Tomasz N

Z innej beczki. Wracając do tematyki filmowej przejdźmy z „8 pasażera Nostromo” do „Szklanej pułapki”. Ktoś pamięta tę scenę gdy B. Willis wyszedł na zewnątrz bez butków i próbuje wrócić przez okno ? Buja się, ale gołymi nogami nie potrafi szyby roztrzaskać. W końcu strzela i wpada przez rozsypującą się szybę do środka. Gdyby miał podkute buty, pewnie nie musiałby strzelać. Ale czy szyba stanowiła tu istotną przeszkodę ? Nietknięta tak i to mocną, uszkodzona już żadną. Ale spróbujmy to przekształcić, obracając o 90 stopni. Bierzemy taki szyb windowy i na każdym piętrze montujemy poziomo hartowaną szybę, zatykającą prześwit szybu. Następnie bierzemy chłopa w butach z ćwiekami w podeszwach i każemy mu skoczyć na to z góry. Pomijając opory powietrza jak długo będzie spadał, jeżeli jest to szyb windy w WTC ? 8 sekund czy dłużej ? Czyli czy szyby go spowolnią ?

Roman Różyński napisał: naprężenia Jak miło. A naprężeniom towarzyszą odkształcenia, nieprawdaż ? A połowa iloczynu odkształceń i naprężeń to energia. Czy aby nie sprężysta i utajona (w szybie) ? I czy nie można powiedzieć, że szyba ulega od niej samozniszczeniu ? hartowanie utwardza, co zaś twarde to i kruche-zazwyczaj. Szyba i bez tego jest twarda i krucha.

Roman Różyński napisał: Z tego co napisałeś wynika że zawalający się rdzeń pociągał jednak za sobą słupy, wcześniej napisałeś co innego. Gdzie napisałem ? Rozumiem że to pytanie to żart. Wcale nie. Chciałbym żebyś podał co niszczy całą szybę hartowaną, czyli co wprowadza do szła hartowanie, że się tak zachowuje. Bo stuknięcie gwoździem zwykłej szyby nie daje takiego efektu. Więc pytam co daje szybie hartowanie.

Roman Różyński napisał: Bo są hartowane. To wiemy z nazwy. Ale dlaczego się rozsypują? W końcu czy punktowe trącenie gwoździem jest aż tak silne, by rozsypała się cała szyba ? Tylko dlaczego rdzeń nie ma pociągnąć od razu za sobą słupów zewnętrznych padając albo chociaż ich zdeformować ? O tym też pisałem: Słupy stalowe były wprawdzie skrzynkowe, a ich stateczność w ramach ściskania osiowego zwiększał jeszcze sposób zamocowania (utwierdzenie) do krawędzi stropów międzykondygnacyjnych. Lecz w tym tkwiła właśnie pułapka, gdyż deformacje stropów wywołane przez zapadanie się rdzenia wprowadzały momenty zginające w zamocowaniach słupów, więc powodowały ich deplanację (zniekształcenie geometrii skutkujące lokalną utratą stateczności), a wciąganie ich do środka budynku w kierunku zapadającego się rdzenia skutkowało powstaniem coraz to większych mimośrodów.

Jak widzę temat staje się coraz bardziej odjazdowy. Ale Obcy wiele by tłumaczył. Jeżeli leciał tym samolotem i się skasował, to jak pamiętam z filmu, jego krew rozpuszczała wszystko, więc mogła załatwić rdzeń. Ale ja w innej sprawie. Romanie. Znane Ci są zapewne hartowane szyby np w samochodach. Stuknie się w nie gwoździem i rozsypują się w drobny mak. Wiesz dlaczego tak się dzieje ?

Roman Różyński napisał: Tylko skąd te przeguby i to dwa ? Zastanawiam się czy czytasz cudze posty ? Ale chyba tak bo cytujesz, więc mamy dilemat: czytasz i zaraz zapominasz (w trylemacie Lema między tym było jeszcze zrozumieć, ale tu tego nie widzę). W moim poście z 26 sierpnia (czyli sprzed 5 dni) w tym temacie: Prosta analiza skali pokazuje, że po wypadnięciu podpory środkowej jaką jest rdzeń, rozpiętości stropów rosną dwukrotnie, co, wobec zależności momentu od ich kwadratu, daje czterokrotnie większe wytężenie płyty. W takim wieżowcu stropów nie projektuje się z 300% zapasem nośności, co oznacza, że w stropie na długo przed zawaleniem wytworzą się dwa przeguby, jeden przy słupach zewnętrznych, drugi przy ścianie rdzenia. Roman Różyński napisał: Jakich momentów Zginających maksymalne momenty powstają na najdłuższym ramieniu. W korbach, nie płytach. Czyżbyś studiował mechanikę maszyn parowych ?

Romanie. Moje pytanie o studia wynikało z tego zdania: Tylko skąd te przeguby i to dwa ? Student mechaniki nie pytałby o to, bo wiedziałby, że w powstaną w miejscach ekstremalnych momentów (przed powstaniem przegubów). I umiałby je sobie znaleźć rozwiązując prostą obustronnie utwierdzoną belkę, której jedna podpora osiadła (właściwie nie powinien rozwiązywać, wykres winien znać na pamięć). A stwierdzenie w dyskusji bądź co bądź o budownictwie: Nie znam współczynnika dla budownictwa jest godne Franza Fiszera. Może zmieniłbyś inicjały ?

Ja skończyłem porządne technikum budowlane w Bytomiu. A pytam się dlatego, że za studentem mechaniki winna stać wiedza nie wiara. PS. A tak na marginesie. Jeżeli w maszynach współczynnik bezpieczeństwa jest 3,5 to w samolotach wynosi pewnie 5 ?

Romanie, Ty naprawdę studiujesz mechanikę ?

To może skończę ten wywód. Zastanówmy się co się dzieje gdy ΔEz = 0 Wtedy: ΔEk = mgΔh Zapewne niewielu ten wzór się z czymś kojarzy, ale jest to „energetyczna” forma równania swobodnego spadku ciała w próżni w ziemskim polu grawitacyjnym ! Czyli: Jeżeli zapas nośności wynosi zero, zapadanie się budynku przebiega bez oporów, jak spadanie w próżni ! Żeby zrozumieć dlaczego tak jest, przekształćmy wzór wyjściowy podstawiając doń wzór na ΔEz Mamy wtedy: ΔEk = mgΔh – (ΔEmax– ΔEs) Pozbywamy się nawiasów, przegrupowujemy, dodajemy nawiasy i mamy: ΔEk = mgΔh +ΔEs– ΔEmax = (mgΔh +ΔEs) – ΔEmax I tu wszystko widać. W zniszczeniu konstrukcji (człon ΔEmax) ma udział nie tylko grawitacja (człon mgΔh), ale i zawarta w konstrukcji energia sprężysta (człon ΔEs). Gdy konstrukcja jest w 100 % wytężona (zapas nośności równy zero), konstrukcja ulega nie tyle zniszczeniu, co samozniszczeniu, od wydzielającej się utajonej w niej energii sprężystej, a zapadanie wygląda jak spadanie w próżni, gdyż cała grawitacja „idzie” w przyspieszenie. W tym momencie rdzenia wcale nie trzeba wysadzać na całej długości. Wystarczy go podgrzać, by jego nośność spadła na tyle, by być równą maksymalnej nośności (zerowy zapas nośności). Wtedy rdzeń poniżej nie stawia spadającej górze praktycznie żadnych oporów gdyż wydzielająca się z rdzenia utajona w nim energia sprężysta dokonuje jego samodestrukcji równie dobrze jak materiał wybuchowy. I wszystko nam spada jak w próżni.

Światło jak dźwięk jest rozchodzącym się w ośrodku zaburzeniem. Stąd żeby coś stało się niewidzialne, pozostając w tym samym miejscu, bez zasłaniania, trzeba zmienić parametry ośrodka go otaczającego, a konkretnie jego przenikalność magnetyczną i elektryczną. Najlepiej od razu tą w próżni. Ale to są podobno stałe fizyczne. Wie ktoś jak je zmienić ?

Właśnie że idzie !!! Florku masz w domu (mieszkaniu) dzwonek ? On ma w środku elektromagnes czyli żęlazo owinięte drutem przez który płynie prąd. Całkiem jak w Filadelfii. Więc może poproś kogoś by go za drzwiami nacisnął, a sam patrz czy zniknie w mgle i poświacie. I nie pytaj komu bije ten dzwon ...

Pojawienie się przegubów izolujących z zakresie sił pionowych rdzeń od słupów zewnętrznych tłumaczy dlaczego zapadanie się rdzenia nie przenosi się na elewację. (przez dwa przeguby siły takie nie przechodzą). Tłumaczy też dlaczego dla obserwatora z zewnątrz wieże walą się raz a dobrze. Jest tak bo długotrwałego walenia się rdzenia nie widzi. Widzi natomiast jak walą się zewnętrzne słupy stalowe, które zgodnie z mechaniką tak się mają walić, bo po odchyleniu od pionu przez wciągające do środka stropy, walą się jak słupy które uległy wyboczeniu, a te walą się raz a dobrze. ================= No to może zajmijmy się tym czasem spadku. Gdy nie ma danych szczegółowych, najczęściej podchodzi się do tematu z drugiego końca, czyli od energii. Spójrzmy na zagadnienie, dlaczego coś stoi, z punktu widzenia energii. Trwałość materiałów wynika z istnienia energii wiązania. Jest to energia ujemna, czyli taka, którą trzeba dostarczyć materiałowi, by zniszczyć wiązania międzycząsteczkowe. Energia ta wydziela się podczas powstawania materiału jako ciepło np. podczas reakcji chemicznych, stąd bardzo trwały dwutlenek węgla powstaje w wyniku połączenia (spalania) węgla w tlenie. Podobnie grzeje się wiążący beton. Ale może to być też ciepło przemiany fazowej, czyli przejścia z cieczy w ciało stałe, jak w przypadku żelaza czy stali. By zniszczyć materiał musimy co najmniej dostarczyć część tej energii wydzielonej podczas wiązania z powrotem materiałowi. Kując młotkiem beton, rozkruszając go, właśnie to robimy. Pracujemy czyli dostarczamy energię. Istnienie tej ujemnej energii w materiale tłumaczy również dlaczego podgrzewanie materiału zmniejsza jego wytrzymałość. Dodanie ciepła to wyższa temperatura, to większa ruchliwość cząstek, to wyższa energia wewnętrzna jego cząstek, co w jakimś stopniu przekłada się na zmniejszenie wielkości tej ujemnej energii wiązania (ale tylko „w jakimś stopniu”, bo to już są zjawiska w mikroskali, regulowane mechaniką kwantową). Kiedy spojrzymy na coś większego, budynek, jest podobnie. Zbudowany jest z materiałów, które mają w sobie tę energię wiązania. Ale przekładanie jej ogólnej ilości zawartej w materiałach zużytych do jego budowy na jego trwałość jest przesadzone. By go zniszczyć nie trzeba niszczyć wszystkich wiązań międzycząsteczkowych, do jego zniszczenia wystarczy by zniknął znikomy ułamek energii wiązania, zawarty w istotnych miejscach jego konstrukcji. Poza tym tak byłoby w stanie nieważkości, a tymczasem konstrukcja znajduje się w polu grawitacyjnym Ziemi, nadającym ciałom ciężar, którego przenoszenie napręża materiały konstrukcji, czyli dostarcza im pewnej wewnętrznej energii sprężystej. Lina mostu Golden Gate musi się naciągnąć parę metrów by unieść wiszącą na niej jezdnię, a pylony mostu muszą się skrócić o parę centymetrów by ją utrzymać. Fakt, że nie jest sprężyną i tego naciągnięcia nie widać, nie zmienia faktu, że jest naciągnięta i po zdjęciu ciężaru jak sprężyna się skróci. Ale ogólny wzór obowiązuje i zawsze możemy powiedzieć, że każda trwała konstrukcja ma w sobie pewien niedobór energii, dopiero którego dostarczenie powoduje, że się wali. Jeżeli maksymalną wartość umownej* energii wewnętrznej, po której wchłonięciu konstrukcja wali się, określimy jako Emax, a energię sprężystą zawartą w konstrukcji jako Es, to algebraicznie wygląda to tak: Budynek stoi gdy: Emax > Es (* - umownej, bo ona nie jest jedna i może mieć różne wartości wynikłe z mechanizmu zniszczenia. Ale dla konkretnego przypadku przebiegu zniszczenia jest jedna jedyna) Co możemy przekształcić wprowadzając wielkość zwaną zapasem nośności Ez = Emax – Es Budynek stoi gdy zapas nośności Ez jest większy od zera, Możemy to również zastosować nie do całości konstrukcji, a do jej fragmentu czy elementu: ΔEz = ΔEmax – ΔEs Co znaczy że: Element (fragment) konstrukcji zachowuje trwałość, gdy jego zapas nośności ΔEz jest większy od zera. ==================== Przejdźmy do walenia się wież. Spadający górny fragment wieży (powyżej miejsca uderzenia samolotu) nabywa energii kinetycznej Ek. Równocześnie wykonuje pewną pracę W na zniszczenie konstrukcji poniżej. Spadłszy niżej zmniejszył swą energię potencjalną Ep w polu grawitacyjnym Ziemi. Załóżmy że ten fragment ma masę m i opadnie o Δh ΔEk = ΔEp – W Zmiana energii potencjalnej jak wiadomo wynosi: ΔEp = mgΔh Praca W wykonana na zniszczenie jest równa naszemu zapasowi nośności ΔEz zniszczonych na skutek opadnięcia o Δh elementów konstrukcyjnych. Mamy zatem ostatecznie wzór: ΔEk = mgΔh – ΔEz Panie Romanie, mógłby Pan ocenić te moje domoroślackie wywody ? Oczywiście biorąc pod uwagę, że jest to forum historyczne (za wzory i tę deltę część forumowiczów przepraszam, ale bez nich już się nie dało).

O trafianiu w gąsienicę już było: https://forum.historia.org.pl/index.php?sho...rt=#entry163451

Ja to nawet chwalę "Sadowę", po której wszyscy się przejeżdżają jak po łysej kobyle (opisać bitwę - każdy potrafi (na swój sposób), wyciągnąć prognozy Engelsa - bezcenne) .

Jest obrazowe, ale oddaje istotę. Każde opakowanie przekazuje część swych cech temu co w środku. Mogę to też napisać bardziej naukowo: Obowiązujące hipotezy wytężeniowe przypisują główne znaczenie w zniszczeniu składowej dewiatorowej tensora naprężeń, tymczasem mocne opakowanie powoduje zwiększenie znaczenia pomijanej w nich składowej kulistej tegoż tensora. Ale śledzie chyba lepiej przemawiają.

Szczerze mówiąc cała teoria (wzory) związana z odpornością pancerzy to lipa. Liczy się eksperyment i modelowanie 3D. W "naukowych" wzorach współczynnik wynikający z eksperymentu pojawia się po prostu później i stąd to wygląda tak mądrze. Co do twardości pancerzy, akurat to jest stosunkowo proste. Im coś twardsze tym kruchsze, więc wyłącznie twardy pancerz, podobnie jak wyłącznie bardziej plastyczny, są słabsze od ich połączenia. A dlaczego twarde na wierzchu ? Tu z kolei wchodzi w grę efekt śledzi. Trudno nimi zabić (chyba że zepsute), natomiast dostać nimi w puszce, to pewne kalectwo.

Stal stalą. A utwardzenie powierzchni ? Twardość powierzchni ma istotny wpływ na odporność.

A jakie parametry poza grubością pancerza bierzecie pod uwagę oceniając odporność np dla pełnych płyt stalowych ?

Jak należy rozumieć te długości odpowiadające kolorom. Rzeczywista grubość pancerza ? Przeliczeniowa grubość pancerza ?

Roman Różyński napisał: Z jakiego powodu ? Bo chyba nie od wstrząsu. Może napisz całą swoją wersję tak jak ja, bo do fragmentów ciężko się odnosić nie wiedząc co z czego wynika, u mnie jest jasno-mam nadzieję. więc poproszę o całą analizę Twojego autorstwa w jednym poście, będzie wygodniej. Widzę, że mnie nie czytasz, bo już to podałem w poście z 7 sierpnia. Pozwolę sobie powtórzyć dla Ciebie mój opis mechanizmu zapadania się rdzenia: Beton jako materiał kruchy wali się bardzo powoli. Najpierw pojawiły się na ścianach rdzenia poziome i ukośne rysy poprzeczne, przechodzące powoli w większe pęknięcia, potem beton zaczął wzdłuż tych pęknięć odpryskiwać takimi trójkątami z obu stron ściany, aż w końcu pęknięcie w przekroju wyglądało jak klepsydra. Od tego momentu proces niszczenia przyspieszał, gdyż cały ciężar góry WTC stał w tym momencie na tej cienkiej „szyjce” klepsydry. Powolne zapadanie się rdzenia powodowało deformację stropów, nadal podtrzymywanych na zewnątrz przez nadal nośne stalowe słupy. W ten sposób płyta stropu zaczęła się odchylać od poziomu w kierunku zapadającego się rdzenia, wywołując momenty zginające w zamocowaniach słupów. Poza tym na moje zapytanie: Czy mam rozumieć, że opisany przeze mnie mechanizm walenia się wież uważasz za poprawny ? napisałeś: Właściwie nie mam większych zastrzeżeń. Więc może nie wracajmy do początku.

Roman Różyński napisał: To wyjaśnij skąd wzięłyby się te przeguby ? To proste. Wystarczy podejść do zagadnienia od strony maksymalnych możliwych odkształceń. Rdzeń powoli ale ciągle osiada, zatem strop powyżej pęknięcia rdzenia nieuchronnie doznaje odpowiadających temu osiadaniu odkształceń. Jeżeli konstrukcję poddamy odkształceniom przekraczającym dopuszczalne dla danego materiału, materiał ten w zależności od swej charakterystyki albo uplastyczni się, albo pęknie lub się rozkruszy. Stal jest materiałem sprężysto plastycznym, stąd wpierw się uplastyczni, potem pęknie. Beton jest materiałem kruchym, stąd albo pęknie (rozciągany) albo się rozkruszy (ściskany). Jak zatem zachowa się żelbet, będący połączeniem tych dwóch materiałów, a konkretnie wyłamywana w zamocowaniach płyta żelbetowa (ze względu na osiadanie jednej podpory) ? Wszystko zależy od jej zbrojenia, czyli rozmieszczenia i ilości prętów stalowych zatopionych w betonie. Jeżeli jest go dużo, zmiażdżeniu ulegnie beton w strefie ściskanej, który po prostu "wypłynie" spomiędzy zbrojenia pozostawiając je gołe (ale ciągłe). Jeżeli będzie go za mało, wkładki zbrojeniowe "popłyną" (naciągną się plastycznie) w strefie rozciąganej, a beton, który nie może "popłynąć" pęknie. W miarę dalszego przemieszczania się podpory, rozwarcie pęknięcia będzie rosło i gdy będzie odpowiednio duże, styk betonu obu stron pękniętej płyty będzie tak wąski, że beton w strefie ściskanej zostanie zmiażdżony i również wypłynie spomiędzy zbrojenia pozostawiając gołe druty (ale ciągłe). Zatem w obu przypadkach kończy się to lokalnym fragmentem gołych drutów zbrojeniowych, które jako wiotkie realizują poszukiwany przegub w sztywnej płycie.

Roman Różyński napisał: Ale co to ma do rzeczy ? Przecież piszesz że rdzeń się zawala. No to pociąga nie tylko połowę którą trzymał ale i tą opartą o słupy powodując ich wciąganie. Cieszę się, że jesteśmy zgodni. A "ma do rzeczy" o tyle, że Ty na potwierdzenie swej teorii wysadzenia przywołałeś nie jeden a trzy argumenty: pierwszy - o czasie spadania drugi - o braku przenoszenia się efektów zapadania rdzenia na zewnątrz (a według Ciebie powinny się przenosić) trzeci - o obserwowanym z zewnątrz jednorazowym, a nie kilkuetapowym zapadnięciu się budynku, (według Ciebie "zapadanie bez wspomagania C4" winno przebiegać kilkuetapowo). W tej chwili zajmowaliśmy się drugim. Jak rozumiem zgadzasz się ze mną, że wytworzenie dwóch przegubów w stropach między słupami zewnętrznymi, a rdzeniem powoduje, że zapadanie rdzenia jest niezależne (w zakresie sił pionowych) od ścian zewnętrznych do czasu aż istotny staje się schemat pracy stropu jako cięgna. Zatem zapadanie rdzenia może (zgodnie z mechaniką) nie przenosić się przez dłuższy czas na elewację. Jeżeli zgodni jesteśmy co do drugiego, to może przejdziemy do trójki ?

Roman Różyński napisał: Tak się składa że rdzeń nie jest dla ozdoby ale do niego przymocowane są stropy, zapadanie rdzenia powoduje niemal jednocześnie zapadanie się stropów trzymanych już tylko z zewnątrz przez słupy które spowolnią ten spadek. Wybacz ale też o tym piszę (chyba że podział obciążeń pół na pół ma dla Ciebie inne znaczenie). Strop nie może być "trzymany już tylko z zewnątrz przez słupy" bo jest, jak napisałem, na to za słaby. W związku z tym powtórzę: wytworzą się w nim wcześniej przeguby, a to jest już zupełnie inny schemat statyczny. Nie wątpię, że potrafisz go narysować i obliczyć sobie reakcje w podporach. Nie jest przypadkiem znowu pół na pół ?

No to już znam istotę założeń do Twej teorii. Ale czy Twoim zdaniem mój poprzedni post może być z punktu widzenia mechaniki poprawną odpowiedzią na Twoje pytanie: To jak ? Cała konstrukcja się wali 2 godziny , z zewnątrz nic nie widać a ściany zewnętrzne z oknami stoją sobie i jak już wszystko się zawaliło to też się rozsypują ?