους ώστε να εξασφαλίσουμε ότι η διατομή θα φτάσει στην πληρη πλαστικοποίηση της χωρίς να έχει αστοχήσει πρώτα καποία σύνδεση?)

Ελπίζω να μην διαβάζει κανεις που γραφει κανονισμους !!!

[Achelleas]

Και όμως παιδια, και όμως.... πλάστιμη και όχι πλαστική συμπεριφορά εχουμε μόνο στο σεισμό.... Γιατί? Γιατι ο σεισμός δεν ειναι δύναμη..... Η πλαστιμότητα έχει να κάνει με επιβαλόμενες παραμορφώσεις, και όχι με επιβαλόμενες δυνάμεις.

Στην περίπτωση του ανέμου έχουμε αστοχία λόγω υπέρβασης της αντοχής, δηλαδή του ορίου θράυσης. Η διατομή προφανώς θα διαρεύσειο και στην συνέχεια θα αστοχήσει γιατή η αντοχή της θα έχει ξεπεράστεί από τα επιβαλλόμενα φορτία.

Στον Σεισμό όμως επιβάλετε παραμόρφωση, παρ ότι εμείς ως μηχανικοί για την διαστασιολόγηση την μεταφράζουμε σαν δύναμη.

Επαναλαμβάνω και αυτή είναι η ειδοποιός διαφορά, επιβάλλεται παραμόρφωση. Σε αυτή την παραμόρφωση ο φορέας αντιδρά με την αντοχή διαρροής, η φορτιση δεν υπερβαίνει την τιμή αυτή. Η αστοχία προκείπτει λόγω υπέρβασης της παραμόρφωσης κατάρευσης.

Και βέβαια η πλαστιμότητα καταναλώνεται, αφού κάθε φορά που η παραμόρφωση, είτε λόγω σεισμού, είτε λόγω άλλου φορτίου, ξεπερνάει την τιμή διαρροής, η περαιτέρω παραμόρφωση παραμένει, άρα και ο λόγος που αναφέρθηκε παραπάνω μικραίνει.

Το παράδειγμα που αναφέρεις Brutagon είναι σωστό, για να υπολογίσεις την πλαστιμότητα. Όμως για να επιτύχεις τις παραπάνω παραμορφώσεις ασκεις μια δύναμη... Στον σεισμό όμως δεν συμβαίναι το ίδιο... Στον σεισμό η εσωτερικές δυνάμεις προκείπτουν λόγω των παραμορφώσεων και όχι το αντίθετο που συμβαίνει στην περίπτωση του ανέμου.

Με λίγα λόγια, με τον συντελεστή συμπεριφοράς εκμεταλευόμασται την ικανότητα του κτιρίου να παραμορφώνεται πλαστικά, διατηρώντας την αντίσταση που προβάλει στην παραμόρφωση σταθερή. Για αυτό τον λόγω μειώνουμε την υπολογιστική δύναμη σύμφωνα με την ικανότητα αυτή

Στην περίπτωση του ανέμου, που η δύναμη, το φορτίο που ασκεί στην κατασκευή είναι δεδομένο, δεν μπορούμε να μειώσουμε την δύναμη. αυτή έχει απόλυτη τιμή. Τωρα άν η κατασκευή μας μπορεί να υπολογισθεί με την γραμμική ελαστική ανάλυση, με πλαστική ανάλυση, με γεωμετρικώς μη γραμμική ελαστική ανάλυση ή γεωμετρικός μη γραμμική πλαστική ανάλυση εξαρτάται από τον τύπο των φορέων και την ικανότητά τους να πλαστικοποιούνται πλήρως πριν καταρεύσει κάποιο σκέλος τους

Προφανώς για διατομές κατηγορίας 1, που μπορούμε να έχουμε πλήρη πλαστικοποίηση, όπως και σε διαφόρων τύπων συνδέσεων (πχ στην σύνθλιψη άντυγας) επιτρέπουμε στην διατομή να διαρεύσει και σε στατικά φορτία, χωρις πρόβλημα.

 

 

Παρεπιπτόντως palex το μέτρο ελαστικότητας της μεταλλικής και του σκυροδέματος δεν αλλάζει όταν διαρρευσει. Παραμένει σταθερότατο

[terry]

... με επιβαλόμενες παραμορφώσεις, και όχι με επιβαλόμενες δυνάμεις....

 

Γτ ο σεισμος ειναι επιβαλλομενη παραμορφωση??? Η παραμορφωση ειναι το αποτελεσμα.... μην μπερδευουμε τις λεξεις....Παραμορφωση επιβαλλεις οταν στραγγιζεις το σφουγγαρι...

[Brutagon]

αχιλλέα ξέρεις τι γίνεται όμως? μπορώ να σου παράγω διάγραμμα σ-ε και με επιβαλλόμενη μετατόπιση και όχι μόνο δύναμη.... γι αυτό και μίλησα για hard & soft... ίσα ίσα που το διάγραμμα και τα εξαγόμενά του είναι ακριβέστερα με την επιβαλλόμενη μετατόπιση όταν θέλουμε να πιάσουμε την ανελαστική συμπεριφορά

το θέμα είναι ότι όταν κάνεις ελαστική ανάλυση η έννοια δύναμη και μετατόπιση ως φορτίο της κατασκευής είναι ακριβώς η ίδια...

οσον αφορά το Ε, μπορεί όταν αποφορτίζεις μετά τη διαρροή να θεωρείς ότι επιστρέφει το διάγραμμα σε τάση μηδέν με μια παράλληλη του ελαστικού κλάδου (οπότε και θα έχεις την ίδια κλίση στον ελαστικό κλάδο άρα και ίδιο Ε), αλλά αυτό δεν είναι απόλυτα σωστό γιατί ποτέ δε θα είναι παράλληλη η αποφόρτιση (δες το συννημένο για να καταλάβεις τι εννοώ)...εξάλλου όταν οποιοδήποτε υλικό διαρρεύσει, η κρυσταλλοδομή του και οι δυνάμεις συνοχείς του δεν είναι οι ίδιες οπότε ούτε το Ε είναι το ίδιο

[palex]

Παρεπιπτόντως palex το μέτρο ελαστικότητας της μεταλλικής και του σκυροδέματος δεν αλλάζει όταν διαρρευσει. Παραμένει σταθερότατο

 

Συμφωνουμε σε αυτα που γραψαμε και στο μέτρο ελαστικότητας του υλικου, αλλα γιατι μου το αναφερεις;Το μετρο ελαστικότητας παραμενει ίδιο οπως και το υλικό, αυτό που αλλαζει ειναι η ακαμψια της κατασκευης (με την πλαστικοποίηση αυξανονται οι βαθμοί ελευθερίας).

Επίσης αλλάζει και η ακαμψια της διατομής του οπλισμένου σκυροδέματος βλέπε μείωση της κλίσης των βρόγχων υστέρησης στην ανακυκλιζόμενη φόρτιση.