از مهم‌ترین دغدغه‌ها در صنعت ساخت و ساز ایمنی ساختمان‌ها است که مهندسان با چالش‌های آن رو به رو هستند. اصول مقاوم سازی ساختمان با سیستم‌های جداسازی لرزهای مفاهیم و اهداف مشخصی دارد که در ادامه با ان‌ها آشنا خواهیم شد.
مفهوم و اصول مقاوم سازی ساختمان با سیستم جداسازی لرزهای
بهره بردن از جداسازی لرزهای به استحکام و مقاومت کلی سازه در برابر زلزله کمک می‌کند. در سال‌های اخیر جداسازی لرزهای کاربرد گسترده‌ای در صنعت ساختمان پیدا کرده است. هدف اصلی استفاده از سازه‌های مقاوم سازی جدسازهای لرزهای جلوگیری از انتقال مستقیم نیروی زلزله است.
در اغلب سیستم‌های مقاوم سازی لرزهای جداگرهای ارتعاشی در قسمت تحتانی سازه قرار می‌گیرند و به این دسته از جداسازهای لرزهای، جداسازهای پی می‌گویند.
مکانیزم عملکرد جداسازها
منظور از جداسازی لرزهای، جداکردن بخشی یا کل سازه از زمین است که پاسخ‌های لرزهای را کاهش می‌دهد و در زمان وقوع زلزله مانند یک ابزار محافظتی عمل می‌کند که ساخت آن به سال‌ها قبل برمی‌گردد.
روش مرسوم طراحی این سازه‌ها براساس ظرفیت سازه می‌باشد و با افزایش مقاومت و تأمین شکل پذیری ساخته میشود. در اجرای جداسازهای لرزهای، ابعاد اعضای سازهای و اتصالات افزایش می‌یابد و مهار بندی جانبی صورت می‌گیرد.
هدف استفاده از جداسازهای لرزهای
همان طور که گفته شد از این سازه‌ها جهت منع انتقال نیروی زلزله استفاده میشود و عملکرد ان به گونه‌ای است که انرژی حاصل از زلزله را پیشگیری می‌کند. هدف اصلی این سازه‌ها ایجاد فاصله بین دوره تناوب طبیعی می‌باشد.
کاهش تغییر مکان نسبی طبقات، به دلیل استفاده از مقاطعی با ظرفیت پایین هزینه اجرای سازه‌ها کاهش می‌یابد، مشکلات معماری را کم می‌کند و خسارت سازه به طور محسوسی کاهش می‌یابد. زمانی اهداف بالا اجرا می‌گردند که با افزایش پریود یا میرایی آن، خواص دینامیکی سازه تغییر کند و شتابی که در اثر حرکات زمین به وجود آمده است کاهش پیدا کند.
انواع سیستم‌های جداسازی لرزهای
جداسازی لرزهای الاستومری؛
برای اولین بار در سال 1979 در یکی از مدارس شهر یوگوسلاوی، نشیمن‌هایی از جنس لاستیک طبیعی ساخته شد که به حفاظت ساختمان کمک شایانی می‌کرد. با استفاده از این جداساز لرزهای حرکت افقی زمین به حرکت گهواره‌ای تبدیل می‌شد.
در قسمت‌های اطراف نشیمن جداساز لرزهای الاستومری بلوک‌هایی وجود دارد که جنس آن‌ها از شیشه اسفنجی می‌باشد. زلزله‌هایی که شدت کم دارند، بارهای حاصل از طرف تردد افراد و فشارها را تا حدود زیادی کاهش می‌دهد. همچنین این سازه جداساز لرزهای، ساختمان را در برابر فشارهای ناشی از وزیدن باد کمک می‌کند.
جداسازی لرزهای اصطکاکی؛
جهت تقویت عملکرد سازه‌های جداساز لرزهای از موادی همانند گرافیت، دلرین که از جنس پلاستیک حرارتی است، شن و ماسه و ورق‌های وینیل استفاده می‌گردد.
با بهره بردن از این جداساز اصطکاکی خالص در زیر ستون‌های آجری ایجاد میشود و موجب استحکام دیواره‌های باربر می‌گردد. به صورت عمده در ساخت و سازهای خانه‌های قدیمی از این نوع جداسازها استفاده می‌شده است.
جداسازی لرزهای لاستیکی طبیعی؛
جداسازهای لرزهای لاستیکی طبیعی به دو دسته تقسیم می‌شوند، قدرت میرایی بالا و قدرت میرایی پایین.
یکی دیگر از انواع جداسازهای لرزهای جداساز لرزهای لاستیکی با قدرت میرایی بالا است که در ساخت آن از موادی مانند روغن، رزین، بلوک‌های کربنی ریز و… استفاده شده است. جداسازهای لرزهای با قدرت میرایی پایین از منبسط شدن جانبی لاستیک جلوگیری می‌کنند و در صفحات فولادی نازک به کار می‌روند.
این صفحات سختی قائم را به صورت قابل توجهی افزایش میدهند. از نقاط ضعف این جداساز می‌توان به نیاز این سیستم به یک جداساز لرزهای اضافی و میراگر دیگر اشاره کرد.
جداساز لرزهای دارای پایه‌های اصطکاکی پس جهنده؛
این جداساز لرزهای شامل یک هسته لاستیکی و لایه‌های لغزشی می‌باشد. جداساز پایه‌های اصطکاکی پس جهنده از انواع جداسازهایی است که هیچ نوع بار قائمی را تحمل نمی‌کند. در بخش هسته لاستیکی این سازه میله‌ای از جنس فولاد قرار می‌گیرد تا توزیع تغییر مکان را در بین لایه‌های لغزشی بهبود دهد. این جداسازهای لرزهای ضریب اصطکاک بالایی دارند.
جداساز لرزهای اصطکاکی با حرکت رفت و برگشت یا آونگی
در سال 1986 یک سیستم جداساز لرزهای با قابلیت رفت و برگشت ابداع گردید که حالت لغزشی دارند. در این جداسازها یک بخش مفصلی وجود دارد که حالت لغزشی و سطح کروی دارد.
سطح کروی جداساز لرزهای اصطکاکی با حرکت رفت و برگشتی توسط موادی پوشانده شده است که که از ترکیبات کم اصطکاک و فولاد ضد زنگ ساخته شده است.
الاستومر مسلح با الیاف
در ادامه موضوع اصول مقاوم سازی ساختمان با سیستم‌های جداسازی لرزهای، یکی دیگر از انواع ان‌ها را برسی خواهیم کرد. این جداسازها به علت داشتن صفحات فولادی وزن زیادی دارند که گاهی به 1000 کیلوگرم می‌رسد به همین دلیل مهندسان و طراحان جداساز لرزهای مسلح با الیاف را اختراع کردند تا مشکلات این چنینی بر طرف گردد.
به کار رفتن الاف در این نوع سازه وزن نهایی محصول را کاهش می‌دهد. جنس این الیاف از پلیمر می‌باشد، به همین دلیل سختی و مقاومت بالایی دارد.
نکات مهم در رابطه جداسازهای لرزهای
- سیستم‌های کنترلی غیر فعال هستند و در کم کردن تأثیرات لرزهای سازه‌های حساس و استراتژیک مانند بیمارستان‌ها، پل‌ها، مدارس و نیروگاه‌های اتمی مؤثر میباشند.
- جنبه اقتصادی این سازه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. زیرا بدون اینکه به سازه خسارتی وارد کند موجب کاهش انرژی حاصل از زلزله میشود.
- جداگرهای ارتعاشی یک ویژگی مهم دارند و آن‌هم این است که انعطاف پذیری بالایی دارند و زمان تناوب اصلی سازه را افزایش میدهند.
جمع بندی؛ امروزه در صنعت ساخت ساز، استانداردها، دانش و فناوری تجهیزات به طور چشم گیری پیشرفت کرده است. حوادثی مانند زلزله، گاهی اوقات می‌تواند خسارات جبران ناپزیری از لحاظ جانی و مالی ایجاد کند.
جداسازی لرزهای، امروزه توانسته است تا حد زیادی ایمنی سازه‌ها را افزایش دهد. در کشور ایران زلزله‌هایی با ریشتر بالا هر چند سال یکبار اتفاق می‌افتد و انواع جداساز لرزهای در این زمینه کمک شایانی به پیشگیری از اتفاقات ناگوار می‌کند.
برای مشاوره رایگان با کارشناسان خبره ما در آهن هایپر و راهنمایی برای خرید با مناسب ترین قیمت با شماره زیر تماس بگیرید
۰۲۱-۷۲۰۲۵
مقالات مرتبط:
روش مقاوم سازی و تقویت ساختمان فولادی و بتنی
