Ικανοτικός σχεδιασμός σε κάμψη

Ικανοτικός σχεδιασμός σε κάμψη

Για να επιτευχθεί η Ικανοτική Αντοχή σε Κάμψη, πρέπει σε κάθε κόμβο το άθροισμα των ροπών αντοχής των κολονών ΣM_Rc που συντρέχουν εκεί, να είναι μεγαλύτερο από το άθροισμα των ροπών αντοχής των δοκών ΣM_Rb που συντρέχουν στον ίδιο κόμβο, πολλαπλασιασμένες επί τον Ικανοτικό συντελεστή υπεραντοχής σε κάμψη γ_cap. Πρέπει δηλαδή ΣM_Rc ≥ γcapΣMRb. Και στις δύο κατηγορίες πλαστιμότητας είναι γ_cap=1.3.

Εξέταση σεισμού κατά +x

Εικόνα 7-2: Σεισμός κατά +x: λεπτομέρεια παραμορφώσεων και αναπτυσσόμενων ροπών κάμψης στους κόμβους του ορόφου

Εικόνα 7-3: Σεισμός κατά +x: σχηματική λειτουργία σκυροδέματος και οπλισμού στους κόμβους λόγω κάμψης (A_s1=εφελκυόμενος οπλισμός και A_s2=ταυτόχρονα θλιβόμενος οπλισμός)

Κατά την κατεύθυνση +x, πρέπει να ισχύει: ΣM_Rc,+x≥1.30ΣM_Rb,+x όπου:

ΣM_Rc,+x=Σ(M_{Rc,u,positive}+|M_{Rc,o,negative}|)

ΣM_Rb,+x=Σ(|M_{Rb,left,negative}|+M_{Rb,right,positive})

Εξέταση σεισμού κατά -x

Εικόνα 7-4: Σεισμός κατά -x: λεπτομέρεια παραμορφώσεων και αναπτυσσόμενων ροπών κάμψης στους κόμβους του ορόφου

Εικόνα 7-5: Σεισμός κατά -x: σχηματική λειτουργία σκυροδέματος και οπλισμού στους κόμβους λόγω κάμψης (A_s1=εφελκυόμενος οπλισμός και A_s2=ταυτόχρονα θλιβόμενος οπλισμός)

Κατά την κατεύθυνση -x, πρέπει να ισχύει: ΣM_Rc,-x≥1.30ΣM_Rb,-x όπου:

ΣM_Rc,-x=Σ(|M_{Rc,u,negative}|+ M_{Rc,o,positive})

ΣM_Rb,-x=Σ(M_{Rb,left,positive}+|M_{Rb,right,negative}|)

Οι ροπές M_{Rc,i,positive} και M_{Rc,i,negative} είναι διαφορετικές όταν η διατομή δεν είναι συμμετρική, π.χ. μορφής Γάμμα και ίδιες όταν η διατομή είναι συμμετρική, π.χ. διατομή ορθογωνική. Θεωρούμε ότι η όπλιση αντισεισμικού υποστυλώματος είναι συμμετρική προς τις δύο κατευθύνσεις κάθε διεύθυνσης, επειδή γενικά χρειάζεται να δουλεύει ισοδύναμα και προς τις δύο.

Στις δοκούς, γενικά, οι δύο ροπές αντοχής M_{Rb,i,positive} και M_{Rb,i,negative} είναι διαφορετικές, κυρίως επειδή η ανάγκη σε εφελκυσμό είναι ισχυρότερη στις πάνω ίνες απ’ ότι στις κάτω και επομένως ο οπλισμός στην πάνω ίνα είναι μεγαλύτερος απ’ ότι στην κάτω.

Από την παραπάνω σχέση προκύπτει ότι όσο μικρότερη είναι η ροπή αντοχής των δοκών τόσο ευνοϊκότερος είναι ο Ικανοτικός έλεγχος σε κάμψη των υποστυλωμάτων. Γι’ αυτό στις δοκούς πρέπει να τοποθετείται μόνο ο αναγκαίος οπλισμός στις πάνω ίνες, ενώ στις κάτω ίνες πρέπει να τοποθετείται μόνο ο ελάχιστος, κατασκευαστικά και κανονιστικά και μόνο αν αυτός δεν επαρκεί, να τοποθετείται επιπλέον οπλισμός. Δηλαδή πρέπει να αποφεύγεται να τοποθετείται παραπάνω οπλισμός στις κάτω ίνες μιας δοκού, έστω και αν αυτό είναι χωρίς δαπάνη και πιθανόν πιο εύκολο κατασκευαστικά.

Παρατηρήσεις:

- Σε ακραία υποστυλώματα που συντρέχουν δύο υποστυλώματα και μία δοκός αντί δύο, ο Ικανοτικός έλεγχος είναι πιο ευνοϊκός από αυτόν σε μεσαία υποστυλώματα.

- Στους ορόφους όπου σταματούν τα υποστυλώματα, συνήθως στον ανώτερο όροφο, αντίθετα ο Ικανοτικός έλεγχος είναι δυσμενέστερος επειδή συντρέχει μία μόνο κολόνα αντί των δύο που συντρέχουν στους κατώτερους ορόφους. Βέβαια, στον ανώτερο όροφο δεν είναι υποχρεωτικός ο Ικανοτικός έλεγχος.