آخرین دستاوردهای مقابله با زلزله در ساختمان

روشهای متفاوتی برای کاهش نیروی لرزه ای وجود دارد که از جمله آن ها کاهش وزن سازه می باشد که این امر باعث کاهش نیروی لرزه ای وارد شده می گردد. یکی دیگر از این روش ها نصب جداگرها می باشد. جداگرها با افزایش جابجایی سازه و کاهش شتاب لرزه ای نیروی زلزله را کاهش می دهند همچنین نصب میراگرها می تواند همانند کمک فنرهای ماشین با اتلاف انرژی و افزایش شکل پذیری تکانه زلزله را کاهش می دهند.

به گزارش  ایسنا، یکی از روش کاهش وزن ساختمان در سازه های بتنی برداشتن کامل طبقات فوقانی ساختمان می باشد که همیشه باعث کاهش برش پایه نمی شود، زیرا باعث کاهش ارتفاع سازه شده که این امر تغییر در دوره نوسانی ساختمان می گردد و مهندسان حتماً باید به این نکته توجه کنند . جداگر در تراز پی و زیر ستون ها اجرا می گردد و باعث افزایش جابجایی سازه ها می گردد ، میراگرها همانند بادبند نصب می گردد و نباید مانعی برای حرکت آن ها در زلزله مانند دیوارهای صلب وجود نداشته باشد.دراین مقاله روش های نوین کاهش شدت لرزه ای در ساختمان که در سومین همایش ملی عمران شهری ارائه گردیده است، سعی شده تا خوانندگان با موضوع آشنا و استانداردهای موجود در زمینه مطرح شود.

1. 2.       تکنیک  جدید افزایش مقاومت ساختمان‌ها در برابر زلزله

پژوهشگران دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به بررسی رفتار دینامیکی غیر خطی داخل صفحه‌ای دیوارهای آجری غیر مسلح حاوی بازشو تقویت شده با استفاده از پوشش‌های پلیمری FRP به منظور تقویت ساختمان‌های بنایی شدند. دکتر ارسلان کلالی، مجری طرح که آن را در قالب رساله دکترای مهندسی عمران گرایش سازه با راهنمایی دکتر محمد زمان کبیر ارائه کرده است، با اشاره به این‌که ساختمان‌های بنایی موجود، بخش قابل توجهی از ساختمان‌های کشور را تشکیل می‌دهند و زلزله‌های اخیر، بارها آسیب پذیری لرزه‌ای شدید این ساختمان‌ها را اثبات کرده است، اظهار کرد: ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای این سازه‌ها و بهبود عملکرد لرزه‌ای آنها، مساله‌ای است که دارای اهمیت زیاد اجتماعی و اقتصادی بوده و برای پاسخ به این چالش، روش‌های ارزیابی و تکنیک‌های تقویت به طور پیوسته در حال ترقی هستند.

وی افزود: استفاده از مواد FRP در تقویت سازه‌های بنایی، یک تکنیک جدید و امیدبخش است و با توجه به آنکه روش تقویت سازه‌های بتن آ‌رمه با کمک مواد FRP بسیار موفقیت‌‌آمیز بوده و حتی در مواردی به علت مزایای منحصر به فرد خود، به جایگزین مناسبی برای روش‌های معمول تقویت تبدیل شده است، لذا بررسی و ارزیابی این روش تقویت در سازه‌های بنایی ضروری و ارزشمند به نظر می‌رسد تا بتواند به عنوان یک روش جدید مقاوم‌سازی در کنار سایر روش‌های موجود قرار بگیرد.

دانش آموخته دکتری مهندسی عمران دانشگاه صنعتی امیرکبیر در بیان قابلیتهای این طرح اظهار کرد: سرعت زیاد در اجرا، سادگی کاربرد در یک سازه موجود، وزن سبک،  برای جابجایی و نصب آن به تجهیزات خاص و سنگین نیازی نیست و در فضاهای کوچک نیز به راحتی قابل استفاده است؛ همچنین جرم سازه و نیروهای اینرسی ناشی از تحریک لرزه‌ای را افزایش چندانی نمی‌دهد، مقاومت بالا، سختی بالا و نسبت مقاومت به وزن بالا، انعطاف پذیری زیاد در اجرا (ERP می‌تواند به شکل پارچه استفاده شود که این خاصیت در تقویت لبه‌ها و اتصالات بسیار مهم و کارآمد است- ضخامت بسیار کم صفحات FRP (عدم کاهش فضای موجود)، عدم آسیب به سازه اولیه، مقاومت بسیار خوب در مقابل حملات محیطی مانند: خوردگی و... که دوام بالای آنها باعث می‌شود در اکثر محیط‌ها قابل استفاده باشند و عدم مداخله در کاربری بنا در حین تقویت از جمله مزایای روش تقویت با FRP نسبت به سایر روش‌های موجود است.

وی با بیان این‌که مواد FRP در سازه‌های بنایی می‌توانند در دیوارها، ستون‌ها، گنبدها و قوس‌ها استفاده شوند؛ تصریح کرد: این روش در صنعت ساختمان، بخش مربوط به تقویت و مقاوم کردن ساختمان‌های بنایی موجود در مقابل زلزله کاربرد دارد.

کلالی تصریح کرد: در مواقعی که اجرای روش‌های متداول تقویت در سازه‌های بنایی، غیر عملی یا پرهزینه باشد، تکنیک نوین تقویت با FRP که در این رساله مورد مطالعه قرار گرفته، می‌تواند به عنوان یک گزینه جدید راهگشا باشد.

1. 3.       کاغذدیواری ضدزلزله هم ساخته شد

محققان آلمانی موفق به طراحی و ساخت کاغذ دیواری مقاوم در برابر زلزله شده‌اند که می‌تواند از تخریب و فرو ریختن دیوار در زمان وقوع زمین لرزه پیشگیری کند. به گزارش ایسنا، محققان مؤسسه تکنولوژی کارلسروهه آلمان با استفاده از الیاف شیشه‌ای با مقاومت بالا که به یکدیگر بافته شده اند، یک پوشش الاستیک بسیار قوی تولید کرده‌اند که می‌تواند انرژی ناشی از زلزله را به چهار جهت مختلف منتقل کرده و مانع از فرو ریختن دیوار شود. این کاغذ دیواری توسط چسب نرم و قابل انعطافی که از آب و دانه های پلی اورتان ساخته شده است، به دیوار اصلی متصل می‌شود.

پس از نفوذ چسب بداخل دیوار و تبخیر آب موجود، دانه های پلی اورتان پوشش بسیار مستحکم روی دیوار ایجاد می کنند که باعث انتقال انرژی ناشی از زلزله به جهات مختلف می‌شود. موریتس اوربان از محققان این مرکز تأکید می‌کند: کاغذ دیواری ضد زلزله در شبیه‌سازی زلزله مورد آزمایش قرار گرفته و به دلیل استفاده از این پوشش در دیوارهای خانه، ساختمان تخریب نشد. تولید تجاری پوشش دیواری مقاوم در برابر زلزله از سال جاری میلادی آغاز خواهد شد.

نشریه پنجره ایرانیان، سال پنجم ، شماره 55 ، اردیبهشت‌ماه 1391