Δυναμική των Κατασκευών μέρος Ι

Αφού είδαμε τον τρόπο με τον οποίο προσεγγίζουμε την ανάλυση των κατασκευών, το δεύτερο σημαντικότατο βήμα, είναι η δυναμική ανάλυση. Συνήθως, μια κατασκευή διαστασιολογείται για τα δυναμικά φορτία που δέχεται πράγμα που σημαίνει πως είναι πολύ επικίνδυνο αν αγνοηθεί.

Στο πρώτο αυτό μέρος, κάνουμε μια εισαγωγή στις αρχές της δυναμικής και βλέπουμε πως εξετάζουμε τα συστήματα που μας ενδιαφέρουν.

Πηγές:

-Αντισεισμική μηχανική και δυναμική των κατασκευών, Πανεπιστήμιο Κύπρου
-Προχωρημένη ανάλυση των κατασκευών με χρήση Η/Υ, Πανεπιστήμιο Κύπρου

#civil #engineering #structuraldynamics

[TheLymperis]

Στόχος της εργασίας είναι 1. Να αποτρέψουμε τις ανελαστικές παραμορφώσεις των
κατασκευών 2. Να αυξήσουμε την απόκριση των διατομών των τοιχωμάτων από οπλισμένο
σκυρόδεμα ως προς την τέμνουσα βάσης 3. Να αποτρέψουμε την διατμητική αστοχία του
σκυροδέματος επικάλυψης που αναπτύσσεται πάνω στην δι επιφάνεια σκυροδέματος και
χάλυβα λόγο της υπέρ αντοχής του χάλυβα στον εφελκυσμό 4. Η αύξηση της φέρουσας
ικανότητας του εδάφους θεμελίωσης 5. Να εκ τρέψουμε τις σεισμικές εντάσεις μέσα στο
έδαφος πριν αυτές αναπτυχθούν στις διατομές. Η ιδέα της μεθόδου.
Εάν τοποθετήσουμε σε ένα τραπέζι δύο τοιχώματα και στο ένα βιδώσουμε τις παρειές τους
πάνω το τραπέζι, Αν κάποιος μετατοπίσει το τραπέζι, το ασύνδετο τοίχωμα θα ανατραπεί.
1) Το βιδωμένο τοίχωμα αντέχει την πρωτογενή ροπή ανατροπής Κάνουμε ακριβώς το ίδιο
σε κάθε τοίχωμα κτιρίου για να αποτρέψουμε την δημιουργία των δευτερευουσών ροπών
στις διατομές γύρω από τους κόμβους. 2) Την κάμψη των τοιχωμάτων η οποία και αυτή
δημιουργεί δευτερεύουσες ροπές στους κόμβους την αποτρέπουμε εφαρμόζοντας θλίψη
στις διατομές. 3) Η απόκριση των διατομών προς την τέμνουσα βάσης αυξάνει με την θλίψη
των διατομών. 4) Η διατμητική αστοχία του σκυροδέματος επικάλυψης την αποτρέπουμε
όταν εξουδετερώσουμε τον εφελκυσμό στην παρειά που έλκεται, και ξέρουμε ότι η επιβολή
θλιπτικών εντάσεων στην διατομή εξουδετερώνει τον εφελκυσμό, διότι επιβάλει αντίθετες
δυνάμεις ισορροπίας. 5) Οι σεισμικές εντάσεις αφενός εκτρέπονται μέσα στο έδαφος μέσο
του πακτωμένου με το έδαφος τένοντα, και αφετέρου σταματά την πρωτογενή ροπή
ανατροπής του τοιχώματος αποτρέποντας την δημιουργία δευτερευουσών ροπών πάνω
στους κορμούς των στοιχείων ευρισκόμενοι γύρο από τους κόμβους. 5) Η συμπύκνωση των
χαλαρών εδαφών από τους μηχανισμούς πάκτωσης και η πλήρωση των γεωτρήσεων με
οπλισμένο σκυρόδεμα αυξάνουν την φέρουσα ικανότητα της θεμελίωσης. Η γεωτρήσεις
που ανοίγουμε για την τοποθέτηση του μηχανισμού μας δείχνουν και την ποιότητα του
εδάφους θεμελίωσης. 6) Αυτή η μέθοδος σχεδιασμού δεν επιτρέπει ανελαστικές
παραμορφώσεις ακόμα και όταν υπάρχει συντονισμός εδάφους κατασκευής με μεγάλη
σεισμική διάρκεια και μεγάλη επιτάχυνση, διότι ελέγχει και τους τρις βαθμούς ελευθερίας
σε κάθε κύκλο φόρτισης, έτσι ώστε η κατασκευή να βρίσκονται πάντα μέσα στην ελαστική
περιοχή μετατόπισης. Ξέρουμε ότι η προένταση την οποία η μέθοδος σχεδιασμού
χρησιμοποιεί στις διατομές των τοιχωμάτων θεωρείτε ελαστική διότι επαναφέρει την δομή
στην αρχική της θέση ακόμα και μετά από την εμφάνιση διαρροών. Ακόμα η προένταση
στις παρειές των τοιχωμάτων καθ ύψος αυξάνει την ενεργό διατομή, διορθώνει τα βέλη του
λοξού εφελκυσμού, και χρησιμοποιεί λιγότερο οπλισμό.
Βασικά αυτή η μέθοδος προσφέρει μια πρόσθετη εξωτερική δυναμική απόκριση στην
κατασκευή ως προς τις σεισμικές μετατοπίσεις, προερχόμενη από το έδαφος, για να
βοηθήσει τις διατομές να ανταποκριθούν και στους μεγάλους σεισμούς. Αυτή η εξωτερική
δύναμη προερχόμενη από το έδαφος, δεν έχει μάζα, οπότε δεν αυξάνει την αδράνεια που
προκαλεί τις εντάσεις, αυξάνει όμως την δυναμική απόκριση της κατασκευής. Αυτή η
μέθοδος σχεδιασμού έχει απόδοση όταν τοποθετείται σε όλα τα επιμήκη τοιχώματα της
κατασκευής και σε όλες τις παρειές τους, ή στα εξολοκλήρου προκατασκευασμένα σπίτια
από οπλισμένο σκυρόδεμα λόγο του διπλού μοχλοβραχίονα που διαθέτουν ( αυτόν του
ύψους και του πλάτους ) ο οποίος μειώνει τις πρωτογενείς ροπές των κάθετων στοιχείων.