نقش سبک سازی ساختمان در مقابل خطرات زلزله

نقش سبک سازی ساختمان در مقابل خطرات زلزله


بیشتر آسیب ها و خسارت هایی که زلزله به ما وارد می کند، شامل سازه های ساخته شده توسط انسان است. خسارت های جانی مانند افرادی که توسط ساختمان های فروریخته به دام افتاده اند یا دسترسی آنان به منابع حیاتی آب یا انرژی قطع شده از جمله موارد آسیب ها می باشد. هرچه یک سازه انعطاف پذیرتر باشد، انرژی کمتری برای جلوگیری از سقوط یا فروریختن آن در زمانی که لرزش زمین باعث تاب خوردن آن می شود، مورد نیاز است. هرچه یک سازه بلندتر باشد، انعطاف پذیرتر است.

از آنجایی که ساختمان‌های کوتاه‌تر از ساختمان‌های بلندتر سفت‌تر هستند، یک خانه آپارتمانی سه طبقه نسبت به آسمان‌خراش‌های 30 طبقه آسیب‌پذیرتر در برابر آسیب‌های ناشی از زلزله در نظر گرفته می‌شود. هنگام برنامه‌ریزی ایمنی لرزه‌ای یک ساختمان، مهندسان سازه باید عناصر تکیه‌گاه ساختمان‌های کوتاه‌تر را به گونه‌ای طراحی کنند که نیروهای بیشتری نسبت به ساختمان‌های بلندتر تحمل کنند. مصالحی که یک ساختمان از آن ساخته می شود نیز استحکام آن را تعیین می کند و در جهت انعطاف پذیری مهم است.

 

عملکرد لرزه ای سازه های بتنی سبک در سبک سازی ساختمان

سازه های بتنی به دلیل سازه های انبوهی مستعد خسارت‌های حاصله از زلزله هستند. استفاده اولیه از بتن سبک سازه ای (SLWC) کاهش بار مرده سازه بتنی است که به طراح سازه اجازه می دهد تا اندازه اعضای سازه مانند تیر، ستون و پایه را کاهش دهد که منجر به کاهش نیروهای زلزله بر روی سازه می شود. بتن سبک دارای چگالی کم بوده و برای ساخت ساختمان ها در مناطق کم لرزه قابل انطباق می باشد. انتخاب مواد برای حفظ وزن مرده کم باید اتخاذ شود.

ماهیت بتن های تمام سبک و بتن های سبک وزن

اولین استفاده مدرن از بتن سبک با کارایی بالا زمانی است که یک کشتی بتنی سبک در سال های 1917 تا 1920 با استفاده از بتن 35 مگاپاسکال ساخته شد. تجربیات مشابهی در پل ها نیز گزارش شده است. نزدیک به 500 پل از بتن سبک در عرشه، تیرها یا پایه ها استفاده کرده اند. آنها همچنین به دلیل بکسل راحت تر، شناوری بیشتر و هزینه کمتر برای جابجایی به طور فزاینده ای در ساخت و سازهای پیش ساخته استفاده می شوند.

برای بتن های سبک مقاومت فشاری تا 100 مگاپاسکال با وزن سبک بتن 1800 کیلوگرم بر متر مکعب گزارش شده است. هدف اصلی استفاده از بتن سبک کاهش بار مرده سازه بتنی است که به طراح سازه اجازه می دهد تا اندازه ستون ها، پایه ها و سایر عناصر باربر سازه را کاهش دهد. از سنگدانه های اسکوریای سبک می توان برای کاهش شتاب زلزله با تولید سنگدانه های سبک سازه ای استفاده کرد.

بر اساس الزامات آیین نامه ساختمانی ACI 318 که در این آیین نامه، بتن سبک وزن بدون ماسه طبیعی «بتن تمام سبک» و بتن سبکی که در آن تمام سنگدانه های ریز از ماسه با وزن معمولی تشکیل شده است، «بتن سبک وزن» نامیده می شود.

تاثیر سازه های سبک بر کاهش خسارت های ناشی از زلزله
تاثیر سازه های سبک بر کاهش خسارت های ناشی از زلزله

تاثیر سازه های سبک بر کاهش خسارت های ناشی از زلزله چیست؟

با توجه به موارد ارائه شده در این مقاله و شناخت ماهیت اصلی سازه های سبک بتنی و خسارت های ناشی از زلزله دریافتیم که انعطاف در سازه های ساختمانی برای کاهش خسارتهای ناشی از زلزله بسیار اهمیت دارد. از طرفی یکی از راه‌های انعطاف در سازه ها و ساختمان سازی، حذف بار سنگین ساختمان ها می باشد. استفاده و خرید بلوک بتنی سبک هوادار، بسیاری از بارمرده ساختمان را کاهش می دهد و همین امر باعث حذف چشم گیری از وزن سازه می شود و در برابر زلزله انعطاف بیشتری در مقال حرکات و تکان های ناشی از زمین لرزه می شود.

از طرفی تصور عمومی افراد این است که در ساختمان ها و پل های بزرگ تنها بحث سبک سازی و استفاده از مصالح سبک اهمیت دارد، باید گفت چنین تصوری غلط است! در سازه های کوچکتر و در مناطق مسکونی و از جمله شهر های کوچک و بزرگی که بر روی گسل های فعال قرار دارند استفاده از مصالح سبک با مقاومت بالا بیشترین تاثیر را در کاهش خسارت های ناشی از لرزه ها و تکان ها در هنگام رخدادن زلزله دارد.

نکته ی بسیار مهمی که می بایست در نظر داشت این است که در زمان رخداد خرابی و اسیب دیدن سازه، استفاده از بلوک ها و مصالح ساختمانی سبک از خسارت ها و صدمات جانی به افراد بسیار خواهد کاست.

آیا سبک سازی ساختمان تنها راه جلوگیری از خسارات زلزله است؟

در پاسخ به این سئوال باید گفت، استفاده از مصالح سبک در سازه های ساختمانی تاثیر بسزایی خواهد داشت، ولی قطعا می بایست اصول مهم دیگری را در این کار برشمرد. تکنیک های مختلف برای سبک سازی سازه ها وجود دارد، از جمله این موارد می توان به تغییر نقشه ساختمان براساس رعایت بار ساختمان بسیار مهم خواهد بود. در استفاده از مواد و مصالح ساختمانی می بایست استاندارد و تعادل را رعایت کرد و حتما از نظر مهندین و کارشناسان در این زمینه استفاده کرد.

اصول ساختمان سازی و سازه ی خود را با شرایط جغرافیایی و محیطی منطقه مورد نظر در نظر بگیرید بطور مثال بررسی قدرت زلزله منطقه ای که قصد ساخت سازه در آن را دارید و یا تراکم سازه های موجود را در نظر بگیرید. در قسمت های اصلی سازه خود بارهای نقلی را کاهش دهید تا در زمان بروز حادثه ماهیت سازه در تنش های زیاد برای تحمل فشار های زیاد ساختمان نباشد. در تمام مواردی که عنوان شد می بایست با توجه به نظارت و مشاوره از مهندسین و کارشناسان مرتبط تمام اصول را رعایت کنید. افراد متخصص با شناخت کامل از ماهیت مصالح و تکنیک های مختلف در سازه های سبک و شناخت مناطق مختلف جغرافیایی می توانند کمک بسزایی برای شما محسوب شود.

برای دریافت مشاوره می توانید همین الان با مشاورین و متخصصین ما در پرین بتن قبل از انجام هر اقدامی استفاده کنید، دریافت راهنمایی و مشاوره قبل از انجام هر کاری باعث کاهش هزینه ها قبل از انجام ساخت و ساز یا مقاوم سازی پروژه های شما باشد.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.