زمین لرزه می تواند ترسناک نباشد
زلزله کابوس همیشگی ساختمان هاست ، همان طور که مقاوم سازی ، دستورالعملی همیشگی برای ساخت و سازهاست. اصل مقاوم سازی بناها بر این است که خسارات به حداقل و ایمنی به حداکثر خود برسد.
در سالهای اخیر عنوان مقاومت به عملکرد تغییر یافته و مشخص شده است که افزایش مقاومت ساختمان ها لزوما منجر به افزایش ایمنی یا کاهش خسارت نمی شود. دکتر محمد صافی ، فارغ التحصیل دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، مجری طرحی است که هدف آن پیش بینی کردن حدود خرابی ها در ساختمان قبل از وقوع زلزله است.
به گفته دکتر صافی ، ایده روش طراحی لرزه ای از سالها پیش وجود داشته است. از اوایل دهه 90 هم روشهای عملکردی به صورت کلی مطرح شده اند ، اما چیزی که هست این روشها فقط برای طراحی و ساخت پلها به کار می رفته اند.
کاری که محققان ما انجام داده اند این است که روشهای موجود را روی ساختمان های فولادی اعمال کرده اند تا نتایج دلخواه و مقبولی را کسب کنند. شاید به این وسیله جان بسیاری از انسان ها حفظ شود.
طی سالهای اخیر چه اقداماتی در زمینه طراحی ساختمان ها و افزایش مقاومت آنها برابر زلزله انجام شده است؛
در سالهای اخیر ، طراحی برابر زلزله با تغییر عنوان مقاومت به رفتار جلوه ای تازه یافته است ، چون مشخص شده افزایش مقاومت لزوما منجر به افزایش ایمنی یا کاهش خسارت نمی شود. بیشتر محققان و متولیان طراحی لرزه ای به این نتیجه رسیده اند که زمان یک بازبینی کلی در روشهای متداول آیین نامه ای موجود فرا رسیده است و این روشها باید مدرن تر و کاراتر شوند. همگی این محققان متفقند که این روشها باید بر مبنای عملکرد سازه ها در زلزله باشند، چراکه آیین نامه های موجود ، اغلب عملکرد را به صورت کمی و قابل اندازه گیری بیان نمی کنند. اگر ساختمان ها بر مبنای عملکرد برابر زلزله طراحی شوند ، می توان آگاهی بیشتر و مقاومت مناسب تری را نسبت به درجه خرابی و نیز هزینه ای که باید برای ترمیم آن صرف کرد، به دست آورد.
از طرف دیگر روش طراحی ظرفیت هم یکی از راه حل هایی به نظر می رسد که برای طراحی ساختمان ها برابر زلزله های متوسط و شدید بسیار موثر است.
در این نوع از طراحی ، رفتار سازه برابر نیروهای ناشی از زلزله ، همان طوری خواهد بود که برای آن طراحی شده است و نسبت به روشهای متداول که رفتار سازه در آنها معمولا در برابر زلزله های متوسط و شدید قابل پیش بینی نیست ، بسیار کارآیی دارد. در مجموع به نظر می رسد در طراحی ساختمان ها برای مقابله با نیروهای ناشی از زلزله بهتر است ، طراحی یک ساختمان با رفتار مناسب در برابر زلزله ، جایگزین افزودن مقاومت در آن به منظور تحمل نیروهای ناشی از زلزله شود. ترکیب مفهوم طراحی ظرفیت و طراحی بر مبنای عملکرد منجر به ظهور روشهای بسیار کارآمدتر در طراحی در برابر زمین لرزه ها می شود.
در طراحی های رایج برای مهار نیروی زلزله از روشهایی مانند بادبند یا دیوار برش استفاده می شود. روش جدید به چه صورتی است و به چه طریقی ساختمان را تقویت کرده اید؛
در این روش لازم است مکانیسم سیستماتیکی مناسب برای کاهش دوران های پلاستیک مفاصل و حصول کاراترین سیستم استهلاک انرژی در سازه انتخاب شود. این کار ، ایمنی کلی سازه برابر تخریب را افزایش می دهد و موقعیت مقطع خسارت دیده در زلزله را نیز تقریبا مشخص می کند. سیستم های با مفاصل متمرکز یا سیستم های با شکل پذیری متمرکز ، مزایای اقتصادی بیشتری هنگام بازسازی دارند. دستیابی به چنین اهدافی عموما با توزیع مناسب تقاضای لرزه ای در سازه ، مانند تغییر مکانها و شکل پذیری ها ، امکانپذیر است.
در روش متداول هیچ ضابطه خاصی برای مقابله با خسارات سازه ای در روال طراحی اعمال نمی شود ، در حالی که در مساله بررسی خسارات در حالات حدی مختلف ، شکل پذیری زیاد مورد نظر نیست و مقادیر تغییر مکانها ، دوران ها و شکل پذیری ها باید مشخص و محدود باشند.
مقاوم سازی به روش جدیدی که شما روی آن کار کرده اید بیشتر درباره چه زلزله هایی کارآیی دارد و تا چه حد ضریب ایمنی را بالا می برد؛
روش جدید خرابی های معینی را در زلزله های متوسط و بزرگ در سازه اجازه می دهد. به شرطی که مکانیسم استهلاک انرژی در سازه شکل پذیر طوری اتفاق بیفتد که پایداری و یکپارچگی سازه به خطر نیفتد.
با شکل پذیر کردن سازه نیروهای طراحی لرزه ای کاهش می یابند که از یک دیدگاه به معنی اقتصادی بودن طراحی است ، ولی باید توجه داشت شکل پذیری ممکن است با ایجاد خسارت توام باشد.
روش پیشنهادی شما برای طراحی ساختمان های فولادی در برابر زلزله برای انواع دیگر ساختمان ها هم قابل استفاده است؛
گرچه عمده مطالعات تحلیلی در این پروژه معطوف به سازه های فولادی است ، ولی باید توجه داشت روشهای طراحی لرزه ای معمولا منحصر به نوع سازه نیستند.
|
امروزه مشخص شده افزایش مقاومت همیشه منجر به افزایش ایمنی یا کاهش خسارت نمی شود |
می توانید مقایسه ای بین روشهای موجود با روش جدید انجام دهید؛
در روشهای موجود اغلب ، عملکردها و تفاوت حالات مختلف ، به صورت کمی و قابل اندازه گیری بیان نمی شوند، در حالی که ضوابط طراحی بر مبنای عملکرد دید بهتری را نسبت به درجه خرابی و نیز هزینه ای که مالک باید برای آن صرف کند به افراد می دهد. تاکنون اهداف عملکرد سازه ای مختلفی از قبیل عدم فروریزش کلی ساختمان ، وجود ایمنی جانی ، ایجاد خسارت قابل ترمیم ، توقف کاری قابل قبول ، عدم اختلال در بهره برداری بدون خسارت لازم به ترمیم یا بهره برداری کامل برای این روش پیشنهاد شده اند. گفتنی است درباره روشهای کمی کردن رفتار سازه ها هنوز توافق کلی وجود ندارد.
روش جدید از چه مزایایی برخوردار است؛
در روشهای متداول خرابی در هر جایی ممکن است رخ دهد در حالی که در روش طراحی جدید محل ایجاد خرابی تقریبا مشخص است.
در روش طراحی رایج الگوی مکانیسم ایجاد شده کاملا اتفاقی است ، در حالی که در روش جدید الگوی مکانیسم محتمل قابل پیش بینی است.
تخمین شکل پذیری های موضعی و کلی در روشهای متداول مشکل است ، در حالی که پیش بینی رفتار لرزه ای کلی در روش جدید بسادگی امکانپذیر است. علاوه بر این ، ضریب اطمینان در برابر فروریزش در روش طراحی متداول محدود است ، اما در روش طراحی جدید ضریب اطمینان در برابر فروریزش بالاست.
آیا در حال حاضر می توان از این روش به صورت عملی برای طراحی و ساخت ساختمان های ضدزلزله استفاده کرد؛
این روش هم اکنون برای طراحی عملی ساختمان های فلزی قابل استفاده است ، اما مساله آیین نامه طراحی متفاوت است. در دو سه سال اخیر برخی از خواص این روشها در آیین نامه های دنیا بتدریج وارد شده است و گرایش زیادی به جایگزین کردن روشهای موجود با این روشها دیده می شود. البته تغییر آیین نامه باید تدریجی باشد تا اثر مناسبی در جامعه مهندسی داشته باشد و باعث ایجاد شوک و عدم یکنواختی در روشهای طراحی نشود. به هر حال انتظار می رود در سالهای آینده شاهد ورود کامل این روشها و طرز تفکرهای طراحی به آیین نامه ها باشیم. در این زمان محققان باید تمام تلاش خود را برای کاراتر و ساده تر کردن این روشها برای استفاده مهندسان به کار گیرند.
فریبا فرهادیان
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
پشت پرده اتاقهای دود و طلسـم
