جداساز لرزه ای و انواع ان

جداساز لرزه ای

 جداساز لرزه ای و انواع ان 

3- ادبیات تحقیق جداساز لرزه ای  …

3-1- مقدمه در جداساز لرزه ای و انواع آن

3-2- مفهوم جداسازی لرزه ای..

3-3- انواع جداساز لرزه ای

3-3-1- جداسازهای الاستومری..

3-3-1-1 تکیهگاههای جداکننده الاستومریک چندلایه مسلح شده توسط ورق های فولادی..

3-3-1-1-1 سیستم جداساز بالاستیک طبیعی و مصنوعی با میرایی کم..

3-3-1-1-2 تکيه گاه لاستيکي – سربي (LRB).

3-3-1-1-3 سيستم تکيه گاهي لاستيکي طبيعي با ميرائي بالا(HDRB).

3-3-2- سیستم های جداساز لغزشی (اصطکاکی).

3-3-2-1 سیستم جداساز پاندول اصطکاکی (FPS).

3-3-2-2- سیستم اصطکاک خالص (P-F).

3-3-2-3- میله های غلتان بین پایه و پی – دایروی یا بیضوی (Roller Bearing).

3-3-2-4- سیستم جداساز اصطکاکی EQS..

3-3-2-5- سیستم جداساز لغزشی FIP..

3-3-2-6- سیستم جداساز TASS..

3-3-3- سیستم های ترکیبی الاستومتر و لغزنده ها EERC…

3-3-3-1- سیستم جداساز ارتجاعی – اصطکاکی (R-FBI).

3-3-3-2- سیستم (Electric De France) EDF..

3-3-3-3- سیستم جداساز اصطکاکی – ارتجاعی لغزشی…

3-3-4- سیستم های جداساز فنری..

3-3-4-1- سیستم GERB در جداساز لرزه ای ..

3-4- اجزای اصلی سیستم های جداساز لرزه ای

3-4-1- انعطاف پذیری..

3-4-2- استهلاک انرژی..

3-4-3- صلبیت در مقابل بارهای جانبی…

3-5- سیستم های جداساز خطی و دوخطی…

3-6- اثرات سیستم های جداساز لرزه ای بر رفتار لرزه ای سازه ها.

3-7- زمان های تناوب طبیعی و شکل های مدی برای جداسازهای دو خطی…

3-8- رفتار لرزه ای سیستم های جداساز دوخطی…

3-9- واژگونی یا بلند شدن سازه.

3-10- دستورالعمل ها و آئین نامه ها برای طرح سازه های جداسازی شده.

منابع جداساز لرزه ای

مفهوم جداسازی لرزه ای

به طور کلی جدا کننده هاي لرزه اي به سیستم هایی اطلاق می شوند که بتوانند سازه مورد نظر را از حرکات زمین مجزا نمایند. اساسا با جدا کردن کامل سازه و قرار دادن آن روي تعدادي غلتک بدون اصطکاك می توان از انتقال حرکات افقی زلزله به سازه جلوگیري نمود.

اما در این حالت هیچ کنترلی روي حرکات افقی سازه به صورت جسم صلب در اثر نیروهاي جانبی کوچک نظیر باد وجود ندارد. به عبارت دیگر تمام مکانیزمهاي پیشنهاد شده و به کار رفته جهت جدایشگرهاي لرزه اي به سازه منتقل می گردد. اساس این روش کاهش پاسخ ها به وسیله افزایش زمان تناوب و میرایی در سازه است.

بنابراین هدف از جداسازي کاهش موثر شتاب و تغییر مکان سازه می باشد.شکل (2-1) رفتار یک سازه جدا شده را در مقایسه با سیستم معمولی نشان می دهد . سازه فوقانی هر دو سیستم کاملا مشابه می باشند و هر دو تحت اثر زلزله مشابه قرار گرفته اند. [1و30]

همانگونه که از شکل (3-1)  ملاحظه می گردد، با انتقال حرکات زمین به سازه فوقانی ،اینرسی پیچیده اي در اعضاي سازه اي به وجود می آید. در نتیجه شتاب زلزله در طبقات فوقانی تشدید شده و باعث شکست اعضاي پایین می گردد. در یک سیستم جدا کننده لرزه اي که در شکل(3-1- ب) نشان داده شده است، در واقع قسمت عمده تغییر مکان جانبی در تراز جدا کننده اتفاق می افتدوشتاب منتقل شده به طبقات فوقانی و تغییر مکان نسبی بین طبقات به میزان قابل ملاحظه اي کاهش می یابد و به این ترتیب می توان از شکست اعضاي سازه اي وغیر سازه اي در اثر نیروهاي زلزله به طور همزمان جلوگیري نمود لذا به طور کلی با افزایش دوره تناوب ساختمان، انعطاف پذیري افزایش یافته و جابجائیها هم زیاد می شود. حضورعناصرمستهلک کننده نیز باعث کاهش نیروهاي وارده می شوند و هر چقدراین استهلاك بیشتر باشد طیف بازتاب شتاب سازه نرمترخواهد بود و در واقع حساسیت سازه نسبت به تغییرات شتاب زمین کمتر می شود نمودار (2-1). [1و2]

 انواع جداساز لرزه ای

جداسازهای الاستومری

تکيه گاه لاستيکي طبيعي براي اولين بار در سال ۱۹۶۹ جهت محافظت از ساختمان مدرسه هایي در skopje مورد استفاده قرار گرفت. تکيه گاه فوق از تعدادي بلوک لاستيکي و بدون صفحات فلزي تشکيل شده است که تحت اثر وزن سازه چيزي در حدود ۲۵ % متراکم مي گردد.تکيه گاه داراي سختي قائمي است که اين سختي قائم ضريب کوچکي از سختي افقي مي باشد و لاستيک ها نيز نسبتاً بدون ميرايي هستند. اين سيستم ايزولاسيون در مرکز مطالعات مهندسي زلزله (EERC) بر روي ميز لرزان مورد آزمايش قرار گرفته است.

از جمله مشخصات اين نوع از سيستم هاي ايزولاسيون :1- حرکت افقي به شدت به حرکت نوساني همبسته است لذا حرکت افقي زمين موجب بوجود آمدن شتاب قائم درمد نوساني مي گردد.2- همچنين سيستم فوق داراي بلوک هايي از جنس شيشه هاي فومي (foam-glass blocks) در طرفين تکيه گاه لاستيکي مي باشد تا همچون يک فيوز عمل کرده و در برابر حرکت جانبي ناشي از باد ، حرکت زنده درون سازه و زلزله ي خفيف مقاومت نمايد.

زماني که اين ساختمان تکميل گرديد ساختمانهاي ديگري نيز در حال ساخته شدن بر روي تکيه گاه لاستيکي طبيعي بودند ولي آنها از صفحات مسّلح فولادي در تکيهگاه لاستيکي خود استفاده نمودند. اين امر سبب کاهش بيرون زدگي جانبي تکيه گاه لاستيکي و افزايش سختي قائم تکيه گاه گرديد. صفحات داخلي فولادي که به صورت لايه هاي فولادي مي باشند سبب افزايش سختي قائم در حدود صدها برابر سختي افقي مي گردد .

اين نوع از تکيه گاه الاستومريک متشکل از چندين لايه، جهت ايزولاسيون لرزهاي بلوکهاي آپارتماني ، بيمارستانها و سالنهاي نمايش که در مجاورت خطوط راه آهن و يا قطار زير زميني مي باشند، نيز استفاده ميشود. در سال ۱۹۷۵ آقاي Derham و همکارانش پيشنهاد نمودند که از اين روش مي توان جهت حفاظت ساختمانها در برابر زلزله استفاده نمود و از آن زمان تحقيقات تئوريک و آزمايشگاهي شديدي توسط (EERC) جهت توسعه و گسترش اين روش شروع شد.  [31و3]

سیستم های جداساز لغزشی (اصطکاکی)

سيستم اصطکاکي خالص ساده ترين و اوليه ترين سيستم مورد استفاده ميباشد . سيستم مذکور اولين بار در سال 1909 توسط آقاي دکتر Calantarients)  ) مطرح گرديد . وي در طرح خود پيشنهاد نمود که سازه را با استفاده از لايه اي از تالک از سطح زمين جدا نمايند. همانطور که مشاهده مي شود آقايCalantarients) ) به خوبي به اين موضوع پي برده بود که سيستم ايزولاسيون با فراهم آوردن امکان حرکت سازه نسبت به زمين در پايه ، از ميزان شتاب منتقلّه به سازه خواهد کاست .

سيستم ايزولاسيون لرزه اي اولين بار و پس از زلزله ي سهمگين ( Messimo-reggio ) در سال ۱۹۰۸ ، که منجر به کشته شدن ۱۶۰۰۰۰ نفر در اثر ويران شدن ساختمان هاي غير مسلّح بنايي – که در آن زمان متداول بوده شد ، به عنوان يک استراتژي مطرح گرديد .پس از آن کميته اي مامور تدوين تمهيداتي جهت ساخت ساختمان هاي جديد با ايمني بالا و هزينهي مناسب گرديد. اين کميته به دو راه حل براي طراحي ساختمان هاي مقاوم رسيد : اولين راه حل ايزوله نمودن ساختمان از زمين با استفاده از لايه اي از ماسه بين سازه و پي و يا قرار دادن گوي هايي در زير ستون ها جهت ايجاد آزادي حرکت افقي براي سازه را پيشنهاد ميکرد ؛ دومين راه حل طراحي ساختمان پاگيردار با اعمال محدوديت در ارتفاع سازه و اعمال مقرراتي در زمينهي بارهاي جانبي را مورد نظر قرار ميداد.

در آخر راه حل دوم توصيه و از سيستم ايزولاسيون لغزشي صرف نظر گرديد . بعد ها تعداد قابل توجهي مباحث تئوريک بر روي ديناميکِ سازه هايِ دارايِ جداگرِ لغزشي تحت اثر حرکت ورودي هارمونيک و يا زلزلهي حقيقي صورت گرفت و مشاهده گرديد که بر خلاف آنچه که معمولاً در نگاه اول احساس مي شود مبني بر اينکه اصطکاک سبب کاهش پاسخ خواهد شد ، پاسخ سازهي داراي جداگر لغزشي ميتواند بزرگتر از پاسخ مدل سازهي پاگيردار مشابه باشد ؛ چراکه در اين شرايط يک مدل يک درجهي آزادي ، داراي فرکانسِ نوسانِ هارمونيکِ فرعيِ ناشي ار لغزش خواهد بود .

فرض اصطکاک کولمب که در اين مباحث تئوريک مورد استفاده قرار دارد از نظر بيان رفتار واقعي سيستم چندان دقيق نميباشد .مصالح متداول در ساخت سيستم هاي لغزشي شاملPolytetrafluoroethylene     (TEFLON یا  (PTEF توپر يا تو خالي بر روي فولاد ضد زنگ ميباشند ؛ مشخصات اصطکاکي سيستم مذکور وابسته به حرارت ، سرعت حرکت سطح تماس ، درجهي ساييدگي و ميزان تميزي سطح مي باشد. [3و31].

جداساز لرزه ای

جهت مشاهده نمونه های دیگر از ادبیات ، پیشینه تحقیق و مبانی نظری پایان نامه های مهندسی عمران کلیک کنید.

نمونه ای از فهرست منابع فارسی جداساز لرزه ای

• 1- احمدي دافچاهی، مهرداد ،” رفتار دینامیکی ساز ه هاي متداول بر روي پایه هاي جدایش یافته “، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، استاد راهنما آقاي دکتر تهرانیزاده، 1373
• 2- تهرانیزاده، محسن – حسنی، ابوالفضل – محمدي تهرانی، فریبرز ، ” سیستم پی لغزشی براي
• محافظت ساختمانهاي کوچک در برابر زلزله” ، مرکز تحقیقات ساختمان ومسکن،1376
•  3- سمینار کارشناسی ارشد سازه بررسی اثر مولفه قائم زلزله بر رفتار سازه ها با جداساز لرزه ای (دانوش معتمدی-دکتر فرامرز خوشنودیان)
• 4- جزوه اموزشی کارشناسی ارشد (دکتر راستی)
• 5- معاونت پژوهشی دانشگاه تهران – زهرایی، م، آشنایی با جداسازهای لرزه ای و تأثیر آن بر عملکرد پل ها، 1385، پژوهشکده حمل و نقل
• 6- نعیم، ف، کلی، ج، غفوری آشتیانی، م (مترجم) و همایون شاد، ف (مترجم)، 1381، طراحی ساختمان-ها با جداساز لرزه ای، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
• 7- شریفی سوسری علی، بررسی سیستم های کنترل غیرفعال بر روی ساختمان ها و پل ها، 1379.
• 8- اسکینر ایوان آر، روبینسون ویلیام، مک وری گرمی، ترجمه تهرانی زاده محسن، حامدی فرزانه، جداسازی لرزه ای در مقابل زلزله، 1378.
• 9- خاشعی حمیدرضا، حسینی محمود، 1382. «بررسی روش های تحلیل و ضوابط آئین نامه ای برای ساختمان های مجهز به سیستم های جداکننده لرزه ای»، پایان نامه کارشناسی ارشد، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله. (ص 91)
• 10- مقدم، حسن. مهندسی زلزله – مبانی و کاربرد. تهران: حسن مقدم، 1387، چاپ پنجم، 1387.
• 11-…
• 12-…

جداساز لرزه ای