Γιάννης-civil

Πάρε ένα πρόχειρο σκαρίφημα που ελπίζω να σε βοηθήσει. Πάνω είναι η τομή της πλάκας με τους οπλισμούς. Επειδή ίσως δεν διακρίνονται καλά οι οπλισμοί, υπάρχουν στο τέλος της σελίδεας τα αναπτύγματά τους. Κάθε σίδερο έχει διαφορετικό χρώμα έτσι ώστε στο ΔΑΡ να φαίνεται σε ποιον οπλισμό οφείλεται η κάθε υπεραντοχή (είναι με το αντίστοιχο ίδιο χρώμα σχεδιασμένη). Με τη μαύρη γραμμή είναι σχεδιασμένο το διάγραμμα ροπών (περιβάλλουσα) ενώ με τη διακεκομένη γραμμή είναι η μετατοπισμένη περιβάλλουσα. Μια γρήγορη περιγραφή της διαδικασίας: Οπλίζουμε αρχικά το κάτω άνοιγμα για τη θετική ροπή. Οι 2 οπλισμοί (ευθύγραμμος και σπαστός) παραλαμβάνουν την MaxMd του ανοίγματος, άρα οι καθένας τους παραλαμβάνει MaxMd/2. (ορθογώνιο ΑΒΓΔ ο ευθύγραμμος). Στις περιοχές ΔΕ και ΖΓ ο ευθύγραμμος οπλισμός παραλαμβάνει πλήρως τις θετικές ροπές. Αντίθετα στην ΕΖ δεν αρκεί και πρέπει να υπάρχει ο σπαστός κάτω. Άρα ο σπαστός σπάει και ανεβαίνει στο πάνω μέρος της πλάκας στα σημεία που αναπτύσεται μισή ροπή σχεδιασμού (Max Md/2) της μετατοπισμένης περιβάλουσας. Όταν ο σπαστός βρίσκεται πάνω, παραλαμβάνει αρνητικές ροπές που αντιστοιχούν στα ορθογώνια ΗΘΑΙ και ΚΛΜΝ. Οι αρνητικές ροπές που δεν έχουν παραληφθεί από τον σπαστό, θα παραληφθούν από τον πρόσθετο οπλισμό στη στήριξη. Ο πρόσθετος οπλισμός της στήριξης θα πρέπει να μπορεί να παραλάβει τη μέγιστη ροπή από τις Μ1, Μ2 και Μ3.

Συνάδελφε ΔΠΘίτη, να υποθέσω ότι η διπλωματική σου είναι σε έναν εκ των Χαλιορή, Καραγιάννη ή Καραμπίνη? Επειδή ως ΔΠΘίτης κι εγώ ξέρω τις εμμονές τους, να προσπαθήσω να βοηθήσω στην απορία... Για να υπάρχει ικανοποιητική περίσφιξη της διατομής, καλό είναι να ισχύουν τα παρακάτω: 1) Να μη μένουν 2 συνεχόμενες ράβδοι "απερίσφυχτες" (δηλαδή να μην μένουν χωρίς να τις "αγκαλιάζει" συνδετήρας με γωνία <135) 2) Η απόσταση μεταξύ των "περισφιγμένων" ράβδων πρέπει να είναι <20cm. Στην περίπτωσή σου, 2 συνεχόμενες ράβδοι δεν μένουν απερίσφυχτες... Επίσης έχεις 40x40 στύλο. Αφαιρώντας τις επικαλύψεις, η απόσταση μεταξύ ακραίας και μεσσαίας ράβδου (που είναι "περισφυγμένες") είναι <20cm, άρα ικανοποιείται και το δεύτερο κριτήριο και δεν απαιτείται συνδετήρας για τις άλλες 4 ράβδους. Καλό θα ήταν όμως να κάνεις πιο συμμετρικό τον οπλισμό, μοιράζοντας τις ράβδους σε ίδιες αποστάσεις και χρησιμοποιώντας έναν περιμετρικό συνδετήρα και 2 ενδιάμεσους ορθογωνικούς. Πιο αντιοικονομικό βέβαια, αλλά αυτό τους αρέσει περισσότερο...

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.

Νομίζω πως έχει γίνει μια βασική παρερμηνεία: Άλλο το q με το οποίο σχεδιάζουμε, και ΑΛΛΟ το τελικό q του κτιρίου. Για το μεν πρώτο θεωρούμε απλώς μια τιμή (με ανώτατο όριο το 3,5), ενώ την τιμή του δεύτερου δεν την ξέρουμε, αλλά όλος μας ο σχεδιασμός και όλη η μας δουλειά ως πολιτικοί μηχανικοί είναι να πετύχουμε τη μέγιστη δυνατή τιμή q κτιρίου, καθώς όσο αυτό μεγαλώνει, τόσο μειώνονται τα σεισμικά φορτία που δέχεται το κτίριο. Άρα δεν είναι σωστό να λέμε ότι εμείς σχεδιάζουμε για q=3,5 (Άρα για σεισμικό φορτίο ίσο με Σσχεδιασμού/3,5) ενώ το κτίριο θα δεχθεί σεισμό ίσο με το σεισμό σχεδιασμού, γιατί είναι σαν να θεωρούμε ότι το κτίριο που σχεδιάσαμε είναι πλήρως ελαστικό (q=1), που στην πράξη ποτέ δεν συμβαίνει. Στην πραγματικότητα, ακολουθώντας τον κανονισμό, επιτυγχάνουμε μεγαλύτερη τιμή του q του κτιρίου, άρα μικρότερα σεισμικά φορτία, άρα πολύ κοντά στα αρχικώς θεωρούμενα φορτία για q=3,5. Είναι πολύ πιθανό μάλιστα το q του κτιρίου που επιτυγχάνουμε να είναι μεγαλύτερο του 3,5, και άρα όχι μόνο να μην κινδυνεύουμε, αλλά να είμαστε και υπέρ της ασφάλειας (δηλαδή το κτίριο να αντέξει και σε σεισμούς μεγαλύτερους του σεισμού σχεδιασμού). Γι' αυτό άλλωστε ο κανονισμός μας έθεσε ανώτατο όριο 3,5... Η πραγματική τιμή του q του κτιρίου, μπορεί να μην είναι υπολογίσιμη, γνωρίζουμε όμως τους παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται. Είναι οι εξής: 1) Υπερστατικότητα του κτιρίου. Όσο πιο υπερστατικό είναι το κτίριο, τόσο περισσότερες πλαστικές αρθρώσεις μπορεί να δημιουργήσει χωρίς κίνδυνο κατάρρευσης, άρα μεγαλύτερο q. 2) Δείκτης πλαστιμότητας επιμέρους δομικών στοιχείων της κατασκευής. Ο δείκτης εκφράζει το μήκος της πλαστικής περιοχής στο διάγραμα τάσεων-παραμορφώσεων. Κάθε στοιχείο μπορεί να "απορροφήσει" την κινητική ενέργεια του σεισμού σε δυναμική ενέργεια, και η πόσότητα της ενέργειας που μπορεί να απορροφήσει εξαρτάται από το μήκος της πλαστικής περιοχής. 3) Η ύπαρξη τοιχωμάτων. Τα τοιχώματα σχεδιάζονται ώστε να έχουν ελαστική συμπεριφορά. Έτσι τα πολλά τοιχώματα μειώνουν την τιμή του q, και πρέπει να αποφεύγονται. 4) Η ύπαρξη ισχυρής τοιχοποιϊας Έχει σαν αποτέλεσμα να αλλάζει τη συμπεριφορά των δομικών στοιχείων λόγω πρόσθετης δυσκαμψίας, η οποία αμελείται στα στατικά μας μοντέλα. Πρέπει να αποφεύγονται όσο γίνονται οι ισχυροί τοίχοι και τα σενάζ ή να εξετάζεται η συμπεριφορά του κτιρίου στο σεισμό με αυτά και χωρίς αυτά. Συνοψίζοντας, το q είναι ένας δεικτης που εκφράζει την ικανότητα του κτιρίου για ανελαστικές παραμορφώσεις χωρίς απώλεια αντοχής. Η τιμή του εξαρτάται από τον μηχανικό... Επειδή δεν μπορεί να υπολογιστεί, θεωρούμε κατά τον σχεδιασμό μια τιμή από 1 έως 3,5 κι από κει και πέρα προσπαθούμε να μεγιστοποιήσουμε την πραγματική ακολουθώντας τον κανονισμό. Πειραματικά φαίνεται ότι την υπερβαίνουμε κιόλλας και δεν τίθεται θέμα ανησυχίας, ούτε χρειάζεται να ψάχνουμε για πρόσθετη πλαστιμότητα των υλικών. Φιλικά, παρότι όντας νέος και άπειρος μηχανικός είναι κάπως θρασύ να επεμβαίνω σε τέτοιες συζητήσεις. Απλώς είναι το θέμα του μεταπτυχιακού μου.

Και για να είμαι απόλυτα ακριβής, έγραψα εσφαλμένα ότι το υποστήλωμα δεν παραλαμβάνει τέμνουσες... Το σωστό, όπως επεσήμανε κι ο Barracuda, είναι ότι δεν παραλαμβάνει ροπές. Στην περίπτωσή μας δεν παραλαμβάνει και τέμνουσες απλά και μόνο επειδή το ζύγωμα δεν έχει αξονικές. Εάν είχε, θα παραλάμβανε τέμνουσες το υποστήλωμα, και θα ανέπτυσε ροπή στην κάτω του στήριξη (λειτουργία προβόλου, όπου θα λειτουργούσε ως πάκτωση επί του υποστηλώματος το κάτω ζύγωμα). Η σωστή έκφραση λοιπόν είναι ότι λόγω του J-άπειρου του ζυγώματος, οι στηρίξεις των υποστηλωμάτων στα ζυγώματα στους κόμβους Β, C, D και Ε λειτουργούν ως αρθρώσεις και όχι ως πακτώσεις. Ως πακτώσεις θα λειτουργούσαν αν δεν είχαμε J άπειρο. Σ' ευχαριστώ πολύ για τις ευχές σου Barracuda. Χάρη, πολύ ενδιαφέρον το πρόγραμμα. Ευχαριστώ.

Σ' ευχαριστώ πολύ Χάρη. Συγνώμη που έσβησα το προηγούμενο κείμενό μου, αλλά διαπίστωσα ένα βασικό λάθος και για να μην υπάρξουν προβλήματα το κατέβασα. Δεν πρόσεξα λοιπόν ότι στα ζυγώματα έχουμε άπειρο J. Έτσι τα πράγματα γίνονται πολύ ευκολότερα. Χωρίζεις το πλαίσιο σε 2 επιμέρους πλαίσια, το BCDF και το ABEF. Λύνεις πρώτα το πάνω και μεταφέρεις τις αντιδράσεις στο κάτω. Αφού τα ζυγώματα έχουν άπειρο J, μεταφέρουν στις κάθετες πλευρές (υποστυλώματα) μόνο αξονικές (ql/2 στο καθένα). Έτσι τα υποστηλώματα δεν έχουν ούτε ροπές, ούτε τέμνουσες. Το ζύγωμα έχει προφανώς ροπή στο άνοιγμά του και τέμνουσα. Το λύνεις σαν απλή αμφιαρθωτή δοκό. Μεταφέρεις εν συνεχεία την αξονική στο κάτω πλαίσιο, που πηγαίνει κατευθείαν σαν αντίδραση στήριξης. Βρίσκεις επίσης την ροπή στο άνοιγμα του κάτω ζυγώματος και το διάγραμμα των τεμνουσών του (όμοια με πριν) και μοιράζεις τις αξονικές λόγω q2 στα πλευρικά υποστηλώματα. Τελικά θα έχεις ένα διάγραμμα με ροπές και τέμνουσες στα 2 ζυγώματα (Ν=0), και με αξονικές στα υποστυλώματα , ορθογωνικές, που στο κάτω τμήμα προστίθεται αυτή του ανώτερου. (Μ=0 και Q=0). Nα ξανασυστηθώ λοιπόν και να δώσω συγχαρητήρια για το site, στο οποίο γράφω για πρώτη φορά. Είμαι νέος Μηχανικός, ορκίστηκα μόλις τον προηγούμενο Οκτώβρη και τώρα κάνω το μεταπτυχιακό μου. ΥΓ. Ο κ. Κουμούσης στο site του ( http://users.ntua.gr/vkoum/ ), προτείνει το ελεύθερο και πολύ απλό στη χρήση πρόγραμμα EngiLab Beam.2D ML. Μπορείτε να κατεβάσετε ελέθερα ένα "Demo" που έχει νομίζω ένα περιορισμό στον αριθμό των κόμβων που χρησιμοποιούνται. Όμως για παρόμοια πλαίσια όπως αυτό, είναι πολύ εύχρηστο. Μπορείτε να το κατεβάσετε από εδώ: http://www.beam2d.com/download.htm . (Το link αυτό προτείνεται από το site του Καθηγητή.)