این ساختمان‌ها مرگ ندارند

راهکارهای ژاپنی‌ها برای بالا‌بردن استحکام ساختمان‌ها در برابر زلزله

  • دوشنبه 15 بهمن 1397 ساعت 17:2

اخبار => اخبار

راهکارهای ژاپنی‌ها برای بالا‌بردن استحکام ساختمان‌ها در برابر زلزله

باشگاه در و پنجره و نما گزارش می‌دهد:

17 ژانویه سال 1995 زمین‌لرزه‌ای در مقیاس 7/3 ریشتر در ساعت 5:46 صبح، شهر «کوبه» کشور‌ ژاپن را به‌ مدت 20 ثانیه لرزاند. در این زلزله 20 ثانیه‌ای 6 هزار و 433 نفر کشته و بیش از 43 هزار نفر زخمی شدند. این اتفاق تلخ باعث شد که ژاپن اقدامات اساسی و کاملاً پیشگیرانه‌ای را در برابر زمین‌لرزه صورت دهد. نتیجه این تلاش‌ها که با کمک دانشمندان، مورخان، زمین‌شناسان و مدیران اجرایی ژاپن انجام شد، هم‌اکنون ساختمان‌های ژاپن را به بخشی از امن‌ترین ساختمان‌ها در برابر زمین‌لرزه تبدیل کرده است.

ریسمان‌های نگهدارنده

ژاپن راهکارهای متعددی برای بالا‌بردن مقاومت ساختمان‌ها در برابر زمین‌لرزه انجام داده است که یکی از آنها استفاده از ریسمان‌های نگهدارنده است. بر اساس این ایده که توسط «شان هوریکی» مطرح شد، ساختمان به وسیله ریسمان‌های نگهدارنده‌ای که از جنس فیبروکربن هستند پوشش داده می‌شود. فیبروکربن در عین استحکام، نرم است و قابلیت انعطاف‌پذیری بالایی دارد. برای مثال یک رول 160 متری از این ریسمان‌ها تنها 12 کیلوگرم وزن دارد. این ریسمان‌ها همانند پرده، دور ساختمان نصب می‌شوند و وقتی بر اثر زمین‌لرزه یک قسمت از ساختمان برای مثال به سمت چپ حرکت کرد، ریسمان‌هایی که در سمت راست هستند ساختمان را به حالت اول برمی‌گردانند.

قاب‌های فولادی‌ای که زلزله را خفه می‌کنند

در سال2010 ایده جالب دیگری توسط یک پروفسور از دانشگاه استنفورد به نام پروفسور گرگوری دایرلاین (Gregory Deierlein) مطرح و به اجرا گذاشته شد. این ایده برای اولین ‌بار در ساختمان‌های شهر «میکی» ژاپن اعمال شد. بعد از زمین‌لرزه 7 ریشتری در این شهر، هیچ آسیب جانی و مالی رخ نداد و این نشان داد که ایده پروفسور دایرلاین موفقیت چشمگیری داشته است.

در این ایده یک قاب فلزی به ساختمان متصل می‌شود که به یک کابل فلزی و جعبه فیوز مجهز است. انرژی حاصل از زلزله توسط قاب‌ها، گرفته و مانع واردشدن آسیب جدی به ساختمان می‌شود. هرچند ممکن است قاب‌های فلزی بعد از زمین‌لرزه صدمه ببینند اما در آزمایش‌هایی که انجام شده ساختمان، خسارتی ندیده است. مزیت استفاده از این قاب‌ها این است که به خاطر هزینه پایین ساخت آنها، می‌توان قاب آسیب‌دیده را جایگزین کرد. بنابراین می‌توان از این ایده به‌عنوان یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین‌های راهکارهای مقاوم‌سازی در برابر زلزله نام برد.

گیرنده‌هایی که در کمتر از یک ثانیه فعال می‌شوند

تصور کنید که داخل یک ساختمان باشید و به محض وقوع زمین‌لرزه، یک کیسه هوا، ساختمان را در بر بگیرد؛ درست مثل زمانی که در یک حادثه رانندگی کیسه هوای خودروی شما فعال می‌شود. البته در دنیای واقعی بازشدن کیسه هوا در ساختمان‌ها قدری متفاوت از اتفاقی‌است که در خودروها می‌افتد.

بر اساس این ایده، برای بالابردن قدرت ارتجاعی ساختمان‌ها، آنها را روی کیسه‌های هوا بنا می‌کنند. این کیسه‌ها هنگام زمین‌لرزه تحریک شده و می‌توانند تا 3 سانتی‌متر ساختمان را بالا ببرند.

سرعت به‌کارافتادن این سیستم، بسیار بالاست و همه این اتفاقات در کمتر از ثانیه می‌افتد؛ به این صورت که در جریان وقوع زمین‌لرزه، این کیسه‌ها به محض دریافت نخستین ارتعاشات، آن را ثبت می‌کنند و باعث فعال‌شدن کمپرسورها می‌شوند. نقش کمپرسور، پرکردن کیسه‌های هوایی‌است که زیر ساختمان جاسازی شده‌اند. بعد از اینکه کیسه‌های هوا پر شدند، ساختمان را تا 3 سانتی‌متر بالا می‌برند. توجه داشته باشید که در این اتفاق، ساختمان از فونداسیون خود خارج نمی‌شود بلکه کیسه‌های هوا سازه را در حالت ایستایی حفظ می‌کنند. در این روش احتمال ریزش و خرابی سازه به حداقل می‌رسد و بر همین اساس می‌توان استفاده از کیسه‌های هوا را به‌عنوان یکی از روش‌های نتیجه‌بخش در بالابردن استحکام ساختمان، تأیید کرد.

برای بالابردن قدرت ارتجاعی ساختمان‌ها آنها را روی کیسه‌های هوا بنا می‌کنند. این کیسه‌ها هنگام زمین‌لرزه تحریک شده و می‌توانند تا 3سانتی‌متر ساختمان را بالا ببرند. سرعت به‌کارافتادن این سیستم، بسیار بالاست و همه این اتفاقات در کمتر از ثانیه می‌افتد.

 


ارسال نظر

ارسال