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.‬‬