Θέμα Πολιτικής Προστασίας, μέτρηση σεισμού: σε Ρίχτερ ή σε Επιτάχυνση;

 

9/3/2014

Σε συνέχεια με το προηγούμενο άρθρο με πληροφορίες περί οπλισμένου σκυροδέματος το σημερινό περιλαμβάνει πληροφορίες για το που τοποθετήσει ένα κτίσμα. Καλώ όπως πάντα τον ειδικό να συμπληρώσει – διορθώσει … Η Ελλάδα και η Ιαπωνία σύμφωνα με τον Οργανισμό Αντισεισμικού Σχεδιασμού και Προστασίας (ΟΑΣΠ) είναι οι δύο πλέον ανεπτυγμένες σεισμογενείς χώρες στο κόσμο, με την επιφάνεια της να καλύπτει το 0,02% του πλανήτη απελευθερώνει το 2% της παγκόσμιας σεισμικής ενέργειας κάθε χρόνο και πλέον του 50% της Ευρωπαϊκής. (https://www.fire.gr/?p=3063)

Θα προσπαθήσω να εξηγήσω όσο πιο απλά μπορώ το τι κάνει ο σεισμός πάνω σε ένα κτίριο γι αυτό όμως θα πρέπει να φτιάξουμε ένα παζλ για μας, από τις σπαζοκεφαλιές των πολιτικών μηχανικών.

  1. Σεισμική Ζώνη,
  2. Σπουδαιότητα του κτιρίου
  3. Τύπο του Εδάφους του κτιρίου
  4. Ιξώδη Απόσβεση του κτιρίου
  5. Συντελεστή Συμπεριφοράς του φορέα
  6. Μέγεθος και τη κατανομή των δυσκαμψιών και των μαζών του φορέα.

Σεισμική Ζώνη

Κάθε σεισμογενής χώρα είναι χωρισμένη σε Ζώνες στη κάθε ζώνη δε μία επιτάχυνση αναφοράς, στη Ελλάδα οι ζώνες είναι 3:

  • 0,16 g
  • 0,24 g
  • 0,36 g

g = 9,8 m/s2 = επιτάχυνση της βαρύτητας.  Πρακτικά θα μπορούσαμε να πούμε ότι αντιστοιχεί στο τι αισθανόμαστε στεκούμενοι όρθιοι σε ένα λεωφορείο την ώρα που επιταχύνει ή που φρενάρει. Είναι ο ρυθμός με τον οποίο μεταφέρεται η σεισμική δύναμη πάνω στις κατασκευές. Διαφορετικά μπορούμε να πούμε ότι είναι σαν ένα κτίριο να φορτώνεται επιπλέον αιφνιδιαστικά επιπλέον βάρος 16% – 36% πέραν του δικού του.

 Σπουδαιότητα του κτιρίου 4 Κατηγορίες

κατηγορία

Χρήση

1

Κτίρια δευτερεύουσας σημασίας για τη δημόσια ασφάλεια πχ γεωργικά, κλπ)

2

Κτίρια που δεν ανήκουν στη παραπάνω κατηγορία

3

Κτίρια που η σεισμική ασφάλεια είναι σημαντική για τους κατοίκους (σχολεία, αίθουσες συγκέντρωσης κοινού, κλπ)

4

Κτίρια που η ακεραιότητα τους τους είναι ζωτικής σημασίας για τους κατοίκους (Νοσοκομεία, Πυροσβεστικοί σταθμοί, Σταθμοί παραγωγής ενέργειας, κλπ)

Τύποι εδάφους 7 κατηγορίες

Κατηγορίες

Περιγραφή εδάφους

A

Βράχος που καλύπτεται από το πολύ 5 μέτρα ασθενέστερου υλικού

B

Πυκνή άμμος, χαλίκια ή σκληρή άργυλος πάχους αρκετών δεκάδων μέτρων που παρουσιάζουν βαθμιαία βελτίωση με το βάθος

C

Πυκνή άμμος, χαλίκια ή σκληρή άργυλος πάχους από δεκάδες έως πολλές εκατοντάδες μέτρα

D

Χαλαρά ή μετρίως χαλαρά μη συνεκτικών υλικών ή μαλακά και μετρίως χαλαρά συνεκτικά υλικά

E

Λάσπη με διάφορους συντελεστές πάνω σε σκληρό υπόστρωμα (οι συντελεστές είναι καθαρά επιστημονικοί και ξεφεύγουν από την απλή πληροφόρηση)

S1

Εδάφη με στρώμα 10 μέτρων από υλικά που περιέχουν μεγάλη ποσότητα νερού

S2

Στρώματα ρευστοποιήσιμων εδαφών που δεν ανήκουν στις παραπάνω κατηγορίες

 

Για να σας τα εξηγήσω τα παρακάτω πρέπει να είμαι μηχανικός και ως γνωστόν δεν είμαι τα αναφέρω για να σας δείξω την πολυπλοκότητα ενός σωστού σχεδιασμού

Ιξώδης Απόσβεση του κτιρίου

Η Ιξώδης απόσβεση λαμβάνεται υπόψη μέσω του διορθωτικού συντελεστή απόσβεσης … (δύσκολο το Πολυτεχνείο)

Συντελεστής Συμπεριφοράς του φορέα

Αφορά την συμπεριφορά φορέων από οπλισμένο σκυρόδεμα

Μέγεθος και κατανομή των δυσκαμψιών και μαζών του φορέα.

Για να δούμε λίγο ερωτήσεις και απαντήσεις από ειδικούς (http://www.michanikos.gr)

Ερώτηση: Ακούμε πάντα για ένταση σεισμού στην κλίμακα Ρίχτερ αλλά ποτέ δεν βλέπουμε κάπου την επιτάχυνση του εδάφους. Στο κάτω-κάτω είναι και το μέγεθος που μας ενδιαφέρει στις μελέτες ή κατά πόσο έχει ξεπεράσει ή όχι η επιτάχυνση το α(g) της μελέτης.

Απάντηση: Ο σεισμός έχει πολλές παραμέτρους που πρέπει να μετρηθούν. Η επιτάχυνση, το εστιακό βάθος, το είδος των σεισμικών κυμάτων, το επίκεντρο κλπ Το “μέγεθος” σε κλίμακα Ρίχτερ αποτελεί μια λογαριθμική κλίμακα που εμπεριέχει πολλές παραμέτρους. Σημαντικό είναι ότι ένας σεισμός 6 Ρίχτερ είναι 10 φορές ισχυρότερος από ένα σεισμό 5 Ρίχτερ και εκλύει 30 περίπου φορές περισσότερη ενέργεια! Επίσης υπάρχει η 12βάθμια κλίμακα Mercalli βάσει της οποίας μετριέται η ένταση του σεισμού σε συγκεκριμένο σημείο (σε σχέση με τις επιπτώσεις κυρίως).

Η επιτάχυνση, την οποία μπορείς να βρεις για διάφορα σεισμογραφήματα από το θέμα που σου ανέφερα και τα σχετικά sites που έχουν επισυνάψει συνάδελφοι, είναι σε μορφή “επιταχυνσιογραφήματος” και μας δίνει ένα φάσμα. Θέλεις ας πούμε να ξέρεις το “peak” της επιτάχυνσης, θέλεις να ξέρεις ένα νούμερο πάνω από το οποίο κυμάνθηκε ένα ποσοστό; Υπάρχουν πολλά εξαγόμενα από το επιταχυνσιογράφημα…

Και αντίστοιχα ο σχεδιασμός των κατασκευών γίνεται με βάση ένα φάσμα και με αρκετά μειωμένη τιμή επιτάχυνσης στο βαθμό που υλοποιούμε μέτρα κανονικού σχεδιασμού και εξασφαλίζουμε ότι θα γίνει διάχυση της απορρόφησης ενέργειας στο κτίριο με τον τρόπο που θέλουμε…

Άλλη απάντηση: Το μέγεθος σεισμού Μ εκφράζει την ενέργεια που εκλύεται από το σεισμικό ρήγμα και δεν ενδιαφέρει εμάς τους μηχανικούς τα στοιχειά που μας ενδιαφέρουν και είναι αμμεσα συσχετισμένα με τις μελέτες μας είναι το επιτανχυνσιογραφημα δηλαδή η διακύμανση επιτάχυνσης εδάφους σε σχέση με τον χρόνο sec και είναι αμμεσα μετρήσιμες από τα όργανα που υπάρχουν σε διάφορα κτίρια και σε διάφορες περιοχές της χωράς μας .

Με βάση τώρα το επιτανχυνσιογραφημα και με διάφορες μεθόδους ελαστικής η ανελαστικής ανάλυσης μονοβαθμίου ταλαντωτή ΜΚΔ NEWMARK σχηματίζονται τα φάσματα επιτάχυνσης δηλαδή το μέγεθος της επιτάχυνση σε σχέση με την περίοδο ταλάντωσης μονοβ ταλαντωτή SA-T , πάντα για διάφορες ιδιοπεριόδους ταλάντωσης, η ερμηνεία και επίλυση πολλών σεισμικών διεγέρσεων δηλαδή πολλών επιτανχυνσιογραφημάτων, μας δίνει την δυνατότητα κατασκευής των φασμάτων μελέτης ελαστικόν ανελαστικών, που έχουν οι κανονισμοί ΕΑΚ EC-8 φυσικά εκεί έχουν ενσωματώσει από διάφορες μελέτες και την συμπεριφορά εδάφους δημιουργώντας διαφορές κατά την Α,Β C κλπ τα επιτανχυνσιογραφήματα θα τα βρεις στο ΙΤΣΑΚ.

Δεν ξέρω αν σας έκανα πιο σοφούς ή αν σας μπέρδεψα περισσότερο … αλλά θέλω τη βοήθεια ειδικών για περισσότερα.

Πηγές – Βιβλιογραφία :

Προσπάθεια Απόδοσης για το Fire.gr, Χ. Ζαφειρίου

Κάντε το πρώτο σχόλιο

Υποβολή απάντησης

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται.


*


Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για να μειώσει τα ανεπιθύμητα σχόλια. Μάθετε πώς υφίστανται επεξεργασία τα δεδομένα των σχολίων σας.