Κοινότητα Μηχανικών: Το Απόλυτο αντισεισμικό σύστημα Μεταλλικών, Σύμμεικτων,και άλλων δομικών έργων - Κοινότητα Μηχανικών

Στο Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών, στο
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο από τον κύριο καθηγητή Μανώλη Παπαδρακάκη, έγιναν μη γραμμικές στατικές αναλύσεις ( pushover )
με σκοπό τη σχεδίαση του διαγράμματος τέμνουσας βάσης - μετατόπισης του κόμβου ελέγχου, και την εύρεση της φέρουσας ικανότητας της κατασκευής σε πλευρικά φορτία, με και χωρίς το σύστημά μου.

Διαπιστώθηκε ότι αν το σύστημα εφαρμόζετε σε όλα τα υποστυλώματα, τότε οδηγεί σε σημαντικά αυξημένες τιμές της φέρουσας ικανότητας.

Συγκεκριμένα σε ένα πενταώροφο

εφαρμόσανε θλιπτικό φορτίο 1,200 kN σε κόμβους της ανώτατης στάθμης, λόγω της δύναμης προέντασης.
Αρχικά φόρτισαν τα τέσσερα γωνιακά υποστυλώματα, ενώ στην συνέχεια φόρτισαν όλα τα εννέα υποστυλώματα του κτιρίου.
Η επιβαλλόμενη τάση σε κάθε υποστύλωμα είναι.
1200kN ( κολόνες 0,30 m x 0,40 m x 3,00m ) = 10 MPa

Στην οριακή κατάσταση αστοχίας του υποστυλώματος λόγο θλίψης ( λαμβάνοντας υπόψη και τον συντελεστή ασφαλείας που έχει τιμή 1,5 για το σκυρόδεμα ),η τάση θραύσης για σκυρόδεμα C 30 είναι. 30MPa/1.5=20 MPa

Επομένως η επιβαλλόμενη τάση στα υποστυλώματα είναι στο 50% της τάσης θραύσης.

Η μέγιστη τιμή μετατόπισης χωρίς την εφαρμογή της προέντασης (συμβατικές κατασκευές ) είναι 900,62kN για μετατόπιση 0.1296 m

Η μέγιστη τιμή μετατόπισης με την εφαρμογή θλιπτικού φορτίου 1,200 kN σε όλους τους κόμβους της ανώτερης στάθμης είναι 1,179.33kN για μετατόπιση 0.0864 m

H βελτίωση στη φέρουσα ικανότητα είναι 1,179.33 - 900.62 = 272.71 kN

H βελτίωση στη μέγιστη τέμνουσα βάσης είναι 278.71/900.92=30.9%




Τοποθετημένα στον χειρότερο φορέα που έχει κολόνες με μικρή διατομή κάτοψης, και μικρή αντίσταση στο δώμα και στο Π της βάσης στην ταλάντωση, και με μόνο ένα θλιπτικό φορτίο στο κέντρο της κάθε κολόνας,
έχουμε αυτά τα αποτελέσματα.

Φαντάσου πόσο πιο πολύ θα αυξηθεί η φέρουσα ικανότητα του κτηρίου, αν εφαρμόζαμε τα θλιπτικά αυτά φορτία σε τέσσερα σημεία στις γωνίες ενός φρεατίου, και στα δύο άκρα των τοιχίων της κατασκευής.
Γενικά...
Διαπιστώθηκε ότι η εφαρμογή του συστήματος έχει εν γένει ευεργετικές επιδράσεις στη φέρουσα ικανότητα της κατασκευής σε πλευρικά φορτία, καθώς σε κάθε περίπτωση την αυξάνει.

Κρίνεται ότι τα αποτελέσματα της προκαταρκτικής διερεύνησης είναι ενθαρρυντικά, αλλά απαιτείται περαιτέρω αναλυτικότερη διερεύνηση του συστήματος σε δύο φάσεις.
Πρώτον σε επίπεδο αναλυτικότερης προσομοίωσης, όπου θα εξεταστούν περισσότερα και λεπτομερέστερα μοντέλα κατασκευών και με περισσότερες φορτίσεις.

Δεύτερον, σε επίπεδο πειράματος σε σεισμική τράπεζα, όπου θα πρέπει να εξεταστεί μία σειρά κατασκευών υπό κλίμακα και να αξιολογηθεί η συμπεριφορά του συστήματος και της μεθόδου σε πραγματικές συνθήκες φόρτισης.

Εγώ βασικά δεν λέω ότι είναι ανάγκη να εφαρμόσουμε θλιπτικά φορτία στα υποστυλώματα.
Είναι αρκετή για μένα η πάκτωση του τένοντα στο έδαφος, διότι και χωρίς την προένταση ο τένοντας θα φέρει μία αντίσταση στο δώμα την στιγμή που ο φέρον ταλαντεύεται.
Πρέπει όμως το σύστημα να είναι τοποθετημένο σε μεγάλο μακρόστενο τοιχίο πακτωμένο στα δύο άκρα, και αυτό το τοιχίο να αντέχει τις κάθετες τέμνουσες που εφαρμόζονται κατά την ταλάντωση στον κάθετο άξονά του, προερχόμενες από την αντίδραση αφενός του τένοντα στο δώμα, και αφετέρου του εδάφους στο ύψος τις βάσης.

Κατά την ταλάντωση,το μεγάλο τοιχίο, λόγο γεωμετρικού σχήματος και ακαμψίας, έχει την τάση να σηκωθεί πολύ πιο πάνω από το δώμα από όταν είναι σε ηρεμία.
Εκεί αντιδρά ο τένοντας, και δεν το αφήνει να σηκωθεί, και από το άλλο αντικριστό μέρος του τοιχίου στο ύψος της βάσης, αντιδρά το έδαφος.
Το μικρό τετράγωνο υποστύλωμα έχει πολύ μικρή ακτίνα ανόδου στο δώμα, και μεγάλη πλαστιμότητα και η αντίδραση του τένοντα είναι πολύ μικρή,
αλλά και να αντιδράσει στο δώμα ο τένοντας, το μικρό υποστύλωμα θα λυγίσει.
Η προσομοίωση που έγινε στο Μετσόβιο, εφαρμόζοντας φορτία σε μικρά υποστυλώματα δεν είναι το ζητούμενο του συστήματος.
Το ζητούμενο του συστήματος είναι η πάκτωση στο έδαφος του τένοντα, η αντίσταση στο δώμα και στην άλλη μεριά του Π της βάσης, σε μακρόστενα τοιχία πακτωμένα στις δύο άκρες τους
Εν τούτης βλέπουμε από την προσομοίωση που έγινε, ( αν και είναι γνωστό από την βιβλιογραφία της προέντασης ) ότι η προένταση στα πλαίσια της επαλληλίας είναι πολύ ευεργετική ακόμα και αν αυτή εφαρμοσθεί σε λεπτά υποστυλώματα, διότι έχει πολύ θετικά αποτελέσματα,
καθότι βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού.
Από την άλλη έχουμε και άλλο καλό... τη μειωμένη ρηγμά-
τωση λόγω θλίψης, ακόμα αυξάνει την ενεργό διατομή και
αυξάνει και τη δυσκαμψία της κατασκευής, οπότε και τις παρα-
μορφώσεις που προκαλούν αστοχία.

Η προσομοίωση δεν είχε μέσα ούτε τον τένοντα ο οποίος είναι πολύ ευεργετικός για να σταματά την κάμψη, ούτε την πάκτωση του τένοντα με το έδαφος, ώστε να έχουμε την αντίδραση του τένοντα στο δώμα,
και το κυριότερο που δεν είχε ήταν η φόρτιση στα δύο άκρα μεγάλων τοιχίων.

Δηλαδή η προσομοίωση που έγινε ήταν παρεμφερή και όχι το ζητούμενο.
Εν τούτης, ακόμα και έτσι τα αποτελέσματα ήταν καλά.

Για αυτόν τον λόγο εγώ επιμένω ότι το καλύτερο είναι η πάκτωση με ολίγον προένταση. ( μερική προένταση )
Ακόμα παρατηρήθηκε ότι η επιβολή φορτίσεων σε όλα τα υποστυλώματα είχε καλύτερα αποτελέσματα, από ότι όταν η επιβολή φορτίσεων ήταν σε μερικά από αυτά.
Ακόμα όσο αύξαναν τα φορτία, τόσο πιο θετικοί ήταν οι δείκτες
Αυτό τι μας λέει?
Ότι όσο μεγαλώνουν τα φορτία προέντασης, και οι διατομές που αυτά εφαρμόζονται τόσο αυξάνουν θετικά οι εξισώσεις ισορροπίας προς τις φορτίσεις του σεισμού.
Και σε συνδυασμό με τα πειράματα που έκανα, μάλλον η ζυγαριά πάει προς το μέρος μου. https://www.youtube....ymperis2/videos
Αυτά είναι τεκμηριωμένα στοιχεία εφαρμοσμένης έρευνας, από τον πιο αξιόπιστο ερευνητικό φορέα στην Ελλάδα, και από ένα από τα μεγαλύτερα ονόματα σε παγκόσμιο επίπεδο. https://users.civil.n...akis/gr/cv.html

Όταν μιλάμε για σεισμική «ενέργεια» , δεν είναι ένας δείκτης που μπορούμε να υπολογίσουμε , αλλά ένας όρος που περιγράψει την συμπεριφορά του φέροντα η οποία μπορεί να αναλυθεί με μαθηματικές και μηχανικές εξισώσεις ισορροπίας.
Η συμπεριφορά της δομής κατά τη διάρκεια ενός σεισμού είναι βασικά μια οριζόντια μετατόπιση ( ας ξεχάσουμε για μια στιγμή οποιαδήποτε κατακόρυφη συνιστώσα ) που επαναλαμβάνεται μερικές φορές .
Άν η μετατόπιση είναι αρκετά μικρή για να κρατήσει όλα τα μέλη της δομής εντός της ελαστικής περιοχής , η ενέργεια που δημιουργείται, είναι ενέργεια που αποθηκεύεται στη δομή, και εκτονώνεται μετά για να επαναφέρει την δομή στην αρχική της μορφή.
Ένα παράδειγμα είναι το ελατήριο.
Αυτή την αποθήκευση της ενέργειας και εν συνεχεία την απόδοσή της προς την αντίθετη κατεύθυνση που εφαρμόζει το ελατήριο, στην δομική κατασκευή την αποθηκεύει και την εκτονώνει το υποστύλωμα και η δοκός.
Με λίγα λόγια, όλη η επιτάχυνση του σεισμού μετατρέπεται σε αποθηκευμένη ενέργεια στην δομή.
Όσο η μετατόπιση κρατά κάθε τμήμα οποιουδήποτε μέλους εντός ελαστικής περιοχής , όλη η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στη δομή θα κυκλοφορήσει στο τέλος του κύκλου, προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Εάν η σεισμική ενέργεια ( που μετράται από την επιτάχυνση εδάφους) είναι πάρα πολύ μεγάλη, θα παράγει υπερβολικά μεγάλες μετατοπίσεις που θα προκαλέσουν μια πολύ υψηλή καμπυλότητα στα κατακόρυφα και οριζόντια στοιχεία.
Αν η καμπυλότητα είναι πολύ υψηλή , αυτό σημαίνει ότι η περιστροφή των τμημάτων των στηλών και των δοκών θα είναι πολύ πάνω από την ελαστική περιοχή (Θλιπτική παραμόρφωση σκυροδέματος πάνω από το 0,35 % και τάσεις των ινών του οπλισμού πάνω από το 0,2 % )
Όταν η περιστροφή περάσει πάνω από αυτό το όριο ελαστικότητας , η δομή αρχίζει να « διαλύει την αποθύκευση της ενέργειας " μέσω πλαστικής μετατόπισης, το οποίο σημαίνει ότι τα τμήματα θα έχουν μια υπολειμματική μετατόπιση που δεν θα είναι σε θέση να ανακτηθεί ( όπως στην ελαστική περιοχή όπου όλες οι μετατοπίσεις ανακτούνται)
Βασικά ο σχεδιασμός της αντοχής ενός σημερινού κτιρίου περιορίζετε στα όρια του ελαστικού φάσματος σχεδιασμού, και μετά περνά στις προεπιλεγμένες πλαστικές περιοχές, οι οποίες είναι προεπιλεγμένες περιοχές αστοχίας,
( συνήθως είναι οι δοκοί ) ώστε να μην καταρρεύσει η δομή. ( Η δομή καταρρέει όταν αστοχήσουν τα υποστυλώματα )
Αν τα τμήματα που βιώνουν πλαστικές παραμορφώσεις, αυτές είναι πάνω από το όριο σημείου θραύσης, και είναι και πάρα πολλές πάνω στην δομή, η δομή θα καταρρεύσει .
Ελπίζω να έγινε αρκετά κατανοητό, ότι την επιστήμη σας την κατέχω σε ικανοποιητικό βαθμό, αν και δεν είναι μηχανικός.
Αυτά που ανέφερα είναι οι μη γραμμικές αναλύσεις που εξετάζονται από την pushover analysis.
Η δική μου μέθοδος δεν σχεδιάζετε βάση του ορίου ελαστικότητας και την δημιουργία πλαστικών περιοχών, αλλά βάση της παραλαβής όλης της ενέργειας του σεισμού από τα κάθετα στοιχεία.
Για να το κατορθώσω αυτό, εκτρέπω της πλάγιες φορτίσεις του σεισμού σε άλλες διατομές από αυτές που τις οδηγείται εσείς.
Εσείς δημιουργείται περιστροφές στους κόμβους, ενώ εγώ με την πάκτωση του δώματος με το έδαφος, καταργώ αυτές τις περιστροφές, και αναγκάζω το υποστύλωμα να γίνει πολύ άκαμπτο αφενός, και να μετατρέψει την πλάγια φόρτιση του σεισμού σε κατακόρυφα φορτία των υποστυλωμάτων αφετέρου.
Αυτή η μετατόπιση της διεύθυνσης των πλάγιων φορτίσεων του σεισμού επί του κατακόρυφου άξονα των στοιχείων, επιτυγχάνεται μόνον με την πάκτωση δώματος εδάφους.
Αυτή η πάκτωση επιτυγχάνει μία αντίδραση στην άνοδο και την σχηματιζόμενη παραμόρφωση του οριζοντίου άξονα του δώματος, και άλλη μία αντίδραση στο Π της βάσης.
Ο συνδυασμός αυτών των δύο αντίθετης φοράς αντιδράσεων, δημιουργεί μία μεγάλη τέμνουσα επί της κατακόρυφης τομής του υποστυλώματος, η οποία όμως τομή είναι αρκετά ισχυρή για να παραλάβει 100% την ενέργεια του σεισμού χωρίς να αστοχήσει.
Όπως βλέπετε, είναι δύο τελείως διαφορετικές μέθοδοι σχεδιασμού.
Η δική σας μέθοδος δημιουργεί περιστροφές σε όλους τους κόμβους, και πλήττει τις μικρές οριζόντιες διατομές όλων των στοιχείων, ενώ η δική μου μέθοδος δημιουργεί περιστροφή ή καλύτερα προσπαθεί να δημιουργήσει περιστροφή χωρίς να το καταφέρνει ..μόνο στο υποστύλωμα, και πλήττει μόνο την κατακόρυφο τομή του υποστυλώματος.
Αν παντρευτούν αυτές οι δύο μέθοδοι, μεγαλώνει η αντίδραση των διατομών προς τις φορτίσεις....Why not?

Αν έχουμε ένα έλκηθρο και το τραβήξουμε με ένα σχοινί πάνω στην άμμο, αυτό θα ολισθήσει πάνω στην άμμο χωρίς πρόβλημα.
Αν έχουμε μία κασέλα και την τραβήξουμε με ένα σχοινί πάνω στην άμμο, αυτή όσο την τραβάμε, τόσο θα χώνεται μέσα στην άμμο, μέχρι να ανατραπεί.
Αυτή η διαφορά αντίδρασης αυτών των δύο αντικειμένων, έγκειται στο σχήμα τους.
Το έλκηθρο λόγο του ότι είναι μπροστά στρογγυλό, υπερνικά τα εμπόδια και μπορεί να ολισθαίνει πάνω στην άμμο.
Η γωνία όμως της κασέλας χώνεται μέσα στην άμμο, και αυτή η αντίδραση της άμμου μετατρέπει την οριζόντια κίνηση της κασέλας σταδιακά σε αυξανόμενη ροπή αδράνειας.
Το ίδιο συμβαίνει και με τις οικοδομές στις οποίες μάλιστα έχουμε φροντίσει να κατασκευάσουμε αυτό το ανάχωμα μόνοι μας, το οποίο ανάχωμα είναι η βάση.
Το συμπέρασμα από τα προαναφερθέντα είναι ότι, όλη η επιτάχυνση του σεισμού μετατρέπεται σε γωνιακή ταχύτητα πάνω στο κτήριο, την λεγόμενη ροπή αδράνειας.
Όσο μεγαλύτερη είναι η ροπή αδράνειας του κτηρίου, τόσο μεγαλύτερη είναι και η αντίδραση του κτηρίου στην περιστροφή.

Βασικά το κτήριο στον σεισμό μετατρέπεται σε έναν κύλινδρο που περιστρέφεται γύρο από δύο σημεία, πότε από την μία, και πότε από την άλλη μεριά. ( γύρω από δύο κέντρα περιστροφής τα οποία βρίσκονται στην κάθε άκρη των εξωτερικών πλευρών του κτηρίου, κοντά στις βάσεις. )
Όμως το κτήριο δεν είναι κύλινδρος διότι δεν είναι ούτε συμπαγή, ούτε έχει κυλινδρικό σχήμα.
Βασικά αυτό που ονομάζουμε ταλάντωση, του φέροντα δεν είναι τίποτε άλλο από μία γωνιακή ταχύτητα ενός άξονα ( κολόνα ) ο οποίος σέρνει βαρίδια ( πλάκες δικοί )κατά το μήκος του, εναλλάξ.
Ακόμα ...περιστροφή σημαίνει άνοδος του δώματος από την μία πλευρά της οικοδομής.
Άνοδο του δώματος από την μία πλευρά της οικοδομής, σημαίνει ότι οι κολόνες που είναι από την μεριά της ανόδου, χάνουν την επαφή τους με το έδαφος.
Αφού χάνουν την επαφή τους με το έδαφος, αυτό σημαίνει αυτόματη απενεργοποίηση της αντίδρασης του εδάφους προς τις κολόνες η οποία είναι αναγκαία για την ισορροπία της οικοδομής.
Αφού τα φορτία της οικοδομής είναι στον αέρα, κατευθύνονται προς την Γη που τα έλκει από την μεριά που δεν ισορροπούν.
Αυτά τα φορτία, αν αδυνατούν να τα παραλάβουν οι κόμβοι των κολονών που ισορροπούν, με το έδαφος, τότε σπάνε.
Οι κόμβοι σε αυτή την φάση καταπονούνται από στρέψεις ( στροφές, ροπές )
Αν αυτές οι στρέψεις είναι μέσα στο ελαστικό φάσμα κολόνας και δοκού, τότε η ενέργεια αποθηκεύεται και επανακυκλοφορεί προς την αντίθετη κατεύθυνση στο τέλος κάθε κύκλου.
Αν οι μετακινήσεις είναι μεγάλες και γρήγορες, μεγαλύτερες του ελαστικού φάσματος επέρχεται αστοχία.
Από αυτά που προανέφερα, καταλαβαίνουμε χωρίς πειράματα ότι η αστοχία στις κατασκευές συντελείτε από τον συνδυασμό δύο βασικών φορτίσεων πάνω στον κόμβο, οι οποίες δημιουργούν μία στροφή στον κόμβο
α) Την γωνιακή ροπή του κτηρίου προερχόμενη από την αδράνεια ( ροπή αδράνειας )
β) Τα στατικά του φορτία, τα οποία ενεργοποιεί η γωνιακή ροπή

Σήμερα σχεδιάζουν έτσι ώστε να αποθηκεύουν αυτές τις μετατοπίσεις φόρτισης μέσα στο ελαστικό φάσμα της κολόνας και της δοκού, και αν οι μετατοπίσεις περάσουν αυτό το ελαστικό φάσμα επέρχεται αστοχία η οποία περνά στην πλαστική περιοχή όπου δημιουργεί μετατοπίσεις μη αναστρέψιμες.
Αυτό δεν σημαίνει ότι θα πέσει η κατασκευή.
Οι μηχανικοί έχουν φροντίσει αυτή η αστοχία να γίνει στην δοκό, και όχι στο υποστύλωμα, το οποίον αν αστοχήσει πρώτο, θα υπάρξει κατάρρευση της κατασκευής.
Ακόμα τα πολλά πικνά τσέρκια, τόσο στα υποστυλώματα όσο και στις δοκούς, εκτός των άλλων, δημιουργούν κλωβούς, οι οποίοι δεν αφήνουν τα σπασμένα κομμάτια σκυροδέματος να βγουν από έξω από την περίσφιξη.
Αυτό προσδίδει πλαστιμότητα στα στοιχεία, και εκτόνωση των φορτίσεων.
Βασικά πέρα από το ελαστικό φάσμα, επέρχεται αστοχία έτσι σχεδιασμένη, ώστε να μην καταρρεύσει η οικοδομή.
Φυσικά αν οι αστοχίες είναι πολλές, και είναι και λοξής / μορφής, τότε η κατασκευή θέλει κατεδάφιση.
Αυτός είναι ο σχεδιασμός σήμερα....
Θα συνεχίσω και να σας πω την δική μου μέθοδο.
Η μέθοδός μου για να αποδώσει τα μέγιστα κάνει ακριβώς τα αντίθετα από ότι κάνει ο σημερινός αντισεισμικός σχεδιασμός.
Δεν προσπαθεί να βελτιώσει την δική σας μέθοδο, αλλά κάνει ακριβώς το αντίθετο.

Αυτός είναι και ο κύριος λόγος που η επιστήμη προσπαθεί να σταματήσει την μέθοδό μου, και μέχρι τώρα το έχει κατορθώσει καλύτερα από ότι τα έχει καταφέρει με τον σεισμό.
1) Εσείς θέλετε ελαστικούς σκελετούς, εγώ θέλω άκαμπτους.
2) Εσείς θέλετε ο οπλισμός των κάθετων στοιχείων να συνεργάζεται με το σκυρόδεμα μέσο της συνάφειας, εγώ θέλω ο οπλισμός να είναι προτεταμένος, μεταξύ δώματος και εδάφους θεμελίωσης.
3) Εσείς θέλετε να ακουμπάτε την οικοδομή πάνω στο έδαφος ( νομίζοντας ότι την πακτώνεται κατ αυτόν τον τρόπο μέσα στην εκσκαφή της βάσης και των υπογείων, ενώ δεν συμβαίνει αυτό ) εγώ εφαρμόζω μία εξωτερική αντίδραση στο δώμα, προερχόμενη από το έδαφος.
Ουσιώδεις διαφορές, τις οποίες πρέπει να εξετάσουμε μία μία ξεχωριστά, αναδικνύωντας τα υπέρ και τα κατά.
Συνεχίζετε... Προς το παρόν... χρόνια πολλά και δημιουργικά.

Συνέχεια προηγούμενης ανάρτησης.
Ας εξετάσουμε την πρώτη θεμελιώδη διαφορά των δύο διαφορετικών μεθόδων.
1) Εσείς θέλετε ελαστικούς σκελετούς, εγώ θέλω άκαμπτους.
Φυσικά κανένας δεν θέλει την παραμόρφωση του φέροντα οργανισμού.
Η παραμόρφωση είναι αυτή που δημιουργεί αστοχίες και κατάρρευση της κατασκευής.
Λατρεύετε την παραμόρφωση διότι είναι από μόνος του ένας μηχανισμός απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας.
Αρκεί βέβαια η παραμόρφωση αυτή να είναι μέσα στο ελαστικό φάσμα.
Ο συντονισμός είναι αυτός που σας χαλάει πολλές φορές τα σχέδια, διότι μετατρέπει την σεισμική απόσβεση της ταλάντωσης σε μεγάλα πλάτη ταλάντωσης, με αποτέλεσμα να έχουμε τα αντίθετα μη ελεγχόμενα αποτελέσματα.
Βέβαια υπάρχουν προγράμματα Η/Υ που υπολογίζουν την ιδιοσυχνότητα του διεγέρτη και του ταλαντωτή.
Δεν υπάρχει όμως πρόγραμμα το οποίο να υπολογίζει 100% τον συντονισμό.
Φυσικά οι σχεδιαζόμενες κατασκευές σας δεν πρέπει να εφάπτονται με άλλα γειτονικά κτήρια για να ισχύσουν τα πάρα πάνω. Ακόμα ... Ένα σημαντικό τμήμα των εξελίξεων για την αντισεισμική ενίσχυση των κατασκευών, αντιτίθεται με τις σύγχρονες αρχιτεκτονικές ανάγκες, οι οποίες απαιτούν όσο το δυνατό ελεύθερες κατόψεις ( μη συμμετρική κατασκευή Ο/Σ ) και μείωση των φερόντων στοιχείων του κτιρίου.
Επίσης, οι αρχιτεκτονικές ανάγκες διαφοροποιούν καθ’ ύψος την επιφάνειας κάλυψης (κάτοψης) του κτιρίου.

Τα προβλήματα που προκύπτουν από την εφαρμογή των παραπάνω αρχιτεκτονικών απαιτήσεων είναι είτε η δημιουργία
«μαλακού ορόφου», είτε οι ουσιαστικές αποκλίσεις από την επιθυμητή συμμετρική διάταξη των στοιχείων ακαμψίας, καθώς και την εντονότερη καταπόνηση της κατασκευής, λόγω συγκέντρωσης εντατικών μεγεθών, και στρεπτικών φαινομένων που παρατηρείται στις ασύμμετρες κατασκευές.
Δηλαδή ο σχεδιασμός του στατικού, δεν είναι συμβατός με τις αρχιτεκτονικές ανάγκες σχεδιασμού.
Ακόμα τα δικά σας σχεδιαζόμενα άκαμπτα κατακόρυφα στοιχεία, καταπονούν με πολλές στρέψεις τον κόμβο.
Βασικά ο σχεδιασμός σας είτε σχεδιάζει ελαστικά, είτε σχεδιάζει άκαμπτες κατασκευές, πάντα δημιουργεί στρέψεις στους κόμβους.
Η λύση που προσφέρει η ευρεσιτεχνία μου είναι ότι ...με την πάκτωση του δώματος με το έδαφος, εκτρέπει την πλάγια φόρτιση του σεισμού, στην κατακόρυφη διατομή του άκαμπτου κατακόρυφου στοιχείου.
Αυτή η εκτροπή, είναι αυτό που σας έλειπε διότι, το κατακόρυφο τοιχίο αναλαμβάνει 100% την πλάγια φόρτιση του σεισμού, καταργώντας όλες τις στρέψεις στους κόμβους.
Υπάρχουν τεχνικές οι οποίες σχεδιαστικά μπορούν να δώσουν πιο άκαμπτες κατασκευές από αυτές που εσείς εφαρμόζετε σήμερα.
1) Τα γωνιακά τοιχία ( L) είναι πολύ πιο άκαμπτα από τα παραλληλόγραμμα, ( - ) και τοποθετούνται πάντα στις γωνίες του κτηρίου.
Για τα ενδιάμεσα περιφερειακά τοιχία, η ακαμψία τους εξασφαλίζετε όταν τα σχεδιάσουμε σε σχήμα ( Τ ), και για τα εσωτερικά τοιχία όταν τα σχεδιάζουμε σε σχήμα ( + ) σταυρού, ή σε σχήμα ( Π )
2) Η πάκτωση των άκρων αυτών των σχημάτων, και ακόμα καλύτερα η προένταση αυτών μεταξύ δώματος και εδάφους, προσδίδουν μεγαλύτερη ακαμψία. Ο πυκνός εγκάρσιος οπλισμός ( τσέρκια ) αυξάνει την συνάφεια και αντοχή του σκυροδέματος σε θλιπτικές τάσεις.
3) Η κατασκευή μιας μεγάλης ανεστραμμένης δοκού περιφερειακά του δώματος στην κατασκευή, εξασφαλίζει ισχυρότερους κόμβους με τα τοιχία, και όλη η κατασκευή γίνεται πιο άκαμπτη.
Μικρή σεισμική απόσβεση μέσα στο ελαστικό φάσμα των άκαμπτων κατακόρυφων τοιχίων μπορούμε να το πετύχουμε τοποθετώντας ελατήριο, ελαστικό, ή υδραυλικό σύστημα στο δώμα.
Στα πάρα κάτω δύο βίντεο φαίνεται πως κατόρθωσα να σχεδιάσω την τέλεια άκαμπτη κατασκευή. ( Σαν τσιμεντόλιθος )
https://www.youtube....h?v=RoM5pEy7n9Q
Αυτός ήταν από εμένα συνειδητός αντισεισμικός σχεδιασμός, ενός τελείως άκαμπτου φέροντα, και σας συνιστώ να τον εφαρμόζεται και εσείς, αν θέλετε πολύ μικρές παραμορφώσεις οι οποίες δεν θα επιτρέπουν αστοχίες.
Αυτά τα άκαμπτα σχήματα κάτοψις των κατακόρυφων τοιχίων που σας έδωσα, βοηθούν και τον αντισεισμικό σχεδιασμό για άκαμπτες κατασκευές, αλλά και τις αρχιτεκτονικές ανάγκες σχεδιασμού.


https://www.youtube....h?v=KR9G0DZjbRM
Φυσικά αν είχα σχεδιάσει έναν άκαμπτο φέροντα, ( τσιμεντόλιθο ) χωρίς την αναγκαία πάκτωση δώματος εδάφους, τότε, και τους κόμβους θα καταπονούσα περισσότερο λόγο μεγαλύτερων στατικών φορτίων, αλλά σε ψιλά κτήρια θα είχαμε και την ολική ανατροπή του φέροντα λόγο ακαμψίας.
Π.χ αυτό φαίνεται καθαρά στο πάρα κάτω βίντεο πείραμα, στο οποίο δεν υπάρχει η πάκτωση δώματος και εδάφους.
Ενώ η επιτάχυνση είναι πολύ μικρή, η ανατροπή είναι εμφανέστατη.
https://www.youtube....h?v=Ux8TzWYvuQ0
Αυτός είναι και ο κύριος λόγος που δεν μπορούσατε έως τώρα να σχεδιάσετε ψιλές άκαμπτες κατασκευές.
Η ακαμψία σε συνδυασμό με την πάκτωση του εδάφους με το δώμα, είναι αυτή που επιτρέπει στην κατασκευή να αντέχει τόση μεγάλη επιτάχυνση σε g χωρίς την παραμικρή αστοχία.
Αν έχετε απορίες, ή διαφωνείτε σε αυτά που λέω, ευχαρίστως να γίνει συζήτηση.
Συνεχίζετε..

Θα σας δώσω κάποια θεωρητικά στοιχεία για να κάνετε και να ελέγξετε μόνοι σας τους υπολογισμούς που έκανα.
Το μοντέλο μου εκτελεί μια απλή αρμονική ταλάντωση κατά τον άξονα χ πάνω στον οποίο πηγαινοέρχεται (αγνοούμε την κάθετη κίνηση που είναι μικρή).
Αυτή η παλινδρομική κίνηση δημιουργείται από την κυκλική κίνηση του άκρου του εμβόλου όπου είναι προσαρμοσμένος ο πύρος του ρουλεμάν.
Η ακτίνα αυτού του κύκλου είναι 0,11m και αυτό είναι το πλάτος ταλάντωσης Α. Έτσι κάνει το μοντέλο μου διαδρομή 2Α=0,22m, δηλ πάει από το
ένα ακραίο σημείο στο άλλο σε κάθε μισή στροφή του πύρου.

Μία πλήρης ταλάντωση όμως σημαίνει να κάνει ο πύρος μια πλήρη στροφή, να επανέλθει δηλ. το μοντέλο στην ακραία θέση από όπου ξεκίνησε.
Άρα, αν πούμε ότι ξεκίνησε από το τέρμα πρέπει να επανέλθει στο τέρμα. Κάνει επομένως συνολική διαδρομή 0,22 που πήγε και 0,22 που γύρισε =4Α=0,44 m.
Αν λοιπόν σταθούμε από την πλευρά του μηχανήματος και μετράμε διαδρομές, κάθε προσέγγιση προς το μηχάνημα είναι και μία πλήρης διαδρομή και άρα μία στροφή. Αυτές τις στροφές μετράμε, και τον αντίστοιχο χρόνο τους σε sec. Η συχνότητα (Hz) είναι το κλάσμα: ν=αριθμός τέτοιων πλήρων διαδρομών /αντίστοιχο χρόνο τους.
Η περίοδος της ταλάντωσης Τ, δηλ. ο χρόνος μιάς πλήρους διαδρομής 0,44m είναι Τ=1/ν sec

Σε μια πλήρη στροφή του πύρου, έχουμε μία φορά μέγιστη θετική ταχύτητα κατά την μία κατεύθυνση και μια φορά μέγιστη αρνητική κατά την άλλη.
Εμάς βέβαια μας ενδιαφέρουν οι απόλυτες τιμές τους που είναι ίδιες.
Το ίδιο συμβαίνει και με την επιτάχυνση, αλλά αυτή έχει μέγιστη απόλυτη τιμή όταν η ταχύτητα είναι μηδέν, δηλ. στα άκρα των διαδρομών.

Μέγιστη ταχύτητα και μέγιστη επιτάχυνση υπολογίζονται από την γωνιακή ταχύτητα ω που είναι: ω=2π/Τ.
Άρα: μέγιστη ταχύτητα υ: maxυ=ω*Α=0,11*ω m/sec, μέγιστη επιτάχυνση α: maxα=ω2*Α=0,11*ω2 m/sec2.
Αυτά τα μέγιστα μεγέθη πραγματοποιούνται στιγμιαία.

Αν θέλουμε να πάρουμε την μέση επιτάχυνση, είτε θετική είτε αρνητική, τότε σκεφτόμαστε ότι η ταχύτητα πήγε από το μηδέν στο μέγιστό της
σε χρόνο Τ/4. Άρα η μέση επιτάχυνση είναι κατά προσέγγιση: α=maxυ/(Τ/4)=4*maxυ/Τ=4*0,11.ω2/Τ σε m/sec2.
Αυτό βέβαια δε είναι ακριβές, διότι κατά την στιγμή Τ/4 η α είναι μεγαλύτερη (να μη σας μπλέκω με συνημίτονα και ημίτονα).

Και στις δύο όμως περιπτώσεις για να βρούμε την επιτάχυνση σε g, πρέπει να διαιρέσουμε τις επιταχύνσεις που είναι σε m/sec2 με την Γήινη επιτάχυνση μάζας που είναι 9,81 m/sec για να πούμε ότι έχουμε πετύχει επιτάχυνση τόσων g. Πιστεύω να ήμουν αναλυτικός.
Τι κάνουμε στην πράξη και τι άλλους παράγοντες λαμβάνουμε υπόψη μας, είναι ένα ζητούμενο.?
Αναλυτικά αποτελέσματα πειράματος.
Από το 2,45 λεπτό μέχρι το 2,50 λεπτό μέσα σε 5 δευτερόλεπτα έκανε 10 πλήρεις στροφές.
https://www.youtube....h?v=RoM5pEy7n9Q
Δηλαδή 40 πλήρεις στροφές σε 20 sec
1) Οπότε Πλάτος ταλάντωσης Α= 0,11 m
2) Η συχνότητα (Hz) είναι το κλάσμα: ν=αριθμός τέτοιων πλήρων διαδρομών /αντίστοιχο χρόνο τους. Οπότε 40/20= 2 Hz
3) Ιδιοπερίοδος Η περίοδος της ταλάντωσης Τ, δηλ. ο χρόνος μιάς πλήρους διαδρομής 0,44m είναι Τ=1/ν sec Οπότε 1/2=0,5 sec
4) Γωνιακή ταχύτητα ω είναι: ω=2π/Τ. Οπότε 2Χ3,14/0,5= 12,56
5) Μέγιστη ταχύτητα υ: maxυ=ω*Α=0,11*ω m/sec Οπότε 12,56 χ 0,11= 1,3816 m/sec
6) Mέγιστη επιτάχυνση α: maxα=ω2*Α=0,11*ω2 m/sec2. Οπότε 12,56χ12,56χ0,11= 17,352896
7) Επιτάχυνση σε g 17,352896/9,81= 1,77 g

Δεν περιλαμβάνεται η κατακόρυφη επιτάχυνση.
Το ότι το μοντέλο είναι σε κλίμακα αυτό ανεβάζει την επιτάχυνση κατά πολύ πάρα πάνω από 1,77 g αλλά μετριέται διαφορετικά από ότι το μέτρησα εγώ, και βγαίνει από τύπους που εγώ δεν τους ξέρω. ( οι οποίοι συσχετίζουν επιτάχυνση και μάζα και βγάζουν κάποιες κλίμακες ) Αυτούς τους τύπους τους ξέρουν τα εργαστήρια δοκιμών.
Αυτή η επιτάχυνση που έβγαλα είναι επιτάχυνση πραγματικού φυσικού σεισμού, πάνω σε μικρό μοντέλο κλίμακας 1 προς 7,14
Αυτό μου το είπε ο καθηγητής.
Ο Μεγαλύτερος σεισμός που έγινε ποτέ στον κόσμο, ήταν 2,99 g
Οι ισχυρότερες κατασκευές στην Ελλάδα κατασκευάζονται να αντέχουν 0,36 g
To Δικό μου μοντέλο δοκιμάστηκε σε 1,77 g και δεν έπαθε τίποτα, οπότε δεν ξέρουμε πότε αστοχεί.
Στην Ελλάδα ο μεγαλύτερος που έγινε σεισμός έφθασε σε επιτάχυνση το 1 g
Συσχέτιση με την κλίμακα Mercalli
https://en.wikipedia....nd_acceleration

Instrumental Intensity, Acceleration (g), Velocity (cm/s), Perceived Shaking, Potential Damage
I ........................... < 0.0017 ............... < 0.1 ....... Not felt ............. None
II-III .................. 0.0017 - 0.014 .... 0.1 - 1.1 .......... Weak .............. None
IV .................... 0.014 - 0.039 ...... 1.1 - 3.4 ......... Light .............. None
V ..................... 0.039 - 0.092 ........ 3.4 - 8.1......... Moderate ........... Very light
VI ....................... 0.092 - 0.18 ........ 8.1 – 16 ......... Strong ........... Light
VII ................. ...... 0.18 - 0.34 .......... 16 – 31......... Very strong ........ Moderate
VIII ...................... 0.34 - 0.65 ......... 31 – 60 ......... Severe ......... Moderate to heavy
IX ..................... ... 0.65 - 1.24 .......... 60 – 116 ....... Violent ........... Heavy
X+ ....................... > 1.24 ........... > 116............... Extreme............. Very heavy

Και όμως οι επιστήμονες με έχουν στην απέξω.

Σύμφωνα με τους σύγχρονους κανονισμούς, ο αντισεισμικός σχεδιασμός των κτιρίων γίνεται με βάση τις απαιτήσεις ικανοτικού σχεδιασμού και πλαστιμότητας. Η αναπόφευκτη ανελαστική συμπεριφορά υπό ισχυρή σεισμική διέγερση κατευθύνεται σε επιλεγμένα στοιχεία και μηχανισμούς αστοχίας. Ειδικότερα, η έλλειψη ικανοτικού σχεδιασμού των κόμβων και η σαφώς περιορισμένη πλαστιμότητα των στοιχείων οδηγούν σε ψαθυρές μορφές αστοχίας.
Οπότε έχετε πρόβλημα, και ένας μηχανισμός ελέγχου του ελαστικού φάσματος της κατασκευής είναι τόσο απαραίτητος, όσο είναι τα κουπιά στην βάρκα.
Συμφωνώ ότι η προένταση που εφαρμόζει η ευρεσιτεχνία μου στα κατακόρυφα στοιχεία, δημιουργεί θέμα κόστους, και εκρηκτικής αστοχίας.
Αυτό που χρειάζεται στην ουσία η κατασκευή, είναι η αντίδραση στο δώμα, (όχι προένταση ) με την τοποθέτηση στο δώμα υλικών ή συστημάτων που θα εφαρμόζουν ομαλή απόσβεση της γωνιακής επιτάχυνσης ανόδου του δώματος.
Διότι αυτό που βασικά κάνει η ευρεσιτεχνία για μένα, είναι ότι έχουμε την δυνατότητα τώρα, με αυτήν την αντίδραση που θα εφαρμόζουμε στην άνοδο του δώματος, να ελέγξουμε
το πλάτος της ταλάντωσης, όλου του φέροντα. Δηλαδή θα μπορούμε να ελέγξουμε τον συντονισμό, και να ορίζουμε εμείς το ελαστικό φάσμα ταλάντωσης της κατασκευής.
Αυτοί οι αποσβεστήρες, θα αφήνουν τον φέροντα να ενεργοποιεί το ελαστικό του φάσμα, και να έχουμε πρόσθετη απόσβεση.
Αυτή η ρύθμιση θα εφαρμόζετε από τους αποσβεστήρες στο δώμα.
Θα είναι ρυθμιζόμενοι από εμάς, με την βοήθεια ενός κοχλία.
Όσο θα τον βιδώνουμε, τόσο θα μικραίνει η άνοδος του δώματος.
Σε καμία όμως περίπτωση, δεν θα μπορεί να ανέβει το δώμα πάνω από τον κοχλία.
Φυσικά μεταξύ του κοχλία και του δώματος, θα παρεμβάλλονται οι μηχανισμοί απόσβεσης.
Η προσθήκη ορόφου δεν θα είναι πρόβλημα, διότι σε κάθε κατασκευή ορόφου θα τοποθετείται πάνω στον τένοντα κοχλίας μακρύς,
ο οποίος θα χρησιμεύει για την προέκταση του τένοντα ( βίδας )
Για νέο πείραμα έχω πρόβλημα πρώτα από όλα με το είδος του φορέα.
Αν κατασκευάσω έναν άκαμπτο φορέα, οι μηχανικοί μου λένε ότι είναι άκαμπτος σαν τσιμεντόλιθος.
Αν κατασκευάσω έναν ελαστικό φορέα, δεν θα πάρω το 100% του αποτελέσματος που επιδιώκω, αλλά θα δείξει πολλά...

Ο ικανοτικός έλεγχος των κόμβων γίνεται με την σύγκριση αντοχής των ροπών που δημιουργούνται προσθετικά σε όλους τους δοκούς που υπάρχουν στον κόμβο, με την σύγκριση αντοχής των ροπών όλων των υποστυλωμάτων.
Ελέγχονται ως προς την πλαστιμότητα, και την αποφυγή του σχηματισμού μηχανισμού ( μαλακού ορόφου )
Βασικά επιδιώκουμε την ελαστικότητα των κατακόρυφων στοιχείων, τα οποία πρέπει να έχουν την ικανότητα να παραμένουν μέσα στην φάση του ελαστικού φάσματος, και την ικανότητα αυτών να αποδίδουν πίσω την αποθηκευμένη ενέργεια, κατά την σεισμική διέγερση.
Ακόμα πρέπει να επιλέξουμε τα μέρη στα οποία θα επιτρέπεται η δημιουργία πλαστικών αρθρώσεων. Αυτά τα μέρη είναι οι άκρες των δοκών.
Στις κολόνες δεν επιτρέπεται η δημιουργία πλαστικών αρθρώσεων, παρά μόνο στο σημείο κοντά στην βάση, ή στο σημείο που ενώνονται με το στερεό κιβώτιο του υπογείου.
Φυσικά ελέγχουμε και την αντοχή τους στις τέμνουσες, και στην τέμνουσα βάσης.
Σε γενικές γραμμές αυτή είναι η στάθμη της επιστήμης σήμερα, ως προς την αντοχή και τον ικανοτικό σχεδιασμό των κόμβων.
Σύμφωνα με τους σύγχρονους κανονισμούς, ο αντισεισμικός σχεδιασμός των κτιρίων γίνεται με βάση τις απαιτήσεις ικανοτικού σχεδιασμού και πλαστιμότητας. Η αναπόφευκτη ανελαστική συμπεριφορά υπό ισχυρή σεισμική διέγερση κατευθύνεται σε επιλεγμένα στοιχεία και μηχανισμούς αστοχίας. ( στα άκρα των δοκών ) Ειδικότερα, η έλλειψη ικανοτικού σχεδιασμού των κόμβων και η σαφώς περιορισμένη πλαστιμότητα των στοιχείων οδηγούν σε ψαθυρές μορφές αστοχίας.

Η δική μου καινοτόμος πρόταση για ενίσχυση των κόμβων....

Από τα πάρα πάνω που είπα και είναι η στάθμη της επιστήμη, δημιουργούνται σε μένα μερικά ερωτήματα ως προς την αποτελεσματικότητα της μεθόδου σχεδιασμού.

Βασικά σε γενικές γραμμές..
Τα φέροντα δομικά στοιχεία οριζόντια ή κατακόρυφα παραλαμβάνουν ροπές Μ, ορθές δυνάμεις Ν (θλιπτικές ή εφελκυστικές) και τέμνουσες Q.
Σίδερα και σκυρόδεμα συνεργαζόμενα παραλαμβάνουν αυτές τις καταπονήσεις.
Από την άλλη προσπαθείτε να μεταμορφώσετε τα κατακόρυφα στοιχεία σε ελαστικούς κορμούς αποθήκευσης και απόδοσης ενέργειας ( σαν ελατήρια. )
Την ίδια στιγμή επιδιώκεται να σταματήσετε αυτήν την ελαστικότητα με την τοιχοποιία στα φατνώματα η οποία αντιστέκεται και αυτή ελαστικά, παρεμποδίζοντας την ταλάντωση του φέροντα.

Η ερώτησή μου είναι..
Γιατί θέλετε αυτήν την παραμόρφωση η οποία είναι η αιτία όλων αυτών των κακών καταπονήσεων?
Αν σταματούσαμε αυτήν την παραμόρφωση, δεν θα είχαμε κανένα πρόβλημα με τον σεισμό.
Το ερώτημα είναι πως την σταματάμε?
Απάντηση
Η κολόνες σας είναι ελατήρια. Ένα ελατήριο που ταλαντεύετε μόνο με το χέρι μας μπορούμε να το σταματήσουμε.
Δεν μπορούμε όμως να κάνουμε το ίδιο και με την οικοδομή.
Εκτός τα ελατήρια, έχουμε και τα άκαμπτα, ή λιγότερο ελαστικά στοιχεία όπως είναι τα τοιχία.
Φυσικά άκαμπτα τοιχία χρησιμοποιείτε και εσείς.
Αυτά τα άκαμπτα τοιχία, λόγο του ότι είναι άκαμπτα, κατά την ταλάντωση σηκώνουν την βάση τους, και το δώμα τους μονόπλευρα.
( προπαντός αν αυτά τα τοιχία έχουν μικρή βάση )
Αυτό το ανασήκωμα σπάει τους δοκούς.
Για να ενισχύσουμε ικανοτικά τους κόμβους, πρέπει να πακτώσουμε το δώμα του τοιχίου με το έδαφος.
Αυτή η πάκτωση θα ενισχύσει ικανοτικά
α) Την αντίσταση των τοιχίων στην κάμψη, λόγο της αντίδρασης του τένοντα να παραμορφωθεί από την επιβολή των τάσεων κάμψης που του επιβάλει το υποστύλωμα.
β) Τις στροφές στους κόμβους, γιατί απλά δεν θα υπάρχουν πια ροπές στους κόμβους.
Για να υπάρξει η ροπή των κόμβων, πρωταρχικός πρέπει να υπάρξει στροφή των οριζόντιων και κατακόρυφων στοιχείων.
Αν τα κατακόρυφα στοιχεία αδυνατούν να στρέψουν τον κορμό τους διότι είναι πακτωμένα με το έδαφος στο δώμα τους, πως είναι δυνατόν να έχουμε ροπές, τέμνουσες, κάμψις, κλπ στους κόμβους?
Και πέστε ότι αυτά που λέω, δεν είναι σωστά.
Πέστε μου,...που εγώ επηρεάζω με την μέθοδό μου την δική σας μέθοδο να αποδώσει κανονικά?
Αφού η δική μου μέθοδος το μόνο που κάνει είναι να ενισχύει ικανοτικά την δική σας.
Που είναι το πρόβλημα?????

Δύο σπουδαία συνδρομητικά τεχνικά επιστημονικά περιοδικά για πολιτικούς μηχανικούς θα δημοσιοποιήσουν σύντομα μεγάλο άρθρο της ευρεσιτεχνίας, που θα συζητηθεί πολύ. Τα περιοδικά είναι https://skyrodemanet.gr/ και https://metalkat.gr/

Όλο το άρθρο για την ευρεσιτεχνία που θα δημοσιευθεί στα τεχνικά επιστημονικά περιοδικά, https://metalkat.gr/ και https://skyrodemanet.gr/ στο πάρα κάτω link.
https://www.green-e.g...eismiko-systhma

Όταν μιλάμε για σεισμική «ενέργεια» δεν είναι ένας δείκτης που υπολογίζεται αλλά ένας όρος που περιγράψει την συμπεριφορά του φέροντα η οποία μπορεί να αναλυθεί με μαθηματικές εξισώσεις ισορροπίας.
Η συμπεριφορά της δομής κατά τη διάρκεια ενός σεισμού είναι βασικά μια οριζόντια μετατόπιση (ας ξεχάσουμε για μια στιγμή οποιαδήποτε κατακόρυφη συνιστώσα) που επαναλαμβάνεται μερικές φορές .
Αν η μετατόπιση είναι αρκετά μικρή για να κρατήσει όλα τα μέλη της δομής εντός της ελαστικής περιοχής, η ενέργεια που δημιουργείται, είναι ενέργεια που αποθηκεύεται και εκτονώνεται μετά για να επαναφέρει την δομή στην αρχική της μορφή. Ένα παράδειγμα είναι το ελατήριο.
Αυτή την αποθήκευση της ενέργειας και εν συνεχεία την απόδοσή της προς την αντίθετη κατεύθυνση που εφαρμόζει το ελατήριο, στην δομική κατασκευή του φέροντα οργανισμού την αποθηκεύει και την εκτονώνει το υποστύλωμα και η δοκός.
Με λίγα λόγια, όλη η επιτάχυνση του σεισμού μετατρέπεται σε αποθηκευμένη ενέργεια στην δομή.
Όσο η μετατόπιση κρατά κάθε τμήμα οποιουδήποτε μέλους εντός ελαστικής περιοχής, όλη η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στη δομή θα κυκλοφορήσει στο τέλος του κύκλου, προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Εάν η σεισμική ενέργεια (που μετράται από την επιτάχυνση εδάφους) είναι πάρα πολύ μεγάλη, θα παράγει υπερβολικά μεγάλες μετατοπίσεις που θα προκαλέσουν μια πολύ υψηλή καμπυλότητα στα κατακόρυφα και οριζόντια στοιχεία.
Αν η καμπυλότητα είναι μεγάλη η περιστροφή των τμημάτων υποστυλωμάτων και δοκών θα είναι πολύ πάνω από την ελαστική περιοχή (Θλιπτική παραμόρφωση σκυροδέματος πάνω από το 0,35 % και τάσεις των ινών του οπλισμού πάνω από το 0,2 %) Όταν η περιστροφή περάσει πάνω από αυτό το όριο ελαστικότητας, η δομή αρχίζει να « διαλύει την αποθήκευση της ενέργειας " μέσω πλαστικής μετατόπισης, που σημαίνει ότι τα τμήματα θα έχουν υπολειμματική ανελαστικήσυμπεριφορά η οποία δεν θα είναι σε θέση να ανακτηθεί. (ενώ στην ελαστική περιοχή όλες οι μετατοπίσεις ανακτούνται)
Συνάφεια και μέθοδος γραμμικού οπλισμού.
Η συνεργασία μεταξύ σκυροδέματος και χάλυβα σε μια κατασκευή από Ο/Σ επιτυγχάνεται με τη συνάφεια.
Με τον όρο συνάφεια ορίζεται η συνδυασμένη δράση των μηχανισμών που παρεμποδίζουν τη σχετική ολίσθηση μεταξύ των ράβδων του οπλισμού και του σκυροδέματος που τις περιβάλλει.

Οι επιμέρους μηχανισμοί της συνάφειας είναι η πρόσφυση, η τριβή και, για την περίπτωση ράβδων χάλυβα με νευρώσεις, η αντίσταση του σκυροδέματος το οποίο εγκλωβίζεται μεταξύ των νευρώσεων.

Η συνδυασμένη δράση των μηχανισμών αυτών θεωρείται ισοδύναμη με την ανάπτυξη διατμητικών τάσεων στη διεπιφάνεια επαφής σκυροδέματος και χάλυβα.

Όταν οι τάσεις αυτές φθάσουν στην οριακή τιμή τους επέρχεται καταστροφή της συνάφειας με τη μορφή διάρρηξης του σκυροδέματος κατά μήκος των ράβδων και αποκόλλησης των ράβδων χάλυβα.
Μέθοδος προέντασης στα κάθετα στοιχεία.
Η προένταση είναι μια μέθοδος με την οποία επιβάλλονται θλιπτικές δυνάμεις στις διατομές οπλισμένου σκυροδέματος

Το αποτέλεσμα της προέντασης είναι η μείωση των εφελκυστικών τάσεων στη διατομή σε σημείο που δεν ξεπερνούν την τάση ρηγματώσεως.

Ακόμα ξέρουμε ότι..
Το σκυρόδεμα χαρακτηρίζεται από ικανή θλιπτική αντοχή,
αλλά από πολύ μικρή εφελκυστική αντοχή. ( 1/12 της θλιπτικής αντοχής του )

Από τα πάρα πάνω βγάζουμε το συμπέρασμα ότι η προένταση αυξάνει την εφελκυστική ικανότητα του σκυροδέματος κατά 1200%
Ακόμα η προένταση στα πλαίσια της επαλληλίας έχει πολύ θετικά αποτελέσματα, καθότι βελτιώνει τις τροχιές του λοξού εφελκυσμού.
Από την άλλη έχουμε και τα άλλα καλά της προέντασης α) τη μειωμένη ρηγμάτωση λόγω θλίψης, β) αυξάνεται η ενεργός διατομή του υποστυλώματος γ) αυξάνει την δυσκαμψία της κατασκευής, οπότε μικραίνει η παραμόρφωση.
Εξωγενής απόσβεση σεισμικών φορτίσεων στο δώμα ενός φέροντα οργανισμού, με την βοήθεια κυλινδρικών συστημάτων ενδογενούς απόσβεσης.
Απόσβεση αναπτύσσεται σε όλα τα συστήματα που εκτελούν ταλάντωση .
Επίσης σε πολλές πρακτικές εφαρμογές προστίθενται ειδικές συσκευές οι οποίες μέσω της αύξησης της απόσβεσης, οδηγούν σε μείωση της απόκρισης.
Στη δυναμική ανάλυση ενδιαφερόμαστε για τα αποτελέσματα της απόσβεσης στην απόκριση.
Η κύρια επιρροή της απόσβεσης σε συστήματα που ταλαντώνονται είναι ότι μειώνει το εύρος της απόκρισης.
Ως συνέπεια, η ελεύθερη ταλάντωση σταματά όταν μετά την αρχική διέγερση η κατασκευή αφήνεται ελεύθερη να ταλαντωθεί.
Στις εξαναγκασμένες ταλαντώσεις η απόσβεση γρήγορα εξαλείφει το παροδικό μέρος της απόκρισης και μειώνει το εύρος της μόνιμης απόκρισης.
Η απόσβεση επηρεάζει σημαντικά την απόκριση κατασκευών που υφίστανται φορτία μεγάλης διάρκειας και πολλών κύκλων φόρτισης, όπως είναι οι σεισμοί.
Η απόσβεση επηρεάζει την απόκριση η οποία υπόκειται σε πολλές αλλαγές κατά τη διάρκεια των οποίων καταναλώνεται ενέργεια.
Η πρόσθετη απόσβεση παράγεται από ειδικές συσκευές απόσβεσης ενσωματωμένες στην κατασκευή.
Είναι συνήθως κυλινδρικά συστήματα με ένα εσωτερικά τοποθετημένο έμβολο και γεμάτα με υδραυλικό υγρό.
Η ενδογενής απόσβεση παράγεται από δυνάμεις που αναπτύσσονται στο εσωτερικό των κυλινδρικών συστημάτων, αναπτύσσοντας μοριακή τριβή στα υδραυλικά υγρά, η οποία μετατρέπετε σε θερμική ενέργεια.
Η κατανάλωση ενέργειας στο υδραυλικό σύστημα είναι μια πολύπλοκη διεργασία που επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την πίεση που εφαρμόζεται στην διεπιφάνεια των υγρών, του εμβόλου, και του θαλάμου.
Οι δυνάμεις που προκαλούν κατανάλωση ενέργειας ονομάζονται δυνάμεις απόσβεσης και πάντα αντιτίθενται στην κίνηση του συστήματος που εκτελεί ταλάντωση.
Για πρώτη φορά παγκοσμίως προτείνετε Εξωγενή απόσβεση σεισμικών φορτίσεων στο δώμα ενός φέροντα οργανισμού, με την βοήθεια κυλινδρικών συστημάτων που παράγουν ενδογενή απόσβεση, συνδεδεμένα με έναν τένοντα που διαπερνά ελεύθερος τα κάθετα στοιχεία, και που το ένα του άκρο πακτώνεται στα βάθη μιας γεώτρησης μέσα στην γη, και το άλλο του άκρο πάνω στα κυλινδρικά συστήματα στο δώμα.
Ονομάζετε εξωγενής απόσβεση διότι αντλεί την ενέργειά της από έναν εξωτερικό παράγοντα, ( εκτός του φέροντα ) που είναι το έδαφος, και την μεταφέρει μέσο ενός τένοντα που διαπερνά ελεύθερος τα κάθετα στοιχεία πάνω στο δώμα, όπου εκεί συνδέεται με τους υδραυλικούς μηχανισμούς οι οποίοι παρεμποδίζουν την παραμόρφωση του δώματος.
Με την μέθοδο της εξωγενούς απόσβεσης έχουμε την δυνατότητα να ελέγξουμε τα εντατικά, και παραμορφωσιακά μεγέθη, καθώς και την μετατόπιση του άξονα καμπυλότητας, και την αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής.
Με τον γραμμικό οπλισμό και την ενδεχόμενη κατακόρυφη προένταση των στοιχείων θα αυξήσουμε σημαντικά τις προδιαγραφές του σκυροδέματος.
Η εξωγενής απόσβεση δεν ασχολείται με τις προδιαγραφές των υλικών, αλλά με την μείωση των παραμορφώσεων.
Η εξωγενής απόσβεση επιτυγχάνει την απόσβεση και την εξίσωση ισορροπίας προς τις σεισμικές φορτίσεις.
Για τον σημερινό σχεδιαζόμενο υπολογισμό της σεισμικής απόκρισης μιας κατασκευής απαιτείται η επίλυση των δυναμικών εξισώσεων ισορροπίας, και σε αυτό συμβάλει η εξωγενής απόσβεση.
Η μέθοδος σχεδιασμού στην προτεινόμενη μέθοδο εξασφαλίζει απόσβεση

1) Οριζοντίως στην βάση. ( εφέδρανα )
2) Στο ύψος των ( διαφραγμάτων ) πλακών και του φρεατίου. ( σεισμικός αρμός )
3) Στο δώμα, που είναι τοποθετημένο το υδραυλικό σύστημα, διότι αντιδρά στην άνοδό του.
Και όλα αυτά, χωρίς να καταργεί την ελαστικότητα του φέροντα που περιβάλει το άκαμπτο φρεάτιο, που από μόνη της είναι ένας μηχανισμός απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας. Ο σεισμικός αρμός διαχωρίζει τα ελαστικά από τα άκαμπτα κατακόρυφα στοιχεία ώστε καταυτόν τον τρόπο οι φοτρίσεις του σεισμού να κατανέμονται κατ αναλογία ισομετρικά. Ο σεισμικός αρμός δίνει την δυνατότητα στην μέθοδο να συνεργασθεί και με οριζόντια σεισμική μόνωση.
Περισσότερα στην ιστοσελίδα της ευρεσιτεχνίας https://www.green-e.g...eismiko-systhma

Φίλοι μου τα νέα της ευρεσιτεχνίας
από νέα πειράματα που έκανα με και χωρίς το αντισεισμικό σύστημα, της ευρεσιτεχνίας
ώστε να βγουν χρήσιμα συμπεράσματα ως προς την αποτελεσματικότητα και χρησιμότητα
της μεθόδου.
1) Το πρώτο πείραμα φέρει το σύστημα της ευρεσιτεχνίας και με πολύ μεγάλη επιτάχυνση δεν έπαθε την παραμικρή ζημιά.
2) Στο δεύτερο πείραμα έχει αφαιρεθεί το σύστημα της ευρεσιτεχνίας, και βίδωσα την βάση του μοντέλου με την σεισμική βάση.
Με πολύ μικρή επιτάχυνση έσπασε λίγο η βάση του μοντέλου στο δεύτερο πείραμα.
3) Και στο τρίτο πείραμα που έκανα δεν υπάρχει το σύστημά μου. Η διαφορά με το δεύτερο είναι ότι σταθεροποίησα ακόμα περισσότερο
την βάση του μοντέλου με την σεισμική βάση για να μπορέσω να το κουνήσω με μεγαλύτερη επιτάχυνση χωρίς να μου φύγει το μοντέλο
πάνω από την βάση.
Το μοντέλο είναι το ίδιο σε όλα τα πειράματα, αλλά μόνο όταν είχε επάνω του την αντισεισμική τεχνολογία που προτείνω αυτό δεν έπαθε τίποτα.
Μόλις αφαίρεσα την αντισεισμική τεχνολογία της ευρεσιτεχνίας, ήταν εμφανείς οι ζημιές που έπαθε και στα δύο πειράματα με μικρή και
μεγάλη επιτάχυνση.
Αυτά τα πειράματα δείχνουν την χρησιμότητα της μεθόδου επί των δομικών κατασκευών, διότι είναι συγκρίσιμα.


Πείραμα με τοποθετημένο το σύστημα της ευρεσιτεχνίας. https://www.youtube....h?v=RoM5pEy7n9Q
image
ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΟ ΑΠΟΛΥΤΟ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ...

Πρώτο Πείραμα χωρίς το σύστημα της ευρεσιτεχνίας, αλλά με βιδωμένη την βάση του μοντέλου,
με την σεισμική βάση. (Έσπασε η βάση του μοντέλου με λίγη επιτάχυνση)
https://www.youtube....h?v=ZsSJJhOfwq0


ΜΟΝΤΕΛΟ ΧΩΡΙΣ ΤΗΝ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑ ΒΙΔΟΜΕΝΟ ...

Δεύτερο Πείραμα χωρίς το σύστημα της ευρεσιτεχνίας, με μεγαλύτερη επιτάχυνση. ( τελική κατάρρευση ) 2013 05 03 04 34 26 χωρίς το αντισεισμικό 100% ΚΑΤΑΡΡΕΥΣΗ
https://www.youtube....h?v=l-X4tF9C7SE
Έλεγχος ζημιών μετά το πείραμα https://www.youtube....h?v=sZkCKY0EypM

Έλεγχος συντονισμού και καμπυλότητας των στοιχείων του φέροντα 100%
Όταν κατά τον σεισμό ο φέρον οργανισμός μετατοπίζεται εντός του ελαστικού φάσματος, αυτή η μετατόπιση δεν έχει καμία επίδραση στο κτίριο, και μπορεί να επαναλαμβάνετε συνεχώς χωρίς να μειώνετε η αντοχή του φέροντα.
Αν όμως η μετατόπιση περάσει στην πλαστική περιοχή δηλαδή εμφανίσει ρήγματα στα φέροντα στοιχεία τότε το κτίριο δεν ξεχνά ποτέ τι έχει πάθει. Δηλαδή στον επόμενο σεισμό θα θυμηθεί τα παλιά του ρήγματα, και αυτά θα αρχίσουν να μεγαλώνουν πιο πολύ.
Το ιδανικό θα ήταν αν μπορούσαμε να περιορίσουμε την μετατόπιση μέσα στο ελαστικό φάσμα του φέροντα.
Αν το πετυχαίναμε σχεδιαστικά αυτό, θα ήταν το ιδανικό.
1) Η ιδιοσυχνότητα μας χαλάει τα σχέδια.
2) Η μεγάλη μετατόπιση γενικά του σεισμού μας χαλάει τα σχέδια
Από την άλλη η ελαστικότητα είναι επιθυμητή διότι είναι ένας μηχανισμός απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας.
Ακόμα πιο πολύ απόσβεση απορροφά η πλαστική περιοχή, και θα ήταν πολύ καλή λύση αν δεν επηρέαζε την στατικότητα του φέροντα.
Δηλαδή μπρος γκρεμός και πίσω ρέμα. Είναι σαν το οξυγόνο το οποίο από την μιά μας κρατά στην ζωή, και από την άλλη μας φθείρει.
Ένας μεγάλος σεισμός θα την κάνει την ζημιά. Η ιδιοσυχνότητα επίσης.
Αυτά όλα τα ξέρετε πολύ καλά και προσπαθείτε να σχεδιάσετε όσον το δυνατόν εντός του ελαστικού φάσματος υπολογίζοντας και την ιδιοσυχνότητα εδάφους κατασκευής. ( Αν και για μένα είναι αδύνατον να υπολογισθεί. )
Το μόνο που μπορώ να πω για την ιδιοσυχνότητα, είναι ότι όσο πιο ελαφριά είναι μια κατασκευή, τόσο πιο πολύ κινδυνεύει από συντονισμό.
Βασικά από τα πάρα πάνω βγαίνει το συμπέρασμα ότι χρειαζόμαστε απελπισμένα μία μέθοδο και έναν μηχανισμό ο οποίος να έχει την δυνατότητα να επιτυγχάνει τον έλεγχο της ταλάντωσης όλου του φέροντα, ώστε να διατηρεί την καμπυλότητα των στοιχείων του εντός ελαστικού φάσματος, και από την άλλη να προσφέρει μεγάλη σεισμική απόσβεση. Με απλά λόγια χρειαζόμαστε έναν μηχανισμό που να λέει στον φέροντα....σε αφήνω να κουνηθείς λίγο, αλλά ως εδώ και μην παρέχει.
Αυτός ο μηχανισμός θα είναι πιο αποτελεσματικός αν προέρχεται από ένα παράγοντα ο οποίος θα αντλεί την δύναμή του από έξω και όχι από την ίδια την δομή.
Αυτός ο μηχανισμός είναι η ευρεσιτεχνία που σας λέω.
1) Παίρνει την δύναμη από έναν εξωτερικό παράγοντα που είναι το έδαφος θεμελίωσης. (με την πάκτωση της άγκυρας)
2) Με την βοήθεια του τένοντα που περνά ελεύθερος τα κάθετα στοιχεία ( ελεύθερος για να είναι ανεξάρτητος ) μεταφέρει την δύναμη αυτή πάνω από το δώμα.
3) Αφού έχουμε μία δύναμη πάνω από το δώμα, μεταξύ της οποίας αυτής δύναμης και του δώματος παρεμβάλλουμε ένα υδραυλικό σύστημα ή ένα ελατήριο, τότε έχουμε πετύχει το εξής.
α) Την αρχική παρεμπόδιση της παραμόρφωσης του δώματος, ελαστικά λόγο του ελατηρίου. ( πετυχαίνοντας σεισμική απόσβεση )
β) Μετά την συμπίεση του ελατηρίου ένα ισχυρό στοπ στην περαιτέρω παραμόρφωση.
Αυτό το στόπ στην ταλάντωση είναι αυτό που παρεμποδίζει τον φέροντα να περάσει στην πλαστική περιοχή, και τον διατηρεί εντός του ελαστικού φάσματος.
Δηλαδή έχουμε ελέγξει τον συντονισμό 100% και την καμπυλότητα των στοιχείων 100%

Η τηλεφωνική συνέντευξη του κυρίου Παναγιώτη Καρύδη για την ευρεσιτεχνία στο Zougla.gr
Η συνέντευξη για την ευρεσιτεχνία στο Zougla.gr
https://www.zougla.gr...ki-evresitexnia

Δημοσίευση της ευρεσιτεχνίας σε τεχνικό επιστημονικό περιοδικό.
Όλο το περιοδικό στο pdf My link

Αυτά που επιτυγχάνει η ευρεσιτεχνία είναι τα εξής.

α) Όλοι οι όροφοι ενός φέροντα οργανισμού, από τον πρώτο όροφο μέχρι το δώμα, μετατοπίζονται όλοι μαζί τον ίδιο χρόνο με το ίδιο πλάτος ταλάντωσης.
Αυτό σημαίνει μηδενικές παραμορφώσεις στο κτήριο οπότε και αστοχίες κατά την μετατόπιση που επιβάλει ο σεισμός, και μικρότερη πιθανότητα δημιουργίας μαλακού ορόφου.

β) Εκτροπή των φορτίσεων του σεισμού πάνω σε ισχυρότερες διατομές.
Δηλαδή αύξηση της ικανότητας του φέροντα στην παραλαβή πλάγιων φορτίσεων.

γ) Αυξάνει την ικανότητα των μαλακών εδαφών στην παραλαβή φορτίων.

δ) Σταματά το ανασήκωμα των βάσεων και του δώματος των άκαμπτων κάθετων στοιχείων, καθώς και το ανασήκωμα ολόκληρων των κατασκευών.
Δηλαδή σταματά την καταπόνηση όλων των κόμβων με στροφές - στρέψεις, καθώς και την ολική ανατροπή των υψηλών κατασκευών, είτε το αίτιο είναι ο σεισμός, είτε είναι ο αέρας.

Σταματά την ταλάντωση των υψηλών κατασκευών, ( λόγο ριπών αέρα ) και δεν σε πιάνει ναυτία

ε) Αυξάνει την αντοχή των υποστυλωμάτων ως προς την τέμνουσα βάσης.

ζ) Οικονομία διότι επιτυγχάνει λιγότερες εκσκαφές και λιγότερα κυβικά σκυροδέματος βάσεων στα πολύ μεγάλα έργα.

η) Θέτει νέα στάνταρ στα προκατασκευασμένα για την ανέγερση περισσοτέρων ορόφων.

θ) Αυξάνει την αντισεισμικότητα των υφιστάμενων κατασκευών περισσότερο από κάθε άλλη μέθοδο.

ι) Αυξάνει την αντοχή των κατασκευών σε βομβαρδισμούς.

κ) Προστατεύει όλες τις ελαφριές κατασκευές από ανεμοστρόβιλους.

λ) Προστατεύει τους αυτοκινητόδρομους από την πτώση βράχων.

μ) Ενισχύει την αντοχή των τοιχίων αντιστήριξης.

ν) Δημιουργεί στα μαλακά εδάφη στοιχεία εγκιβωτισμού.

ξ) Προστατεύει από την πτώση των πρανών στην διάνοιξη σηράγγων.

Για καλύτερο αντισεισμικό σχεδιασμό
Το θέμα του καλύτερου αντισεισμικού σχεδιασμού είναι θέμα γεωμετρικό...
Η ιδέα μου επιδέχεται πολλές παραλλαγές οι οποίες είναι πραγματικά εφαρμόσιμες.
Η καλύτερη εφαρμογή για εμένα είναι η κατακόρυφη προένταση σε επιμήκη υποστυλώματα ( - ) με προένταση στα δύο άκρα για να δουλεύει όλη η διατομή σε αμφίπλευρες καταπονήσεις.

Για ακόμα καλύτερα αποτελέσματα θα μπορούσαμε να κατασκευάζουμε γεωμετρικά επιμήκη σχήματα υποστυλωμάτων ώστε να μπορούμε να εφαρμόζουμε προένταση σε τρία ή τέσσερα άκρα.

Αυτό θα βοηθούσε σε πανταχόθεν σεισμικές καταπονήσεις, διότι κατ αυτόν τον τρόπο δουλεύει όλη η διατομή του γεωμετρικού σχήματος.
Συνιστώ …
α) Την κατασκευή ( Γ ) γωνιακών τοιχίων σε κάθε γωνία της κατασκευής με προένταση των τριών άκρων.
Π.χ σαν αυτήν https://www.youtube....h?v=RoM5pEy7n9Q

β) Την κατασκευή ( Τ ) τάφ τοιχίων, όπου μας επιτρέπεται σχεδιαστικά ( λόγο κάλυψης από την τοιχοποιία ) με προένταση στα τρία άκρα.

γ) Την κατασκευή ( + ) σταυροειδών τοιχίων όπου μας επιτρέπετε σχεδιαστικά ( λόγο κάλυψης από την τοιχοποιία ) με προένταση στα τέσσερα άκρα.

δ) Φυσικά μία κατασκευή εξ ολοκλήρου κατασκευασμένη από σκυρόδεμα με προένταση σε όλα της τα άκρα, θα είναι πολύ πιο γερή από τις προαναφερθείσες κατασκευές.
Π.χ σαν αυτή https://www.youtube....h?v=Q6og4VWFcGA

Θα εξηγήσω πιο αναλυτικά και θα αιτιολογήσω πως επιτυγχάνει η ευρεσιτεχνία τα πάρα πάνω αναφερθέντα επιτεύγματα της προηγούμενης ανάρτησης.
Ας εξετάσουμε πρώτα τα δύο πρώτα επιτεύγματα της ευρεσιτεχνίας.

α) Όλοι οι όροφοι ενός φέροντα οργανισμού, από τον πρώτο όροφο μέχρι το δώμα, μετατοπίζονται όλοι μαζί τον ίδιο χρόνο με το ίδιο πλάτος ταλάντωσης.
Αυτό σημαίνει μηδενικές παραμορφώσεις στο κτήριο οπότε και αστοχίες κατά την μετατόπιση που επιβάλει ο σεισμός, και μικρότερη πιθανότητα δημιουργίας μαλακού ορόφου.

β) Εκτροπή των φορτίσεων του σεισμού πάνω σε ισχυρότερες διατομές.
Δηλαδή αύξηση της ικανότητας του φέροντα στην παραλαβή πλάγιων φορτίσεων.

Όλοι ξέρουμε ότι ο φέροντας οργανισμός κατά την μετατόπιση του εδάφους πότε κατά την μία κατεύθυνση και πότε κατά την άλλη αντιδρά και παραμορφώνεται λόγο αδράνειας, δηλαδή λόγο άρνηση της στο να ακολουθήσει το έδαφος.
Κάθε κατασκευή έχει διαφορετική αντίδραση σε αυτήν την μετατόπιση.
Οι ελαστικές κατασκευές αντιδρούν σαν ένα ελατήριο το οποίο αποθηκεύει την ενέργεια της μετατόπισης και την αποδίδει πίσω.
Για να είναι μια κατασκευή ελαστική, πρέπει τα υποστυλώματα και οι δοκοί να διαθέτουν στον κορμό τους την απαιτούμενη ελαστικότητα ώστε να μπορούν να καμπυλώσουν αρκετά χωρίς να δημιουργηθούν σε αυτά ρωγμές.
Την καμπυλότητα στα υποστυλώματα και τις δοκούς την δημιουργεί η στροφή, η αλλιώς ροπή ή αλλιώς η στρέψη του κόμβου, για την οποία ευθύνονται δύο παράγοντες.
α) Παράγοντας είναι η γωνιακή επιτάχυνση του φέροντα σκελετού, η οποία τείνει να ανατρέψει όλη την κατασκευή, όταν υπάρχει η μετατόπιση του εδάφους.
Αυτός ο παράγοντας της ανατροπής είναι μεγαλύτερος στα πολύ ψιλά κτίρια.
Για να γίνει ανατροπή ολόκληρου του σκελετού, πρέπει τα αριστερά υποστυλώματα να έχουν την δυνατότητα ( μέσω των δοκών ) να σηκώσουν επάνω τα απέναντι δεξιά υποστυλώματα, και ούτω καθεξής εναλλάξ τα δεξιά να σηκώσουν τα αριστερά.
β) Παράγοντας
Εδώ σε αυτήν την φάση ταυτόχρονα αρχίζει να επιδρά και ο άλλος δεύτερος παράγοντας ο οποίος δεν είναι άλλος από τα αστήρικτα πλέον στατικά φορτία.
Είναι αστήρικτα διότι την στιγμή που τα δεξιά υποστυλώματα σηκώνουν επάνω τα αριστερά, στα αριστερά υποστυλώματα υπάρχει έλλειψη αντίδρασης του εδάφους κάτω από την βάση τους, οπότε τα στατικά φορτία που παρελάμβαναν σπρώχνουν τα αριστερά υποστυλώματα προς τα κάτω, και αυτά μέσο των δοκών δημιουργούν τις στροφές στους κόμβους.
Αυτός είναι ο λόγος της δημιουργίας των στροφών στους κόμβους.
Ένας ελαστικός σκελετός ο οποίος αποτελείται συνήθως από μικρών διατομών υποστυλώματα και δοκούς, αντιδρά διαφορετικά από έναν άκαμπτο σκελετό, ο οποίος αποτελείται συνήθως από επιμήκη μεγάλα υποστυλώματα και δοκούς.
Ο ελαστικός σκελετός κατά την μετατόπιση καμπυλώνει τον κορμό των στοιχείων του λόγο αδυναμίας αυτών να παραλάβουν τους δύο παράγοντες φόρτισης. ( αδράνεια στατικά φορτία )
Ο άκαμπτος σκελετός με τα μεγάλα επιμήκη υποστυλώματα και τους μεγάλους δοκούς, διαθέτει πολύ πιο ισχυρούς κόμβους, οι οποίοι μπορεί και να έχουν την δυνατότητα να σηκώσουν τον φέροντα ολόκληρο μονόπλευρα, μέχρι σημείου ανατροπής.
Συμπέρασμα.
Τόσο ο ελαστικός φορέας, όσο και ο άκαμπτος παρουσιάζουν προβλήματα, στον σεισμό.
Ο μεν ελαστικός έχει πρόβλημα υπαρκτό στους κόμβους, ο δε άκαμπτος φορέας παρουσιάζει πρόβλημα ανατροπής ολόκληρου του φέροντα.
Λύση
Κατακόρυφη προένταση μεταξύ του δώματος και του εδάφους εφαρμοζόμενη σε επιμήκη υποστυλώματα ( - ) στα δύο άκρα αυτών για να δουλεύει όλη η διατομή σε αμφίπλευρες καταπονήσεις.
Η ένωση αυτή του εδάφους με το δώμα εφαρμοζόμενη στα άκρα όλων των επιμήκη υποστυλωμάτων σταματά την ανύψωση της βάσης τους και του δώματός τους.
Αυτό σταματά αυτόματα και την ανατροπή του φέροντα οργανισμού.
Σταματά και την στρέψη των κόμβων, για δύο λόγους.
α) Διότι ο ένας από τους δύο παράγοντες, τα αστήρικτα στατικά φορτία δεν υπάρχουν πια, αφού ο φέροντας είναι πακτωμένος στο έδαφος από τον μηχανισμό της ευρεσιτεχνίας, οπότε υπάρχει πάντα η αντίδραση του εδάφους.
β) Η αντίδραση του μηχανισμού στην άνοδο του δώματος ( κάθε επιμήκη υποστυλώματος ) και η άλλη αντίδραση στο ( Π ) της βάσης εκτρέπουν την πλάγια φόρτιση στην κατακόρυφη διατομή η οποία είναι μεγάλη και ισχυρή.
Με αυτήν την εκτροπή της φόρτισης καταργείται η στροφή στον κόμβο διότι την πλάγια φόρτιση την αναλαμβάνει 100% το επιμήκη υποστύλωμα.
Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα ο πρώτος και ο τελευταίος όροφος να μετατοπίζονται με σχεδόν το ίδιο πλάτος ταλάντωσης.
Αυτό σημαίνει ότι η κατασκευή δεν διαμορφώνει διάφορες ιδιομορφές όσες είναι και οι διαφορετικής φοράς μετατοπίσεις του σεισμού, αλλά διατηρεί αμεταμόρφωτη σχεδόν την δομή της, τόσο ώστε αυτή να μην εκτρέπεται εκτός της ελαστικής περιοχής.
Η αποφυγή μαλακού ορόφου έγκειται στην εκτροπή των πλάγιων φορτίσεων που επιτυγχάνει η ευρεσιτεχνία οδηγώντας αυτές στην κατακόρυφη τομή των επιμήκη υποστυλωμάτων.
Φορτίσεις κατακόρυφες δεν δημιουργούν μαλακό όροφο.