در سال های اخیر به دلیل رشد صنعت هوانوردی، تقاضا برای ساختمان های فرودگاهی در حال افزایش بوده است. سازه های فولادی به دلیل مزایای بی شماری که به ویژه از نظر مقاومت در برابر لرزه دارند، به عنوان یک انتخاب محبوب برای ساخت فرودگاه ظاهر شده اند. من به عنوان یک تامین کننده پیشرو در ساختمان های فرودگاهی سازه های فلزی، با ویژگی های مقاومت لرزه ای این سازه ها به خوبی آشنا هستم. در این وبلاگ، به جنبههای کلیدی که ساختمانهای فرودگاهی سازههای فولادی را در مناطق زلزلهخیز متمایز میکنند، میپردازم.
1. نسبت قدرت بالا - به - وزن
یکی از شاخص ترین ویژگی های مقاومت لرزه ای ساختمان های فرودگاهی اسکلت فلزی نسبت مقاومت به وزن بالای آنها است. فولاد یک ماده فوق العاده قوی است که قادر به مقاومت در برابر نیروهای بزرگ است. در مقایسه با مصالح ساختمانی سنتی مانند بتن، فولاد می تواند همان سطح استحکام را با وزن بسیار کمتری ارائه دهد.
در زلزله نیرویی که به ساختمان وارد می شود با جرم آن متناسب است. ساختمان سبک تر نیروی لرزه کمتری را تجربه می کند. برای ساختمان فرودگاه که اغلب دارای فضاهای باز بزرگ و سازه های با حجم بالا است، استفاده از فولاد جرم کلی ساختمان را کاهش می دهد. این بدان معنی است که در هنگام زلزله، نیروهای وارد بر سازه به حداقل می رسد و خطر آسیب را کاهش می دهد. به عنوان مثال، الفاسکلت فلزی پیش ساختهمورد استفاده در یک فرودگاه را می توان به گونه ای طراحی کرد که هم سبک و هم قوی باشد و به آن اجازه می دهد در برابر حوادث لرزه ای بهتر مقاومت کند.
2. شکل پذیری
شکل پذیری یکی دیگر از ویژگی های مهم فولاد است که به مقاومت لرزه ای ساختمان های فرودگاه کمک می کند. شکل پذیری به توانایی یک ماده برای تغییر شکل پلاستیکی بدون شکستگی اشاره دارد. هنگام وقوع زلزله، زمین می لرزد و ساختمان تحت تأثیر نیروهای دینامیکی قرار می گیرد. یک ماده انعطاف پذیر مانند فولاد می تواند مقدار زیادی انرژی را از طریق تغییر شکل پلاستیک جذب و دفع کند.
در ساختمان فرودگاه سازه های فولادی، اعضای فولادی می توانند تحت بارهای لرزه ای خم شوند و به جای شکستن ناگهانی، خم شوند. این مکانیسم اتلاف انرژی به محافظت از یکپارچگی کلی ساختمان کمک می کند. به عنوان مثال، ستونها و تیرهای فولادی در ترمینال فرودگاه میتوانند در طول زلزله دچار تغییر شکل کنترلشده شوند و استرس وارده بر سازه را کاهش دهند و از شکست فاجعهبار جلوگیری کنند. مهندسان می توانند سازه فولادی را به گونه ای طراحی کنند که دارای الزامات شکل پذیری خاصی باشد و اطمینان حاصل کنند که می تواند در برابر نیروهای لرزه ای مورد انتظار در یک مکان خاص مقاومت کند.
3. افزونگی ساختاری
ساختمان های فرودگاه سازه های فولادی را می توان با افزونگی سازه ای طراحی کرد. افزونگی به این معنی است که چندین بار - مسیر درون سازه وجود دارد. در صورتی که یک قسمت از سازه در هنگام زلزله از کار بیفتد، بار را می توان به قسمت های دیگر ساختمان توزیع کرد.
به عنوان مثال، در یک ساختمان فرودگاهی در مقیاس بزرگ، چارچوب فولادی را می توان با شبکه ای از تیرها و ستون های به هم پیوسته طراحی کرد. اگر تیر خاصی در اثر نیروهای لرزه ای آسیب ببیند، تیرها و ستون های مجاور می توانند مقداری از بار را تحمل کنند و از فروریختن کل سازه جلوگیری کنند. این افزونگی برای اطمینان از ایمنی ساختمان و ساکنان آن در هنگام زلزله ضروری است. الفساختمان چند طبقه اسکلت فلزیدر یک مجتمع فرودگاهی می توان با سیستم های ساختاری اضافی طراحی کرد تا مقاومت لرزه ای آن را افزایش دهد.
4. پیش ساخته و کنترل کیفیت
ما به عنوان تامین کننده ساختمان فرودگاه سازه های فولادی، اغلب از تکنیک های پیش ساخته استفاده می کنیم. پیش ساخته شامل ساخت اجزای فولادی در محیط کارخانه قبل از انتقال آنها به محل ساخت و ساز است. این روش مزایای متعددی برای مقاومت لرزه ای دارد.
در یک کارخانه، اقدامات کنترل کیفیت دقیق را می توان اجرا کرد. قطعات فولادی با دقت بالا ساخته می شوند و اطمینان حاصل می کنند که مشخصات طراحی دقیق را برآورده می کنند. این بدان معنی است که اتصالات بین اعضای فولادی قوی و قابل اعتماد است. اتصالات با کیفیت بالا برای عملکرد لرزه ای ساختمان ضروری هستند، زیرا بارها را بین اعضا به طور موثر منتقل می کنند. به عنوان مثال، الفسوله سازه فولادی پیش ساختهمورد استفاده در فرودگاه برای ذخیره سازی یا نگهداری می تواند با اتصالات مهندسی شده پیش ساخته شود که توانایی آن را برای مقاومت در برابر نیروهای لرزه ای افزایش می دهد.
5. سازگاری با طراحی لرزه ای
سازه های فولادی با الزامات مختلف طراحی لرزه ای سازگاری بالایی دارند. مهندسان می توانند از ابزارهای پیشرفته طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) و تحلیل اجزا محدود (FEA) برای مدل سازی رفتار سازه فولادی تحت بارهای لرزه ای استفاده کنند. سپس آنها می توانند طراحی را برای برآوردن شرایط لرزه ای خاص سایت ساختمان بهینه کنند.
به عنوان مثال، در مناطقی با فعالیت لرزه ای بالا، سازه فولادی را می توان با سیستم های مهاربندی یا میرایی اضافی طراحی کرد. سیستم های مهاربندی می توانند سفتی جانبی ساختمان را افزایش دهند، در حالی که سیستم های میرایی می توانند ارتعاشات ناشی از زلزله را بیشتر کاهش دهند. این انطباق های طراحی را می توان به راحتی در سازه های فولادی گنجاند و آنها را برای طیف گسترده ای از مناطق لرزه ای مناسب می کند.
6. ساخت و ساز سریع و مقاوم سازی
در زمینه مقاومت لرزه ای، زمان ساخت سریع ساختمان های فرودگاهی اسکلت فلزی مزیت محسوب می شود. در عواقب زلزله، توانایی بازسازی یا مقاوم سازی سریع ساختمان آسیب دیده بسیار مهم است. سازه های فولادی را می توان بسیار سریعتر از سازه های بتنی سنتی برپا کرد.
اگر ساختمان فرودگاه در اثر زلزله آسیب ببیند، قطعات فولادی را می توان به راحتی جایگزین یا اضافه کرد تا سازه را تقویت کند. این واکنش سریع می تواند زمان توقف فرودگاه را به حداقل برساند و اطمینان حاصل کند که می تواند در اسرع وقت فعالیت خود را از سر بگیرد. علاوه بر این، ویژگیهای جدید مقاوم در برابر لرزهای را میتوان در طول فرآیند مقاومسازی گنجانده و توانایی ساختمان را برای مقاومت در برابر زلزلههای آینده افزایش میدهد.
7. مقاومت در برابر آتش و عملکرد لرزه ای
در حالی که به طور مستقیم با نیروهای لرزه ای مرتبط نیست، مقاومت در برابر آتش یک جنبه مهم از ایمنی کلی ساختمان، به ویژه در محیط فرودگاه است. سازه های فولادی را می توان با اقدامات حفاظتی مناسب در برابر حریق طراحی کرد. در صورت وقوع زلزله، آتش سوزی ممکن است به دلیل آسیب دیدگی سیستم های الکتریکی یا عوامل دیگر رخ دهد.
یک سازه فولادی با مقاومت خوب در برابر آتش می تواند یکپارچگی ساختاری خود را در هنگام آتش سوزی حفظ کند و خطر آسیب ثانویه را کاهش دهد. این مهم است زیرا یک سازه ضعیف شده در اثر آتش سوزی می تواند در برابر رویدادهای لرزه ای بعدی آسیب پذیرتر باشد. با اطمینان از اینکه سازه فولادی دارای حفاظت مناسب در برابر آتش است، می توانیم ایمنی کلی و عملکرد لرزه ای ساختمان فرودگاه را افزایش دهیم.
نتیجه گیری
در نتیجه، ساختمانهای فرودگاهی سازههای فولادی طیف وسیعی از ویژگیهای مقاومت لرزهای را ارائه میدهند که آنها را به گزینهای ایدهآل برای ساخت و ساز در مناطق زلزلهخیز تبدیل میکند. نسبت استحکام به وزن بالا، شکل پذیری، افزونگی سازه، پیش ساخته با کنترل کیفیت، سازگاری با طراحی لرزه ای، قابلیت ساخت سریع و مقاوم سازی و مقاومت در برابر آتش، همگی به توانایی این ساختمان ها در مقاومت در برابر نیروهای لرزه ای کمک می کنند.
ما به عنوان تامین کننده ساختمان های فرودگاهی سازه های فولادی، متعهد به ارائه راه حل های با کیفیت بالا و مقاوم در برابر زلزله هستیم. تخصص ما در ساخت و ساخت فولاد به ما اجازه می دهد تا سازه های فرودگاهی را طراحی و بسازیم که سخت ترین الزامات لرزه ای را برآورده می کند. اگر در پروژه های ساخت و ساز یا نوسازی فرودگاه شرکت دارید و علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد راه حل های سازه های فولادی ما هستید، از شما دعوت می کنیم تا برای بحث دقیق با ما تماس بگیرید. ما می توانیم طرح های سفارشی و راه حل های مقرون به صرفه را بر اساس نیازهای خاص شما ارائه دهیم.
مراجع
- Bruneau، M.، Uang، CM، و Hamburger، RO (2011). طراحی شکل پذیر سازه های فولادی. نیویورک: مک گراو - هیل.
- FEMA P - 726. (2014). راهنمای طراحی برای بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان های با دیوارهای بنایی تقویت نشده. آژانس مدیریت اضطراری فدرال
- AISC 341 - 16. (2016). مقررات لرزه ای برای ساختمان های فولادی سازه. موسسه آمریکایی ساخت و ساز فولادی.