• چگونه سازه های فولادی می توانند در برابر زلزله مقاومت کنند و چرا این موضوع با اهمیت است؟

زمین لرزه یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی است که می تواند در هر نقطه از جهان رخ دهد و خسارات جانی و مالی زیادی به دنبال داشته باشد. بر اساس گزارش [سازمان بهداشت جهانی]، از سال 1900 تاکنون بیش از 2.6 میلیون نفر در اثر زمین لرزه ها و حوادث مرتبط با آن جان خود را از دست داده اند. بنابراین، طراحی و ساخت ساختمان های مقاوم در برابر نیروهای لرزه ای که بتوانند از مال و جان شهروندان محافظت کنند، بسیار مهم است.

یکی از موثرترین و پرکاربردترین مصالح برای ساخت و سازهای مقاوم در برابر زلزله، فولاد است. سازه های فولادی نسبت به سایر مصالح مانند بتن، چوب مزایای زیادی برای بقا و به حداقل رساندن آسیب های ناشی از زلزله دارند. در این پست، بررسی خواهیم کرد که چگونه سازه های فولادی می توانند در برابر زلزله مقاومت کنند و چرا برای آینده ساخت و ساز مهم هستند.

• سازه های فولادی چگونه می توانند در برابر زلزله مقاومت کنند؟

فولاد متریالی با مقاومت و شکل پذیری بالا است که می تواند بدون فروپاشی تحت بارهای شدید، تغییر شکل داده و انرژی را جذب کند. سازه های فولادی را می توان به گونه ای طراحی کرد که دارای استحکام، سختی و شکل پذیری کافی برای مقاومت در برابر نیروهای ثقلی و جانبی ناشی از زلزله باشند. در اتصالات سازه های فولادی میتوان از پیچ و مهره – جوش و یا پرچ استفاده کرد.

برخی از انواع رایج سازه های فولادی که برای ساخت و سازهای مقاوم در برابر زلزله استفاده می شوند عبارتند از:

• قاب های خمشی: قاب هایی با اتصالات صلب هستند که می توانند در برابر لنگرهای خمشی و نیروهای برشی در اتصالات مقاومت کنند. آنها می توانند پایداری جانبی و سختی سازه را فراهم کنند و از تغییر شکل های بیش از حد یا فروریختن جلوگیری کنند. قاب های مقاوم در برابر لحظه بسته به موقعیت و جهت مهاربندها می توانند به صورت مهاربند همگرا یا مهاربند واگرا مهاربندی شوند(مختص قابهای مهاربندی).

• سیستم های خرپایی: اعضای مثلثی شکلی هستند که می توانند دهانه ها و بارهای بزرگ را تحمل کنند. آنها همچنین می توانند پایداری جانبی و سختی سازه را فراهم کنند و از کمانش یا پیچش جلوگیری کنند. سیستم های خرپا بسته به تعداد و جهت اعضا می توانند خرپاهای فضایی باشند.

• سیستم های جداسازی پایه: سیستم هایی هستند که با قرار دادن بلبرینگ ها یا دمپرهای انعطاف پذیر بین فونداسیون و کف ستون ها، حرکت سازه را از حرکت زمین جدا می کنند. آنها می توانند شتاب و جابجایی سازه را کاهش داده و از آن در برابر نیروهای لرزه ای محافظت کنند. سیستم های جداسازی پایه بسته به نوع و کنترل دستگاه ها می توانند غیرفعال یا فعال باشند.

• چرا سازه های فولادی برای آینده ساخت و ساز اهمیت دارند؟

سازه های فولادی نه تنها برای ساخت و سازهای مقاوم در برابر زلزله، بلکه به طور کلی برای آینده ساخت و ساز نیز موثر هستند. سازه های فولادی مزایای زیادی دارند که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می کند، از جمله:

• پایداری: فولاد یک ماده با قابلیت استفاده مجدد است که می تواند ضایعات و اثرات زیست محیطی ساخت و ساز را کاهش دهد. فولاد همچنین می تواند با منابع انرژی تجدید پذیر و فناوری های سبز ترکیب شود تا سازه هایی پایدار ایجاد کند که می تواند انرژی و منابع را ذخیره کند. همچنین می توان فولاد را با روش های نوآورانه ساخت و پوشش داد که در نتیجه دوام و مقاومت در برابر خوردگی در آن را افزایش می­دهد.

• تطبیق پذیری: فولاد یک متریال چندمنظوره است که می تواند اجرای طرح های معماری خلاقانه و پیچیده ای را امکان پذیر کند که با دیگر متریال ها امکان پذیر نیست. فولاد را می توان شکل داد، منحنی کرد یا به اشکال و اندازه های مختلف برش داد تا با نیازهای عملکردی و زیبایی شناسی پروژه مطابقت داشته باشد. فولاد همچنین می تواند با مواد دیگری مانند شیشه، چوب یا بتن ادغام شود تا ساختارهای منحصر به فرد و متنوعی ایجاد کند.

• اقتصاد: فولاد ماده ای مقرون به صرفه است که می تواند در ساخت و ساز در زمان و هزینه صرفه جویی کند. فولاد را می توان پیش ساخته و در کارخانه ها به تولید انبوه رساند و به محل، حمل کرد و هزینه های نیروی کار و مواد را کاهش داد. سازه های فولادی قابلیت مونتاژ و نصب با سرعت بیشتری را دارند که این امر موجب کاهش زمان ساخت و نصب و خطرات ناشی از آن شود.

نتیجه گیری

از انجا که سازه های فولادی از آنجایی که کاربردها، مزایا و نوآوری های زیادی در زمینه ساخت و ساز دارند، موضوعی جذاب برای بررسی هستند. در این پست، نحوه مقاومت سازه های فولادی در برابر زلزله و اهمیت آن برای آینده ساخت و ساز را مورد بررسی قرار دادیم. امیدواریم از این پست مطالب جدید و جالبی آموخته باشید و فولاد را در اولویت خود برای انتخاب متریال پروژه های بعدی خود در نظر بگیرید.

به امید همکاری به شما عزیزان

سازه های سنگین اطمینان صنعت کرمان

 .

.

.

.

کپی با ذکر منبع و نام مترجم بلامانع است.
مترجم: آرش یزدانی

منبع: WHO (Earthquakes)