بخشی از مقاله
چکیده
زلزله یکی از رخدادهای طبیعی است که سالانه خسارات اقتصادی و تلفات جانی قابل توجهی را در بسیاری از نقاط دنیا به کشورهای مختلف تحمیل میکند. همچنین اکثر نقاط کشور ما ایران و بویژه پایتخت آن شهر تهران، همواره در معرض وقوع زلزلههای قوی قرار دارد. یکی از فناوریهای نوین و مؤثر در بهسازی سازهها و پلها استفاده از تکیهگاههای جداساز لرزهای است. از آنجا که این فناوری بطور گسترده در سرتاسر دنیا استفاده میشود، اما در کشور ما ایران خلاء بکارگیری سیستمهای جداساز لرزهای در ساختمانها و سازههای با اهمیت و استراتژیک به دلیل وجود برخی موانع و عدم وجود راهکارهای مناسب به شدت احساس میشود.
هدف از ارائه این مقاله بررسی ضرورت توسعه و ترویج فناوری استفاده از تکیهگاههای جداساز لرزهای به منظور بهسازی سازهها و ساختمانهای کشور است. از اینرو، ابتدا موانع موجود در بکارگیری تکیهگاههای جداساز لرزهای مورد بررسی قرار میگیرد و پس از آن بطور خلاصه به راهکارهایی که میتواند این موانع را برطرف نماید اشاره میشود. سپس به بررسی دلایلی که ضرورت توسعه و ترویج استفاده از تکیهگاههای جداساز لرزهای در کشور را توجیه میکند مانند عملکرد لرزهای، توجیهپذیری اقتصادی، مزایای و معایب استفاده از سیستمهای جداساز لرزهای در مقایسه با فناوریهای مشابه پرداخته و در ادامه برخی از راهکارهای ارائه شده بطور خلاصه تشریح میگردد.
از مباحث ارائه شده در این مقاله دریافت شد که سیستمهای جداساز لرزهای از جنبههای مختلف مانند عملکرد لرزهای، توجیهپذیری اقتصادی و مزایای استفاده از آنها در مقایسه با فناوریهای مشابه دارای منافع و ویژهگیهای منحصربفرد بوده که این موضوع ضرورت توسعه و ترویج استفاده از سیستمهای جداساز لرزهای در سازهها و ساختمانهای کشور به منظور پیشبینی تمهیدات لازم جهت مقابله با پیامدهای ناشی از وقوع یک زلزلهی قوی را بیش از پیش به اثبات میرساند.
-1 مقدمه
زلزله یکی از رخدادهای طبیعی است که سالانه خسارات اقتصادی و تلفات جانی قابل توجهی را در بسیاری از نقاط دنیا به کشورهای مختلف تحمیل میکند. همچنین اکثر نقاط کشور ما ایران و بویژه پایتخت آن شهر تهران، از جمله مناطقی است که همواره در معرض وقوع زلزلههای متوسط تا قوی قرار دارد. یک راهکار اصلی به منظور کاهش خسارات اقتصادی و تلفات جانی بعد از وقوع یک زلزلهی قوی، پیشبینی تمهیدات لازم به منظور مدیریت بحران و امدادرسانی سریع به مصدومین است.
بهسازی و مقاومسازی ساختمانها، بویژه ساختمانهای آتشنشانی، بیمارستانها، مراکز حلال احمر و مدیریت بحران از جمله اقدامات مورد نیاز و ضروری به منظور آمادگی برای مواجهه با زلزلههای قوی در مناطق با خطر لرزهای زیاد و بسیار زیاد میباشد. همچنین پلها جزء شریانهای حیاتی شبکه حمل و نقل هر کشور محسوب میشوند که عملکرد و خدمترسانی آنها بعد از حوادث غیرمترقبه همانند زلزله بسیار با اهمیت است. خسارت غیرمستقیم اقتصادی ناشی از افزایش زمان سفر و فاصله همراه با خسارت مستقیم ناشی از تخریب پل میتواند به مقدار قابل توجهی برسد. به عبارتی دیگر، تخریب بسیاری از پلهای بزرگراهی ناشی از یک زلزله قوی، در زمانی که آنها برای ارائه خدمترسانی اورژانسی یا کمک به تخلیه یک منطقه آسیبزده، بیشتر مورد نیاز هستند، مسیرهای حیاتی حمل و نقل را قطع میکنند.
یکی از فناوریهای نوین و مؤثر در بهسازی سازهها و پلها، استفاده از تکیهگاههای جداساز لرزهای است. استفاده از این سیستمهای جداساز لرزهای در بهسازی سازهها بسیار مؤثر بوده و جزء فناوریهای نوین محسوب میشود و از آنجا که بطور گسترده در سرتاسر دنیا استفاده میشوند، اما در کشور ما ایران خلاء بکارگیری سیستمهای جداساز لرزهای در ساختمانها و سازههای با اهمیت و استراتژیک به دلیل وجود برخی موانع و عدم وجود راهکارهای مناسب به شدت احساس میشود. با برطرف نمودن موانع و چالشهای موجود و ارائه راهکارهای مناسب، این سیستمها جداساز لرزهای میتوانند بطور قابل توجهی جای خود را در صنعت بهسازی و مقاومسازی سازهها باز نموده و انقلابی نوین در صنعت ساخت و ساز کشور بوجود آورند.
علاوه بر این، با توجه به تحلیلهای مالی معتبر انجام شده در زمینهی قابلیت توجیهپذیری اقتصادی تکیهگاههای جداساز لرزهای به منظور بکارگیری آنها در سازهها، به راحتی میتوان اثبات کرد که بکارگیری این فناوری در مناطق با خطر لرزهای زیاد و خیلی زیاد در طی عمر مفید سازهها بطور قابلتوجهی منجر به جلوگیری از بروز هزینههای اضافی و هدر رفت سرمایه در سازههای جداشدهی لرزهایشده و کاملاً منطبق با سیاستهای اقتصاد مقاومتی در کشور است.
یکی از موانع اصلی اجرای سیستمهای جداساز لرزهای در سازهها این حقیقت است که جداسازی لرزهای در سازهها یک تغییر بنیادی نسبت به طراحیهای لرزهای متعارف بوجود میآورد، در صورتی که این فناوری در دورههای دانشگاهی تدریس نمیشود. علاوه بر این تعداد کتاب چاپ شده در این موضوع بسیار کم است. با وجود مزایای قابل توجه این فناوری، بدلیل عدم وجود یک دستورالعمل رسمی و معتبر، بسیاری از طراحان با این روش ناآشنا و استفاده از این فناوری برای آنها ناراحت کننده است.
هدف از ارائه این مقاله بررسی ضرورت توسعه و ترویج فناوری استفاده از تکیهگاههای جداساز لرزهای به منظور بهسازی سازهها و ساختمانهای کشور است. از اینرو، ابتدا موانع موجود در بکارگیری تکیهگاههای جداساز لرزهای مورد بررسی قرار میگیرد و پس از آن بطور خلاصه به راهکارهایی که میتواند این موانع را برطرف نماید اشاره میشود. سپس به بررسی دلایلی که ضرورت توسعه و ترویج استفاده از تکیهگاههای جداساز لرزهای در کشور را توجیه میکند مانند عملکرد لرزهای، توجیهپذیری اقتصادی، مزایای و معایب استفاده از سیستمهای جداساز لرزهای در مقایسه با فناوریهای مشابه پرداخته و در ادامه برخی از راهکارهای ارائه شده بطور خلاصه تشریح میگردد.
-2 موانع موجود در بکارگیری تکیهگاههای جداساز لرزهای و ارائه راهکار
با توجه به تحقیقات صورت گرفته دریافت شد که بسیاری از مشاورین و مهندسین طراح و همچنین برخی از کارفرمایان از قابلیتهای منحصر بفرد سیستمهای جداساز لرزهای آگاهند، اما تا کنون به علت وجود برخی موانع و نبود یک سری راهکارهای مناسب امکان استفاده از این سیستمهای جداساز لرزهای در سازهها وجود نداشته است. از جمله موانع موجود در بکارگیری تکیهگاههای جداساز لرزهای در ساختمانها و سازههای کشور عبارتند از:
1. طراحی و اجرای سیستمهای جداساز لرزهای در سازهها یک تفاوت و تغییر بنیادی نسبت به طراحیهای لرزهای متعارف - بهسازیها و مقاومسازیهای مرسوم - بوجود میآورد که این موضوع منجر به بروز چالشهایی برای مهندسینی که قصد طراحی سیستمهای جداساز لرزهای را دارند میشود.
2. بکارگیری سیستمهای جداساز لرزهای در سازهها منجر به افزایش هزینهها در حدود %3 تا %10 از کل هزینههای ساخت در کوتاه مدت و در حین ساخت میشود.
3. عدم تدریس این فناوری در دانشگاهها و مراکز آموزش عالی کشور.
4. کتاب چاپ شده در خصوص این فناوری در کشور بسیار کم است.
5. عدم وجود ضوابط آییننامهای و یا راهنمای مشخصات طراحی معتبر و کاربردی.
6. عدم وجود یک مرکز تحقیقاتی و آزمایشگاهی تخصصی به منظور کنترل و آزمایش تکیهگاههای جداساز لرزهای در کشور
بنابراین با برداشتن موانع موجود و ارائه راهکارهای مناسب این سیستمها جداساز لرزهای میتوانند جای خود را بطور قابل توجهی در صنعت ساختمان باز نمایند. از جمله راهکارهایی که میتواند منجر به برطرف نمودن موانع موجود در بکارگیری تکیهگاههای جداساز لرزهای در کشور شود، بطور خلاصه عبارت است از:
1. ارائه روشها و راهکارهای مناسب به منظور مدلسازی، تحلیل و طراحی تکیهگاههای جداساز لرزهای در سازهها.
2. ارائه یک روش معقولانه و کاربردی جهت طراحی منطقی و بهینه تکیهگاههای جداساز لرزهای.
3. برگزاری جلسات و سمینارهای تخصصی با محوریت استفاده از تکیهگاههای جداساز لرزهای در سازهها و ساختمانها.
4. چاپ و ارائه مقالات و گزارشهای علمی متعدد در زمینهی فواید و اهمیت بکارگیری تکیهگاههای جداساز لرزهای در سازهها و ساختمانها.
5. دستیابی به فناوری ساخت و تولید تکیهگاههای جداساز لرزهای.
6. راه اندازی خط تولید همراه با یک مرکز تحقیقاتی و آزمایشگاهی تخصصی به منظور کنترل فرآیند ساخت و آزمایش عملکرد تکیهگاههای جداساز لرزهای.
7. و در نهایت همکاری و مساعدت کلیهی دستگاهها و مسئولین ذیربط جهت برطرف نمودن موانع موجود و احتمالی
در ادامه این مطالعه برخی از راهکارهای ارائه شده در بالا بررسی و تشریح میشود.
-3 معرفی تکیهگاههای جداساز لرزهای متداول
-1-3 معرفی تکیهگاه جداساز لرزهای تک پاندول اصطکاکی - SFP -
در تکیهگاههای جداساز لغزنده اصطکاکی، عمل لغزندگی مبنای رسیدن به سختی افقی کم میباشد. اتلاف انرژی بواسطه لغزندگی در محل اتصال دو صفحه لغزنده از طریق میرایی اصطکاک حاصل میشود.
