تقنيات المباني المقاومة للزلازل
تقنيات المباني المقاومة للزلازل:
من المهم للغاية أن يعطي مهندسو الإنشاءات والمعماريون أهمية قصوى للمباني والمنشآت في مناطق المناطق المعرضة للزلازل في المرحلة المبكرة من التصميم النظري لـ المباني المقاومة للزلازل. في النظام الهيكلي ومتطلبات الحد من الأضرار .
هذه المقالة سوف تسلط الضوء على المبادئ الأساسية للتصميم المباني والمنشآت المقاومة للزلازل.
تشمل المبادئ الأساسية لتصميم المباني والمنشآت المقاومة للزلازل ما يلي:
- البساطة الهيكلية.
- التوحيد والتكرار والتماثل.
- المقاومة ثنائية الاتجاه والصلابة.
- مقاومة الالتواء والصلابة.
- كفاية الغشاء والحواجز في كل طابق.
- الأساسات المناسبة.
البساطة الهيكلية في المباني المقاومة للزلازل:
تتعلق البساطة الهيكلية بتوفير مسار تحميل واضح وبسيط ومباشر لنقل قوى الزلازل من جزء مختلف من الهيكل إلى أساسه.
لا يقتصر الأمر على أن يكون مسار التحميل واضحًا وبسيطًا ، بل يجب أن تحتوي مكوناته أيضًا على صلابة وليونة وقوة كافية. يجب فحص هذا المطلب بواسطة مصمم إنشائي يقوم عادةً بتصميم مسار التحميل.
واحدة من المزايا المهمة لمسار الحمل المباشر هو أنه سيساهم في تقليل الشكوك وعدم اليقين في تقييم القوة والليونة والسلوك الديناميكي.
في المقابل ، من المحتمل أن يتسبب مسار الحمل المعقد في تركيز الإجهاد وتشديد تقدير القوة والليونة والاستجابة الديناميكية للهيكل العمراني .
ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أنه يمكن تصميم هياكل مقبولة ذات مسار تحميل معقد.
التوحيد الهيكلي و التكرار والتماثل
لقد ثبت أنه إذا انتشرت القوة والصلابة والكتلة للبنية بشكل متماثل وموحد في الارتفاع والخطة ، فإنها ستظهر أداء زلزالي أفضل بكثير مقارنة بالهيكل الذي لا يحتوي على هذه الخصائص.
بقدر ما يتعلق الأمر بتوحيد القوة والصلابة ، فإنه يمنع إنشاء طبقة ناعمة في المبنى. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن عدم التوحيد لا يعني أداء زلزاليًا سيئًا:
على سبيل المثال:
إذا تم عزل هذا الهيكل من الناحية الزلزالية ، فسيظهر أداء زلزاليًا مُرضيًا.
فيما يتعلق ببناء التوحيد في الخطة ، فإنه سيضع حداً للاستجابة الالتوائية وبالتالي يعزز الأداء الديناميكي للبناية .
بالنسبة إلى للمباني ذات الشكل غير المنتظم مثل شكل T ، يوصى بإدخال الوصلات لإنشاء أشكال منتظمة
ومع ذلك ، قد تظهر بعض مشكلات التصميم عند المفاصل بسبب الحركات الزلزالية وتحتاج إلى معالجة. تفاصيل التشطيبات والكسوة والخدمات عبر المفاصل والتأثيرات على المفصل هي أمثلة على مشاكل التصميم التي من المحتمل أن تحدث بسبب التزويد المشترك.
يقال إن البنية تكون زائدة عن الحاجة إذا كان هناك أكثر من مسار تحميل في المبنى لنقل الأحمال الزلزالية المفروضة. لذلك ، إذا تدهورت قوة أو تصلب مسار تحميل معين ، فسيتم نقل الحمل عبر مسار تحميل آخر. لذلك ، التكرار سيجعل المبنى أكثر ثقة .
المقاومة ثنائية الاتجاه وتصلب الهياكل أثناء الزلازل
عادةً ما تتشابه الأحمال الاهتزازية على كلا المحورين الأفقيين للهياكل ، ولهذا يوصى بتوفير أنظمة مقاومة مماثلة في كلا الاتجاهين. لذلك ، تحتاج الأعضاء الهيكلية إلى تكوين متعامد يضمن خاصية مقاومة متشابهة في كلا الاتجاهين الرئيسيين.
مقاومة الالتواء وتصلب الهياكل
قد يحدث التشوه الجانبي الالتوائي ، والذي قد يشدد على العناصر الهيكلية المختلفة بطريقة غير موحدة ، أثناء الزلازل.
العامل الذي يؤدي إلى حركة الالتواء الجانبية هو الغرابة في مركز الكتلة والصلابة. لذلك ، هذه المشكلة تحتاج إلى معالجة في مرحلة التصميم.
قد يتم تقليل الغرابة في مرحلة التصميم ، لكن قد لا يتم التخلص منها تمامًا نظرًا لوجود عدد من العوامل الخارجة عن سيطرة المصمم.
على سبيل المثال:
التوزيع غير المنتظم للكتلة والتدهور غير المتساوي للعناصر الهيكلية أثناء الزلازل.
أخيرًا ، يمكن معالجة هذه المشكلة عن طريق ترتيب أعضاء صلبة ومقاومة بالقرب من محيط الهيكل.
كفاية الغشاء والحواجز في كل طابق
تأثير الغشاء والحواجز على الاستجابة الزلزالية للهيكل أمر بالغ الأهمية.
لا يقتصر الأمر على نقل حمولة الجمود الزلزالي إلى أعضاء المبنى العمودي ولكن أيضًا يمنع الحركة الجانبية الكبيرة لهذه العناصر الرأسية.
لذلك :
لكي تؤدي الطوابق وظيفتها بشكل صحيح ، يجب توفير صلابة كافية في الخطة.
بالإضافة إلى ذلك ، الانتباه إلى المفصل بين الطوابق والأعضاء الهيكلية العمودية.
هذه التدابير مهمة على وجه التحديد إذا كان هناك غشاء فتح كبير أو في حالة الأشكال الطويلة للخطة.
أخيرًا :
إذا تم تصنيع الأرضية من الخرسانة سابقة الصب ، فمن الضروري توفير محمل كافي لتجنب فقد المحامل أثناء الزلازل.
الأساسات المناسبة للهياكل المقاومة للزلازل
مطلوب تصميم وبناء الأساس وارتباطه بالبنية الفوقية ، حتى يتسنى للهيكل بأكمله الخضوع لإثارة موحدة أثناء الزلازل.
هذا هو السبب في أنه ينصح بتوفير الصلة المناسبة بين الأساسات الفردية أو الأساسات التي تكون على شكل الحزم.
إضافة إلى ذلك :
عندما تتكون البنية الفوقية من جدران منفصلة مع صلابة مختلفة ، فمن المستحسن استخدام الأساس الخلوي القوي.
إقرأ أيضاً: تكنولوجيا الخرسانة
