جدا ساز لرزه ای،مزیت فراوان یا تبلیعات ؟

جداساز لرزه ای یکی از محبوب ترین وسیله های حفاظت از ساختمان در برابر نیروه های زلزله است .—جدا ساز لرزه ای چیست

زلزله های بزرگ ۲۰ سال اخیر در ایران

کشور ما جزو کشورهای زلزله خیز به شمار می رود. و در طول تاریخ زلزله های بزرگی در ایران رخ داده .
در ۲۰ سال اخیر دو زلزله بزرگ رخ داد و خسارات جانی و مالی زیادی برجا گذاشتن.

زلزله بم

زمین لرزه ۱۳۸۲ بم با بزرگی ۶.۶ ریشتر، یکی از بزرگ ترین زلزله های تاریخ ایران با حدود ۲۶ هزار کشته می باشد.

زلزله کرمانشاه

زمین لرزه ۱۳۹۶ سرپل ذهاب (کرمانشاه) با بزرگی ۷.۳ ریشتر، با ۷۰۰ کشته.

اما چگونه می توان ازاین خسارات در برابر زلزله جلوگیری کرد؟

یکی ازعلت های اصلی بالا بودن خسارات زلزله در کشور را باید در ساختمان ها جستوجو کرد.
موارد مختلفی مثل ضعف در طراحی ، اجرا ، مصالح بی کیفیت و…میتواند در ناایمن بودن ساختمان ها در برابر زلزله تاثیر گذار باشد. ولی شاید مهم ترین دلیل عدم استفاده از مصالح و فناوری های نوین در ساختمان ها باشد. در این مقاله می خواهیم یکی از فناوری هایی که در کشورهای با لرزه خیزی بالا مثل ژاپن مورد استفاده قرار گرفته را معرفی کنیم .

تاریخچه جداساز لرزه ای

ایده جدا ساز لرزه ای نظریه جدیدی نیست و در قرن گذشته بارها توسط افراد مختلف بیان شده است.
شاید اولین تحقیقات در زمینه جداساز لرزه ای را بتوان به جان میلن انگلیسی سبت داد. وی در دانشگاه توکیو یک نمونه آزمایشگاهی از یک ساختمان جداشده را باقراردادن آن بر روی گوی های چدنی و شمع هایی با لبه گرد، ساخت. در سی سال اخیر با گسترش نشیمن های (SKOPJE) چند لایه الاستومری، جداسازی لرزه ای به یک واقیعت عملی تبدیل شده است.

نخستین مورد استفاده از یک سیستم جدا ساز لاستیکی برای محافظت ساختمان ها در برابر زمین لرزه،در سال ۱۹۶۹ درساختمان یک مدرسه ابتدایی در اسکوپیه یوگسلاوی سابق می باشد. مدرسه پستالوژی یک ساختمان سه طبقه بتنی است که به وسیله مهندسین سوئیسی طراحی و ساخته شده و با سیستمی معروف به جداسازی پایه کامل سه بعدی سوئیسی جداسازی شده است. بلوک های لاستیکی مورد استفاده در این مدرسه بر خلاف نمونه های جدید امروزی ، بدون هرگونه تقویت بوده و در نتیجه به دلیل وزن ساختمان ، دارای انبساط جانبی زیادی می باشد.
تاریخچه جداساز لرزه ای در ایران مربوط به یک ساختمان مسکونی است که در سال ۸۹ اجرا شد.

جداساز لرزه ای(پایه) Base Isolation System

جدا ساز لرزه ای یکی از روش های رایج محافظت و مقاوم سازی سازه های بتنی در برابر نیروهای زلزله می باشد. این سیستم عبارت است از مجموعه ای از اعضای سازه ای که باید یک ابر ساده را از زیر بنایش که بر روی یک زمین در حال لرزش قرار گرفته است، به طور کامل جدا کرده تا یک ساختمان یا یک سازه غیر ساختمانی را به خوبی در مقابل زمین لرزه محافظت نماید.

انواع جدا سازهای لرزه ای

به طور کلی جداساز های لرزه ای به دو دسته اصلی تقسیم می شوند.

۱- جداساز های لاستیکی

ازجداسازهای لاستیکی برای افزایش دوره تناوب طبیعی استفاده می شود.

انواع جدا سازهای لاستیکی

• جدا ساز های لاستیکی با ورقه های فولادی
• جداساز های لاستیکی با میرایی زیاد
• جداساز های لاستیکی با هسته سربی

۲- جدا ساز های اصطکاکی

از جدا سازهای اصطکاکی برای کنترل حداکثر نیروی منتقل شده به روسازه و استهلاک انرژی در محل جداساز استفاده می شود.

انواع جدا سازهای اصطکاکی

• جدا سازهای اصطکاکی
• جدا سازهای الاستیک اصطکاکی
• جدا ساز های اصطکاکی پاندولی

نحوه ساز و کار جدا ساز لرزه ای

• کاهش شتاب وارد بر سازه به کمک لغزش جدا ساز
• کاهش دریفت

مزایای جدا ساز های لرزه ای

• افزایش زمان تناوب اصلی سازه
• کنترل و کاهش نیروی زلزله ساختمان
• در هنگام زلزله و بعد از آن کاربری سازه حفظ میشود.

معایب جدا ساز های لرزه ای

• محدودیت به سازه های کوتاه مرتبه و میان مرتبه اشاره کرد.(در سازه های بلند مرتبه اجرای آن توصیه نمی شود)
• هزینه بسیار زیاد این سیستم . البته در صورت تولید انبوه می تواند توجیه اقتصادی داشته باشد

رکورد ها

• تحمل ۹ ریشتر زلزله در ژاپن بدون خسارت وارد بر سازه و بدون صدمه دیدن جداساز.
• بیشترین میزان دریفت در سازه ای در انگلستان به میزان ۱۲۰ سانتی متر ثبت شده است.

اما هنوز بعضی از مهندسان ژاپنی اعتقاد دارند که جدا ساز به تنهایی کفایت نمی کند.

آیین نامه ها و نشریات برای طراحی جداساز

ضابطه ۵۵۰ : طراحی و ساخت ساختمان های ب عملکرد جداساز لرزه ای
نشریه ۵۲۳
همچنین آیین نامه های زیادی در دست طراحی است. اما آیین نامه های کشور های دیگر کامل تر است.
آیین نامه انگلستان: AST7—-جدا ساز لرزه ای چیست