Så här gör du din Byggnad Jordbävningssäker

Jordbävningar är naturkatastrofer som orsakar jordfel, strukturell kollaps och förlust av människoliv.

De allvarligaste är till följd av seismiska markrörelser, som fortplantar sig från jordbävningen och sprider sig i alla riktningar, och sedan påverkar byggnader och orsakar deras kollaps.

Dessa vågor är kraftfulla och kan orsaka markrörelser över hundratals mil från deras ursprung. Markrörelserna beror på intensiteten, varaktigheten och frekvensen av de jordbävningsinducerade markrörelserna.

Jordbävningar är mycket destruktiva; många sätt att göra byggnader resistenta mot jordstörningar har dykt upp med framsteg inom byggnadsteknik.

Hur du gör Din byggnad Jordbävningssäker

Teknikerna som används för att skydda byggnader från jordbävningar syftar till att skydda liv, minska skador och säkerställa att strukturer förblir fullt fungerande i händelse av en jordbävning. Några av dem diskuteras nedan.

Vibrationskontroll

Din byggnad kan konstrueras för att absorbera vibrationer från jordbävningar bara som hur stötdämparen i ett fordon absorberar vibrationerna fordonet upplever. Enheter som dämpare är lämpliga för att absorbera och neutralisera yttre vibrationer.

När din byggnad drabbas av en jordbävning sker en rörelse av starka vågor i marken. Effekten av vågorna minimeras när de kommer i kontakt med spjäll i din byggnad. Den kommer inte att drabbas av den fulla effekten av vibrationerna.

Dämpare är gjorda av kolvhuvuden fyllda med silikonolja, som placeras på varje nivå i byggnaden. De har ena änden fäst vid en kolumn och den andra fäst vid en balk. I fallet med en jordbävning kommer byggnadens horisontella rörelse att få kolvarna att verka mot oljan, vilket resulterar i att jordbävningens mekaniska energi omvandlas till värme.

Det finns två viktiga metoder för att kontrollera vibrationerna i din byggnad. Dessa är passiv kontroll och aktiv kontroll.

Passiv kontrollsystem

Vibrationer från jordbävningar omvandlas till andra energikällor i det passiva styrsystemet.

I detta system är en byggnad kan separeras från påverkan av externa belastningar (som jordbävning) genom att genomföra vissa strukturella ändringar. Dessa ändringar syftar till att minska vibrationerna som byggnaden kan uppleva under en jordbävning.

Denna metod använder inte en extern energikälla för att fungera, vilket eliminerar risken för strömavbrott i ansiktet av en jordbävning. Den är billigare och enkel att installera och underhålla.

En nackdel med den passiva styrmekanismen är att den inte kan anpassa sig till den önskade situationen. Detta betyder att när den väl har installerats kommer dess reaktion på seismiska händelser att vara konstant oavsett vibrationsgraden.

Nedan är de typer av vibrationskontrollmekanismer som faller under den passiva kontrollen. systemet.

Seismisk basisolering

Seismisk basisolering, även känd som basisoleringssystem, är en av de vanligaste sätten att skydda din byggnad mot effekterna av jordbävningar. Den kan användas för både höghus och små byggnader.

Den seismiska basen isolering använder oljedämpare (som absorberar jordbävningsvibrationer), linjära lager (som gör att byggnaden kan förskjutas), laminerade gummilager (som gör att byggnaden kan återgå till sin ursprungliga position efter att jordbävningen har lagt sig) och andra typer av lager som fjäderlager och kullager.

Alla dessa utgör en del av dess strukturella element som lösgör grunden för en byggnad från dess övre del, och därigenom mildrar effekterna en skakig mark kommer att ha på byggnad när en jordbävning inträffar.

Pendeldämpare

Du kan skydda din byggnad från jordbävningar med hjälp av jordbävningsdämpande pendlar . Även känd som avstämda massdämpare, används denna dämpningsteknik i höga byggnader som skyskrapor.

Deras funktionssätt är att använda tunga pendlar för att motverka markpåverkan som orsakas av jordbävningar. De tunga pendlarna är upphängda nära toppen av byggnaden med hjälp av stålkablar och drivs med ett system av hydraulik.

Det är en massiv vibration i marken när en jordbävning träffar ett område; denna vibration kan förskjuta grunden till en byggnad. I fallet med ett höghus förskjuts inte toppen av byggnaden omedelbart. Det tar en liten stund innan byggnaden faller till marken.

Inom den lilla stunden innan byggnaden faller, svänger den tunga pendeln till handling omedelbart genom att svaja för att motverka byggnadens frekvens. Detta säkerställer att den våldsamma kollapsen som skulle ha inträffat från kollapsen av byggnaden förhindras.

Active Control System

Det aktiva styrsystemet använder externa kraftkällor för att mildra effekterna av vibrationer från jordbävningar. Det inkluderar det aktiva stödsystemet, sensystemet och det aktiva massdämparsystemet (AMD).

Systemet använder en algoritm för att ändra styvheten hos dämparna som är ansvariga för att minska vibrationerna i en byggnad i händelse av en jordbävning.

Active Brace System

Detta är ett smart system som kan upptäcka en kommande jordbävningsvibrationer. Den använder en elektronisk och hydraulisk återkoppling för att utlösa en aktiv stag för att motverka vibrationerna.

Active Mass Damper System

Den använder ställdon som fungerar över ett brett frekvensområde. Ställdonen är installerade mellan strukturen och hjälpsystemet. Och de styr hjälpsystemets rörelse med hjälp av en kontrollalgoritm. Storleken på ställdonen beror på byggnadens storlek.

Det aktiva massdämparsystemet utformades för att övervinna de begränsningar som det passiva skyddssystemet utgör.

Förstärk strukturen i din byggnad

Din byggnads jordbävningssäker har mycket att göra med att modifiera dess struktur med hjälp av vissa specifika byggmaterial och teknik förutom de vanliga byggmaterialen.

Dessa material hjälper till att omfördela de krafter som din byggnad kan utsättas för när en jordbävning inträffar. Några av dessa tekniker inkluderar skjuvväggar, membran, tvärstag och momentbeständiga ramar.

Skärväggar

De här är byggda för att motstå belastningen från jordbävningar genom att överföra vibrationerna från toppen av byggnaden ner till dess fundament. De är vanligtvis gjorda av betong eller murverk och är lämpliga för höghus som är utsatta för jordbävningar.

Skärväggar fungerar i allmänhet för att motstå sidokrafter (krafter parallella med marken, som seismiska belastningar) . Väggarna är gjorda som upphöjningar på omkretsen av höghus eller gjorda för att bilda en rektangelliknande inhägnad i mitten av byggnaden (på taket).

Arbetsprincipen är att när seismiska vågor träffar olika sidor av väggen (vinkelrätt) producerar de en rotationskraft. Eftersom väggarnas alla sidor fungerar som delar, balanserar kompressionskraften i ett hörn dragkraften vid ett annat hörn.

Diafragma

Detta är strukturella element som överför sidokrafter till en vertikal struktur (som din klippvägg) i en byggnad. Detta antyder att de är horisontella strukturer, även om de kan vara lutande lite när de också fungerar som tak.

De kan konstrueras med metalldäck, betongplattor eller andra material.

Det finns två typer av membran; flexibelt membran och styvt diafragma. Flexibla membran överför belastningen till ett element oberoende av flexibiliteten hos det elementet, medan styva membran överför belastningen till ett element, beroende på elementets flexibilitet och deras placering i en struktur.

Korshängslen

Dessa är gjorda av hängslen som kontinuerligt bildar en X-form och är fästa på väggarna i en byggnad. De är gjorda med stålkabel och gjorda för att motstå sidokrafter. När den utsätts för sidokrafter såsom en jordbävning, utsätts en stag för kompression medan den andra utsätts för spänning. Detta gör byggnaden stabil.

Observera att den här metoden kan blockera fönstren i din byggnad.