طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله

حتما تا به حال به این نکته توجه کرده اید که بعضی سازه‌ها در برابرزلزله دوام می‌آورند و بعضی دیگر کاملا نابود می‌شوند. فاکتورهای متعددی بر کارکردسازه‌ها در طول زلزله تاثیر می‌گذارد. بعضی از مهم ترین آنها، از این قرارند:

 1- شکل ساختمان: ساختمانهایی با اشکال متفاوت رفتارهای متفاوتیدارند. شکلهای هندسی مانند مربع یا مستطیل معمولا بهتر از ساختمانهایی با اشکالشبیه LTUH+O

 2- مواد مختلف به کار رفته در ساختن بناها: فولاد، بتون، چوب،آجر و ترکیب اینها. در اکثر ساختمانهای دنیا از بتون استفاده می‌شود. بتون متشکلاز ماسه، شن و سنگ خرد شده است که توسط سیمان در کنار هم نگه داشته می‌شوند. هرماده رفتار متفاوتی دارد. مواد منعطف بهتر از مواد شکننده رفتار می‌کنند. برایمثال فولاد و آلومینیوم که منعطف هستند بهتر از مواد شکننده ای مانند آجر، سنگ وبتون غیر مسلح مقاومت می‌کنند.

3- ارتفاع ساختمان: ساختمانهایی با ارتفاعهای مختلف، با فرکانسهایمتفاوتی ارتعاش می‌کنند. 4- خاک زیر بنا

 5- جغرافیای ناحیه

 6. بزرگی و مدت طول کشیدن زلزله

 7- جهت و فرکانس لرزه

 8- تعداد لرزه هایی که ساختمان قبلا از سرگذرانده است و خساراتاحتمالی ناشی از آنها

 9- کاربری ساختمان (مانند بیمارستان، آتش نشانی، اداره و....)

 10- نزدیکی به سایر ساختمانها از ساختن سازه‌ها چه چیزی می‌آموزید؟

1- اثر متغیرهای مختلف بر کارکرد و رفتار ساختمان در زلزله شبیه سازیشده

 2- روشهای مقاوم سازی ساختمانها

 3- نیروهای فیزیکی موثر در جریان زلزله

 ساختن سازه های چوبی مواد لازم: چوب بستنی، گل رس، یک قطعهیونولیت و میزلرزه برای آزمایش کردن روند کار: با استفاده از چوب بستنی و گل بهعنوان چسب، ساختمانهای یک یا دو طبقه بسازید صبر کنید تا گل خشک و سفت شود. اگردوست داشتید با یونولیت برای ساختمانتان پی بسازید و با چسب یا گیره پی را بهساختمان وصل کنید. حالا مثل مهندسها از میزلرزه یا ابزار شبیه ساز زلزله برایآزمایش کردن ساختمانها استفاده کنید. ساختمانتان را مقاوم کنید. حالا با استفادهاز بادگیر ساختمانتان را مقاوم کنید. بادگیر، سازه ای به شکل X است که بین دو دیوار نصب می‌شود. برایساختن بادگیر از مواد متفاوتی مثل چوب بستنی، نخ بادبادک، نی و.... استفاده کنیدو ببینید کدام بهتر کار می‌کند. شبیه سازی معماری دیوارها مواد لازم: قند حبه، کرهبادام زمینی، چسب دو طرفه، یونولیت، مقوا، ورق آلومینیومی روند کار: دو ساختمان یکو دو طبقه یکبار به شکل L و یک بار به شکل مستطیل روی پایه یونولیتی و با استفاده ازقند به (جای آجر) بسازید. برای کف و سقف از مقوا استفاده کنید. بین سازه های یکطبقه و دوطبقه کدام یک پایدارترند؟ زاویه قائمه در ساختمانL شکل، روی پایداری سازه چه تاثیری می‌گذارد؟مقاوم سازی این سازه: با دقت از ورق آلومینیومی قطعاتی کوچکتر از اندازه هر دیوارببرید. روی هر دو سوی هر صفحه مقداری کره بادام زمینی بمالید و آن را به دیوارهداخلی طبقه اول وصل کنید. کنج‌ها را با کره اضافی از داخل مقاوم کنید. این مدلی ازساختمان مقاوم شده یک طبقه است. حالا با ورقهایی با اندازه های متفاوت و با فواصلمتفاوت از هم آزمایش کنید. پاسخ ساختمان به لرزه چه تغییری می‌کند؟ ساختمانهایی بااسکلت فولادی مواد لازم: شیشه شور، پین T شکل، یونولیت، مقوا، کاغذ روندکار: مدلیاز برجهای با اسکلت فولادی با استفاده از میله شیشه شور بسازید. برای این کارانتهای یک میله را به دیگری وصل کنید اما آنها را به هم نچسبانید. بلکه برای اتصالاز پینهای T شکل استفاده کنید. دوباره سازه را آزمایش کنید. با اضافهکردن دیوارهایی از جنس های متفاوت و بادگیر بهترین نوع بنا را پیدا کنید.