امتت مجله امتت – اقتصاد – ساختمان
شاید این مطالب برایتان مفید باشد
نقش مهندسی زلزله در مقاومسازی ساختمانها
مهندسی زلزله یکی از حیاتیترین شاخههای مهندسی سازه است که هدف آن طراحی و بازسازی سازهها به گونهای است که در برابر لرزشهای شدید زمین مقاومت کرده و جان انسانها را حفظ کنند. در فرآیند مقاومسازی (Retrofitting)، مهندسان زلزله با تحلیل نقاط ضعف سازههای موجود، راهکارهایی را برای بهبود رفتار لرزهای ساختمان ارائه میدهند.
در ادامه به بررسی نقش کلیدی این تخصص و فناوریهای نوین در مقاومسازی میپردازیم.
تحلیل لرزهای و شناسایی نقاط ضعف
پیش از هر اقدامی، مهندسان زلزله باید درک دقیقی از رفتار احتمالی ساختمان در برابر بارهای جانبی داشته باشند.
مدلسازی کامپیوتری و تحلیل پوشاور (Pushover)
مهندسان با استفاده از نرمافزارهای پیشرفته، یک مدل دیجیتالی از ساختمان ایجاد کرده و آن را در معرض زلزلههای شبیهسازی شده قرار میدهند. تحلیل «پوشاور» به آنها نشان میدهد که ساختمان در کدام سطح از نیرو شروع به تغییر شکل میدهد و اولین نقاط شکست (مفاصل پلاستیک) در کجا ظاهر میشوند.
ارزیابی شرایط خاک و فونداسیون
مهندسی زلزله تنها به اسکلت ساختمان محدود نمیشود. تحلیل نوع خاک زیر پی بسیار حیاتی است؛ چرا که برخی خاکها پتانسیل «روانگرایی» دارند. مهندسان با طراحی شمعها یا تقویت فونداسیون، پایداری کلی سازه را در برابر جابهجاییهای زمین تضمین میکنند.
استراتژیهای مدرن مقاومسازی
پس از شناسایی ضعفها، مهندسان زلزله از تکنیکهای مختلفی برای ارتقای ظرفیت سازه استفاده میکنند.
جداسازی لرزهای (Base Isolation)
این روش یکی از پیشرفتهترین راهکارهاست که در آن ساختمان از پی خود جدا شده و روی بالشتکهای انعطافپذیر (ترکیب لاستیک و فولاد) قرار میگیرد. این جداسازها مانند کمکفنر عمل کرده و مانع از انتقال بخش بزرگی از انرژی زلزله به اسکلت اصلی ساختمان میشوند.
استفاده از میراگرها (Dampers)
میراگرها تجهیزاتی هستند که انرژی جنبشی زلزله را جذب و به گرما تبدیل میکنند. انواع مختلفی از آنها وجود دارد:
-
میراگرهای ویسکوز: عملکردی شبیه به کمکفنر ماشین دارند.
-
میراگرهای جرم تنظیمشونده (TMD): یک وزنه عظیم که در طبقات بالای برجها نصب میشود و در جهت مخالف حرکت ساختمان نوسان میکند تا ارتعاشات را خنثی کند.
مقاومسازی با مصالح نوین
در سالهای اخیر، استفاده از مصالح کامپوزیت تحولی در سرعت و کیفیت مقاومسازی ایجاد کرده است.
فیبرهای کربنی (FRP)
استفاده از پلیمرهای تقویتشده با الیاف کربن (FRP) به مهندسان اجازه میدهد بدون افزایش وزن ساختمان یا تخریب گسترده، ستونها و تیرها را تقویت کنند. این ورقهای بسیار نازک اما فوقالعاده مستحکم، دور ستونها پیچیده شده و مانع از پاشش بتن و فروریزش آنها در اثر نیروهای برشی میشوند.
ژاکتهای فولادی و بتنی
در مواردی که نیاز به افزایش سختی کلی سازه باشد، مهندسان از «ژاکتگذاری» استفاده میکنند. در این روش، لایهای از بتن مسلح جدید یا ورقهای فولادی به دور اعضای ضعیف قدیمی اضافه میشود تا ظرفیت باربری آنها افزایش یابد.
نتیجهگیری
مهندسی زلزله با ترکیب دانش فیزیک، مکانیک خاک و فناوریهای دیجیتال، ساختمانهای قدیمی را از تهدید به فرصت تبدیل میکند. مقاومسازی اصولی نه تنها هزینه کمتری نسبت به تخریب و نوسازی دارد، بلکه از میراث معماری و مهمتر از آن، جان ساکنان محافظت میکند.
مصالح ساختمانی بازیافتی و تاثیر آن بر محیط زیست
انتقاد سرپرست فولاد از شرایط بازی با پرسپولیس
مقایسه مصالح نوین با مصالح سنتی
