ساختمان چوبی مقاوم در برابر زلزله

به تازگی در تاریخ ۲۰ جولای ۲۰۱۷ ، پژوهشگران در دانشگاه UC سن دیگو ، ساختمانی دو طبقه چوبی کاملاً مقاوم را بر روی یکی بزرگترین میزهای لرزه ای جهان مورد  بررسی قرار داده اند که در این آزمایش چهار نوع شبیه سازی زلزله مختلف به آن اعمال شده است که قرار است طی هفته های آتی این ساختمان تحت آزمایش های بیشتری قرار بگیرد. هدف  از انجام این آزمایش ها این است که داده های کافی برای طراحی ساختمان های چوبی (تا ارتفاع ۲۰ طبقه و کاملاٌ مقاوم در برابر زلزله)، جمع آوری شود. بدین ترتیب در حین و پس از وقوع زلزله نه تنها ساکنین این نوع از ساختمان ها کاملاً در امان هستند، بلکه زمان تعمیر و بهسازی کل ساختمان پس از وقوع لرزش کاهش خواهد یافت.

پروفسور شیلینگ پی (Shiling Pei) به عنوان سرپرست تیم تحقیق به کمک حامیان صنعتی و بنیاد ملی علوم (NSF) در حال بررسی و پژوهش بر روی این پروژه است.

او می گوید: طراحی ساختمان هایی که حتی در حین زلزله های بزرگی نیز ایمن هستند، بسیار مهم است. ما این کار را انجام می دهیم در حال پیشرفت هستیم. ما در پی آن در طراحی و ساخت ساختمان هایی کاملاً ایمن هستیم، تا بعد از رخ دادن زلزله های بزرگ، به طور کامل پایدار مانده و همچنان قابلیت سرویس دهی داشته باشد

براساس نتایج و اطلاعات بدست آمده مجموعه از آزمایشات جاری و همچنین تحقیقات مربوط به گذشته، مقرر شده است تیم تحقیق در سال ۲۰۲۰، بر روی همین میز لرزه ای ساختمانی ۱۰ طبقه مسکونی را ساخته و آن را تحت آزمایش قرار دهند.

در آزمایش انجام شده فعلی بر روی ساختمان چوبی ۷ متری، پژوهشگران رفتار نمونه کامل این سازه و سیستم  بکار رفته برای مقاومت در برابر نیروهای زلزله مورد بررسی قرار دادند. در این سیستم از مصالح چوبی پیشرفته از قبیل دیوارهای صلب (rocking walls) استفاده شده که خصوصیت این دیوارها تمایل به حفظ تعادل است. چوب بکار رفته عمدتا از تخته چند لایه (CLT) بوده، که یک ماده نسبتاً جدید و با کارایی بالا از ورقه های چوب است.

پی (Pei) گفته است: با ورود تخته های چوبی چند لایه، می توانیم به ساخت آسمان خراش های چوبی فکر کنیم”. در حال حاضر چوب های چند لایه CLT ” به طور کلی مصالحی مورد استفاده در معماری و ساخت و ساز هستند، اما عملکرد لرزه ای ساختمان های بلند ساخته شده با این نوع مصالح همچنان کشف نشده است.

اطلاعات بدست آمده از مجموعه آزمایشهای انجام شده بر روی ساختمان دو طبقه، نقش مهمی در توسعه و یافتن روشی برای ساخت ساختمان ۱۰ طبقه اشاره شده دارد.

پروفسور ژوئل کونته (Joel Conte)، استاد مهندسی ساخت و ساز دانشگاه UC سن دیگو، که پژوهشگر اصلی در کمک مالی NHERI NSF و مسئول این میز لرزه ای است،

می گوید:” هیجان انگیز است که میز لرزه ای این دانشگاه،  برای آزمایش و اعتبارسنجی سیستم های مقاوم لرزه ای تهیه شده از مواد و مصالح جدید و تجدید پذیر مورد استفاده قرار گیرد.

او همچنین گفته است:” میز لرزه ای ما به محققان این امکان را می دهد تا نمونه مدل های سازه ای با مقیاس کامل و واقعی را تحت زلزله های شدید قرار داده و رفتار آنها را به طور کامل مورد بررسی قرار دهند، که نتایج این تحقیقات می تواند موجب پیشرفت علم مهندسی سازه شده و در نهایت باعث نجات جان انسان ها و ارتقای انعطاف پذیری جوامع پس از بروز بلایای طبیعی می شود.”

محققانی که بر روی مدل ساختمان دو طبقه کار می کنند، اطلاعات آزمایشگاهی خود را از طریق نصب بیش از ۳۰۰ سنسور (در نقاطی از پیش تعیین شده)  و طی  سه مرحله آزمایش مختلف جمع آوری کرده اند. داده های بدست آماده به منظور تعیین مقدار خمش ایجاد شده تخته های چند لایه (CLT) و میزان جابجایی پانل ها نسبت یکدیگر، استفاده می شوند.

در سیستم های دیواره ای صلب (Rocking wall)، دیوارهای چوبی قائم از طریق جایگذاری میله های پس کشیده در سقف و کف و  میراگرهای فولادی Uشکل مخصوص ، به فونداسیون متصل می شوند. میله ها اجازه می دهتد که دیوار در طول زلزله به موقعیت صحیح اولیه خود بازگردند، که با این کار ، میزان تغییر شکل دیوارها و در نتیجه خسارات به حداقل خواهد رسید.

[aparat id=”lF8mv”]

شما چه فکر می کنید: نظر خود را در مورد این مقاله ارسال کنید. 

منبع: ساینس دیلی

 ترجمه شده توسط وب سایت عمران F1

کپی با ذکر منبع و لینک مطلب بلامانع خواهد بود.