Κριτήρια Επιτελεστικότητας

Μέσα στο πλαίσιο της μηχανικής βάσει ικανότητας, είναι κυρίαρχης σημασίας οι αναλυτές και οι μηχανικοί να μπορούν να αναγνωρίσουν τις στιγμές στις οποίες οι διάφορες οριακές καταστάσεις ικανότητας ( π.χ. μη δομικές ζημιές, δομικές ζημιές, κατάρρευση) επιτυγχάνονται. Αυτό μπορεί να γίνει αποτελεσματικά στο SeismoStruct μέσω του ορισμού Κριτηρίων Επιτελεστικότητας, από όπου η επίτευξη ενός δεδομένου κάτω ορίου της παραμόρφωσης υλικού, της καμπυλότητας της διατομής, της γωνίας στροφής χορδής και της τέμνουσας του στοιχείου, δύναμη/ροπή στοιχείου, παραμόρφωση στοιχείου, μετακίνηση στοιχείου, κτλ, κατά τη διάρκεια της ανάλυσης μιας κατασκευής παρακολουθούνται αυτόματα από το πρόγραμμα. Διαφορετικές περιοχές για τον ορισμό των κριτηρίων επιτελεστικότητας των Πλαισιακών και Μη Πλαισιακών Στοιχείων είναι διαθέσιμες.

Ο τύπος των κριτηρίων που πρέπει να χρησιμοποιηθούν εξαρτώνται από τους στόχους του χρήστη. Όμως εντός του πλαισίου της προσομοίωσης βάσει ινών, όπως στο SeismoStruct, οι παραμορφώσεις των υλικών συνήθως αποτελούν την καλύτερη παράμετρο για την εκτίμηση της κατάστασης της ικανότητας μιας κατασκευής. Τα διαθέσιμα κριτήρια των παραμορφώσεων των υλικών είναι:

Ρηγμάτωση δομικών στοιχείων. Μπορεί να εντοπιστεί ελέγχοντας για (θετικές) παραμορφώσεις σκυροδέματος μεγαλύτερες από τον λόγο μεταξύ της αντοχής σε εφελκυσμό και της αρχικής δυσκαμψίας του υλικού του σκυροδέματος [τυπική τιμή: +0.0001].
Εκτόξευση/Αποφλοίωση σκυροδέματος επικάλυψης. Μπορεί να αναγνωριστεί από τον έλεγχο για (αρνητικές) παραμορφώσεις σκυροδέματος επικάλυψης μεγαλύτερες από τις οριακές παραμορφώσεις θραύσης μη περισφιγμένου υλικού σκυροδέματος. [τυπική τιμή: -0.002];
Θραύση Πυρήνα Σκυροδέματος. Μπορεί να τεκμηριωθεί επιλέγοντας το πεδίο έλεγχος μόνο του Πυρήνα και ελέγχοντας για (αρνητικές) παραμορφώσεις πυρήνα σκυροδέματος μεγαλύτερες από την οριακή παραμόρφωση θραύσης του περισφιγμένου υλικού σκυροδέματος. [τυπική τιμή: -0.006];
Διαρροή του Χάλυβα. Μπορεί να αναγνωριστεί από τον έλεγχο για (θετικές) παραμορφώσεις χάλυβα μεγαλύτερες από τον λόγο μεταξύ της αντοχής διαρροής και του μέτρου ελαστικότητας του υλικού του χάλυβα. [τυπική τιμή: + 0.0025];
Θραύση του χάλυβα. Μπορεί να αναγνωριστεί ελέγχοντας για (θετικές) παραμορφώσεις χάλυβα μεγαλύτερες από την παραμόρφωση θραύσης. [τυπική τιμή: +0.060].

Εναλλακτικά, ή επιπρόσθετα, καμπυλότητες διατομής και/ή γωνίες στροφής χορδής μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην τεκμηρίωση για πάρα πολλές οριακές καταστάσεις, σε αυτήν την περίπτωση οι χρήστες πρέπει να ανατρέξουν στην διαθέσιμη βιβλιογραφία για καθοδήγηση στις τιμές καμπυλότητας/στροφής που πρέπει να χρησιμοποιηθούν [e.g. Priestley, 2003]. Επιπλέον, είναι εφικτή η παρακολούθηση των τιμών τέμνουσας των πλαισιακών στοιχείων, με τον ορισμό ενός ή περισσότερων οριακών τιμών τέμνουσας.

Τέλος, μπορούν να εισαχθούν έλεγχοι διαρροής γωνίας στροφής χορδής, ικανότητας γωνίας στροφής χορδής και ικανότητας σε διάτμηση για πλαισιακά στοιχεία, από όπου το πρόγραμμα υπολογίζει αυτόματα την ικανότητα των στοιχείων κατά τη διάρκεια της ανάλυσης, σύμφωνα με την επιλεγμένη εξίσωση των διαθέσιμων κανονισμών και τα ελέγχει έναντι της αντίστοιχης απαίτησης. Οι έλεγχοι δύναμης/ροπής, μετατόπισης και μετακίνησης στοιχείου για μη πλαισιακά στοιχεία μπορούν να εισαχθούν, με τους οποίους το πρόγραμμα υπολογίζει αυτόματα την ικανότητα των στοιχείων κατά την διάρκεια της ανάλυσης, σύμφωνα με την επιλεγμένη εξίσωση από τους διαθέσιμους Κανονισμούς (Ευρωκώδικες, ASCE 41-17 και NTC-18), και το ελέγχει έναντι της αντίστοιχης απαίτησης ή των τιμών που έχει ορίσει ο χρήστης. Σημειώνεται ότι θα υπολογιστούν αναμενόμενες τιμές, θεωρώντας μέσες τιμές υλικών χωρίς συντελεστές ασφαλείας ή εμπιστοσύνης.

Προκειμένου να εισάγει έναν έλεγχο κριτηρίου επιτελεστικότητας, ο χρήστης πρέπει να ορίσει την ονομασία του κριτηρίου, τον τύπο του κριτηρίου (δηλ. την ποσότητα απόκρισης που θα ελεγχθεί: παραμόρφωση υλικού, καμπυλότητα διατομής, γωνία στροφής χορδής στοιχείου, διατμητική δύναμη στοιχείου, ικανότητα γωνίας στροφής στοιχείου ή ικανότητα στοιχείου σε διάτμηση για πλαισιακό στοιχείο και δύναμη/ροπή, παραμόρφωση, μετακίνηση, διατμητική δύναμη, θλιπτική δύναμη και ροπή κάμψης για μη πλαισιακά στοιχεία που εξαρτώνται από τον τύπο του στοιχείου) από το αναδυόμενο μενού,την οριακή τιμή του κριτηρίου επιτελεστικότητας, σε περίπτωση κριτηρίων με καθοριζόμενο από τον χρήστη όριο, να επιλέξουν την εξίσωση για τον υπολογισμό της οριακής τιμής, σε περίπτωση κριτηρίων με αυτόματα-καθορισμένα όρια, να ορίσουν τα στοιχεία στα οποία εφαρμόζεται το κριτήριο (αν έχει επιλεγεί ένα κριτήριο παραμόρφωσης, οι χρήστες πρέπει να επιλέξουν ένα υλικό από το αναδυόμενο μενού πριν ορίσουν τα στοιχεία), να ορίσουν την Απομείωση της Αντοχής του στοιχείου όταν έχει ξεπεραστεί η οριακή τιμή ενός ελέγχου (ο χρήστης μπορεί να εισάγει την απομένουσα αντοχή ως ποσοστό της ικανότητας ή να επιλέξει να αφαιρέσει το μέλος εντελώς, ή να το κρατήσει χωρίς απομείωση της αντοχής), να ορίσουν τον τύπο της δράσης κατά την επίτευξη κάθε ελέγχου: (i) διακοπή της ανάλυσης και ειδοποίηση στο αρχείο καταγραφής ανάλυσης (ii) παύση της ανάλυσης και ειδοποίηση στο αρχείο καταγραφής ανάλυσης (iii) χωρίς επιρροή στην ανάλυση και ειδοποίηση στο αρχείο καταγραφής ανάλυσης (iv) αγνόηση του συμβάντος, ο έλεγχος καθίσταται απενεργοποιημένος, να ορίσουν χρώμα για την ενεργοποίηση της γραφικής απεικόνισης στην ενότητα Απεικόνιση Παραμορφωμένης Μορφής της εξαγωγής δεδομένων και να επιλέξουν τα οπτικά εφέ, προκειμένου να ενεργοποιηθεί η γραφική απεικόνιση των ζημιών στην ενότητα Απεικόνιση Παραμορφωμένης Μορφής.

Σημαντικό: Οι χρήστες πρέπει να είναι προσεκτικοί όταν ορίζουν απομείωση της αντοχής, διότι αυτή η επιλογή μπορεί να οδηγήσει σε αριθμητική αστάθεια.

Σημειώσεις

Στα Κριτήρια Επιτελεστικότητας όπου επιτρέπονται μόνο θετικές τιμές, οι έλεγχοι πραγματοποιούνται έναντι της απόλυτης τιμής της ποσότητας απόκρισης της απαίτησης. Ενώ, στα Κριτήρια Επιτελεστικότητας όπου ορίζονται τόσο θετικές όσο και αρνητικές τιμές, ο έλεγχος πραγματοποιείται έναντι της προσημασμένης τιμής της ποσότητας απόκρισης και επιτρέπονται διαφορετικές τιμές για τις θετικές και τις αρνητικές τιμές. Στην τελευταία περίπτωση, αν οι χρήστες εισάγουν μια θετική τιμή κριτηρίου, το πρόγραμμα αυτόματα θα θεωρήσει έναν έλεγχο ΄μεγαλύτερο από΄. Αντιστρόφως, αν οριστεί μια αρνητική τιμή κριτηρίου, το πρόγραμμα το πρόγραμμα αυτόματα θα θεωρήσει έναν έλεγχο ΄μικρότερο από΄.
Έλεγχοι καμπυλότητας και παραμόρφωσης εκτελούνται στις Διατομές Ολοκλήρωσης των επιλεγμένων στοιχείων.
Κριτήρια Επιτελεστικότητας μπορούν να οριστούν για τον έλεγχο της απόκρισης μόνο των ανελαστικών πλαισιακών στοιχείων. Όμως, τα τελευταία, μπορούν πάντα να οριστούν ως ένα ελαστικό υλικό, το οποίο σημαίνει ότι τα κριτήρια επιτελεστικότητας μπορούν να εφαρμοστούν σε μέλη με ελαστική απόκριση.
Η εισαγωγή ελέγχων Κριτηρίων Επιτελεστικότητας κατά τη διάρκεια της ανάλυσης δημιουργεί μια μικρή αύξηση στον χρόνο της ανάλυσης για προφανείς λόγους.
Όταν ο υπολογισμός της ικανότητας των στοιχείων γίνεται αυτόματα απο το πρόγραμμα χρησιμοποιούνται μέσες τιμές των υλικών χωρίς συντελεστές ασφαλείας ή εμπιστοσύνης, δηλ. στην περίπτωση Κριτηρίων Επιτελεστικότητας με αυτόματα οριζόμενο όριο.