جاهای دیدنی تایلند که در سفرتان باید ببینید
نحوه ساخت ساختمان ضد زلزله
به گزارش طراحی نما رومی : نحوه ساخت ساختمان ضد زلزله می توانند در هر مقطع زمانی رخ دهند و کسانی که در مقیاس ریشتر قرار دارند می توانند خسارات جانی و مالی غیرقابل تصوری را پشت سر بگذارند. در طول تاریخ ما شاهد این بوده ایم که سازه های چشمگیر و کل جوامع در برابر امواج لرزه ای زمین لرزه نبرد می کنند. از زلزله سیچوان سال 2008 که 5 میلیون نفر را بی خانمان کرد تا زلزله هاییتی سال 2010 که تخمین زده است 1.5 میلیون بازمانده آواره هستند. طراحی ویلا با افزایش هرچه بیشتر آسمان خراش ها به ارتفاعات جدید ، اکنون مشخص شده است که باید اقدامات شدیدی انجام شود تا اطمینان حاصل شود که ساختمان توانایی مقاومت در برابر اثرات زلزله را دارد.
در چند دهه گذشته مهندسان برای تجهیز بهتر ساختمانها جهت مقابله با اثرات زلزله ، طرحها و مصالح ساختمانی جدیدی را ارائه داده اند. در دو بخش این مقاله ، ما خواهیم دید که چه اتفاقی برای یک ساختمان در هنگام زلزله می افتد ، اقدامات احتمالی برای جلوگیری از ریزش ساختمان چیست ، و در آخر چگونه می توان از خدمات BIM برای طراحی کارآمدتر استفاده کرد چنین ساختمانهایی.
چه اتفاقی برای ساختمان در هنگام زلزله می افتد؟
در هنگام زلزله موجهای شوکی وجود دارد که در فواصل کوتاه سریع و از جهات مختلف ارسال می شوند. ساختمانها در حالت ایده آل برای کنترل نیروی عمودی ، که به دلیل وزن آنها و گرانش زمین رخ می دهد ، مجهز هستند ، اما آنها نمی توانند نیروی جانبی به سمت دیگر ناشی از زمین لرزه ها را کنترل کنند. زمین لرزه بر روی دیوارها ، کف ها ، ستون ها ، تیرها و غیره تأثیر می گذارد و لرزش می کند. نحوه ساخت ساختمان ضد زلزله اختلاف بین نیروی درگیری در بالا و پایین ساختمان باعث ایجاد فشار شدید بر روی قاب پشتیبانی می شود و باعث پارگی می شود و در نتیجه کل ساختمان فرو می ریزد.
بار جانبی به کنار وقتی امواج وارد می شوند بسیار بدتر است که این اتفاق بیشتر می افتد وقتی ساختمان در زمین نرم و عمیق ساخته شود. علاوه بر این ، هنگامی که وزن در سطح بالاتر به ساختمان یا سازه اضافه می شود ، می توان ترک های کوچکی در بتن ایجاد کرد که احتمال تأثیر ساختمان در اثر زلزله را افزایش می دهد.
برای ساختن ساختمان ضد زلزله چه کاری می توان انجام داد؟
منطق طراحی ساختمان ضد زلزله تقویت ساختار و مقابله با نیروی زمین لرزه است. این زلزله انرژی را آزاد می کند که ساختمان را از یک جهت سوق می دهد. مهندسان اقدامات زیر را انجام می دهند:
1. جداسازی پایه:
یک روش مقاومت در برابر نیروهای زلزله شامل شناور کردن یک ساختمان در بالای پایه آن است. این کار با استفاده از سیستم بلبرینگ ، فنر و سیلندرهای بالشتک انجام می شود. این اساساً پایه ساختمان را بالاتر از زمین می برد. بنابراین ، هنگام وقوع زلزله ، پایه مرتعش می شود اما ساختار حرکت نمی کند.
2. نصب سیستم های میرایی:
سیستم های دمپر به منظور محافظت از یکپارچگی سازه ساختمان با جذب انرژی لرزه ای و کاهش تغییر شکل در سازه ها طراحی و تولید می شوند. میراگر لرزه ای به سازه اجازه می دهد تا در برابر هرگونه ورودی شدید انرژی مقاومت کند و تورم ، نیروها و شتابهای مضر را کاهش می دهد. میرایی به دو روش انجام می شود:
3. دستگاه کنترل ارتعاش:
در اینجا میراگر در هر سطح ساختمان بین ستون و تیر قرار می گیرد. این میراگرها از سر پیستون در داخل یک سیلندر تشکیل شده است که با روغن سیلیکون پر شده است. بنابراین ، هنگام وقوع زلزله ، انرژی لرزش را به سمت پیستون سوق داده و آن را به سمت روغن فشار می دهد.
4. قدرت آونگ:
این یک روش میرایی است که به طور قابل توجهی در آسمان خراش ها استفاده می شود. در اینجا ، یک توپ بزرگ با کابلهای فولادی و یک سیستم هیدرولیک در بالای ساختمان معلق است. هنگام برخورد زمین لرزه ، توپ مانند یک آونگ در جهت مخالف حرکت می کند تا ساختمان را تثبیت کند.
5. طراحی ساختمان:
از خدمات جزئیات فولادی می توان برای افزودن آرماتورهای حیاتی برای ثابت نگه داشتن سازه از طریق زلزله استفاده کرد. از مهاربندهای متقاطع استیل می توان برای قاب بندی قسمت خارجی ساختمان به شکل X استفاده کرد. این صلیب های فولادی می توانند نیرو را به زمین برگردانند و ضربه ساختمان به طور قابل توجهی کاهش می یابد. می توان دیوارهای برشی را به طراحی ساختمان افزود تا سختی قاب را اضافه کند و در نتیجه مقاومت ساختمان را نیز امکان پذیر سازد.
6. مواد مقاوم در برابر زلزله:
اگر مصالح به کار رفته در ساخت و ساز ساختمان قابلیت انعطاف پذیری بالایی داشته باشد ، ساخت ویلا در این صورت خود ساختمان می تواند تا حدی ظرفیت اتلاف انرژی یا تخلیه انرژی را داشته باشد. شکل پذیری ظرفیت مواد را برای ایجاد تغییر شکل های بزرگ پلاستیکی نشان می دهد. آجر و بتن شکل پذیری کمی دارند و می توانند انرژی بسیار کمی را جذب کنند. از طرف دیگر فولاد سازه ای می تواند در برابر نیروهای زلزله مقاومت بهتری داشته باشد زیرا فولاد تعبیه شده شکل پذیری مواد را افزایش می دهد.
نحوه ساخت ساختمان ضد زلزله
مهندسان و دانشمندان در حال بررسی مواد مختلف مختلفی هستند که توانایی تحمل نیروهای زلزله را دارند. مواد خاصی که می توانند استفاده شوند آلیاژهای حافظه شکل هستند که می توانند فشارهای سنگینی را تحمل کرده و دوباره به شکل اصلی خود برگردند. بسته بندی پلاستیکی تقویت شده با الیاف که از انواع پلیمرها ساخته شده است ، می تواند دور ستون ها بپیچد تا قدرت و شکل پذیری بیشتری داشته باشد.
در بالا ما تمام روشهای ممکن را بررسی کرده ایم که مهندسان می توانند ساختمانهایی را طراحی کنند که بتوانند در برابر نیروی زلزله مقاومت کنند. در مقاله بعدی ، ما به طور خاص در مورد مدل اطلاعات ساختمان ، و اینکه چگونه این روش جدید ساخت می تواند در ایجاد سازه های ایمن تر و مقاوم در برابر زلزله مفید باشد ، صحبت خواهیم کرد.
عواقب شدید زلزله یادآوری مکرر خطرات لرزه ای است که ساختمانهای ما را تهدید می کند. در مقاله قبلی ما در مورد طرح ها و مصالح ساختمان صحبت کردیم که می تواند در ایجاد ساختمانهای ضد زلزله کمک کند. در اینجا ، ما در مورد چگونگی استفاده از BIM ، به طور چشمگیرتر سرویس های BIM ساختاری برای دستیابی به دانش بهتر از شرایط ساختاری و غیر سازه ای نظم ساختمان برای ایجاد سازه های مقاوم در برابر زلزله ، توضیح خواهیم داد.
BIM برای سازه های مقاوم در برابر زلزله
BIM یک مدل سه بعدی هوشمند و غنی از اطلاعات است که نمایشی دیجیتالی از تمام خصوصیات عملکردی و فیزیکی ساختمان است. نحوه ساخت ساختمان ضد زلزله BIM نحوه برنامه ریزی ، طراحی ، مدیریت و حتی تخریب ساختمان را تغییر داده است. در زیر روش هایی وجود دارد که BIM می تواند مفید باشد:
1. مدل سازی زمین:
اگر پایه ساختمان روی خاک نرم یا پر از خاک نشسته باشد ، ممکن است کل ساختمان در زلزله فارغ از هر فناوری استفاده شده ، خراب شود. از این رو ، ساخت یک مدل دقیق زمین (DTM) از سایت برای دستیابی به بهترین درک مهم است. این مدل نه تنها محیط را در بر می گیرد بلکه امکان تخمین کارهای زمینی ، زمین ها و غیره را فراهم می کند. مدل دیجیتال زمین سایت ساخت و ساز را می توان از طریق روش هایی مانند نقشه برداری زمین ، نقاشی ساختمان فتوگرامتری و فناوری تشخیص و دامنه نور (LiDAR) بدست آورد. با ساخت یک مدل BIM بر اساس شرایط دقیق سایت ، هیچ چالش غیرمنتظره ای وجود ندارد که بتواند با شروع ساخت و ساز ساختمان ، بر پایه ساختمان تأثیر بگذارد.
2. استفاده از کدهای مناسب:
BIM همانطور که در بالا گفته شد دارای اطلاعات غنی است و می تواند برای اطمینان از اعمال تمام الزامات لرزه ای و کدهای دولتی در ساختمان مفید باشد. با ساخت هر چه بیشتر آسمان خراش ها ، قوانین و کدهای مختلفی وجود دارد که توسط دولت برای اطمینان از ایمنی ساختمان اعمال شده است. به منظور مشاهده این کدها نماهای سه بعدی بسیار حیاتی هستند. BIM همچنین می تواند در اعتبارسنجی کد ، نحوه ساخت ساختمان ضد زلزله شناسایی هر عنصر مهم و اصلاح سریع و همچنین مدل سازی عنصر مورد نیاز ، مورد استفاده قرار گیرد. این برای مصوبات دولت نیز مفید است.
3. تجزیه و تحلیل و شبیه سازی لرزه ای:
تجزیه و تحلیل لرزه ای بخشی از تجزیه و تحلیل سازه است و می تواند به عنوان محاسبه پاسخ ساختار ساختمان به زلزله تعریف شود. این را می توان با روش نیروی جانبی معادل انجام داد. این یک رویکرد برای تعیین توزیع نیروی برشی مبتنی بر لرزه بر ارتفاع ساختمانهای منظم است. BIM همچنین می تواند با شبیه سازی ترکیب شود و مهندسان را قادر می سازد تا ساختار را در فازهای مختلف شبیه سازی کرده و اثر زلزله را بر روی ساختمان انجام دهند.
4. بازسازی یا مقاوم سازی بعد از زلزله:
بسیاری از اوقات ممکن است زلزله به نمایان ترین شکل بر روی ساختمان تأثیر نگذارد اما ممکن است به ساختار ساختمان آسیب برساند. امروزه با اسکن لیزری امکان اسکن سه بعدی ساختمان و اطمینان از یکپارچگی آن وجود دارد. به دنبال آن می توان از داده های cloud point برای ایجاد مدل های به روز BIM استفاده کرد. طراحی داخلی دانستن میزان دقیق خسارت می تواند عامل مفیدی در تعیین تغییرات و بازسازی هایی باشد که باید انجام شود.
نتیجه:
امروزه مهندسان در سراسر جهان به آزمایش تئوری های جدید طراحی می پردازند که در تولید ساختمانی که می تواند در برابر بدترین بلایای طبیعی مقاومت کند ، نقش اساسی دارد. با مزایای مختلف آن در طول چرخه عمر ساختمان ، BIM به طور فزاینده ای به عنوان یک سرمایه مهم در توسعه سازه های ساختمانی مقاوم در برابر زلزله در نظر گرفته می شود.
مقالات پیشنهادی برای مطالعه :
ضوابط پارکینگ تجاری شهرداری تهران
