روش های مقابله با زلزله در بنای تاریخی

روش های مقابله با زلزله در بنای تاریخی

مقاومت یک بنای تاریخی در برابر زلزله بسته به نوع زلزله است. عمق، نوع محور، کانون و شدت زلزله ارکانی هستند که در آسیب دیدن بناهای تاریخی موثر است. یکپارچگی در مصالح و ساخت بناها آنها را در برابر زلزله مقاوم تر می کندبرای مقابله با زلزله روش های گوناگونی است. تعدادی از این روش ها عبارتند از :

1- سیستم های اتلاف انرژی غیر فعال؛

2- حذف عناصر آسیب رسان؛

3- استفاده از سازه نگهبان؛

4- افزایش ابعاد مقطع ؛

5- به حداقل رساندن تزیینات الحاقی؛

6- مسلح کردن اجزا؛

7- پیش تنیدگی؛

8- تزریق مواد شیمیایی یا مصالح؛

9- استفاده از آرماتورهای افقی و عمودی؛

10- کاهش بارهای قائم بر سازه؛

11- استفاده از روش FRP ؛

12- استفاده از جداساز لرزه ای.

1- سیستم های اتلاف انرژی غیر فعال؛

📷بکارگیری سیستم های اتلاف انرژی برای کنترل و کاهش تغییر شکل ساختمان یکی از راهکارهای کاهش نیاز سازه و بهسازی آن می باشد . در ساختمانهایی که دارای سختی جانبی کافی نیستند با تعبیه اجزاء جاذب انرژی در سازه می توان تغییر شک ل های ساختمان را محدود ساخت . برای این منظور اجزاء خاصی طراحی و ساخته شده اند که با ایجاد اصطکاک یا تغییر شکل های خمیری ویا استفاده از خاصیت ویسکوزیته در سیالات، بخشی از انرژی سازه را جذب و مسته لک می کنند و به این ترتیب تغییر شکلهای سازه محدود می شود. البته در بکارگیری این سیستم ها در بعضی موارد به دلیل افزایش سختی سازه، نیروهای جانبی نیز افزایش می یابند با تعریف اعضا جدیدی در سازه با نام میراگر[1] که عامل اتلاف انرژی لرزه ای وارد به ساختمان هستند و به کار بستن انها در ساختمانها می توانیم یک ساختمان بهینه سازی شده داشته باشیم که در مقابل انواع بار های دینامیکی ناشی از زلزله رفتاری مناسب و مطلوب از خود ارائه می دهد .

📷روش های میرایی به سه دسته فعال ، نیمه فعال و غیر فعال تقسیم می شوند [2]روش کنترل ارتعاشات مقوله جدیدی در روند بهسازیسازه ها وطراحی ساختمانهای مقاوم در برابر بارهای دینامیکی است . این تفکر باعث کنترل پاسخ سازه تحت بارهای دینامیکی شده و بدون اینکه نیاز به مقاوم سازی تک تک عناصر مقاوم سازه ای باشد با تعبیه وسایل وتجهیزات مناسبی در ساختمان باعث کاهش تغییرمکان و بهبود پاسخ دینامیکی سازه میشوند.استفاده از سیستم های اتلاف انرژی غیر فعال قابلیت زیادی در کاهش خسارات لرزه ای در انواع سازه ها داشته اند. این سیستم ها انواع مختلفی نظیر: سیستم های ویسکوز، الاستوپلاستیک، ویسکوالاستیک و الکترومغناطیس دارند. سیستم های اتلاف انرژی، بخش اعظم انرژی دینامیکی را در خود مستهلک می نمایند و از آسیب رساندن به اجزاء سازه ای جلوگیری می کنند. یکی از خصوصیات ذاتی ماده ، میرایی ماده می باشد. همانطور که با دانستن ضریب الاستیستیه یک ماده می توانیم محاسبات مربوط به مصالح تشکیل شده از آن ماده را انجام دهیم ، با دانستن میرایی یک ماده نیز می توانیم به تحلیل دقیقتری از سیستم های متشکل از آن ماده دستیابی کنیم . با توجه به اینکه میرایی داخلی (که به جنس ماده بستگی دارد) در جامدات تحت تاثیر عوامل مختلفی نظیر تاثیرات حرارتی ، پدیده خستگی و پدیده باوشینگر تغییر می کند برای اینکه بتوان مصالح با میرایی معلوم داشته باشیم بایستی تاثیرات این عوامل را در مصالح مورد نظر به حداقل برسانیم.

📷روشهای مختلفی برای تولید مصالح دارای میرایی معلوم که اصطلاحا میراگر نامیده می شوند ، وجود دارد که ذیلا به بررسی انواع این روشها و نشان دادن میراگرهای تولید شده به وسیله ی این روشها می پردازیم البته با توجه به اینکه میراگرها به عنوان عوامل اتلاف انرژی زلزله در سازه ها استفاده می شوند لازم است ابتدا توضیح مختصری پیرامون انواع کلی سیستمهای اتلاف انرژی داده شود . لازم به ذکر است آرامگاه کوروش بزرگ، کهن ترین سازه ای که دارای بستر جداشده است. تجهیزات اتلاف انرژی به ساه دسته طبقه بندی می شوند:

1- روش کنترل غیر فعال

2- روش کنترل نیمه فعال

3- روش کنترل فعال . اصل مشترک همه این دستگاه ها این است که همه آنهاا قدرت لازم برای تولید نیروهای کنترل حرکت جهت کاهش پاسخ سازه تحت ارتعاشات را ایجاد می نمایند. با این حال منبع قدرت در هر یک از دساتگاه ها مختلف است[3].

[1] Damper

[2] صادقی کلیشادی، سمیرا، کاظمی، زهرا، تبیین نقش سیستم های غیر فعال اتلاف انرژی در ساختمان، راهکاری بهینه در مقاوم سازی لرزه ای ساختمان ، دومین همایش چشم انداز نطنز در الگوی معماری و شهرسازی اسلامی در افق ۱۴۰۴

[3] مدحج، احمد، زهرایی، سیدمهدی، و ضیایی فر، منصور.. معرفی و بررسی میراگر جدید ویسکوهایپرالاستیک. کنفرانس ملی زلزله. 1394

از کتاب بازسازی و استحکام بخشی بناهای تاریخی - تالیف دکتر سید ضیا حسینی و پرفسور محمود گلابچی