جداسازی لرزه ای موثرترین فنآوری موجود در کاهش آسیب های لرزه ای وارده بر سازه ها است. این فنآوری خصوصا در ساختمان های کوتاه تا متوسط ساخته شده بر روی زمین های با سختی متوسط تا زیاد از کارآیی بسیار زیادی در کاهش پاسخ لرزه ای در سازه برخوردار است. سامانه جداسازی متشکل از گروهی از جداگرهای لرزه ای است که با سختی زیاد خود در امتداد قائم قادر به تحمل وزن سازه با پذیرش تغییر شکل های اندک بوده و در عین حال دارای انعطاف پذیری قابل توجهی در امتداد جانبی هستند تا قادر به جداسازی سازه از ارتعاشات زمین هنگام زلزله باشند. جداگرهای لرزه ای معمولا در تراز فونداسیون (بین فونداسیون و سازه) و یا در تراز سقف زیرزمین (بین ستون های زیرزمین و سقف زیرزمین) قرار می گیرند. در پل های جداسازی شده، عموما جداگرها بین پایه های پل و عرشه آن تعبیه می شوند.
دوره تناوب و میرایی موثر سازه جداسازی شده افزایش قابل توجهی نسبت به سازه جداسازی نشده (سازه با تکیه گاه گیردار) پیدا می نماید. این امر منجر به کاهش قابل توجه بیشینه شتاب های وارده بر روسازه (شتاب های طیفی) در هنگام زلزله می شود. کاهش شتاب های موثر روسازه به معنای کاهش نیروی موثر اینرسی سازه و کاهش تقاضای لرزه ای سازه در هنگام زلزله می باشد. نیروهای اینرسی و تغییر مکان های جانبی نسبی سازه در یک سازه جداسازی شده می توانند بقدری کاهش یابند که در هنگام یک زلزله شدید عناصر سازه ای در محدوده ارتجاعی باقی مانده و اجزای غیرسازه ای مصون از آسیب باقی بمانند. جداسازی لرزه ای تنها فنآوری کاربردی موجود در تامین شرایط بهره برداری بی وقفه پس از یک زلزله شدید می باشد.
جداگرهای الاستومری
لرزه بدل کار سازنده انواع جداگرهای الاستومری قابل کاربرد در جداسازی لرزه ای سازه ها و تجهیزات صنعتی است. جداگرهای الاستومری متشکل از لایه های متناوب الاستومر و تسلیح داخلی است که به یکدیگر چسبانده شده اند تا سبب انعطاف پذیری جانبی جداگر و تامین سختی قائم بالا در آن باشند. متداول ترین نوع جداگرهای الاستومری، جداگرهای مسلح به صفحات فولادی بوده که در صنعت به نام جداگرهای لاستیکی چند لایه معروف هستند. در جداگرهای الاستومری جدید از لایه های الیاف پلیمری و یا مش ریزبافت فولادی به عنوان تسلیح داخلی جداگر استفاده می شود. جداگرهای اخیر ضمن دارا بودن سختی قائم زیاد از انعطاف پذیری جانبی نسبتا بیشتری در قیاس با جداگرهای الاستومری متعارف برخوردار هستند. در ادامه دسته بندی جداگرهای لاستیکی متنوعی که توسط شرکت لرزه بدل کار تولید می شوند، معرفی شده است.
انواع لاستیک مصرفی
1) لاستیک کم میرا
این نوع لاستیک معمولا از آمیزه لاستیکی پرنشده از کائوچو لاستیک طبیعی و یا نئوپرن ساخته می شود. لاستیک های کم میرا دارای تنش و کرنش نهایی بالایی بوده و در ساخت جداگرهای الاستومری تحت کرنش های بزرگ ماده ایده آلی به حساب می آیند. میرایی ذاتی لاستیک های پر نشده معمولا پایین و در حد 2 تا 5 درصد است. بنابراین، جداگرهای ساخته شده با لاستیک کم میرا می باید همراه با میراگرهای الحاقی بکار گرفته شوند تا در وضعیت تشدید، دامنه ارتعاشات و تغییرشکل های جداگر محدود گردند. در این شرکت، از میراگرهای فلزی U شکل به عنوان میراگرهای الحاقی استفاده می شود.
2) لاستیک با میرایی بالا
با افزودن مواد پرکننده و سایر افزودنی های مجاز به آمیزه لاستیکی، میرایی ذاتی این نوع از لاستیک های لرزه بدل کار افزایش یافته و نسبت استهلاک بحرانی لاستیک به مقادیر 10 الی 15 درصد می رسد. بنابراین، با توجه به محاسبات فنی، لزوم کاربرد میراگرهای الحاقی در چنین جداگری می تواند منتفی گردد.
انواع تسلیح داخلی
- صفحات فولادی
- مش فولادی
- پارچه الیاف
انواع شرایط مرزی تکیه گاهی
اتصال گیردار
در جداگرهای با اتصال گیردار صفحات فولادی تکیه گاهی به لایه های الاستومری خارجی بالا و پایین جداگر در تمام سطح تماس با لایه های مذکور چسبانده می شوند. صفحات تکیه گاهی به نوبه خود به زیرسازه (فونداسیون) و روسازه توسط بولت متصل می شوند.
اتصال نیمه‌گیردار
در این نوع جداگرها، صفحات فولادی تکیه گاهی در سطح محدودی به هسته مرکزی لایه های الاستومری فوقانی و تحتانی چسبانده می شوند. اتصال نیمه گیردار جداگر و سختی خمشی ناچیز لایه های تسلیح داخلی آن منجر به تغییرشکل های شبه غلتان تحت اثر نیروهای برشی وارده می گردد. تغییر شکل شبه غلتان سبب افزایش انعطاف پذیری جانبی جداگر و ارتقای راندمان جداسازی لرزه ای آن می گردد. با توجه به اتصال نیمه گیردار، جداگر قادر به تحمل نیروهای برکنش (uplift) بوده و لغزش نسبی بین جداگر و تکیه گاه های آن منتفی می باشد.
اتصال اتکایی
در این نوع اتصال جداگر بصورت اتکایی بین زیرسازه و روسازه قرار گرفته و نیروهای برشی از طریق اصطکاک در سطوح تماس به جداگر وارد می شوند. تحت اثر نیروهای برشی وارده در جداگر تغییر شکل شبه غلتان ایجاد می شود که موجب افزایش انعطاف پذیری جانبی و ارتقا جداسازی لرزه ای آن می گردد. در این نوع از اتصال، برخلاف سایر انواع اتصال، نیازی به تعبیه صفحات فولادی تکیه گاهی در جداگر و اتصال مکانیکی آن به تکیه گاه های جداگر نخواهد بود که این امر منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه تمام شده سامانه جداسازی لرزه ای می گردد. کاربرد اتصال اتکایی محدود به مواردی است که نیروهای برکنش بر جداگرها اثر ننمایند. شرکت لرزه بدل کار سامانه الحاقی ویژه ای برای مهار نیروهای برکنش روسازه در صورت کاربرد این جداگرها طراحی نموده است که برای تامین پایداری در برابر واژکونی می تواند بکار گرفته شود. این سامانه خصوصا در جداسازی لرزه ای تجهیزات صنعتی بزرگ و سنگین دارای کاربرد است. جهت اطلاعات بیشتر با لرزه بدل کار تماس بگیرید.
