سمینار کارشناسی ارشد مهندسی عمران- سازه با موضوع جداسازهای لرزه ای

پیشگفتار

زمین لرزه ها، تهدیدات طبیعی بوده که متناسب با بزرگاي خود می توانند مخرب باشند. براي سازه هاي موجود در مناطق با لرزه خیزي بالا، بار ناشی از زلزله بیشتر مورد توجه قرار گرفته و به خصوص براي ساختمانهاي با ارتفاع کم یا متوسط که حجم وسیعی از بناهاي سرتاسر دنیا را تشکیل می دهند، بار خارجی مخربتري می تواند اثر کند. این تهدیدات می-توانند منجر به خسارات جانی و مالی عظیمی در هر نقطه از کره ي خاکی شوند. از این رو بشر از سالیان گذشته به دنبال ساخت ساز ه هایی مقاوم و ایمن در مقابل زلزله بوده و در این راستا، توسعه ي تدابیر نو و ابتکاري به منظور حفاظت بیش از پیش از سازه هاي عمرانی و در نتیجه، ایمنی ساکنان را می توان چالش پیش روي مهندسی عمران در زمان کنونی دانست. روشهاي نوین طراحی سازه در برابر زلزله، در مقابل روشهاي سنتی بروز یافته است که به روشهاي کنترل موسوم است.

یافتن راه حلی مناسب براي مقاوم سازی سازه ها در برابر زلزله، همواره یکی از مهم ترین دغدغه هاي مهندسین عمران بوده است. در روشهاي مرسوم و کلاسیک طراحی، ساختمان با کاربرد ترکیبی از سختی، قابلیت شکل پذیري و اتلاف انرژي در اجزای اصلی سازه اي، در برابر زلزله از خود مقاومت نشان می دهد، اما در روشهاي مدرن طراحی سازه ها، به منظور ایمنی و مقاومت عناصر سازه اي در برابر زلزله و همچنین اقتصادي نمودن طرح اعضاي سازه اي، از سیستمهاي کنترلی استفاده می شود.  در سالهاي اخیر، سیستمهاي کنترل سازه اي مختلفی مورد بررسی قرار گرفته اند که این سیستمها به طور کلی به سه دسته ي اصلی سیستمهاي کنترل غیرفعال ، فعال و نیمه فعال تقسیم می شوند. استفاده از این سیستمهاي کنترلی در سازه ها باعث می شود که اعضاي سازه اي در هنگام وقوع زلزله در محدوده ي ارتجاعی باقی بمانند و از بروز آسیب و تخریب در آنها جلوگیري گردد.

روشهاي متداول طراحي سازه ها، بر ايده ي افزايش ظرفيت مقاومت سازه ها در برابر زلزله (تأمين سختي و مقاومت لازم در تحمل بارهاي قائم و جانبي در محدوده ي مجاز تغييرشكل) استوار است.  به رغم پيشرفتهايي كه در توليد مصالح ساختماني با مقاومت زياد و وزن كم صورت پذيرفته، افزودن سختي سازه ممكن است مستلزم هزينه هاي زيادي باشد؛ علاوه بر اين، چنين روشهايي منجر به افزايش شتاب طبقات و يا تغييرمكان نسبي بين طبقه اي مي-گردند.

مقدمه

يكي از راههاي مقاوم‌سازي سازه‌ها، كم كردن بار ساختمان است. اما از طرفي هم مي‌دانيم كه از بارهاي زنده در ساختمان نمي‌توان كم نمود. بنابراين بايد از بارهاي مُرده‌ي ساختمان تا حد امكان كم كرد كه منظور، همان بارهاي سازه‌اي است. امروزه راهها‌ي گوناگوني براي كم نمودن و سبك‌سازي بارهاي سازه‌اي ساختمان ارائه شده است. یک روش، مقاوم‌سازي سازه‌ها در برابر زلزله است، اما آيا هميشه مي‌توان اين راهها را ادامه داد؟ به همين دليل، دانشمندان و مهندسان در صدد برآمدند كه روشهاي جديدتري را براي جلوگيري از خسارات زلزله ارائه دهند. یکی از روشهاي ارائه شده ، جذب انرژي زلزله است. از مفيدترين راههاي كنترل و كاهش ارتعاشات سازه، به كارگيري سيستمهاي جداسازي توده‌اي مي‌باشد.

در این سیستم، به جاي مقابله با زلزله در ساختمانها ، سازه را با زلزله همراه می كنيم. يعني در مواقعي كه زلزله به وقوع مي‌پيوندد، سازه‌‌ به جاي اين كه مثل يك جسم صلب با نيروهاي زلزله مقابله كند، در ارتعاشات با زلزله همراه شده، نيروهاي زلزله را جذب کرده و سازه، ميراييهايي كه زلزله به آن مي‌دهد را در درون خود خنثي می كند و اين، همان ميرا كردن سازه است.