به نام خدا عنوان: تاثیر جداسازهای لرزه ای بر ساختمان
نام استاد: عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد رشت
1
تهیه و تنظیم :
فهرست مطالب
مقدمه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
تاریخچه جداگر لرزه ای . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
انواع جداگرها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
مزایای جداگر ها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
نحوه اجرا . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
نمونه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
منابع . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2
مقدمه
3
روش مرسوم طراحی لرزه ای سازه ها مبتنی بر افزایش ظرفیت سازه هاست. در این روش ،ایجاد ظرفیت باربری جانبی در سازه ،با افزایش مقاومت و تامین شکل پذیری آن صورت می گیرد. در نتیجه، ابعاد اعضای سازه ای و اتصالات افزایش یافته و در سازه ،اعضای مهاربند جانبی همچون بادبند یا دیواربرشی و جداگر های لرزه ای و یا سایر اعضای سخت کننده در نظر گرفته می شود.
کنترل ارتعاش لرزه ای با مهاربند
کنترل ارتعاش لرزه ای با مقاوم سازی
در سال 1909، پزشکی ، در یکی از شهرهای شمالی انگلستان، نامه ای به رئیس موسسه زلزله شناسی شیلی در سانتیاگو نوشت که در آن روش نوینی را برای ساختن بنا های مقاوم در برابر زلزله معرفی کرد . مطابق نظر وی ساختمان هایی که به این صورت ساخته شوند می توانند با ایمنی کامل در مناطق لرزه خیز به کارگرفته شوند ، با این کار از شدت زمین لرزه کاسته میشود .
او در نامه دیگری که برای اداره ثبت اختراعات انگلستان فرستاد ادعا کرد که ساختمان هایی که بر روی این درزهای آزاد و لایه ای از ماسه نرم , میکا یا تالک ساخته شوند به هنگام وقوع زمین لرزه , لغزیده و سبب کاهش نیروی لرزه ای وارد به سازه می شوند .
جداسازی لرزه ای یکی از روش های کنترل ارتعاشات لرزه ای سازه از زمین در ساختمان ها و پلها میباشد.
تاریخچه جدا ساز
کنترل ارتعاش لرزه ای با جداساز
جداسازی لرزه ای عبارت است از جداکردن کل یا بخشی از سازه از زمین به منظور کاهش پاسخ لرزه ای آن بخش در زمان رویداد زلزله. به عبارتی اصل جداسازی لرزه ای بر ایجاد انعطاف پذیری در پایه ساختمان در صفحه افقی مبتنی است. برپایی ساختمانها بر روی یک سیستم جداساز لرزه ای باعث جلوگیری از انتقال قسمت زیادی از حرکت افقی زمین به ساختمان می شود(اثر زلزله را تا ۸۰ درصد کاهش میدهد) که این عمل منجر به کاهش شدید شتابهای طبقات و تغییرمکان های بین طبقه ای می شود.
6
– جداسازهای لاستیکی با ورقه های فولادی(و میرایی کم) – جداسازهای لاستیکی با میرایی زیاد؛ – جداسازهای لاستیکی با هسته ی سربی.
– جداسازهای اصطکاکی – جداساز های الاستیک اصطکاکی – جداساز های اصطکاکی پاندولی
جداسازهای لاستیکی با میرایی کم (Rb)
جداسازهای لاستیکی دارای هسته سربی (lrb)
برای بالابردن میرایی جداسازهای الاستومری که از لاستیک با میرایی اندک ساخته می شوند ،از یک یا چند هسته سربی در مرکز و یا گوشه های آنها استفاده می شود .
هسته سربی که با فشار یا تزریق داخل سوراخ جداساز قرار داده می شود ،تحت اثر برش های ناشی از زمین لرزه ، جاری شده و به این ترتیب تحت سیکل های متوالی با تشکیل حلقه های هیسترزیس ، انرژی را مستهلک می کند.
– حفظ کاربری سازه در حین و پس از زلزله و تامین سطح عملکرد بی وقفه -کاهش نیروی زلزله وارد شده به سازه تا بیش از ۶۰% -رساندن خسارات سازه ای و غیر سازه ای به صفر -کاستن از حجم مصالح مورد نیاز برای ساخت و ساز تا بیش از ۲۰% -کاهش ضرورت استفاده از سیستم های باربر جانبی چون مهاربند یا دیوار برشی -قابلیت استفاده در سازه های موجود
بنابراین مزایای جداسازی لرزه ای عبارتست از:
9
در طراحی و محاسبه باید دقت کرد که ساختمان های دارای جداگر جابجایی بسیار گسترده تری نسبت به سازه های با پایه های ثابت دارند. محل نصب جداگرها در طراحی بسیار تعیین کننده است آن ها معمولا نزدیک به پی ساختمان هستند ولی نمونه های از جداگر وجود دارد که در بالای ستون و زیر سقف های سنگین نصب می شود تا نیرو وارده به ستون را کاهش دهد. پی و جداگر ، هر دو در یک تراز اجرا می گردد، اما بیشترین کاربرد آن ها در پی ساختمان و یا زیر پی ساختمان استفاده می شوند . لازم به ذکر است که جداگرهای لرزه ای شامل کل ابعاد ساختمان می شود و نمی توان در بخشی از سازه آن ها را استفاده نمود زیرا این عمل باعث ایجاد تفاوت در جابجایی دو بخش ساختمان می گردند.
نحوه ی اجرا:
11
نمونه پروژه اجرا شده در مشهد
نمونه های دیگر از جداساز لرزه ای
12
نمونه های دیگر از جداساز لرزه ای
13
نمونه های دیگر از جداساز لرزه ای
14
منابع
15
Uniform Building Code (UBC), 1997.
International Building Code (IBC)2012.
3) American Society of Civil Engineers (ASCE) 2010.
4) Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings, (FEMA 356), 2000.
5)Kelly, J. M., Naeim, F., “Design of seismic isolated structures, from theory to Practice”, John wiley& Sons, 1999.
6) Skinner, R. I., Robinson, W. H., McVerry, G. H., “An Introduction to Seismic Isolation”, John
Wiley & Sons, Chichester, 1993.
7) Naeim , F “THE SEISMIC DESIGN HANDBOOK “,Second Edition
8)Datta,T.K.,” SEISMIC ANALYSIS OF STRUCTURES”, John wiley& Sons, 2010
10) 9) دستورالعمل طراحی ساختمانهای دارای جداساز لرزه ای، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن
راهنمای طراحی و اجرای سیستم های جداساز لرزه ای در ساختمان ها ،نشریه 523، معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور
11) آیین نامه طراحی ساخنمانها در برابر زلزله،استاندارد 2800، مرکز تحقیقات راه ، مسکن و شهرسازی
12)حق اللهی ،عباس و قیامی اردبیلی ،امید ،جداسازی لرزه ای سازه ها با جداگر لرزه ای الاستومریک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی