Καθαρά πλαισιακός φορέας

Ο φορέας της εικόνας έχει 6 στάθμες ύψους 3.0 m η κάθε μία, με 12 υποστυλώματα ανά στάθμη σε κάναβο 5.0 m επί 5.0 m. Σε όλους τους ορόφους, οι διατομές των 10 περιμετρικών υποστυλωμάτων είναι 400/400 και των 2 εσωτερικών 500/500. Οι διατομές των δοκών είναι 250/500 και οι πλάκες έχουν πάχος 150 mm. Το σκυρόδεμα είναι ποιότητας C30/37, η σεισμική ζώνη Z1 με a_gR=0.15g, το έδαφος κατηγορίας B, και η κατηγορία σπουδαιότητας II. Λαμβάνεται Κατηγορία Πλαστιμότητας Μέση.

Ο φορέας εξετάζεται σε 4 παραλλαγές:

Οι δυσκαμψίες των υποστυλωμάτων και των δοκών λαμβάνεται στο 50% των ελαστικών. Επιλέγονται 12 ιδιομορφές [*]Note Το λογισμικό, λαμβάνει αυτόματα μόνο 9 ιδιομορφές, εφόσον καλύπτεται με αυτές το 85% της μάζας όπως εδώ. Για χειροκίνητη αλλαγή ιδιομορφών, καλούνται οι παράμετροι επιλύτη του ΕΜΠ. .

Στην επόμενη σελίδα απεικονίζονται οι κυριότερες ιδιομορφές της δυναμικής ανάλυσης της πρώτης παραλλαγής του πλαισιακού συστήματος (παρόμοιες είναι και οι ιδιομορφές των άλλων τριών παραλλαγών). Στη συνέχεια, στις 4 επόμενες σελίδες, φαίνονται τα χαρακτηριστικά μεγέθη των 4 παραλλαγών του φορέα.

Στην επόμενη παράγραφο εξετάζεται το ίδιο κτίριο, αλλά με χρησιμοποίηση 4 περιμετρικών τοιχίων. Είναι εξαιρετικά χρήσιμο να γίνεται σύγκριση μεταξύ των παραλλαγών του πλαισιακού συστήματος, αλλά και με τις αντίστοιχες του τοιχωματικού.

Γενικά συμπεράσματα του πλαισιακού συστήματος:

1) Σε όλα τα παραδείγματα εξετάζεται ο σεισμός κατά τη διεύθυνση x, επειδή η διεύθυνση y δίνει σχεδόν τα ίδια αποτελέσματα.

2) Η πρώτη ιδιομορφή σε όλες τις περιπτώσεις έχει ιδιοπερίοδο της τάξης του 1 sec, αν όμως οι δυσκαμψίες υποστυλωμάτων και δοκών ληφθεί στο 100% των ελαστικών οι ιδιομορφές είναι της τάξης μεγέθους των 0.65 sec (βλέπε §6.3.3).

3) Είναι προφανές ότι η φαινομενικά οικονομικότερη λύση των απλών πεδίλων, χωρίς συνδετήριες δοκούς, τελικά δίνει πολύ δυσμενέστερη λύση και από οικονομικής άποψης, λόγω ανάγκης πολύ οπλισμού και επιπλέον ανάγκης αύξησης των διατομών υποστυλωμάτων και δοκών.

4) Η καλύτερη λύση είναι η χρησιμοποίηση υπογείου με περιμετρικά τοιχία, π.χ. στο 75% της περιμέτρου, επειδή δίνει στατική κατάσταση που προσεγγίζει την πλήρη πάκτωση.

5) Οι ροπές στα δύο χαρακτηριστικά υποστυλώματα του κτιρίου αποτυπώνουν τις σχέσεις των εντάσεων μεταξύ των διαφόρων παραλλαγών.

Αποτελέσματα της δυναμικής ανάλυσης του πλαισιακού φορέα

Πάκτωση στη στάθμη του εδάφους (μελέτη <Β_641-1>)

Οι 4 πρώτες ιδιομορφές καλύπτουν το 99% της συνολικής μάζας. Η πρώτη ιδιομορφή είναι η κυρίαρχη καθώς καλύπτει το 84% της συνολικής μάζας.

Και οι 4 ιδιομορφές είναι μεταφορικές και όχι στρεπτικές, όπως αναμενόταν άλλωστε από τη διπλή συμμετρία του φορέα.

1^η περίπτωση: Πάκτωση στη στάθμη του εδάφους (μελέτη <Β_641-1>)

Ο ενιαίος συντελεστής συμπεριφοράς του πλαισιακού συστήματος έχει προκύψει q=3.60 επειδή έχει ληφθεί a_u/a₁= 1.20.Το ακριβές θα ήταν να έχει ληφθεί a_u/a₁=1.30 επειδή το πλαίσιο κατά τη διεύθυνση y είναι τρίστυλο που συνεπάγεται q=1.30×3.00=3.90 (βλέπε§6.1.5.5).

Η ροπή κάμψης του μεσαίου υποστυλώματος c6 είναι περίπου διπλάσια από αυτή του περιμε-τρικού υποστυλώματος, επειδή έχει ισχυρότερη διατομή.

2^η περίπτωση: Θεμελίωση με πεδιλοδοκούς (μελέτη <Β_641-2>)

Επειδή οι διατομές των πεδιλοδοκών είναι ισχυρές σε σχέση με τις διατομές των υποστυλωμάτων, η μετακίνηση του φορέα είναι λίγο μεγαλύτερη της πλήρους πάκτωσης (25.7 έναντι 24.5).

Το στατικό σύστημα παραμένει ίδιο και έχει ληφθεί συντελεστής συμπεριφοράς q=3.60.

Οι ροπές κάμψης των υποστυλωμάτων στο λαιμό της θεμελίωσης είναι περίπου ίδιες με αυτές της πλήρους πάκτωσης.

3^η περίπτωση: Θεμελίωση με απλά πέδιλα (μελέτη <Β_641-3>)

Επειδή δεν υπάρχουν συνδετήριες δοκοί στη θεμελίωση, η συμπεριφορά του πλαισιακού συστήματος έχει εκφυλιστεί σε στρεπτικά ευαίσθητο σύστημα, με q=2.00.

Η μετακίνηση του φορέα είναι σχεδόν διπλάσια της ισχυρής θεμελίωσης (47.6 έναντι 25.7 mm).

Ο ροπές κάμψης των υποστυλωμάτων στο λαιμό του ισογείου είναι σχεδόν διπλάσιες των αντίστοιχων ροπών της ισχυρής θεμελίωσης.

4^η περίπτωση: Υπόγειο με περιμετρικά τοιχία (project <Β_641-4>)

Η συνολική συμπεριφορά του φορέα είναι καλύτερη της συμπεριφοράς της ισχυρής θεμελίωσης στο ισόγειο και προσεγγίζει τη συμπεριφορά της πλήρους πάκτωσης.