ساختمان ضد زلزله + نکات حیاتی که باید بدانید!

آگاهی از نحوه طراحی و ساخت ساختمان ضد زلزله بسیار مهم است. ما در این مطلب قصد داریم به بررسی نحوه ساخت و نکات مهم در ساختمان ضد زلزله بپردازیم. در ادامه همراه ما باشید.

نحوه طراحی ساختمان‌ ضد زلزله

در طول تاریخ، ما سازه‌ها و شهرهای چشم‌گیری ساخته‌ایم تا آن‌ها با نیروهای طبیعت روبرو شوند. زمین لرزه‌ها یکی از مخرب‌ترین نیروهای زمین هستند.امواج لرزه‌ای در سطح زمین می‌توانند ساختمان‌ها را ویران کرده، جان مردم را بگیرد و هزینه هنگفتی را برای از دست دادن و تعمیر آن در بر داشته باشد.

بر اساس گزارش مرکز ملی اطلاعات زمین لرزه، به طور متوسط ​​سالانه 20000 زلزله رخ می‌دهد که 16 مورد آن بلایای بزرگ است. در 20 سپتامبر 2017، 7.1 ریشتر پایتخت مکزیک را لرزاند و حدود 230 نفر را کشت. همان‌طور که در مورد سایر زلزله‌ها، خسارت ناشی از خود زلزله  مد نظرنبود، بلکه ناشی از فرو ریختن ساختمان‌ها با افراد داخل آن‌ها بود، به همین دلیل امروزه ساخت ساختمان‌های ضد زلزله را برای افراد ضروری کرده است.

طی چند دهه گذشته، مهندسان طرح‌ها و مصالح ساختمانی جدیدی را برای تجهیز بهتر ساختمان‌ها در برابر زلزله معرفی کرده‌اند. برای آشنایی با نحوه طراحی ساختمان‌های ضد زلزله، در ادامه همراه ما باشید.

---

برای اطلاعات بیشتر درباره انواع دیوار پوش کلیک کنید.

---

چگونه زلزله بر ساختمان‌ها تأثیر می‌گذارد؟

قبل از اینکه به بررسی نکات مهم در ساخت ساختمان ضد زلزله بپردازیم، باید از نحوه تاثیر زلزله بر ساختمان‌ها اطلاعات لازم را بدست آورید.

زمین لرزه‌ها فشار افقی ساختمان‌ها را ایجاد می‌کنند و باعث فرو ریختن آن‌ها خواهند شد.

هنگامی که زلزله رخ می‌دهد، موج‌های ضربه‌ای را در فواصل کوتاه در تمام جهات مختلف به سراسر زمین می‌فرستد. در حالی که ساختمان‌ها عموماً مجهز به نیروهای عمودی از نظر وزن و گرانش هستند، نمی‌توانند نیروهای پهلو به پهلو ساطع شده از زلزله را اداره کنند.

این بار افقی باعث لرزش دیوارها، کف‌ها ، ستون‌ها، تیرها و اتصالات نگهدارنده آن‌ها می‌شود. تفاوت حرکت بین پایین و بالای ساختمان‌ها باعث ایجاد تنش شدید می‌شود و باعث پاره شدن قاب پشتی و فروریختن کل سازه خواهد شد.

---

برای اطلاعات بیشتر درباره اصول خاکبرداری کلیک کنید.

---

چگونه می‌توان ساختمان را در برابر زلزله مقاوم کرد؟

برای طراحی ساختمان ضد زلزله، مهندسان باید سازه را تقویت کرده و با نیروهای زلزله مقابله کنند. از آنجا که زمین لرزه‌ها انرژی را از یک جهت به ساختمان هدایت می‌کنند، استراتژی این است که ساختمان را به سمت مخالف فشار دهد. در اینجا برخی از روش‌هایی که برای کمک به ساختمان‌ها در برابر زلزله استفاده می‌شود آورده شده است.

1. ساختمان ضد زلزله با ایجاد یک بنیاد انعطاف‌پذیر

جداسازی پایه شامل قرار دادن ساختمان بر روی لنت‎‌های انعطاف‌پذیر است که پایه را جدا کرده و به جای ساختمان حرکت خواهد کرد.

یکی از راه‌های مقاومت در برابر نیروهای زمینی “بلند کردن” پایه ساختمان بر فراز زمین است. جداسازی پایه شامل ساخت یک ساختمان در بالای پدهای انعطاف‌پذیر ساخته شده از فولاد، لاستیک و سرب است. هنگامی که پایه در طول زلزله حرکت می‌کند، ایزوله‌ها ارتعاش می‌کنند در حالی که ساختار خود ثابت می‌ماند. این به طور موثری به جذب امواج لرزه‌ای و جلوگیری از حرکت آن‌ها در یک ساختمان کمک خواهد کرد.

2. ساختمان ضد زلزله با نیروهای ضد با میرایی

حتماً می‌دانید که خودروها دارای کمک فنر هستند. با این حال، شاید ندانید که مهندسان از آن‌ها برای ساختن ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله نیز استفاده می‌کنند. مانند استفاده از آن‌ها در اتومبیل، کمک فنرها امواج ضربه را کاهش می‌دهند و به کاهش سرعت ساختمان کمک خواهد کرد. این امر به دو طریق انجام می‌شود: دستگاه‌های کنترل ارتعاش و میراگرهای پاندولی.

دستگاه‌های کنترل ارتعاش

میراگرهای تنظیم شده به تیرها از پیستون و روغن برای جذب شوک زلزله استفاده می‌کنند.

روش اول شامل قرار دادن میراگرها در هر سطح از ساختمان بین ستون و تیر است. هر دمپر از سر پیستون درون استوانه‌ای پر از روغن سیلیکون تشکیل شده است. هنگام وقوع زلزله، ساختمان انرژی ارتعاش را به پیستون‌ها منتقل می‌کند و به روغن فشار می‌آورد. انرژی به گرما تبدیل شده و نیروی ارتعاشات را از بین می‌برد.

قدرت پاندول

وزن زیادی در مقابل حرکت زلزله حرکت می‌کند تا انرژی را از بین ببرد.

یکی دیگر از روش‌های میرایی، قدرت پاندول است که عمدتا در آسمان خراش‌ها استفاده می‌شود. مهندسان یک توپ بزرگ را با کابل‌های فولادی با سیستم هیدرولیک در بالای ساختمان تعلیق می‌کنند. هنگامی که ساختمان شروع به نوسان می‌کند، توپ به عنوان یک پاندول عمل کرده و در جهت مخالف حرکت می‌کند تا جهت را تثبیت نماید. مانند میرایی، این ویژگی‌ها تنظیم شده‌اند تا با فرکانس ساختمان در صورت وقوع زلزله مطابقت داشته و با آن مقابله کنند.

3. ساختمان ضد زلزله با کنترل ارتعاش

حلقه‌های بتنی و پلاستیکی در زیر کانال ساختمان موج می‌زند.

به جای مقابله با نیروها، محققان در حال آزمایش راه‌هایی هستند که ساختمان‌ها می‌توانند به طور کلی انرژی زلزله‌ها را منحرف و تغییر مسیر دهند. این نوآوری که “شنل نامرئی لرزه‌ای” نامیده می‌شود، شامل ایجاد یک روپوش از 100 حلقه پلاستیکی و بتنی متحدالمرکز و دفن آن حداقل سه پا در زیر بنای ساختمان است.

با ورود امواج لرزه‌ای به حلقه‌ها، آن‌ها مجبور می‌شوند،به سمت حلقه‌های بیرونی حرکت کنند. در نتیجه، آن‌ها اساساً از ساختمان خارج شده و در صفحات زمین پراکنده می‌شوند.

4- ساختمان ضد زلزله با کنترل ساختار ساختمان

یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله شامل دیوارهای برشی، مهاربندهای عرضی، دیافراگم و قاب‌های مقاوم در برابر لحظه برای توزیع مجدد نیروها است.

برای مقاومت در برابر فروپاشی، ساختمان‌ها باید نیروهایی را که در طول رویداد لرزه‌ای از آن‌ها عبور می‌کنند، توزیع کنند. دیوارهای برشی، مهاربندهای متقاطع، دیافراگم‌ها و قاب‌های مقاوم در برابر لحظه برای تقویت ساختمان مرکزی هستند.

دیوارهای برشی یک فناوری ساختمان مفید است که به انتقال نیروهای زلزله کمک می‌کند. این دیوارها که از پانل ساخته شده‎اند به ساختمان کمک می‌کنند تا شکل خود را در حین حرکت حفظ نمایند. دیوارهای برشی اغلب توسط مهاربندهای مورب متقاطع پشتیبانی می‌شوند. این تیرهای فولادی دارای قابلیت پشتیبانی از فشار و کشش هستند که به مقابله با فشار و عقب راندن نیروهای به پایه کمک می‌کند.

دیافراگم‌ها بخش مرکزی ساختار ساختمان هستند. متشکل از طبقات ساختمان، سقف و عرشه‌هایی که بر روی آن‌ها قرار گرفته است، دیافراگم‌ها به حذف کشش از کف کمک می‌کنند و نیرو را به سازه‌های عمودی ساختمان می‌رسانند.

قاب‌های مقاوم در برابر انعطاف‌پذیری بیش‌تری در طراحی ساختمان ایجاد می‌کنند. این سازه در بین اتصالات ساختمان قرار می‌گیرد و اجازه می‌دهد تا ستون‌ها و تیرها خم شوند در حالی که اتصالات سفت و محکم می‌مانند. بنابراین، ساختمان می‌تواند در برابر نیروهای بزرگ‌تر زلزله مقاومت کند در حالی که به طراحان آزادی بیش‌تری برای ترتیب عناصر ساختمان می‌دهد.

---

برای اطلاعات بیشتر درباره انواع شلف دیواری کلیک کنید.

---

مواد مقاوم در برابر زلزله

برای ساخت ساختمان ضد زلزله، استفاده از مصالح با مقاومت بالا نیز مهم است.

در حالی که جاذب‌های شوک، پاندول‌ها و “شنل‌های نامرئی” ممکن است تا حدی در دفع انرژی کمک کنند، مصالح به کار رفته در ساختمان مساوی پایداری آن هستند.

مواد مقاوم در برابر زلزله شامل اجزای استاندارد مانند فولاد و چوب سازه‌ای و نوآوری های جدید مانند آلیاژ حافظه و بامبو است.

فولاد و چوب

برای مقاومت مصالح ساختمانی در برابر تنش و ارتعاش، باید شکل‌پذیری بالایی توانایی متحمل تغییر شکل‌ها و کشش‌های بزرگ را داشته باشد. ساختمان‌های مدرن اغلب با فولاد سازه‌ای ساخته می‌شوند. جزء فولادی که دارای اشکال مختلف است و به ساختمان‌ها اجازه می‌دهد بدون شکستن خم شوند. چوب هم‌چنین به دلیل استحکام بالا نسبت به ساختار سبک، یک ماده شکل‌پذیر شگفت‌انگیز است.

مواد نوآورانه

دانشمندان و مهندسان در حال توسعه مصالح ساختمانی جدید با حفظ شکل بیش‌تر هستند. نوآوری‌هایی مانند آلیاژهای حافظه شکل می‌توانند فشار زیادی را تحمل کرده و به شکل اولیه خود بازگردند، در حالی که پلاستیک تقویت شده با الیاف ساخته شده توسط انواع پلیمرها  می‌تواند در اطراف ستون‌ها پیچیده شود و تا 38 درصد استحکام و شکل‌پذیری بیشتری را ارائه دهد.

مهندسان هم‌چنین به عناصر طبیعی روی آورده‌اند. الیاف چسبناک و در عین حال سفت و سخت صدف و نسبت استحکام به اندازه ابریشم عنکبوت دارای قابلیت‌های امیدوارکننده ای در ایجاد سازه‌ها هستند.

مواد بامبو و چاپ سه بعدی همچنین می‌توانند به عنوان ساختارهای سبک و درهم تنیده با اشکال نامحدود عمل کنند که به طور بالقوه می‌توانند مقاومت بیش‌تری برای ساختمان‌ها ایجاد نمایند.

---

برای اطلاعات بیشتر درباره سقف کشسان کلیک کنید.

---

چرا ساخت ساختمان ضد زلزله مهم است؟

زمین لرزه‌ها به عنوان لرزش سریع زمین ناشی از جابجایی سنگ و صفحات زمین ساختی به زیر زمین تعریف می‌شوند. زمین جامد به نظر می‌رسد، اما پوسته فوقانی زمین عمیق است و مدت زمان طولانی باعث ایجاد فشار بین صفحات و شکاف خواهد شد. وقتی فشار وارد می‌شود، ارتعاشات لرزه‌ای و لرزش شدید به سطح می پیچد و بلافاصله مایل‌های زمین را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پس از زلزله اولیه، ممکن است پس لرزه‌هایی رخ دهد که منجر به خسارت بیشتر شود.

زمین لرزه‌ها عملاً می‌توانند در هر نقطه از ایالات متحده رخ دهند، اما مناطق پر خطر شامل کالیفرنیا، اورگان، واشنگتن، آلاسکا، میسوری، آرکانزاس، تنسی، کنتاکی، کارولینای جنوبی و نیوانگلند است. این مناطق با استانداردهای ساختمانی بالاتر و سختگیرانه‌تر مطابقت دارند که توسط مقررات لرزه‌ای توصیه و منتشر شده است.

ساختمان‌ها ممکن است مجبور به تحرکات اساسی و جابجایی فونداسیون شوند تا آسیب‌ها را به حداقل برسانند و از افراد داخل و اطراف آن‌ها محافظت کنند.

در صورت شکستگی یا فروپاشی، هیچ برنامه اضطراری نمی‌تواند مردم را از آسیب محافظت کند. طراحی ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله ویژگی‌های زیر را در نظر می‌گیرد که بر یکپارچگی سازه آن‌ها تأثیر می‌گذارد: سختی و استحکام، منظم بودن، افزونگی، فونداسیون و مسیرهای بار.

برای اطلاعات بیشتر درباره کوپلر کلیک کنید.

---

5 نکته برای ساخت ساختمان ضد زلزله

بلایای طبیعی ناگهانی و به طور خطرناکی قدرتمند هستند و آن‌ها را به تهدیدی جدی برای جوامع سراسر جهان تبدیل کرده است.

متخصصان آموخته‌اند که برخی از آن‌ها مانند طوفان، کولاک و گردباد را پیش بینی کنند، اما برخی دیگر هنوز می‌توانند بدون هشدار حمله کنند.

زمین لرزه‌هایی با هر بزرگی می‌توانند در هر زمان از سال و تقریباً بدون هیچ نشانه‌ای رخ دهند. آن‌ها می‌توانند مناطق دور افتاده کوچک را تحت تأثیر قرار دهند یا شهرهای بزرگ را ویران کنند. کارشناسان مناطق خاصی از ایالات متحده را در معرض زمین لرزه قرار داده‌اند، اما از نظر فنی ممکن است در هر جایی رخ دهد. در کشوری که مملو از سازه‌های فولادی، شیشه‌ای و بتنی دائمی است، احتمالاً زلزله بزرگ‌ترین تهدید تخریب گسترده است.

سفتی و استحکام

هنگام طراحی ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله، متخصصان ایمنی سفتی و مقاومت کافی عمودی و جانبی به ویژه جانبی را توصیه می‌کنند. ساختارها تمایل دارند حرکت عمودی ناشی از زلزله را بهتر از حرکت جانبی یا افقی انجام دهند. بدون در نظر گرفتن زلزله، متخصصان همچنان بر سختی و استحکام عمودی ساختمان تمرکز می‌کنند، زیرا باید از خود پشتیبانی کند.

با این حال، زلزله نیروهای جهت‌دار جدیدی را معرفی می‌کند که ممکن است برای آن‌ها آماده نباشند. ساختمان‌ها در طول رویداد به چپ و راست تغییر مکان می‌دهند و اگر درست ساخته نشوند، به سرعت بی ثبات می‌شوند.

منظم بودن

این ویژگی به حرکت ساختمان در هنگام هل دادن در جهت‌های جانبی اشاره دارد. متخصصان ایمنی و طراحان ساختمان می‌خواهند ساختمان به طور مساوی حرکت کند تا بتواند بدون وارد آوردن نیروی زیاد به یک طرف، انرژی را از بین ببرد.

اگر یک ساختمان نامنظم باشد، در صورت تکان خوردن ساختمان، ضعف‌ها آشکار می‌شود. ضعف به خطر می‌افتد و ساختار آسیب متمرکز می‌بیند  که ساختار را به طور کلی به خطر می‌اندازد.

افزونگی

احتمالاً یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های ایمنی هنگام طراحی ایمنی، تضمین می‌کند که در صورت شکست یکی از استراتژی‌های متعدد وجود دارد. این‌ها به طور بالقوه می‌توانند بر هزینه ساختمان بیفزایند، اما در صورت وقوع بلایای طبیعی مانند زلزله، افزونگی ارزش خود را ثابت می‌کند. متخصصان ایمنی توصیه می‌کنند که جرم و استحکام را به طور یکسان در سراسر سازه توزیع کنند، بنابراین قدرت فقط به یک عامل وابسته نیست.

پایه‌ها

فونداسیون پایدار ویژگی اصلی ساخت یک سازه بزرگ بدون در نظر گرفتن خطرات بلایای طبیعی است.

این امر برای بقای طولانی مدت ساختمان ضروری است و برای مقاومت در برابر نیروهای قدرتمند زلزله، پایه محکم‌تری لازم است. مناطق مختلف دارای ویژگی‌های بنیادی منحصر به فردی هستند که نحوه تقویت مستحکم ساختار را مشخص می‌کند.

متخصصان باید نحوه واکنش و حرکت زمین را قبل از ساختن از نزدیک مشاهده کنند.

ساختمان‌هایی که برای مقاومت در برابر زلزله‌های شدید طراحی شده‌اند و دارای پایه های عمیق و شمع‌های رانده شده هستند. برای تثبیت این اقدامات شدید، پایه‌ها به هم متصل شده‌اند تا به صورت یکپارچه حرکت کنند.

مسیر بارگذاری مداوم

اتصال به ویژگی های پایه پایدار، اجزای سازه‌ای و غیر ساختاری یک ساختمان باید به هم متصل شوند تا نیروهای اینرسی از بین بروند. نقاط متعدد نقاط قوت و مازاد بر نیرو به جای تقسیم می‌شوند.

اگر ساختار به طور جامع به هم نچسبد، اجزاء به طور مستقل حرکت می‌کنند و فروپاشی قریب الوقوع است.

مسیر بار پیوسته، سفر زلزله از طریق ساختمان است، جانبی و عمودی. بسیار مهم است که مسیر دست نخورده باشد وگرنه نمی‌تواند لرزش‌های قوی زلزله را از بین ببرد.

---

برای اطلاعات بیشتر درباره انواع روش مقاوم سازی ساختمان کلیک کنید.

---

5 کلید برای طراحی ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله

وقتی متخصصان ساختمان‌ها را طراحی می‌کنند، نحوه کاهش خطرات را ارزیابی خواهند کرد. پیروی از کدهای قابل اجرا یکی از راه‌های این کار است. علاوه بر کدهای بین المللی ساختمان که طراحی، ساخت، تغییر و نگهداری ساختمان‌های تجاری و مسکونی جدید را تنظیم می‌کند، کدهای لرزه نگاری نیز وجود دارد. این‌ها مقرراتی است که سازه‌ها را در برابر نیروهای زلزله مقاومت خواهد کرد.

بناهایی که برای مقاومت در برابر زلزله ساخته شده‌اند ممکن است از نظر ظاهری چشمگیر نباشند. با این حال، جنبه‌های متعدد آن‌ها را در طول این بلایا مقاوم‌تر خواهد کرد. در اینجا پنج مورد از آن‌ها آورده شده است:

1. بنیاد مناسب

ایجاد یک پایه انعطاف‌پذیر برای یک ساختمان می‌تواند به ایستادن آن در هنگام زلزله کمک کند. یکی از گزینه‌ها این است که سازه را در بالای لنت‌هایی قرار دهید که ساختمان را از زمین جدا می‌کند. سپس، لنت‌ها حرکت می‌کنند، اما ساختمان ثابت خواهد ماند.

یکی دیگر از احتمالات مشابه، که در یک مقاله تحقیقاتی در سال 2019 توضیح داده شده است، قرار دادن یک دال فونداسیون جامد ساخته شده از بتن مسلح و نوارهای متقاطع بر روی بالشتکی از ماسه میانی است.

این رویکرد همچنین شامل سنگر اطراف فونداسیون برای حفاظت بیشتر خواهد بود. از آنجا که این طرح فونداسیون پایه ساختمان را از خاک دور می‌کند، در برابر نیروهای لرزه‌ای مقاوم می‌باشد.

2. میراگرهای لرزه‌ای

ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله نیز به ویژگی‌هایی برای کمک به جذب ضربه‌ها نیاز دارند.

مردم بیش‌تر از آن‌ها به عنوان میراگرهای لرزه ای یاد می‌کنند. مهندسان با ناسا برای توسعه سیستم‌های دمپر برای چرخاندن اسلحه در موشک‌های خود در دهه 1960 همکاری کردند.

این دستگاه ابتدا یک سیستم جداسازی شوک با گاز را انتخاب کرد، سرانجام به یک سیستم مبتنی بر سیال تبدیل شد که امروزه نیز در هنگام پرتاب ایستگاه‌های فضایی و ساختمان‌های ضد زلزله مورد استفاده قرار می‌گیرد.

میراگرهای لرزه‌ای انرژی مخرب را جذب می‌کنند و از ساختمان در برابر حفظ آن محافظت خواهند کرد. به طور کلی، هرچه قطر دمپر بزرگ‌تر باشد، نیروی بیش‌تری می‌تواند تحمل کند.

رویکرد دیگر شامل قرار دادن یک لایه نازک از گرافن بر روی یک پد لاستیکی طبیعی است. محققان معتقدند این یک گزینه دمپر ارزان برای ساختمان‌های تجاری و مسکونی خواهد بود.

3. مکانیزم زهکشی

آب جمع شده می‌تواند عوارض ساختاری ایجاد کند. به همین دلیل است که گاراژهای پارکینگ اغلب دارای سازه‌های باربر دو چشمی با پیچ و تاب هستند که یک گوشه را پایین می‌آورد. ویژگی  که به آن تاب می‌خورند. مهندسان به زهکشی مثبت با حداقل 1.5 درصد شیب در طول مورب به سمت تخلیه کف دست می‌یابند. زهکشی هم‌چنین برای کمک به سازه‌ها برای تحمل زلزله بسیار مهم است.

هنگامی که بلایا در مکان‌هایی با خاک شنی رخ می‌دهد، تکان دادن می‌تواند منجر به پدیده‌ای به نام روان‌گرایی شود. این باعث می‌شود که ساختمان‌ها فرو بروند یا به یک طرف حرکت کنند و لوله‌های فاضلاب ممکن است به سطح بالا بیایند. هنگامی که خاک پس از زلزله دوباره محکم می‌شود، ساختمان‌ها در موقعیت غرق شده و کج خود باقی خواهد ماند.

با این حال، تخلیه زلزله به جمع‌آوری آب کمک می‌کند و از روان شدن جلوگیری خواهد کرد.

4. تقویت سازه‌ای

مهندسان و طراحان روش‌های مختلفی برای تقویت ساختار ساختمان در برابر زلزله‌های احتمالی دارند. بسیاری از این نیروهای لرزه‌ای را تغییر مسیر می‌دهند. به عنوان مثال، دیوارهای برشی و قاب‌های مهاربندی شده نیروهای جانبی را از کف و سقف به فونداسیون منتقل می‌کنند.

سپس، دیافراگم‌ها صفحات افقی سفت و سختی هستند که نیروهای جانبی را به قسمت‌های عمودی ساختمان مانند دیوارها یا چارچوب ساختمان منتقل می‌کنند.

همچنین قاب‌های مقاوم در برابر حرکت وجود دارد. این امکانات باعث می‌شود اتصالات یک قاب ساختمان سفت و سخت شود در حالی که اجازه می‌دهد قسمت‌های دیگر حرکت کنند.

ساختمان‌های کوتاه‌تر انعطاف‌پذیری کم‌تری نسبت به ساختمان‌های بلندتر دارند. بنابراین، مهندسان معمولاً متوجه می‌شوند که باید سازه‌های بیش‌تری را برای سازه‌هایی که فقط چند طبقه بلند هستند در برابر آسمان خراش‌ها ارائه دهند.

5. مواد با شکل‌پذیری مناسب

شکل‌پذیری توصیف می‌کند که چگونه یک ماده می‌تواند تغییر شکل پلاستیک را قبل از شکست تحمل کند.

بنابراین، موادی با شکل‌پذیری بالا می‌توانند مقدار زیادی انرژی را بدون شکستن جذب کنند. فولاد سازه‌ای یکی از شکل پذیرترین مصالح است، در حالی که آجر و بتن مصالح کم شکل‌پذیری هستند.

محققان هم‌چنین راه‌حل‌های خلاقانه‌ای ارائه کرده اند که نشان می‌دهد فولاد سازه‌ای تنها ماده مقاوم در برابر زلزله نیست که باید مورد توجه قرار گیرد.

به عنوان مثال، دانشمندان یک بتن تقویت شده با الیاف را با ویژگی‌های مشابه فولاد مهندسی کردند. آن‌ها این ماده را کامپوزیت سیمانی شکل‌پذیر و سازگار با محیط زیست نامیدند.

آزمایشات نشان داد که استفاده از لایه‌ای به ضخامت 10 میلی‌متر بر روی دیوارهای داخلی آن‌ها را در برابر زلزله شبیه سازی شده با شدت 9.0 ریشتر از آسیب محافظت می‌کند.

سالانه ده‌ها هزار زمین لرزه در سطح جهان رخ می‌دهد. اگرچه برخی از آن‌ها خسارت جزئی یا بدون آسیب می‌رسانند، برخی دیگر منجر به فروریختن ساختمان‌ها، از دست دادن جان و خرابی‌های فوق العاده برای اقتصادهای محلی می‌شود.

---

برای اطلاعات بیشتر درباره نانوکامپوزیت کلیک کنید.

---

علم پشت ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله

قبل از شروع هرگونه پروژه بزرگ ساختمانی، مهندسان باید فعالیت لرزه‌ای محل ساختمان را ارزیابی کرده و طراحی مناسب را پیشنهاد دهند. اگرچه سازه‌های ضعیف گاهی می‌توانند در برابر بارهای عمودی مقاومت کنند، اما بارهای افقی باعث بدترین آسیب می‌شوند و اغلب ساختمان‌ها در اولین لرزش فرو می ریزند.

در ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله، مهندسان باید با به کارگیری تعدادی از ویژگی‌های کلیدی طراحی، از مقاومت سازه‌ها و پی‌های آن‌ها در برابر بارهای افقی احتمالی اطمینان حاصل کنند که توسط دو مورد انجام می‌شود:

• شبیه سازی زلزله
• دیافراگم

دیافراگم

دیافراگم‌ها جزء اصلی ساختار افقی ساختمان شامل کف و سقف هستند. برای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر زلزله، دیافراگم‌ها باید روی عرشه خود قرار داده و به صورت افقی تقویت شوند تا نیروهای خود را با سازه‌های عمودی به اشتراک بگذارند.

خرپاها

خرپا دیافراگم را در جایی که عرشه ضعیف‌تر است تقویت می‌کند. به زبان ساده، آن‌ها ساختارهای مورب هستند که در مناطق مستطیلی قاب قرار می‌گیرند.

مهاربندی متقاطع

مهندسان انواع ستون‌ها، مهارها و تیرها را برای انتقال نیروهای لرزه‌ای به زمین ترکیب می‌کنند. مهاربندهای متقاطع دو بخش مورب به شکل X برای ساخت خرپاهای دیواری در خود جای داده‌اند.

دیوارهای برشی

مهندسان برای کمک به نیروهای نوسان مقاومت، از دیوارهای عمودی، معروف به دیوارهای برشی، برای محکم کردن ساختار سازه ساختمان استفاده می‌کنند. این‌ها را می‌توان به جای قاب‌های مهاربندی شده یا علاوه بر آن‌ها استفاده کرد.

قاب‌های مقاوم

از آنجا که دیوارهای برشی انعطاف‌پذیری یک ساختمان را محدود می‌کنند، برخی از طراحان قاب‌های مقاوم در برابر لحظه را برای حرکت مثبت انتخاب می‌کنند. اگرچه ستون‌ها و تیرها می‌توانند خم شوند، اما اتصالات سفت و محکم می‌مانند. این ویژگی‌ها هم‌چنین به طراحان ساختمان انعطاف‌پذیری بیش‌تری برای ایجاد دیوارهای بیرونی، سقف و چیدمان محتویات ساختمان می‌دهد.

یک سقف سبک

به عنوان یک قاعده کلی، سقف سازه‌های ایمن در برابر زلزله باید تا حد امکان سبک باشد. بسیاری از سازندگان روکش فولادی پروفیل روی روکش‌های فولادی Zed یا دو لایه با عایق و جدا کننده را ترجیح می‌دهند.

---

برای اطلاعات بیشتر درباره نکات سیستم گرمایش از کف، کلیک کنید.

---

بزرگ‌ترین ساختمان‌های ضد زلزله جهان

برج بانک آمریکا در لس آنجلس این ساختمان 1018 فوت برای مقاومت در برابر زلزله 8.3 ریشتری طراحی شده است.

آسمان خراش خلیفه در دبی این ساختمان 2717 فوت می‌تواند در برابر زلزله بین 5.5 تا 7.0 در مقیاس ریشتر مقاومت کند.

برج دیدنی یوکوهاما در ژاپن این ساختمان 972 فوتی روی غلتک‌ها قرار دارد، دارای سیستم دمپر توده فعال است و از مواد انعطاف‌پذیر ساخته شده است.

تایپه 101 در تایوان، این ساختمان 1671 پا دارای یک توپ فولادی 730 تنی در داخل است تا از نوسانات ناشی از لرزه  جلوگیری کند.

هرم ترنسامریکا در سانفرانسیسکو، این ساختمان 853 فوت ارتفاع در بالای یک پایه فولادی و بتنی 52 فوت قرار دارد که در برابر زلزله 7.1 ریشتری مقاومت خواهد کرد.

---

برای اطلاعات بیشتر درباره سنگ گرانیت کلیک کنید.

---

تلاش برای ساخت ساختمان‌های ضد زلزله

مهندسان سراسر جهان به آزمایش نظریه‌های طراحی جدید برای تولید ساختمان‌هایی می‌پردازند که بتوانند در برابر بدترین بلایای طبیعی مقاومت کنند. محققان دانشگاه استنفورد و شمال شرقی به تازگی یک سیستم جدید را در ارتفاع 26 فوت با بزرگ‌ترین شبیه ساز زلزله جهان در ژاپن آزمایش کردند. به جای عناصر سازه‌ای، فیوزهای فولادی شوک زلزله 7 ریشتری را جذب کرده و کابل‌ها هنگام متوقف شدن لرزش ساختمان را به محل خود باز می‌گردانند. این‌ها انواع ساختمان‌هایی هستند که گام بعدی در ساخت و سازهای پایدار از نظر زیست محیطی را محکم می‌کنند. جیم مالی، یکی از مهندسان شرکت کننده در سانفرانسیسکو، گفت: “طراحی پایدار ما این است که مجبور نباشیم ساختمان‌ها را پس از زلزله خراب کنیم، بلکه صدها سال از آن‌ها استفاده کنیم.

---

برای اطلاعات بیشتر درباره مراحل ایزولاسیون استخر کلیک کنید.

---

سخن آخر!

هدف اصلی ما از انتخاب موضوع ساختمان ضد زلزله، این بود که اهمیت این موضوع را بسیاری از سازندگان داخلی، روشن نماییم. همانطور که می‌دانید بسیاری از شهرهای کشور ما درست روی گسل انتخاب و ساخته شده‌اند که این مورد دیگر کنترلی از جانب سازنده ندارد؛ اما سازندگان می‌توانند با رعایت اصول ساخت و ساز و ساخت ساختمان ضد زلزله، خسارات ناشی از این حادثه طبیعی را به صورت قابل توجهی کاهش دهند.

برای دانلود فایل پی دی اف مقاله می‌توانید از لینک زیر استفاده کنید.

طراحی ساختمان ضد زلزله

دفتر فنی و مهندسی باروچین، گلچینی از مهندسان حاذق و برجسته در صنعت عمرانی است. این مجموعه با داشتن پروژه‌های موفق بسیاری در استان تهران و البرز، از سرشناس‌ترین دفترهای فنی و مهندسی به شمار می‌آید.

برای مشاهده تجربیات ما و برخی از پروژه‌های بزرگ صورت گرفته در استان تهران و البرز، به پروژه ها رجوع نمایید.

چنانچه نیاز به آشنایی بیشتر با دفتر فنی و مهندسی باروچین نیاز دارید، به درباره ما مراجعه نمایید.

برای ارتباط با مشاورین برتر ما نیز به بخش تماس با ما رجوع کنید.

برای مشاهده فروشگاه باروچین کلیک کنید!

ساختمان ضد زلزله با چه روشی ساخته می‌شود؟

این موضوع بستگی به منطقه مورد نظر و مصالح انتخابی دارد.

برای اطلاع از استانداردهای ضد زلزله ساختن بناها چه راهی وجود دارد؟

برای اطلاع از این موارد با ما تماس بگیرید.