بخشی از مقاله
چکیده
با مروری بر تارخچه ی زلزله در کشورمان به این نتیجه میتوان رسید که ساختمانهای موجود کشورمان در مقابل زلزله های شدید به شدت آسیب پذیر می باشند. این تجربه باعث افزایش سرعت انجام طرح های بهسازی لرزه ای ساختمان ها شده است. محققین انواع دستور العمل های بهسای لرزه ای را ارائه میدهند تا بتوانند در هنگام وقوع زلزله کمترین آسیب را داشته باشیم. ازمیان انواع طرح های بهسازی لرزه ای ارائه شده جداسازی لرزه ای از اهمیت بالایی برخوردار است. که در این تحقیق به طور مفصل درمورد علل و عوامل انواع این سیستم ها پرداخته شده و همچنین با کندوکاوی در ضواب بهسای لرز ای ،نشان داده می شود که جداسازی لرزه ای در تراز پی به منظور بهسازی لرزه ای در صورت استفاده صحیح از رواب و اجرای صحیح می تواند منجر به پاسخ های مناسب در هنگام زلزله و حتی سبب اقتصادی شدن سازه گردد.
مقدمه
ساختمانهای استفاده شده در کشورمان را می توان به دو دسته تقسیم کرد: دسته اول ساختمانهایی که طراحی و ساخت بسیاری از آنها مربوط به دوره هایی است که اطلاعات طراحی لرزه ای ساختمان ها نسبت به دوره های اخیر بسیار محدود بوده است و مقررات و ملزومات طراحی ساختمانها در آن دوره ها به هیچ وجه با دیدگاه های نوین طراحی لرزه ای ساختمانها و ظواب و مقررات آیین نامه های جاری تطابق ندارند.
لذا انتظار میرود چنین ساختمان هایی رفتار لرزه ای مطلوبی در مقابل زلزله ارائه ندهند. و ضررهای مالی و جانی بسیاری را متحمل بشویم. دسته دوم، ساختمانهایی که در حال حاضر و با استفاده از آیین نامه های جاری، اطلاعات و دانسته های امروز طراحی شده اند و ساخته، در حال ساخت و یا درآینده ساخته خواهند شد، که آنها را نیز باید از دیدگاه طراحی لرز های مورد بررسی قرار داده وآسیب پذیری یا عدم آسیب پذیری آنها را مشخص نماییم، تا در صورت وجود آسیب پذیری در آنها به دنبال علل و عوامل ناشناخته در بروز این آسیبها، نقاط ضعف در طراحی این ساختمانها را براساس آیین نامه های جدید آشکار نماییم.
در بهسازی، هدف آن است که بتوان به طریقی ظرفیت سازه را با نیاز لرزه ایش برابر ساخت.در برخی موارد ظرفیت سازه را افرایش میدهیم تا با نیاز لرزه ای آن برابر شود. به این افزایش ظرفیت سازه مقاوم سازی میگویند. مقاوم سازی میتواند با افزایش سختی - افزودن مهاربند ، دیواربرشی و ... - و یا افرایش مقاومت - ژاکت بتنی و فولادی و ... - انجام شود.در برخی موارد هم میتوان به جای آنکه ظرفیت سازه را افزایش دهیم تا به نیاز لرزه ای برسد نیاز لرزه ای را کاهش دهیم تا به ظرفیت سازه برسد.
کاهش نیاز لرزه ای سازه نیز میتواند از طرق مختلف انجام شود مانند : افزایش شکل پذیری ، کاهش جرم ، کاهش نامنظمی ، و استفاده از تکنولوژیهای نوین طرح لرزه ای مانند استفاده از جداسازی لرزه ای ، میراگرها و... . در نتیجه مقاوم سازی یکی از روشهای بهسازی لرزه ای سازه است. در این تحقیق انواع روش های نوین بهسازی پی مورد مطالعه قرار گرفته و نکات قوت و ضعف هر کدام بررسی شده اند. ما میدانیم که یکی از راههای مقاومسازی سازهها، کم کردن بار ساختمان است. اما از طرفی هم میدانیم که از بارهای زنده در ساختمان نمیتوان کم نمود.
بنابراین باید از بارهای مردهی ساختمان تا حد امکان کم کرد که منظور همان بارهای سازهای است. امروزه راههای گوناگونی برای کم نمودن و سبکسازی بارهای سازهای ساختمان ارائه شده است این روش یکی از راههای مقاومسازی سازهها در برابر زلزله است، اما آیا همیشه میتوان این راهها را ادامه داد؟ به همین دلیل، محققان در صدد برآمدند که روشهای جدیدتری را برای جلوگیری از خسارات زلزله ارائه دهند.یکی از روشهای ارائه شده ، جذب انرژی زلزله است. از مفیدترین راههای کنترل و کاهش ارتعاشات سازه، به کارگیری سیستمهای جداسازی لرزه ای میباشد.
لرزش سازهها میتواند باعث آسیب و تخریب سازهای و گاها ضرر های مالی و جانی جبران نشدنی گردد. لرزشهایی که بر اثر نیروی حاصل از زلزله ایجاد میگردد مقیاس وسیعی دارند و باعث شدهاند سازهها حتی در کشورهای پیشرفته نیز آسیب پذیر باشند. برای مقابله با نیروی زلزله فلسفه طراحی بهصورتی است که اجزاء سازهها با استقامت و شکلپذیری لازم طراحی شوند. خاصیت شکلپذیری سازه باعث میشود که اعضاء سازه پس از تحریک توس نیروهای لرزهای وارد محدوده رفتار غیرخطی شده و در نتیجه انرژی وارد بر سازه با استفاده از میرایی ذاتی مصالح مستهلک گردد. باید به این نکته توجه کرد که تغییر شکل پلاستیک اعضاء منجر به آسیب معینی به سازه می گردد این آسیب باید در حد قابل قبول محدود گردد.
یکی از سیستم های حفاظت لرزه ای که به طور گسترده ای در مناطق پیشرفته جهان در حال گسترش می باشد سیستم سیستم جداگرهای لرزه ای پایه می باشد. جداگر لرزه ای پایه که توس آقایان اسکینر و همکاران و نعیم و کلی در سال 1999 گسترش و به اوج رسیدند ، تکنیکی است که کاهش اثر یک زلزله را با اصل جداسازی سازه ساختمان از زمین مهیا میکند. در توسعه مقررات طراحی لرزه ای برای سازه های ساختمانی، بخش بحث برانگیز ترین موضوع کاهش نیروی جانبی زلزله می باشد که این کاهش یک راه حل خوب دارد و آن افزایش ضریب رفتار ساختمان R می باشد.
در جدا سازی لرزه ای دوره ی تناوب سازه به کمک تجهیزاتی که مطابق شکل 1 بین روسازه و بخش پایین دست آن قرار می گیرد افزایش می یابد. افزایش دوره تناوب طبیعی سازه موجب کاهش پاسخ لرزه ای سازه ها در زمان وقوع ارتعاشات با دوره تناوب حاکم کوتاه تر میگردد. در این سیستم به جای مقابله با زلزله در ساختمانها سازه را همراه با زلزله می کنیم. یعنی در مواقعی که زلزله به وقوع میپیوندد سازهی ما به جای این که مثل یک جسم صلب با نیروهای زلزله مقابله کند.
در ارتعاشات با زلزله همراه میشود و نیروهای زلزله را جذب می کند و سازه میراییهایی که زلزله به سازه میدهد را در درون خود خنثی می کند و این همان میرا کردن سازه است. به این نوع سازهها، سازههای دینامیکی میگویند. امروزه در جهان سازههای دینامیکی فراوانی وجود دارد که خود انواع مختلفی دارند.به دو طریق میتوان نیروهای زلزله را به طریق جدا سازی میرا کرد و کاهش داد. الف : میرایی در طبقات . ب: میرایی در پی ها .
