ساختمان ضد زلزله و ویژگی های آن

یکی از نیازهای اساسی هر انسانی، نیاز به سرپناه و جایی برای زندگی می باشد . انسان های نخستین محل زندگی خود را درون غارها ، بالای درختان و هر جایی که آنها را از نور خورشید ، سردی و گرمی هوا ، حملات حیوانات محافظت کند انتخاب می کردند .

در طول تاریخ و گذر زمان ، و ایجاد روستاها و شهرها و متمرکز شدن زندگی انسانها در یک بخش ، زندگی شهرنشینی آغاز شد و با افزایش جمعیت و در پی آن نیاز به مسکن نیز بیشتر شد . به دلیل کمبود زمین مسطح و نیاز شدید به مسکن و متمرکز شدن زندگی ها ، آپارتمان سازی نیز افزایش پیدا کرد . به دلیل پیشرفت ساختمان سازی مردم را در برابر هر گونه تهدید و خطری که از طریق طبیعت در محیط زندگی آن ها ایجاد می شود، محافظت کند. یکی از مخرب ترین نیروهای طبیعی زلزله می باشد که موج های لرزه ای که از طریق زمین حرکت می کنند و جابه جا می شوند، می توانند سازه ها را تخریب کنند، جان انسان ها را به خطر بیاندازد و هزینه های بسیار زیادی برای تعمیر سازه ها تحمیل کند.

مخاطرات زمین لرزه

جهت کاهش مخاطرات زلزله لازم است تا مطلاعات و تحقیقات جامعی در ارتباط با شناخت اثرات زلزله در سطوح شهری و تشخیص مناطق با خطر پذیری بالا انجام گیرد. برنامه ریزی کاهش خسارات ناشی از زلزله در مناطق با خطر پذیری بالا می تواند با کاهش آسیب پذیری شهرها خسارات و مخاطرات ناشی از وقوع زلزله را کاهش زیادی بدهد.

زلزله هر ساله در مناطق مختلفی به وقوع می پیوندد . خود زلزله به تنهایی عامل خطر نمی باشد بلکه تخریب ساختمان ها و ریختن وسایل ومصالح ساختمانی بر سر مردم است که منجر به آسیب و فوت انسان ها می شود. چنانچه سازه ها به صورت ضد زلزله ساخته شوند، می توانند ایمنی را تا حد زیادی تامین کنند، که این مورد فقط با به کاربردن مصالح و طراحی مناسب سازه می توان ساختمان را در برابر زلزله مقاوم سازد. در ادامه مقاله به بررسی ساختمان های ضد زلزله می پردازیم .

زلزله چیست و علت وقوع آن

لرزش­ ناگهانی سطح زمین به واسطه آزاد شدن انرژی ناشی از جابجایی صفحه های زمین ساختی (تکتونیکی) در امتداد گسل ها (Fault) می باشد. پوسته زمین از قطعاتی تشکیل شده است که به آن ورقه یا صفحه می گویند. این ورقه ها در واقع بخش هایی از سنگ کره (لیتوسفر) هستند که بر روی سست‌کره حالت نیمه شناور دارند. جابجایی ورقه ها بر روی سست‌کره به دلایل مختلف در طول زمان سبب جدا شدن (اشتقاق) قاره ها از همدیگر شده است.

انواع گسل

وقتی میزان انرژی جمع شده بیشتر از مقاومت توده سنگ شود، شکستگی در محل قفل شدگی ایجاد می گردد و انرژی ذخیره شده به شکل امواج لرزه ای منتشر می گردد و سبب زمین لرزه می شود.

کاهش خسارات زلزله

می توانیم با رعایت یکسری از کارها و اقدامات از خسارات جانی و مالی ناشی از زلزله بکاهیم. با برنامه ریزی صحیح قبل از وقوع زلزله و داشتن طرح های مدیریت پس از وقوع بحران می توان به میزان قابل توجهی از تلفات و خسارات ناشی از پدیده زلزله کم کرد. همچنیین تغییرات در سازه می تواند تا حد زیادی از بروز خسارت جلوگیری کند.

الف) مقاوم سازی و استحکام اجزای ساختمان

تمامی اجزای سازه مانند تجهیزات مکانیکی، تاسیساتی، الکتریکی و … بایستی در برابر تکان های ناشی از زلزله مقاومت مناسبی داشته باشند ، و پس از وقوع زلزله نیز بتوانند به عملکرد خود ادامه دهند و عملکرد آنها مختل نشود. پس در انتخاب و شیوه نصب اجزای ساختمان بایستی دقت لازم و کافی را داشته باشیم .

مقاوم سازی لرزه ای سازه های موجود یکی از موثرترین روش ها برای کاهش خطر زلزله است.

ب) شکل پذیری عناصر سازه ای

اگر المان های سازه از ویژگی بسیار مهم انعطاف پذیری مناسب برخوردار باشند ، چنانچه بار اضافی به سازه وارد شود ، دچار شکستگی و آسیب ناگهانی نخواهند شد . این ویژگی نقش مهمی در مقاوم سازی بنا دارد . به همین دلیل است که امروزه ، به منظور افزایش مقاومت سازه در برابر فشار و لرزه های شدید ت.جه به استحکام و سختی آنها بسیار امر ضروری می باشد ، چرا که آنها باید تحمل فشارهای غیز منتظره را داشته باشند تا دچار شکستگی و تغییر شکل نشوند .

پ) منظم بودن سازه

زمانی می توان یک سازه را منظم دانست که در اطراف آن، المان های باربر جانبی به تعداد مساوی قرار گرفته باشند، در این صورت هنگام وقوع زمین لرزه، حرکت سازه از هر طرف و در هر طبقه هم اندازه خواهد بود. سازه های منظم نیروی ناشی از زمین لرزه را به طور یکنواخت در سازه پخش می کنند، به همین دلیل ساختمان دچار آسیب کمتری خواهد شد.

یکی از موارد بسیار مهم در سازه ، برابری تعداد المانهای جانبی در سازه می باشد . در هنگام وقوع زلزله ، به دلیل آنکه حرکت سازه در هر سمت به یک اندازه و مساوی می باشد ، این عامل سبب پخش منظم نیروی ناشی از زلزله در سازه است.

ج) پایداری پی ساختمان

پی ساختمان چنانچه بر اساس استاندارد ساخته شود ، می تواند نیروهای وارده جانبی بین زمین و سازه را به خوبی منتقل کند و اگر سازه دچار تکان های شدیدی شد ، پی ساختمان یا فونداسیون مقاومت کافی داشته باشد.

د) افزونگی (پیوستگی و پشتیبانی پیوسته)

تمامی اجزای و المان های بنا بایستی از یک درجه مقاومت مناسب برخوردار باشند ، و نباید تنها چند جزء سازه دارای مقاومت باشند . در واقع سازه باید دارای مقاومت کلی در تمام بخش ها باشد .

ه) سختی و دوام سازه

سازه باید در مقابل نیروهای جانبی که توسط زلزله وارد می شود ، مقاوم باشد . زلزله نیروهای قائم بسیار شدیدی به سازه وارد می کند .

ی) وجود مسیرهای پیوسته انتقال بار

تمامی اجزای ساختمان باید به صورتی به یکدیگیر وصل باشند که نیروهای وارد زمین لرزه در یک مسیر مشخص و پیوسته به زمین منتقل شوند ، که این امر سبب کاهش آسیب کمتری به ساختمان خواهد شد .

سازه بتنی در برابر زلزله مقاوم‌ تر است یا اسکلت فلزی

به مجموعه تشکیل دهنده یک ساختمان متشکل از تیرها و ستون ها اسکلت گفته می شود که وظیفه پابرجا نگه داشتن کل ساختمان را بر عهده دارد. اسکلت تمام بار وارده به ساختمان که به صورت عمودی و افقی می باشد را خنثی و به پی ساختمان منتقل می کند. هر میزان که بنا مرتفع تر و گسترده تر باشد، این چهارچوب بایستی قویتر باشد. اسکلت ساختمان به دو صورت فلزی و بتنی ساخته می شود.

اسکلت بتنی درواقع همان سازه بتنی می باشد که با مواد اولیه شامل شن و ماسه با ترکیب سیمان و میلگرد ساخته می شود. از سازه بتنی می توان در پله، فونداسیون، ستون و تمامی بخشهای اصلی استفاده کرد.

اسکلت فلزی یکی دیگر از مهمترین نوع ساخت اسکلت است که به جای استفاده از بتن و سیمان از قطعات فلزی نظیر تیرآهن و ستونی استفاده می کنند. استفاده از اسکلت فلزی به دلیل وزن کم، سرعت بالای ساخت، اشغال فضای کمتر بسیار مرسومتر است . ولی دارای معایبی نیز می باشد .

سوالی که برای اکثر افراد در شرایط فعلی به وجود می آید این است که کدام سازه ساختمانی در برابر زلزله مستحکم تر است؟ اسکلت فلزی یا اسکلت بتنی ؟
در حال حاضر به باورغلط بعضی از افراد ساختمان فلزی در برابر زلزله مقاومت بیشتری دارد و یا به عقیده عده دیگری از افراد ساختمان بتنی در برابر زلزله مقاومت بیشتری دارد . هر دوی این ایده اشتباه می باشد ، به دلیل آنکه هر دو سازه می توانند ، به رعایت نکات گفته شده در بالا و طراحی صحیح و درست می توانند به خوبی در زلزله مقاومت بسیار خوبی نشان دهند . ولی این نکته بسیار حائز اهمیت است که اسلکت بتنی به دلیل وزن زیاد سازه ، در برابر زلزله و نیروهای وارده تحمل بیشتری نسبت به سازه فلزی دارد .

در سازه های فلزی استفاده از مقاطع فولادی استاندارد و با کیفیت و خرید از فروشندگان معتبر می تواند در ساخت سازه کمک بسیار زیادی بکند . شما می توانید برای مشاوره و استعلام قیمت تیرآهن ، نبشی ، میلگرد ، ناودانی و تمام مقاطع فولادی استاندارد و با کیفیت با شرکت نگین فولاد السا تماس بگیرید تا کارشناسان ما به شما در خرید دقیق و بی واسطه راهنمایی های لازم را داشته باشند.