ساخت دستگاهی که خسارت زلزله به ساختمان‌ها را کم می‌کند

به گزارش می‌متالز به نقل از ایسنا؛ دکتر حمید توپچی نژاد دانشیار سازه و عضو هیات علمی دانشگاه رازی کرمانشاه در گفتگو با ایسنا، با بیان اینکه هدف از کاربرد میراگر‌های الحاقی، بهسازی لرزه‌ای موثر سازه‌ها در برابر نیرو‌های دینامیکی مخرب همانند زلزله و یا باد است، اظهارکرد: میراگر‌ها یا مستهلک کننده‌های انرژی، وسایل مکانیکی الحاقی هستند که به تعداد لازم در نقاط محدودی از سازه نصب می‌شوند.

وی تصریح کرد: هنگامی که سازه تحت بار‌های دینامیکی وارده (باد یا زلزله) مرتعش می‌شود، میراگر‌ها وارد عمل می‌شوند و بخش عمده‌ای از انرژی ورودی به سازه را مستهلک می‌کنند. به این ترتیب تغییر شکل‌های بسیار کمتری بر اعضای باربر سازه وارد شده و از بروز خسارات شدید و عمده بر سازه جلوگیری می‌شود.

این عضو هیات علمی دانشگاه رازی کرمانشاه اضافه کرد: در واقع با کاربرد میراگر‌های الحاقی، ایمنی و سطح عملکردی سازه ارتقا پیدا می‌کند و میراگر‌ها را می‌توان در طرح ساختمان‌های جدید و یا مقاوم سازی ساختمان‌های موجود بکار گرفت.

وی در ادامه در خصوص مزایای کاربرد میراگر‌های الحاقی ویسکوالاستیک در ساختمان‌ها اظهار کرد: کیفیت و صحت عملکرد میراگر‌های تولید شده توسط آزمایشات بارگذاری طبق پروتکل‌های استاندارد کنترل می‌شود. بنابراین، مشخصات فنی مورد نظر میراگر‌ها در عمل کاملا محقق شده و بر این اساس کارفرما می‌تواند از نتیجه صرف هزینه و مقاوم سازی ساختمان خویش مطمئن باشد.

توپچی نژاد عنوان کرد: این مسئله زمانی اهمیت خود را نشان می‌دهد که توجه کنیم در بسیاری از روش‌های معمول مقاوم سازی، بدلیل عدم ارزیابی عینی رفتار اعضای سازه‌ای تقویت شده در آزمایشگاه میزان اطمینان خاطر به نتیجه کار علیرغم هزینه‌های پروژه قطعی نیست.

وی از نصب سریع و آسان با حداقل حجم تخریب در ساختمانی که نیاز به مقاوم سازی دارد به عنوان یکی دیگر از مزیت‌های مهم این دستگاه یاد کرد و گفت: میراگر‌ها به تعداد محدود در هر طبقه ساختمان نصب می‌شوند و با توجه به ابعاد نسبتا کوچکی که دارند حجم عملیات تخریب در ساختمان و عملیات لازم جهت نصب آن‌ها قابل توجه نیست. همچنین میراگر‌های الحاقی را می‌توان به انتخاب کارفرما بصورت نمایان (اکسپوز) و یا توکار اجرا کرد.

عضو هیات علمی دانشگاه رازی کرمانشاه افزود: همچنین در بسیاری از روش‌های معمول مقاوم سازی، حجم عملیات تخریب جهت تقویت اعضای سازه و فونداسیون ساختمان، زمان و هزینه‌های زیادی را بر پروژه تحمیل می‌کند، لذا در صورت استفاده از میراگر‌های ویسکو الاستیک حجم عملیات اجرایی در این بخش‌ها ناچیز خواهد بود.

وی با بیان اینکه هنگام نصب میراگر‌های الحاقی نیاز به تعطیلی ساختمان حین مقاوم سازی نیست، عنوان کرد: با توجه به اینکه میراگر‌ها تنها در نقاط محدودی در ساختمان نصب می‌شوند نیازی به تعطیلی تمامی ساختمان نیست. تعطیلی و یا اصطلاحا خواب ساختمان هنگام مقاوم سازی یکی از بزرگترین دغدغه‌های کارفرمایان است که در صورت استفاده از میراگر‌های ویسکوالاستیک به این دغدغه بجا تا حد زیادی پاسخ داده می‌شود. برای مثال تعطیلی ساختمان یکی از موانع اصلی کار در بسیاری از بیمارستان‌ها و مراکز درمانی است که احیانا نیازمند مقاوم سازی هستند و استفاده از فنآوری‌های نوین مقاوم سازی همانند استفاده از میراگر‌های ویسکوالاستیک گزینه بسیار ایده آلی در چنین مواردی محسوب می‌شود.

توپچی نژاد در ادامه به تشریح دیگر مزایای نصب میراگر‌های الحاقی در ساختمان پرداخت و افزود: برخلاف سایر میراگر‌های الحاقی (همانند میراگر‌های ویسکوز و یا میراگر‌های فلزی یا اصطکاکی) میراگر‌های ویسکوالاستیک با قابلیت ارتجاعی خویش قادر به بازگشت به وضعیت قبل از تغییرشکل خود بوده و تغییر شکل دائمی و ماندگار در ساختمان را موجب نمی‌شود.

وی خاطرنشان کرد: برخلاف میراگر‌های فلزی و اصطکاکی که در ارتعاشات خفیف ساختمان عمل نمی‌کنند و فعال نمی‌شوند، میراگر‌های ویسکوالاستیک با کوچکترین ارتعاشات وارد عمل شده و شرایط مناسب بهره برداری از ساختمان را بطور مداوم و روزمره فراهم می‌کنند. یکی از کاربرد‌های معمول میراگر‌های ویسکوالاستیک افزایش میرایی سازه‌های بلند و کاهش ارتعاشات آن‌ها در قبال باد است.

این دانشیار سازه در پایان درخصوص دوام و طول عمر این میراگر‌های الحاقی هم اعلام کرد: طول عمر بهره برداری از میراگر‌های ویسکوالاستیک کمتر از طول عمر ساختمان نیست.

اعضای اصلی تیم تحقیق ساخت این دستگاه دکتر حمید توپچی نژاد (دانشیار سازه، به عنوان استاد راهنما) و دکتر محمدرضا قطب (به عنوان دانشجوی وقت دکتری سازه) هستند.

میراگر‌های ابداعی با داوری دانشگاه صنعتی امیرکبیر به عنوان اختراع جدید به ثبت رسیده (ثبت اختراع شماره ۱۰۲۶۶۸ مورخ ۰۳/۰۸/۱۳۹۹) و نتایج آزمایشات در شماره ۲۰۱ مجله Engineering Structures منتشر شده است.


منبع: باشگاه در و پنجره و نما