up
Search      menu
ساختمان و معماری :: مقاله سيستمهاي جداسازي PDF
QR code - سيستمهاي جداسازي

سيستمهاي جداسازي

مطالعه ابزارهاي جداکننده ساختمان از زمين

باگسترش روش جداسازي ساختمان از زمين براي محافظت آن در مقابل حرکات ناشي از زمين لرزه در سالهاي اخير سيستمهاي گوناگوني طراحي و ساخته شده است . در اين گزارش انواع سيستمهاي موجود بطور خلاصه مورد بررسي قرار مي گيرد.
● عناصر سيستم جداساز
▪ هر شيوه جداسازي ساختمان بايد بتواند اهداف زير را تأمين کند:
توانايي در ايجاد انعطاف پذيري مناسب براي سازه
کاهش تغيير مکان کف به منظور افت خرابيهاي سازه اي و غيرسازه اي
کاهش فرکانس ارتعاشي سازه
کاهش نيروهاي طراحي زلزله
▪ به اين منظور سه عنصر اساسي زير در سيستم مورد نظر قرار مي گيرد:
۱) يک تکيه گاه انعطاف پذير براي افزايش زمان تناوب سازه و در نتيجه کاهش نيروها
۲) يک مستهلک کننده يا جاذب انژري براي کنترل تغيير مکان نسبي سازه و زمين در حد طراحي عملي
۳) يک سيستم ايجاد کننده صلبيت در برابر بارهاي کم اثر نظير باد يا زلزله هاي کوچک
سيستمهاي جداسازي
يکي از سيستمهاي ساده و معمول جداکننده تکيه گاههاي لاستيکي است .کاربرد لاستيک براي مهار ارتعاش عمودي بسيار زودتر ازکاربرد آن به صورت جداکننده نيروهاي افقي انجام يافت . امروزه با مسلح کردن لاستيک به ورقه هاي فولادي سختي قايم آن را افزايش مي دهند در حاليکه انعطاف پذيري آن در امتداد افقي حفظ مي شود. مدل رياضي اين سيستم با عملکرد موازي فنر و ميراکننده قابل بيان است .
استفاده از لاستيک براي ساختمانهاي سخت نظير ساختمانهاي اجري يا بتن غير مسلح که حداکثر ۷ طبقه باشند , بخاطر نداشتن فشار برخاستي (Uplift) مناسب است . گاهي اين سيستم را با يک سيلندر سربي مرکزي همراه مي کنند. هسته سربي افزايش قابل توجهي در استهلاک ايجاد مي کند , بطوريکه استهلاک بحراني لاستيک از حدود ۳ درصد به ۱۰ تا ۱۲ درصد مي رسد . ضمن اينکه مقاومت در برابر نيروهايکوچک , نظير باد افزايش مييابد .
امروزه لاستيکهاي اين جداسازها , از لاستيک طبيعي کاملاً متراکم با خواص مکانيکي مطلوب , جهت چنين سيستمي ساخته مي شود . براي کرنشهايکم سختي برشي اين لاستيکها زياد است , اما با نسبتي در حدود ۴ به ۵ با افزايش کرنش کاهش مي يابد, تا اينکه درکرنش برشي ۵۰ درصد به حداقل خود برسد. برايکرنشهاي بزرگتر از ۱۰۰ درصد سختي مجددا شروع به افزايش مي کند. پس در بارهايکوچک ناشي از باد يا زلزله خفيف , سيستم داراي سختي بالا و زمان تناوب کوتاه است ولي با افزايش شدت بار , سختي افت مي کند. براي بارهاي خيلي زياد نظير زلزله نيز طراحي سازه به گونه اي است که افزايش مجدد سختي , در جهت افزايش ايمني در برابر شکست , عمل مي کند. تغيير ميراي سيستم نيز به همين شيوه اما با تغييرات کمتر مي باشد , بطوريکه از يک مقدار اوليه در حدود ۲۰ درصد تا حداقل ۱۰ درصد کاهش مي يابد و سپس مجددا زياد مي شود. در طراحي سيستم , مقدار سختي و ميراي حداقل فرض مي شود و طيف خطي در نظر گرفته مي شود. سختي بالاي اوليه فقط براي بارهاي طراحي باد , و سختي درکرنش زياد , فقط براي ايمني در برابر شکست مورد نظرند .
عوامل گوناگون ديگري از جمله خزش کم و حفظ خواص در درجه حرارتهاي پايين نيز در طرح اين لاستيکها مورد نظر است . خزش زياد منجر به تنش وکرنش موضعي بالا در لاستيک مي شود و در يک وضعيت بحراني مي تواند موجب انحراف ساختمان گردد. از طرف ديگر در حرارتها و فرکانسهاي بالاتر از معمول , حساسيت خواص به حرارت و سرعت بار باعث تغيير سختي و استهلاک مي شود.
يک فرم ساده ديگر از سيستمهاي جداکننده سيستم اصطکاکي است . اين سيستم در حالت ساده با يک عنصر اصطکاکي مدل مي شود . با وجود کارهاي تحليل نظري فراواني که بر روي اين سيستم انجام شده است , ازمايشهاي عملي براي ان بويژه در مقياش بزرگ و با استفاده از ميز لرزان بسيار کم انجام گرفته است . اين سيستم براي خانه سازي ارزان قيمت بسيار مناسب است زيرا نياز به تکنولوژي پيشرفته يا مهارت ويژه براي يک ساختمان معمولي ندارد. به همين دليل براي مثال در چين انتخاب شده است . ايجاد اين سيستم نياز به تأمين يک لايه جداساز در زير کف سازه دارد. اين لايه در چين با استفاده از ماسه تجربه شده است . ساختمانهاي آجري يا بلوکهاي سيماني که نسبتاً سخت و سنگين است و مستعد خرابي در اثر زمين لرزه مي باشد مي تواند با حضور اين لايه لغزنده عملکرد خوبي داشته باشد .
استفاده از عنصر اصطکاک که يک عامل خوب استهلاک انرژي است باعث شده است تا در سيستهاي لاستيکي نيز تحولي ايجاد شود يک شيوه تحول يافته جايگزين کردن لايه هاي لاستيک با لايه هاي با روکش تفلون است که مي تواند در تماس اصطکاکي با هم قرار گيرد . در وسط نيز يک سيلندر مرکزي لاستيکي قرار داده مي شود . بنابراين , مدل رياضي اين سيستم از ترکيب موازي عناصر اصطکاکي , با فنر و ميراکننده بدست ميايد .
مشابه اين سيستم توسط Electricite de France طراحي شده است . به اين ترتيب که بدنه جداکننده از ورقه هاي نئوپرن مسلح شده با فولاد , ساخته مي شود و در يک ورقه الياژ سرب – برنز , قرار داده مي شود . اين صفحه با يک ورقه فولادي که در سازه , تعبيه مي شود تماس اصطکاکي ايجاد مي کند . بنابراين سيستمهاي اصطکاکي و الاستيک بطور سري با هم ترکيب مي شوند. فلسفه طراحي چنين سيستمي اينست که در زلزله هاي ضعيف انعطاف پذيري جانبي ورقه هاي نئوپرن وارد عمل شود. اما در يک زلزله شديد عملکرد اصطکاکي ورقه بالاي جداکننده , با محدودکردن نيروي منتقل شده , سازه را حفظ نمايد.
در نوع ديگر تکيه گاههاي الاستيک که در نيوزلند بکار رفته است هسته سربي براي ميراکردن انرژي مطرح ميشود. اين سيستم از تکيه گاه لاستيکي لايه لايه با يک سيلندر مرکزي تشکيل شده است و انعطاف پذيري جانبي آن توسط لاستيک تأمين مي شود. در مدل رياضي چنين سيستمي يک عنصر هيسترتيک با فنر و ميراکننده بطور موازي عمل مي کند.
يکي ديگر از سيستمهاي پشتيباني شده اخير ترکيب جديدي از عملکردهاي اصطکاکي و الاستيک است . در اين سيستم ورقه هاي باروکش تفلون جايگزين ورقه هاي نئوپرن سيستم Electricite de France مي گردد. به اين ترتيب مي توان گفت که يک عنصر اصطکاکي در ترکيب سري با عناصر سيستم لايه هاي روکش تفلون قرار مي گيرد. حضور دو عنصر اصطکاکي در اين سيستم غالباً عملکرد بهتري نسبت به سيستمهاي قبلي نشان داده است.
سيستمهاي مشابه ديگري نيز بر پايه مسيستهاي بالا طراحي شده است ولي اغلب انها رفتار جديدي ارائه نمي کند و با مدلهاي بيان شده قابل تعريف است . براي مثال به منظور جداکردن تجهيزات داخلي ساختمان از يک سيستم فنر مارپيچ و يک ميراکننده ويسکوز استفاده مي شود که در واقع همان عملکرد تکيه گاه الاستيک را دارد. همچنين از انجا که در سيستمهاي اصطکاکي , نيروي برگرداننده به حالت اوليه پس از يک زلزله , وجود ندارد سيستمهاي اصطکاکي اونگي طراحي شده است که در انها با استفاده از يک نيمکره اين نيروي جانب مرکز تأمين مي شود.

جداسازي مبتني بر الک کردن مولکولي را مي توان بر روي اجسام بي بار در جريان مهاجرت الکتروني ازداخل ژل ها انجام داد. اين کار اساس جداسازي هايي که مبتني ب ...

امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و ک ...

امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و ک ...

انواع سيستمهاي اتصال سازه هاي فولادي در انتخاب يک سيستم مناسب اتصال جهت انتقال بار، علاوه بر نگرش سازه اي، به قابل اجرا بودن آن نيز بايد توجه کرد. انو ...

در انتخاب يک سيستم مناسب اتصال جهت انتقال بار، علاوه بر نگرش سازه اي، به قابل اجرا بودن آن نيز بايد توجه کرد. انواع سيستمهاي اتصال – پرچ، پيچ، جوش و ا ...

● بادبندهاي برون محور (EBF) و برخي ايرادات در طراحي اين بادبندها نوع جديدي از بادبندها که به تازگي استفاده از آن رو به افزايش مي باشد سيستم بادبندي خا ...

امروز با گسترش استفاده از سيستمهاي جداکننده لرزه اي در ابنيه و ساير سازه ها، آيين نامه هاي مختلف اقدام به تدوين دستورالعملهايي براي طرح اين نوع سيستمه ...

● دياتوميت دياتوميت ها، سنگ هاي رسوبي متشکل از ذرات ريز و بي شکل سيليسي مي باشند که در اثر مکانيزم تجمع پوسته يا اسکلت هاي فسيل شده جلبک ها و گياهان و ...

دانلود نسخه PDF - سيستمهاي جداسازي