افزایش استحکام ساختمان در برابر زلزله

واکنش ساختمان به زلزله چگونه است ؟

وقتی که زلزله اتفاق می‌افتد، نیروهای افقی به سازه وارد می‌شوند. این نیروی افقی باعث ارتعاش دیوار، کف، ستون و... خواهد شد. تفاوتی که در حرکت پایین و بالای ساختمان وجود دارد، باعث به وجود آمدن فشار شدید روی سازه شده و در نتیجه ساختمان فرو می‌ریزد. ساختمان‌ها همیشه چه کوچک و چه بزرگ به دلیل لرزش زلزله مطابق با فرکانس طبیعی ذاتی خود، به این پدیده واکنش نشان می‌دهند. ساختمان‌های صلب با انحراف‌ های کوچک‌ تر و تکان‌های شدیدتر به زلزله واکنش نشان می‌دهند. 

اگر قرار است که یک سازه ساخته شود، باید نقشه اجرایی آن را به دقت بررسی کرد تا بتوان نقاط ضعف ساختمان را شناسایی کرد. در ساختمان‌هایی که در حال حاضر ساخته می‌شوند در ابتدا باید نقشه اولیه آن‌ها مورد ارزیابی قرار بگیرد و بعد از آن روش مناسب برای مقاوم‌سازی ساختمان انتخاب و اجرا شود. 

مقاوم سازی و افزایش استحکام با نبشی در برابر زلزله

همان‌طور که در مقدمه گفته شد، ساختمان‌ها باید دوام و استحکام کافی در برابر زلزله داشته باشند تا ایمنی خود را حفظ کنند.گوشه‌های هر سازه یکی از مهم‌ترین قسمت‌هایی است که زودتر از سایر قسمت‌های سازه آسیب می‌بینید. معمولا در گوشه‌های سازه از مقاطع فولادی مانند نبشی برای مقاومت در برابر زلزله استفاده می‌شود. این نبشی‌ ها باید بتوانند نیروهای لرزشی را تاب بیاورند تا استحکام سازه را تضمین کنند. 

کیفیت نبشی خریداری شده مهم‌ترین موضوعی است که در چنین مواردی باید به آن توجه کنید. به هر اندازه که نبشی استفاده شده در یک ساختمان کیفیت بالاتری داشته باشد، قطعا دوام و استحکام بیشتری هم برای سازه، به همراه خواهد داشت. نبشی‌ها بر اساس جنس، سایز، ضخامت و حتی روش تولید به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند و بدون‌شک تفاوت قیمت نبشی آهن آپ در هریک از این موارد است.

جدا از اهداف اولیه مقررات ملی ساختمان، افزایش ایمنی سازه در برابر زلزله اهمیت بالایی دارد که حتما باید در زمان ساخت یک ساختمان به این موضوع دقت کرد. یکی از مهم‌ترین اقداماتی که برای محاسبه عملکرد ساختمان در نظر گرفته می‌شود، محسابه آسیبی است که در اثر تغییر شکل عناصر سازه‌ای و غیرسازه‌ای قبل از ظرفیت آن در طول زلزله رخ می‌دهد. با روش‌های زیر که روش‌های مقاوم سازی نامیده می‌شوند، می‌توان این اقدامات را انجام داد:

• پی‌ریزی یک شالوده انعطاف‌پذیر و لرزه‌گیر
• محافظت از ساختمان‌ها در برابر ارتعاشات
• مدیریت بارهای قابل جابه‌جایی
• مقاوم‌سازی سازه ساختمان

مقاوم سازی سازه ساختمان بستگی زیادی به مقاطع فولادی استفاده شده در سازه دارد. اگر سعی کنید از مصالح فولادی مانند میلگرد، تیرآهن، نبشی و... با بالاترین کیفیت استفاده کنید، بدون شک سازه مورد نظر ایمنی بالایی هم خواهد داشت. با وجود اینکه می‌توان میلگردهای مختلفی در بازار فولاد پیدا کرد که هرکدام ویژگی‌های خوب و بارزی دارند؛ اما باید سعی کنید برندی را انتخاب کنید که کیفیت بالایی داشته باشد؛ به همین دلیل در زمان خرید این محصول باید به قیمت میلگرد خریداری شده هم دقت داشته باشید.

جدا سازی پایه

امروزه فناوری‌های مختلفی برای محافظت سازه در برابر زلزله وجود دارد. از جمله مهم‌ترین و کاربردی‌ترین روش‌ها باید به موارد زیر اشاره کرد:

1. دستگاه‌های جداسازی پایه
2. میراگرهای لرزه‌ای

جداسازی پایه یکی از مهم‌ترین تکنیک‌هایی است که به کمک آن می‌توان، آسیب به ساختمان‌ها را به حداقل رساند. جداسازی پایه، یک روش بسیار موثر در سازه‌های عمرانی است که با  کاهش تقاضای لرزه‌ای سازه به جای افزایش ظرفیت مقاومت در برابر زلزله کارآمدتر عمل می‌کند. در بسیاری از کشورها مانند: هند، ژاپن، نیوزلند، اسرالیا و... از این روش برای استحکام ساختمان در برابر حوادث طبیعی مانند زلزله استفاده می‌شود. 

دستگاه‌های جداسازی پایه معمولا شامل موارد زیر هستند:

• بلبرینگ‌های الاستومری
• بلبرینگ میرایی بالا
• بلبرینگ لاستیکی سرب
• بلبرینگ‌های لغزنده تخت
• بلبرینگ‌های لغزنده منحنی یا بلبرینگ آونگی
• بلبرینگ و غلتک

میراگرهای لرزه‌ای و تاثیر آن‌ ها بر مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله

میراگر یا دمپرهای لرزه‌ای نوعی دستگاه‌های هیدرولیکی هستند که برای این منظور استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها با کاهش دامنه ارتعاشات، باعث مقاومت سازه می‌شوند. این میراگرها در زمان ضربه زدن انرژی روی سازه قرار می‌گیرند. وقتی که ساختمان در اثر زلزله تاب می‌خورد، حرکت دمپر عقب می‌ماند و بعد از چند چرخه در جهات مخالف ساختمان حرکت می‌کند. این کار باعث کاهش نوسانات کلی خواهد شد. از این دستگاه‌ها برای کنترل ارتعاشات زلزله‌ای در ساختمان یا حتی پل‌ها استفاده خواهد شد. 

دیگر روش‌های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله

سازه‌های سنتی، مقاوم سازی سازه بیشتر تجربی است؛ درحالی که در سازه‌های دیگر، تحمل بارهای قائم بر عهده دیوار است. به جز دو روش گفته شده در بالا، برای مقاوم سازی سازه در برابر زلزله از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود:

• مقاوم سازی در برابر زلزله با کمک دیوار برشی
• استفاده از ژاکت بتنی برای مقاوم سازی
• روش FRP برای مقاومت و پایداری در برابر زلزله

مقاوم سازی ساختمان با استفاده از دیوار برشی یکی از رایج‌ترین روش‌هایی است که برای بسیاری از سازه‌ها استفاده می‌شود. در این روش دیوارهای برشی ساختمان را با استفاده از بادبندها یا همان مهاربند محکم می‌کنند. مهاربندها دو مدل عمودی و افقی دارند و برای افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای افقی و جانبی بیشترین کاربرد را دارند. 

در روش دوم یعنی، مقاوم‌ سازی ساختمان با استفاده از ژاکت بتنی، بیشتر برای اجزای ضعیف سازه مانند تیر، ستون و فونداسیون است. استفاده از این روش باعث افزایش ظرفیت باربری سازه در برابر نیروهای جانبی و افقی مانند زلزله خواهد شد. از دیگر مزایای استفاده از مقاوم سازی ساختمان با استفاده از ژاکت بتنی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• بالا بردن ظرفیت سختی اتصالات قاب
• بالا بردن ظرفیت برشی و خمشی
• بالا بردن وزن سازه (وقتی وزن سازه بیشتر باشد، سنگین‌تر است و می‌تواند در برابر حوادث طبیعی مانند زلزله دوام و استحکام بیشتری داشته باشد.)

به غیر از این دو مورد، روش سوم در اصل یکی از جدیدترین روش‌های برای مقاوم سازی ساختمان‌ها در برابر زلزله است. سیستم‌‌های پلیمری تقویت‌‌ شده با الیاف یا Fiber reinforced Polymer composites (FRP) به غیر از ساختمان‌ سازی در بسیاری از صنایع، خودروسازی، هوافضا و به طور کلی صنایعی که نیاز به دوام و استحکام بالایی داشته باشند، استفاده می‌شود. این سیستم وزن کم و در عین حال مقاومت بالایی دارد. امروزه از این روش نه تنها در ایران بلکه در بسیاری از کشورهای دیگر برای مقاوم کردن ساختمان‌ها استفاده خواهد شد. 

در نظر داشته باشید که برای طراحی و اجرای ساختمان‌های مقاوم به زلزله، مهندسان سازه باید از تمامی اصول و دستورالعمل‌های مربوطه پیروی کنند تا بتوانند فرآیند کار خود را به بهترین شکل پیش ببرند. همه این موارد گفته شده روش‌های خوبی برای مقاومت سازه در برابر حوادث طبیعی مانند زلزله هستند که در کشور ما اجرا می‌شود. 

سخن پایانی

همان‌طور که می‌دانید نمی‌توان جلوی پدیده‌های طبیعی مانند زلزله را گرفت، اما با روش و اقداماتی مناسب می‌توان ساختمان را در برابر زلزله مقاوم کرد و خسارت‌های مالی و جانی را به حداقل رساند. امروزه با کمک فناوری‌ها و دستگاه‌های جدید تا حدودی می‌توان این اقدام را انجام داد.

در این مطلب در مورد افزایش استحکام ساختمان در برابر زلزله توضیح دادیم. اگر می‌خواهیداز مقاطع فولادی مقاوم و بادوام در برابر زلزله استفاده کنید، می‌توانید به سایت https://ahanup.com مراجعه کنید و با کارشناسان تیم آهن اپ با شماره 03138030000 تماس گرفته و سفارش خود را ثبت کنید.