دانلود جدا ساز ارتعاش در سازه
Download
Report
Transcript دانلود جدا ساز ارتعاش در سازه
جدا ساز ارتعاش در سازه
يكي از راههاي مقاومسازي سازهها ،كم كردن بار ساختمان است .اما از طرفي هم ميدانيم كه از
بارهاي زنده در ساختمان نميتوان كم نمود .بنابراين بايد از بارهاي ُمردهي ساختمان تا حد
امكان كم كرد كه منظور همان بارهاي سازهاي است .امروزه راههاي گوناگوني براي كم نمودن
و سبكسازي بارهاي سازهاي ساختمان ارائه شده است اين روش يكي از راههاي مقاومسازي
سازهها در برابر زلزله است ،اما آيا هميشه ميتوان اين راهها را ادامه داد؟
به همين دليل ،دانشمندان و مهندسان در صدد برآمدند كه روشهاي جديدتري را براي
جلوگيري از خسارات زلزله ارائه دهند.يکی از روشهاي ارائه شده ،جذب انرژي زلزله است.
از مفيدترين راههاي كنترل و كاهش ارتعاشات سازه ،به كارگيري سيستمهاي جداسازي تودهاي
ميباشد.
شیوه جداسازی ساختمان باید بتواند اهداف زیر را تأمین كند:
توانایی در ایجاد انعطاف پذیری مناسب برای سازه
كاهش تغییر مكان كف به منظور افت خرابیهای سازه ای و غیرسازه ای
كاهش فركانس ارتعاشی سازه
كاهش نیروهای طراحی زلزله
به این منظور سه عنصر اساسی زیر در سیستم مورد نظر قرار میگیرد:
-1یک تکیه گاه انعطاف پذیر برای افزایش زمان تناوب سازه و در نتیجه کاهش نیروها
-2یک مستهلک کننده یا جاذب انژری برای کنترل تغییر مکان نسبی سازه و زمین در حد
طراحی عملی
-3یک سیستم ایجاد کننده صلبیت در برابر بارهای کم اثر نظیر باد یا زلزله های کوچک
همراهي يا جذب نيروهاي زلزله اين امكان را به ما ميدهد كه اگر زلزله به وجود آيد ،ما
ميتوانيم كمترين خسارت را داشته باشيم و اگر خسارتي ديده باشد ميتوان با تعويض آن
قطعه ,سازه دوباره مورد استفاده قرار گيرد كه اين خود يك مزيت بسيار بزرگ است.
اما بايد اين نكته را مد نظر داشت كه سازههاي استاتيكي از نظر قيمت هزينهي كمتري نسبت
به سازههاي ديناميكي دارند .اما با وقوع يك زلزله باز هم ميتوان اين نتيجه را گرفت؟ آيا
با از بين رفتن يك انسان باز هم ميتوان اين موضوع را مد نظر داشت؟
همان طور كه چندي پيش بر اثر وقوع يك زلزله در شهر بم ما چندين هزار از هموطنهايمان
را از دست داديم و در ژاپن با داشتن يك چنين سازهاي حتي ساكنان ساختمان وقوع زلزله
را احساس نكردند.
خود اين سيستم شامل چند نوع است ،كه سيستمهاي متداول آن شامل:
.1سيستم ثقلي
.2سيستم جكهاي هيدروليكي
.3سيستم فنري
.4سيستم هسته مرکزی
كه متداولترين آنها سيستم هستهي مركزي است.
سيستم ثقلی:
اين سيستم بر پايهي نيروي ثقل و وزن سازه بر روي ستونهاي اصلي يا ستونهاي وسط
طراحي می شود . .نحوه عملکرد اين سيستم به اين گونه است كه در اين سيستم در زير
ستونهاي اصلي يا ستونهايي كه در مركز يا وسط ساختمان قرار دارند ميراگرها را گذاشته
و ستونهاي كناري و گوشه كه كمترين بار ثقلي به آنها وارد ميشود را مستقيماً به پي
وصل ميکنند .اين سيستم نسبت به حرارت بسيار حساس است ،نمونه اجرا شده اين
سيستم در ايران ساختمان مجلس شوراي اسالمي است
سيستم جکهای هيدروليكی:
همان طور كه از نام آن پيداست ،نحوهي عملكرد اين نوع سيستم مشخص ميباشد .در
اين سيستم از جكهاي هيدروليكي (روغني) مانند جكهاي روغني ماشين استفاده ميشود.
اين جكها در زير تمام ستونهاي سازه قرار ميگيرند.
اما به علت هزينهي باال ,استفاده اين سيستم مقرون به صرفه نميباشد،
سيستم هسته مركزی:
اين سيستم متداولترين سيستم ارائه شده و اجرا شده در دنيا ميباشد .كه علت متداول بودن آن
اين است كه ايرادهاي سيستم ثقلي را ندارد و همچنين هزينهي باالي جكهاي هيدروليكي و
فضاگير بودن سيستم فنري را هم ندارد .در اين سيستم در زير تمام ستونها ميراگرها يا
جداسازهاي لرزهاي را قرار ميدهند .مواد اوليهي اين سيستم كائوچو و الستيك ميباشد .در
وسط اين جداسازها يك هستهي فوالدي يا سربی قرار دارد به همين علت به آن سيستم هستهي
مركزي گفته ميشود.
اگر سازهي ما فوالدي باشد بعد از اجرای جداسازها ,ستونها روي آنها اجرا ميشوند و
اگر سازه ما بتني باشد در روي صفحهي باالی ميراگرها ميلگرهايي قرار داده ميشود كه
قبالً جاي اين ميلهگردها مشخص شده است و اين ميلهگردها به صفحهي باال بسته
ميشوند ( همانند يك ستون بر عكس ) و بعد با اين ميلهگردها ستون بتن ريزي شده و
اجرا ميگردد.
طراحي اين جداسازها (ميراگرها) در ايران به صورت دستي انجام ميشود ولي نرمافرازهاي
طراحي اين نوع سازهها در جهان موجود ميباشد اما در ايران موجود نيست .از نمونههاي
اجرا شده اين نوع سازه در ايران ميتوان به فرودگاه امام خمينی (ره) و يا نيروگاه هستهاي
.بوشهر اشاره کرد
سازه به ,در اين سازه ها بايد درزي بين سازههاي مجاور اجرا شود تا در اثر ارتعاشات
ساختمانهاي مجاور برخورد نكند.
نتيجه گيری كلّی:
در اين نوع سازهها هدف اصلي آن است كه در طبقات پايين سازه را از پی جدا
کنيم تا بر اثر زلزله مودهاي واردبر ستون های فوقانی و در نتيجه کل سازه کاهش
يابد به کار بردن اين سيستم باعث پايين آمدن ضريب زلزله در ساختمان ها می
شود که اين امر باعث کاهش قطر ستون ها و در نتيجه به کار بردن ميله گردهای
کم تر شده ودر کل باعث کاهش وزن ساختمان می شود.
در اين نوع سازهها هزينهي اجرا 15تا 20درصد بيشتر از سازههاي استاتيكي است.
البته بايد اين نكته را هم مدنظر داشت كه در اين سيستمها تمام اثر زلزله از بين
نميرود .يعني كل ارتعاشات وارده را جداسازها نميتوانند بگيرند ولي ميتوانند
حداكثر نيروي زلزله را جذب كنند.