Ενεργός Δυσκαμψία

[mkalliou]

Ναι, δεν είχα τον κανονισμό μαζί μου για να δω πως ακριβώς τα ονομάζει ο κανονισμός. Η ουσία με ενδιαφέρει. Γιατί ο κανονισμός αναφέρει δύο διαφορετικά πράγματα. Άλλα στο κανονικό κείμενο και άλλο στα σχόλια. Και ποιο πρέπει ή προτίνει να χρησιμοποιείς. Τα σχόλια είναι ερμηνεία του κειμένου. Και στα ερμηνεύει αλλιώς...

Η διαφορά τους ποια είναι; Άλλη προσέγγιση; Ας διευκρινήσει ότι εννοεί κάτι άλλο. Το ίδιο ισχύει και για το συνεργαζόμενο πλάτος...

 

Παραθέτω τα δύο κείμενα για αντιπαραβολή (τα ξέρετε, αλλά τα βάζω για να φαίνονται):

Στην 3.2.3 [2] λέει:

Σε περίπτωση κατασκευών από οπλισµένο σκυρόδεµα οι δυσκαµψίες των στοιχείων θα υπολογίζονται µε παραδοχή σταδίου II. Εάν δεν γίνεται ακριβέστερη εκτίµηση, η καµπτική δυσκαµψία σταδίου II επιτρέπεται να λαµβάνεται για τα υποστυλώµατα ίση µε αυτήν του σταδίου Ι, χωρίς συνυπολογισµό της συµβολής του οπλισµού (δυσκαµψία γεωµετρικής διατοµής), για τα τοιχώµατα ίση µε τα 2/3 της παραπάνω τιµής, και για τα οριζόντια στοιχεία ίση µε το 1/2, ενώ η στρεπτική δυσκαµψία όλων των στοιχείων (εφόσον δεν αγνοείται) ίση µε 1/10 της αντίστοιχης τιµής του σταδίου Ι.

 

Στην Σ.3.2.3 [2] λέει:

Η ενεργός δυσκαµψία κατά µήκος των δοµικών στοιχείων από οπλισµένο σκυρόδεµα είναι µεταβλητή, λόγω µεταβλητής ρηγµάτωσης. Οι συνιστώµενες µέσες τιµές για ολόκληρο το µήκος είναι 0.40Ε·Ιg για δοκούς, 0.60Ε·Ιg για περιµετρικά υποστυλώµατα και για τοιχώµατα και τέλος 80Ε·Ιg για εσωτερικά υποστυλώµατα {6}, {7} (Ιg=ροπή αδράνειας γεωµετρικής διατοµής). Επίσης, το συνιστώµενο συνεργαζόµενο πλάτος πλακοδοκών κατά την ανάλυση του δοµικού συστήµατος είναι bm = 8hf + bw για αµφίπλευρη πλακοδοκό και bm = 3hf + bw για µονόπλευρη πλακοδοκό.

[iovo]

Η υιοθέτηση των τιμών 20-25% οδηγεί σίγουρα σε μεγαλύτερες ιδιοπεριόδους (δεξιότερα στο φάσμα) άρα δεν είναι πάντα δυσμενέστερη.

 

1. Υιοθέτηση 0.50 παντού (προς τα παρόν, πιθανά ν'αλλάξει μέχρι την εφαρμογή και μάλλον λογικά θ'αλλάξει, πιθανολογώ ότι στα γνωστα-άγνωστα νούμερα μέχρι τώρα)

 

Εγώ πιστεύω ότι το εθνικό παράρτημα στην Ελλάδα θα ορίζει τις δυσκαμψίες του ΕΑΚ 3.2.3 [2] (Εδώ σκέφτοντια να βάλουν ειδικό άρθρο για να είναι πάλι υποχρεωτικά τα τοιχώματα για nv=0.60)

 

2. Εφαρμογή των σχέσεων.

Δεν νομίζω σε επίπεδο κτιριακό από ελληνικά να ασχοληθεί κάποιο software, τουλάχιστον μέχρι το 2030 ~ +/- 5 χρόνια (έτσι πιστεύω τουλάχιστον)

 

Το μόνο που τις εφαρμόζει μέχρι τώρα είναι το Ansruop και δυστυχώς είναι σε ερευνητικό στάδιο ακόμα.

 

Τι λογικό να'ναι, εδώ από τη μία μεριά λέει κολώνες I=Ιeff και διπλα Ieff=0.60-0.80Ι.

 

Οι αναφορές επί των σχολίων Σ3.2.3 [2] είναι στα βιβλία των Pauleuy , Priestley και Πενέλη, Κάππου.

@mkalliou. Τυπικά εφαρμόζεται το κανονιστικό κέιμενο. Στο κανονιστικό λέει "...θα υπολογίζονται..." και στο κείμενο σχολίων λέει "...συνιστώμενες τιμες..."

άρα υποθέτω υποχρεούσαι να χρησιμοποιήσεις τις κανονιστικές τιμές αλλά άν είσαι μερακλης και θέλεις να διαφοροποιήσεις τις δυσκαμψίες με βάση το αξονικό φορτίο μπορείς να χρησιμοποιήσεις αυτές του των σχολίων (που βγάζουν και μεγαλύτερη ιδιοπερίοδο).

[rigid_joint]

Η υιοθέτηση των τιμών 20-25% οδηγεί σίγουρα σε μεγαλύτερες ιδιοπεριόδους (δεξιότερα στο φάσμα) άρα δεν είναι πάντα δυσμενέστερη.

iovo, εξαρτάται τι εννούμε δυσμενέστερη. βασικά στο post μου λέω αντιστρέφοντάς το,

ότι αντιστοιχα ότι για τιμες 0.25gross, για σεισμικές ειναι ευμενέστερη και για παραμορφώσεις δυσμενέστερη.

τώρα πως θα επιτευχθούν αυτές οι παραμορφώσεις με τα χιλια δύο προβλήματα και πρακτικές που επικρατούν στην μελέτη/κατασκευή είναι άλλο θέμα.

 

Το πρώτο χοντρό πρόβλημα που βλέπουμε πάντως ειναι είναι ότι για τις κολώνες έχουμε Ieff από 0.25 ως 1 του Ig.

 

Αυτό μόνο ως χάος μπορεί να περιγραφεί. Αν υιοθετηθούν τιμές ΕΑΚ (κανονιστικές και όχι σχολίων) επιστρέφουμε (ή καλύτερα παραμένουμε) στην υπάρχουσα φιλοσοφία σχεδιασμού. Με αυτές των σχολίων πάμε και λίγο προς eurocode

 

προσωπικά είμαι υπέρ του nv.

 

@mkalliou.

 

Η fema για της πλακοδοκούς αναφέρει επί λέξη:

"It shall be permitted to take Ig for T-beams as twice the value of Igof the web alone . Otherwise, Ig shall be based on the effective width as defined in Section 6.4.1.3. "

 

6.4.1.3 Flanged Construction

In beams consisting of a web and flange that act

integrally, the combined stiffness and strength for

flexural and axial loading shall be calculated

considering a width of effective flange on each side of

the web equal to the smaller of: (1) the provided flange

width, (2) eight times the flange thickness, (3) half the

distance to the next web, or (4) one-fifth of the span for

beams. When the flange is in compression, both the

concrete and reinforcement within the effective width

shall be considered effective in resisting flexure and

axial load. When the flange is in tension, longitudinal

reinforcement within the effective width and that is

developed beyond the critical section shall be

considered fully effective for resisting flexural and axial

loads. The portion of the flange extending beyond the

width of the web shall be assumed ineffective in

resisting shear.

[iovo]

Το πρώτο χοντρό πρόβλημα που βλέπουμε πάντως ειναι είναι ότι για τις κολώνες έχουμε Ieff από 0.25 ως 1 του Ig.

 

Αυτό μόνο ως χάος μπορεί να περιγραφεί. Αν υιοθετηθούν τιμές ΕΑΚ (κανονιστικές και όχι σχολίων) επιστρέφουμε (ή καλύτερα παραμένουμε) στην υπάρχουσα φιλοσοφία σχεδιασμού. Με αυτές των σχολίων πάμε και λίγο προς eurocode

 

προσωπικά είμαι υπέρ του nv.

 

Γενικά η φιλοσοφία των ευρωκωδίκων μας οδηγεί στον σχεδιασμό κτηρίων με βάση την επιτελεστικότητα. Δηλαδή θα σχεδιάζουμε ένα κτήριο και μετά με την ανάπτυξη πια των μη γραμμικών εργαλείων θα πρέπει να βλέπουμε αν το κτήριο που σχεδιάστηκε "επιτελεί" την ικανότητα που έχεις υποθέσει (θα ελέγχεις q, θPL, ). Άρα προυποθέτοντας μια δυσκαμψία για να σχεδιάσεις θα έρχεσαι και θα ελέγχεις μετα αυτό που υπέθεσες για να δείς αν το κτήριο είναι μεσαίας (DCM), ή μεγάλης πλαστιμότητας (DCH).

Προσωπική μου άποψη είναι ότι σε λίγο θα προυποθέτουμε τις διατομές και δεν θα τις σχεδιάζουμε και ότι τελικά θα επικρατήσει η μη γραμμική δυναμική ανάλυση με φυσικά μεγαλύτερες απαιτήσεις από τον μελετητή μηχανικό. Σε αυτή την φιλοσοφία φαίνεται να κινούνται κάποια νέα προγράμματα όπως είναι του ΤΟΛ.

 

Εγώ το θεωρώ υπερβολικό το nv>60% (75% για να έχεις και καλές αγκυρώσεις στα ακραία) και την υποχρεώση να έχεις τοιχώματα >2.00. Άμα είναι τι σπουδάζουμε και τι σπάμε τα κεφάλια μας με 1002 προγράμματα? Για να υποχρεωνόμαστε να εφαρμόζουμε υπερσυντηρητικούς σχεδιασμούς? Αλλά αυτό είναι μια άλλη συζήτηση, που δεν έχει νόημα από την στιγμή που μιλάμε για Νομοθέτημα.

[rigid_joint]

Δεν πρέπει όμως να'χουμε μια όσον το δυνατόν ρεαλιστική εκτίμηση της δυσκαμψίας?

[mantzaras]

Το 20-30% που αναφέρθηκε αφορά δυσκαμψία ρηγματωμένης διατομής και όχι στοιχείου. Μία δοκός δεν είναι ρηγματωμένη στο σύνολο της, υπάρχουν τμήματα που είναι κάτω από την ροπή ρηγμάτωσης καθώς και τα τμήματα μεταξύ ρωγμών που έχουν δυσκαμψία gross.

Αν στοιχείο:

1) με ροπή αδρανείας σταδίου Ι Ιgross

2) ροπή αδρ. σταδίου ΙΙ Icr

3) ροπή στην οποία οι εφελκυστικές τάσεις φτάνουν το όριο του εφελκυσμού σκυροδέματος, και άρα έναρξη ρηγμάτωσης Mcr

4) αμφιέριστο με ροπή στο μέσο Μα

 

τότε αντί να λάβουμε τμήματα με Ιgross και Ιcr, μπορούμε να λάβουμε μία ενεργό ροπή αδρανείας για το σύνολο της δοκού την Ιe= Icr + (Igross-Icr)(Mcr/Ma)^3

αυτή είναι που λέει ο κανονισμός 50%, και γενικά μιλάει για ενεργό δυσκαμψία στοιχείου και όχι διατομής.

 

Τώρα όσον αφορά το 0,40 ή 0,50, δεν έχει και πολύ σημασία η ακριβής τιμή όσο ο λόγος των δυσκαμψιών των οριζόντιων προς τα κατακόρυφα φέροντα στοιχεία, άλλωστε αυτός καθορίζει την κατανομή των δυνάμεων. Και στις δύο περιπτώσεις είναι 0,5. Βέβαια έχει σημασία στις μετακινήσεις που θα πάρεις, αλλά οι μετακινήσεις σε όλο το πνεύμα του κανονισμού αντιμετωπίζονται χοντρικά.

 

Επομένως, έτσι οπώς εγώ έχω αντιληφθεί τις παραδοχές των κανονισμών, σημασία έχει να λάβεις δυσκαμψία δοκών την μισή από των υποστυλωμάτων.

 

Το ότι είναι αντιφατικό, σίγουρα είναι, αλλά δεν είναι αντιφατικό ανάλυση υπό όλες τις άλλες φορτίσεις να υπολογίζεις με πλήρη δυσκαμψία και μόνο για σεισμική να παίρνεις μειωμένες??? Γιατί υπό τα υπόλοιπα φορτία αστοχίας δεν θα έχουν ρηγματωθεί??

[jackson]

Το 20-30% που αναφέρθηκε αφορά δυσκαμψία ρηγματωμένης διατομής και όχι στοιχείου. Μία δοκός δεν είναι ρηγματωμένη στο σύνολο της, υπάρχουν τμήματα που είναι κάτω από την ροπή ρηγμάτωσης καθώς και τα τμήματα μεταξύ ρωγμών που έχουν δυσκαμψία gross.

 

Στην ουσία η ακαμψία της δοκού ορίζεται από το τι έχει πάθει στα άκρα της. Δεν νομίζω να αστοχήσει ποτέ δοκός στο μέσο. Τα φορτία έναντι αστοχίας με 1,35 κ 1,5 είναι από μόνα τους πολύ μεγάλα κ δεν υπάρχουν. Αν έχεις 2 αρθρώσεις στα άκρα, η συνεισφορά ακαμψίας της δοκού στο φορέα είναι 0.

 

Το ότι είναι αντιφατικό, σίγουρα είναι, αλλά δεν είναι αντιφατικό ανάλυση υπό όλες τις άλλες φορτίσεις να υπολογίζεις με πλήρη δυσκαμψία και μόνο για σεισμική να παίρνεις μειωμένες??? Γιατί υπό τα υπόλοιπα φορτία αστοχίας δεν θα έχουν ρηγματωθεί??

 

Δεν είναι αντιφατικό. Αυτό ισχύει. Τα 1,35 κ 1,5 που πέρνουμε δεν υπάρχουν στην πραγματικότητα. Πρόβολος με κινητό 3,5*1,5 στο m2? Ο φορέας στη φάση λειτουργίας πιστεύω είναι ελάχιστα ρηγματωμένος, σε γεωμετρική δυσκαμψία, απλά γιατί δεν υπάρχουν όλα αυτά τα φορτία που βάζουμε. Το θέμα είναι ότι με ρηγματωμένες διατομές πρέπει να γίνεται νέα κατανομή.

[mantzaras]

Στην ουσία η ακαμψία της δοκού ορίζεται από το τι έχει πάθει στα άκρα της. Δεν νομίζω να αστοχήσει ποτέ δοκός στο μέσο. Τα φορτία έναντι αστοχίας με 1,35 κ 1,5 είναι από μόνα τους πολύ μεγάλα κ δεν υπάρχουν. Αν έχεις 2 αρθρώσεις στα άκρα, η συνεισφορά ακαμψίας της δοκού στο φορέα είναι 0.

 

Άρα λύνουμε όλα τα υποστυλώματα ως προβόλους?

Σε περίπτωση q=1, δεν επιθυμούμε πλαστικές αρθρώσεις, εκεί δεν κάνουμε παραδοχή μειωμένων δυσκαμψιών?

[jackson]

Άρα λύνουμε όλα τα υποστυλώματα ως προβόλους?

Σε περίπτωση q=1, δεν επιθυμούμε πλαστικές αρθρώσεις, εκεί δεν κάνουμε παραδοχή μειωμένων δυσκαμψιών?

 

Προς θεού. Εγώ έφτασα στο άκρο. Απλά θέλω να πω ότι η συνεισφορά της δοκού στη συνολική ακαμψία του φορέα έχει να κάνει με το τι συμβαίνει στα άκρα της. Στο μέσο δεν θα σπάσει ποτέ κατά τη γνώμη μου γιατί έχει διαστασιολογηθεί για το 1,35 κ 1,5, χώρια που δεν έχει διάτμηση εκεί. Κ ναι, αν σε έναν φορέα γίνουν σε όλες τις δοκούς πλαστικές αρθρώσεις στα άκρα, έχεις "εν μέρει προβόλους". Αλλά αυτό δεν νομίζω να έχει γίνει ποτέ κ ούτε θα γίνει. Μόνο στα βιβλία γίνονται.

 

Για q=1 θα είχες μια πιο πραγματική εικόνα της συμπεριφοράς του φορέα αν δούλευες με γεωμετρική δυσκαμψία (αρηγμάτωτες διατομές) κ όχι με μειωμένες. Αλλά δεν νομίζω να μπαίνουν πολλοί στον κόπο να το αλλάζουν σε μια μελέτη. Εδώ που τα λέμε κ τις μειωμένες να αφήσεις, το μόνο εμφανές λάθος είναι η μέγιστη μετακίνηση του φορέα. Ακόμα κ στην τιμή του φάσματος απόκρισης δεν νομίζω να πέσεις πολύ έξω. Εξάλλου τις ίδιες δυνάμεις θα δεχτεί ο φορέας, απλά θα τις κατανείμει λίγο διαφορετικά (γιατί μετράει η αναλογία δυσκαμψίας μεταξύ στύλου - δοκού). Εδώ γίνονται άλλα κ άλλα...

[mantzaras]

1) Το παράδειγμα της δοκού δεν είχε να κάνει με την φόρτιση την σεισμική αλλά για να φάνει ότι το 20% αφορά διατομή και όχι στοιχείο. Επιλέχθηκε ένα τυχόν από απλά καμπτόμενη δοκό.

 

2) Η όλη ανάλυση έγινε με σκοπό να καταδείξει ότι δεν έχει σημασία η ακριβής επιλογή της μείωσης δυσκαμψίας δοκών, αλλά ο λόγος αυτής προς τα υποστυλώματα, αφού σημαντικό είναι η κατανομή δυνάμεων στα στοιχεία (πράγμα που λες και εσύ). Και συνεχίζω λέγοντας την κατεύθυνση του κανονισμού προς εντατικά μεγέθη και όχι προς μετακινήσεις.

 

3) Πλαστική άρθρωση δεν είναι άρθρωση. Είναι δύο τελείως διαφορετικές περιοχές των διαγράμματων ροπών καμπυλοτήτων της διατομής στο άκρο (ή ροπών-στροφών του στοιχείου). Η πρώτη είναι από διαρροή μέχρι αστοχία, η δε δεύτερη θα υπήρχε μετά την αστοχία αν υπήρχε ικανός μηχανισμός μεταβίβασης των τεμνουσών. Η μεγάλη διαφορά είναι η πλαστική άρθρωση αναπτύσει ροπή, η οποία για υποστυλώματα είναι συγκρίσιμη της αντοχής τους και για αυτό δεν είναι πρόβολοι και έχουν διάγραμμα ροπών αμφίπακτου στοιχείου.

 

4) Με την φόρτιση αστοχίας (εξωπραγματική ή μη) ο φορέας θα είναι ρηγματωμένος, όπως σίγουρα και με φορτία λειτουργίας. Μία ανάλυση ενός στοιχείου με απαιτήσεις μειωμένης ρηγμάτωσης θα σε πείσει

 

Καταληκτικά αυτό που ήθελα να καταθέσω, αλλά δεν το εξέφρασα σωστά, είναι η επικέντρωση του κανονισμού (όπως το αντιλαμβάνομαι εγώ) στην κατανομή εντατικών μεγεθών και όχι στην ακριβή παραμορφωσιακή κατάσταση του φορέα, άρα στον λόγο δυσκαμψιών των στοιχείων ενός φορέα.

Για καλλύτερη προσέγιση της κατάστασης ισχύει αυτό που o iovo πολύ σωστά έθεσε, εκτίμηση από ελαστικές αναλύσεις και καταστάσεις αστοχίας και λειτουργικότητας των στοιχείων και του οπλισμού τους, και επανεπίλυση του μοντέλου με ανελαστικές μεθόδους και έλεγχο επάρκειας αυτού.