بخشی از مقاله
چکیده
باتوجه به زلزله های اخیرکشوروغیرمقاوم بودن بخش وسیعی ازساختمانهای موجوددرکشوروباتوجه به اهمیت زیادمسئله مقاوم سازی ساختمانهادرمقابل نیروهای لرزه ای، استفاده ازسیستم های نوین درصنعت ساخت وسازکشوربه امری اجتناب ناپذیرتبدیل شده است. دراین پژوهش ضمن معرفی انواع سیستم های جداسازلرزه ای وبیان مزایاومعایب هریک ازآنها، نحوه ی اجرای آنهاشرح داده می شودومکان های مورداستفادهازهریکدرساختمان بیان می گردد.
باتوجه به مطالعات انجام گرفته درزمین کنترل لرزه ای ساختمان، مشاهده شدکهسیستم های جداسازلرزه ای درسه تراز: زیرفنداسیون، سقف طبقات وترازبام قابل اجرا می باشد. همچنین برای ساختمان های تا15 طبقه استفادهازسیستم جداسازکارایی دارد. درنهایت می توان گفت که عملکردمناسب جداسازی لرزه ای ناشی ازامکان تغییرشکل قابل توجه جذب انرژی درسامانه ی جداسازی است، ازاین رودرنظرگرفتن مکانیزمی که حرکت آزادانه جداگرها راتامین کند، اصلی ترین نکته درطراحی واجرای این نوع سیستم هامی باشد.
-1 مقدمه
زمین لرزههای بسیار شدیدی که در سنوات اخیردرایران روی داده یادآوراین حقیقت است که کشورمادریکی ازمناطق دارای فعالیت بالای لرزهای قرارگرفته و هرازچندگاهی یک زلزله بزرگ باخسارتهای مالی وجانی بسیاردرآن اتفاق میافتد. گاهی میزان این خسارتها به حدی است که اثرات آن تاسالهابعداستمرارمییابند. درچنین شرایطی استفاده ازسیستمهای مناسب سازهای میتواندتاحدی آسیبهای ناشی اززلزله راکاهش دهد. اولین وظیفهی یک سیستم جداسازایجادتکیهگاهی برای سازه است که بتواندتغییرشکل افقی زیادی راتأمین کند. این عمل سبب میشودکه زمان تناوب مؤثرسازه افزایش یابدوحدکثر شتاب ایجاد شده درسازه دراثرزلزله ونیروهای اینرسی ناشی ازآن کاهش یابد.
درصورتی که میرایی سازه کم باشدامکان دارد در هنگام زلزلههای شدید حداکثرتغییرمکان جداسازبه500 میلیمترویابیشترنیزبرسد. درمیراییهای بالا، این تغییر مکانهاکمترند. بالابردن میرایی باعث میشودکه هزینههای جداسازی کاهش یابد، زیراتغییرمکانهای سازه بایدتوسط اجزاءجداساز، درزانقطاع زلزله و همچنین اتصالات انعطافپذیر برای خدمات غیرسازهای، نظیرآب، برق، گازوفاضلاب تأمین شود. ازدیگرامتیازات افزایش میرایی کاهش بیشترنیروهای اینرسی واردبرسازه میباشد. علیرغم این امتیازات بایدتوجه داشت که درمناطقی باتراکم بالااحتمال برخوردسازهها بایکدیگروجود دارد.[1]
گرچه طراحی واجرای سازه های مقاوم دربرابرزلزله موضوعی است که مستقیماًباایمنی وجان انسانهاسروکار داردوشدیداًموردتوجه پژوهشگران است، ولی بواسطهی حضور عوامل متعددوعدم قطعیت ها، دستیابی به راهحلی اقتصادی دراین زمینه باچالشهای فراوان همراه بوده ونوآوری درآن به کندی وبااحتیاط تحقق مییابد. باتوجه پیشرفتهای چشمگیردرعلم مهندسی وابداع سیستمهای نوین درصنعت ساخت وسازوهمچنین توسعه برنامههای کامپیوتری درتحلیل وطراحی این نوع سیستمها، ازاستفاده ازاین تجهیزات روزبه روزدر حال گسترش میباشد.
لذاباتوجه به اهمیت این موضوع دراین پژوهش ضمن معرفی انواع سیستمهای جداگر لرزهای مورداستفاده درساختمان، مراحل اجرای آنها شرح داده می-شودومکانهای مورداستفاده ازآنهانیزبیان میگردد. مسأله اصلی که یک مهندس سازه به منظورتأمین مقاومت لرزهای یک ساختمان باآن روبروست، چگونگی به حداقل رساندن تغییرمکان بین طبقهای وشتاب طبقات میباشد. تنهاراه عملی کاهش همزمان این دواستفاده ازسیستم جداسازلرزهای میباشد، مفهوم جداسازه لرزهای بسیارساده است؛ سیستم جداساز، با سختی افقی پایینی که بین سازه وپی ایجادمیکند، ساختمان یا سازه راازمؤلفه افقی حرکت زمین جدامیسازد.[1] نخستین وساده-ترین سیستم جداسازی پیشنهادشده یک سیستم لغزنده خالص بوده است. این سیستم درسال1909به وسیله یک پزشک انگلیسی بنام کلانتارینتز11پیشنهادشده است. اوپیشنهادکردکه ساختمان به وسیلهی یک لایه تالک ازپی جداشود.
[1] دردهه-های اخیرپژوهشهای متعددی درآمریکا، ژاپن، نیوزیلند، چین، هند، پاکستان، اندونزی و... برروی سیستم جداسازلرزهای انجام شده است.[2] درایران نیز تحقیقات گستردهای روی سیستم جداسازلرزهای صورت گرفته که ازجمله میتوان به مطالعات دکترتهرانیزاده وهمچنین تحقیقات دکترقدرتی امیری ومهندس بگدلواشاره کرد2]و.[3 همچنین درپژوهشی دیگرکه توسط رحیم زاده رفوئی صورت گرفت تأثیراستفاده ازسیستم جداسازبررفتارساختمانهای فولادی باقاب خمشی موردارزیابی قرارگرفت.[4] علوی وهمکاران درپژوهشی دیگربامدلسازی سه بعدی جداسازهای لرزهای درتحلیل ساختمانهای چندطبقه به مقایسهی پاسخهای دینامیکی واستاتیکی مزایای استفاده ازاین سیستم پرداختند.[5] درکل هدف ازاین مطالعه معرفی سیستم جداسازلرزهای به همراه روشهای اجرای آنهادرساختمان میباشد.
-2 سیستم جداساز لرزهای
باوجودانواع مختلفی ازجداگرهای لرزهای ازلحاظ جزئیات وساختاربه طورکلی تکنیک جداگرها مسیریکسانی راضمن رعایت یکسری معیارهای مشخصی را دنبال میکنند، اولین دستاورداین است که یک لایه با سختی جانبی کم بین سازه وفونداسیون ایجادمیکنندکه ازاین پریودسازه به مراتب بلندترازپریودطبیعیاش درحالیکه تکیهگاه ثابت داشت باشدخواهدشد. همانطورکه درشکل - - 1قابل روئیت است، افزایش پریودازحالت کم به میزان قابل توجهی باعث خواهدشدکه سازه ازناحیه حساس به شتاب خارج شده ودرنتیجه شبه شتاب سازه کاهش یابدودرنتیجه نیروی القایی زلزله به سازه کاهش خواهدیافت.
افزایش زمان تناوب و کاهش شبه شتاب طرح[6]
جداگرهای لرزهای دارای انواع مختلفی هستندکه می توان آنهارادردودستهی جداگرهای لاستیکی و جداگرهای اصطکاکی تقسیم بندی نمود. البته انواع جداگرهای نوین دیگری نیزوجوددارندکه درهیچ یک از دونوع بالاجای نمی گیرند ولی کاربردآنهابه اندازهی دودستهی فوق نمیباشند. دراین پژوهش بعلت محدودیت درنگارش مقاله فقط به معرفی سیستم جداسازلاستیکی باهسته سربی وجداسازآونگ اصطکاکی میپردازیم که پرکاربردترین انوع جداگردرایران وجهان میباشند. البته سایرانواع جداگردرجدول - 1 - نمایش داده شده است.
