مقاومت ساختمان در برابر زلزله با ورق کامپوزیت

مقاومت ساختمان در برابر زلزله

فهرست

مقاوم‌سازی ساختمان در برابر حوادثی نظیر زلزله و آتش‌سوزی اهمیت بالایی دارد. امروزه امکان پیش‌بینی بلایای طبیعی مثل زلزله وجود دارد و تنها راه برای کاهش خسارات جانی و مالی، مقاوم‌سازی ساختمان‌ها و بناها می‌باشد. برای مقاوم‌سازی سازه‌ها روش‌های متعددی با توجه به نوع سازه به وجود آمده است که یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین آن‌ها استفاده از ورق‌های کامپوزیت می‌باشد. کارخانه پرمیوم باند در این مقاله درباره مزایا و قابلیت‌های کامپوزیت برای مقاومت ساختمان در برابر زلزله صحبت می‌کند.

اصول مقاوم‌سازی سازه در مقابل زمین لرزه

در صورتی که ساختمان در حال ساخت باشد، باید نقشه اجرایی آن بررسی شود و بر اساس نقاط ضعف آن، مقاوم‌سازی بنا را انجام داد. اما اگر ساختمان ساخته شده است؛ برای مقاوم‌سازی باید نقشه اولیه مورد ارزیابی قرار گیرد و سپس روش مناسب برای مقاوم‌سازی انتخاب شود.

چنانچه ساختمان بر اساس رعایت اصول مهندسی و به صورت استاندارد ساخته شود؛ می‌تواند در برابر زلزله استقامت بالایی داشته باشد و کمترین آسیب را ببیند. میزان شکل‌پذیری مصالح به کار رفته در سازه، عامل مهمی در کاهش فروریختن ساختمان در هنگام وقوع زلزله است؛ بنابراین اگر مصالح از شکل‌پذیری مطلوبی برخوردار باشد می‌تواند باعث افزایش ایمنی و کاهش خسارات شود.

یکی از اصول مقاوم‌سازی ساختمان در برابر زلزله این است که پایه ساختمان بالاتر از سطح زمین قرار بگیرد. در این روش سازه روی تکیه‌گاهی از جنس لاستیک یا سرب سوار شده و در زمان وقوع زلزله دچار ارتعاش می‌شود؛ ولی ساختمان ثابت باقی می‌ماند. نکته دیگر، تقویت سازه است که برای این کار باید از مهاربندهای ضربدری و دیوارهای برشی استفاده شود. خنثی‌سازی نیروهای وارده به ساختمان یکی از نکات مهم در بحث مقاومت ساختمان در برابر زلزله است؛ برای این منظور مهندسان ساختمان از ضربه‌گیرهای مخصوصی استفاده می‌کنند. این ضربه‌گیرها می‌توانند میزان امواج ناشی از زلزله را کاهش دهند و ساختمان را پایدار نگه دارند.

مطالعه بیشتر:  مقایسه عملکرد انواع ورق کامپوزیت ضد حریق

مصالح مقاوم در مقابل زلزله

مصالح به کار رفته در سازه یکی از فاکتورهای مهم برای مقاومت ساختمان در برابر زلزله است. فولاد سازه‌ای از مصالح بسیار خوبی در هنگام وقوع زلزله محسوب می‌شود؛ زیرا در مقابل ارتعاشات ناشی از زلزله مقاومت بالایی دارد. علت این امر قابلیت انعطاف پذیری این متریال است؛ در نتیجه سازه می‌تواند تغییر شکل بدهد. یکی دیگر از مصالح ساختمانی مقاوم در برابر زلزله چوب است که به دلیل داشتن قابلیت تغییر شکل و سبک وزن بودن گزینه خوبی برای مقاومت سازه در مقابل زلزله به شمار می‌رود.

استفاده از ورق کامپوزیت برای مقاومت ساختمان در برابر زلزله یکی از راهکارهای جدید محسوب می‌شود؛ زیرا این متریال در بلند مدت به صرفه بوده، شکل‌پذیری بالا و پردازش آسان دارد، در برابر گرما و سرما مقاوم است، طول عمر بالایی دارد، ضد حریق است و نیاز به تعمیر و نگهداری ندارد. کاربرد ورق کامپوزیت به صورت پوشش‌ نما، طراحی نما، نمای ساختمان، سقف‌های کاذب، نرده‌ها و حصارها، درب و پنجره است.

مقاومت ساختمان در برابر زلزله با ورق کامپوزیت

برای مقاومت ساختمان در برابر زلزله در سازه‌های بتنی باید مصالحی به کارگرفته شود که بتواند ظرفیت سازه را بالا ببرد و هم برای بخش بتنی ساختمان در برابر شرایط نامساعد محیطی مقاومت مناسبی ایجاد کند. یکی از گزینه‌های پیشنهادی برای این هدف، کامپوزیت‌های frp (Fibre Reinforced Polymer) است. با استفاده از ورق‌های کامپوزیت در ساختمان‌سازی بسیاری از مشکلات مقاوم‌سازی ساختمان‌ها برطرف می‌شود.

ورق‌های کامپوزیت از جالب‌ترین و امیدوارکننده‌ترین مصالح در بحث مقاوم‌سازی سازه‌ها هستند؛ به طوری که الیاف frp  برای تقویت و تعمیر سازه‌های بتنی راه‌های جدیدی را ارائه داده‌اند. در این روش مواد frp در اشکال مختلف آرماتور و ورق و الیاف (کربن و شیشه)، به منظور افزایش ظرفیت باربری، مقاوم‌سازی، تغییر و بازسازی سازه بتنی استفاده می‌شوند.

مقاومت ساختمان در برابر زلزله

قابلیت‌های ورق کامپوزیت در برابر زلزله

۱- وزن سبک: ورق های کامپوزیت وزن های سبکی بین ۵ تا ۸ کیلوگرم در هر مترمربع دارند که نسبت به سایر مصالح مثل سیمان، سنگ و شیشه وزن پایین تری دارد. بر اساس برآوردهای انجام شده، نمای کامپوزیت آلومینیوم در مقایسه با سنگ گرانیت حدود ۹۰ درصد سبک تر است، همچنین نسبت به سیمان ۸۵ درصد، نسبت به شیشه ۷۵ درصد و نسبت به ورق معمولی ۵۰ درصد وزن کمتری دارد. با توجه به این موضوع می توان گفت مقاومت ساختمان در برابر زلزله با ورق کامپوزیت به علت سبکی وزن سازه سبب کاهش ضریب زلزله می شود.

مطالعه بیشتر:  نمای کامپوزیت مغازه (قیمت و نمونه های جذاب)

۲- خواص آکوستیک: پشت ورق کامپوزیت فضای خالی وجود دارد که سبب ایجاد خاصیت آکوستیک (عایق صوت) می شود؛ برای مثال زمانی که در ساختمان با دیوارهای بتنی سبک از ورق کامپوزیت استفاده شود؛ خاصیت عایق صدا بودن آن دو برابر می گردد.

۳- عملکرد غیریکنواخت در مقابل زلزله: ورق های کامپوزیت را به صورت ثابت به نمای ساختمان متصل نمی کنند؛ بنابراین هنگام وقوع زلزله این ورق ها در جای خود حرکت می کنند و احتمال فرو ریختن آن ها کاهش می یابد.

۴- شکل پذیری ورق کامپوزیت: با استفاده از ابزار خاص، می توان ورق های کامپوزیتی با لبه تیز تا ۱۳۵ درجه ایجاد نمود؛ در حالی که چنین تغییر شکلی در مصالح ساختمانی دیگر مثل سیمان، شیشه و سنگ امکان پذیر نیست.

جمع بندی در مورد مقاومت ساختمان در برابر زلزله

در هنگام وقوع زلزله نیروهای افقی به سازه وارد شده و باعث به ارتعاش در آمدن دیوار، ستون، کف، رابط‌ها و تیرها می‌شود.  در بین حرکات پایین و بالای ساختمان تفاوتی وجود دارد که در اثر آن فشار شدیدی بر سازه وارد می‌شود و در نهایت باعث ریزش ساختمان می‌گردد. برای مقاومت ساختمان در برابر زلزله روش‌های مختلفی وجود دارد که در این مطلب استفاده از کامپوزیت یعنی بهترین راهکار را معرفی کردیم.

0 0 votes
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
مشاهده‌ی تمام نظرات

مقالات برتر

آخرین مقالات