بتن و بناهای مقاوم و ضد زلزله، کاربرد بتن برای ساخت سازه ضد زلزله

بتن و بناهای مقاوم و ضد زلزله؛ چگونه بتن باعث ضد زلزله شدن یک سازه می‌شود؟

بتن به عنوان یکی از مهم‌ترین مواد ساختمانی، نقش بسیار حیاتی در ساخت بناهای مقاوم و ضد زلزله ایفا می‌کند. در دهه‌های اخیر، با پیشرفت‌های گسترده در علم مهندسی سازه و متریال‌های ساختمانی، روش‌های نوینی برای بهبود مقاومت و ایمنی بناها در برابر زلزله به وجود آمده است. در این مطلب، به موضوع بتن و بناهای مقاوم و ضد زلزله اشاره می‌کنیم و ویژگی‌های سازه‌های ضد زلزله را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

خرید بتن آماده در غرب تهران

مقاومت ساختمان بتنی در برابر زلزله چقدر است؟

مقاومت ساختمان‌های بتنی در برابر زلزله به عوامل متعددی بستگی دارد و نمی‌توان آن را به یک مقدار خاص محدود کرد. مقاومت ساختمان بتنی در برابر زلزله به عواملی مانند طراحی سازه، کیفیت مصالح ساختمانی، ارتفاع و اندازه ساختمان، میزان فعالیت زلزله و سایر عوامل بستگی دارد. برای مثال، یک ساختمان بتنی با طراحی مناسب، استفاده از بتن با کیفیت و اجرای صحیح ممکن است به طور موثری از یک زلزله با شدت ۷ ریشتر مقاومت کند، در حالی که ساختمانی دیگر با شرایط مشابه امکان تخریب در زلزله‌ای با شدت کمتر را داشته باشد. به همین علت، مهم است که در ساخت سازه مورد نظر از بتن باکیفیت و مقاوم استفاده شود.
به طور کلی، بتن و بناهای مقاوم و ضد زلزله می‌توانند تا حد زیادی از بروز مشکلات و خرابی‌ها جلوگیری کنند. برخی اوقات، این سازه‌ها در برابر زلزله تا 7 یا 7.5 ریشتر نیز مقاوم بوده و آرامش خاطر را به ساکنین ساختمان هدیه می‌دهند.

ویژگی های ساختمان مقاوم در برابر زلزله

حال که دانستیم یک ساختمان بتنی در برابر چند ریشتر زلزله مقاوم خواهد بود، به ویژگی‌های بتن و بناهای مقاوم و ضد زلزله می‌پردازیم. ساختمان ضد زلزله ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارد که باعث می‌شوند از دیگر سازه‌ها متمایز باشد.

این ویژگی‌ها عبارت‌اند از:

• طراحی مناسب: ساختمان باید طراحی شده باشد تا تحت تاثیر نیروهای زلزله قرار گرفته و انرژی زلزله را به صورت متقارن و بهینه جذب و تخلیه کند.
• سیستم سازه‌ای انعطاف‌پذیر:سازه باید انعطاف پذیری کافی داشته باشد تا تغییر شکل دهد و انرژی زلزله را جذب کند بدون اینکه به آن آسیب برسد که به عنوان مثال می‌تواند به انواع میراگرها در سازه های بتنی و فولادی اشاره کرد.
• استفاده از مصالح استاندارد: استفاده از بتن و فولاد با کیفیت و استاندارد بالا به منظور افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله ضروری است.
• مقاومت در برابر لرزش پی ساختمان: پی ساختمان باید به گونه‌ای طراحی شده باشد که بتواند لرزش‌های زلزله را به صورت موثر تحت زمین جذب کرده و از آسیب به ساختمان جلوگیری کند.
•  تعمیرپذیری: ساختمان باید به گونه‌ای طراحی شود که در صورت وقوع زلزله، تعمیر و بازسازی آن آسان و مقرون‌به‌صرفه باشد.

اسکلت بتنی در برابر زلزله مقاوم‌تر است یا فلزی؟

حال که با ویژگی‌های بتن و بناهای مقاوم و ضد زلزله آشنا شدیم، به مقایسه اسکلت بتنی و فلزی می‌پردازیم. مقاومت اسکلت بتنی و فلزی در برابر زلزله به عوامل متعددی بستگی دارد و نمی‌توان این دو مورد را به طور قطعی با یکدیگر مقایسه کرد. هر دو نوع اسکلت دارای ویژگی‌ها و مزایای خاص خود هستند که باید در این مقایسه در نظر گرفته شوند.
اسکلت بتنی معمولا به دلیل ویژگی‌های مکانیکی و توانایی تحمل فشار زیاد، در برخی موارد می‌تواند مقاومت مناسبی در برابر زلزله داشته باشد، به ویژه در ساختمان‌های کم ارتفاع. از طرف دیگر، اسکلت فلزی به دلیل انعطاف‌پذیری بیشتر و توانایی جذب انرژی زلزله، معمولا در ساختمان‌های بلندتر و در مناطق با فعالیت زلزله بالاتر انتخاب می‌شود. در مواردی که مقاومت در برابر زلزله امری حیاتی است، اغلب معماران و مهندسان از ترکیبی از اسکلت بتنی و فلزی استفاده می‌کنند.

چهار روش مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله

حال که مقاومت اسکلت بتنی و فلزی در برابر زلزله را با یکدیگر مقایسه کردیم، قصد داریم که 4 روش برای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر زلزله را معرفی کنیم. در مقابل زلزله، ساختمان‌ها را می‌توان با روش‌های مختلفی مقاوم ساخت. در ادامه، با چهار روش مهم برای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر زلزله آشنا می‌شویم.

استفاده از مصالح مقاوم 

استفاده از مواد ساختمانی مقاوم و باکیفیت از اولین گام‌هایی است که می‌تواند برای ساختمان‌هایی که در مناطق با خطر زلزله واقع می‌شوند مفید باشد. یکی از مصالحی که برای کمک به مقاومت ساختمان ها در برابر زلزله به کار برده می‌شود، بتن آرمه است.
بتن قادر به جذب ضربه های شدید است؛ به این معنی که می‌تواند در برابر نیروهایی با فشار قوی مقاومت کند. از طرفی آرماتور بندی در عناصر بتنی پیش ساخته نیروهای کششی را به سمت خود هدایت می‌کنند.
بنابراین ترکیب مقاومت فشاری بتن و مقاومت کششی آرماتور (بتن مسلح) منجر به حفاظت مطلوب در برابر بارهای زیاد می‌شود. بتن مسلح به دلیل خصوصیات خود، انعطاف‌پذیری مناسبی را در مقابل تغییر شکل‌های ناشی از زلزله ارائه می‌دهد و فولاد نیز به عنوان یک ماده با استحکام بالا، می‌تواند از بروز خرابی‌های جدی در ساختمان جلوگیری کند. اتصالات بین تک تک عناصر بتنی نیز نقش مهمی در این زمینه ایفا می‌کنند؛ زیرا آنها باید علاوه بر سایر نیروها در برابر نیروهای رانشی و برشی نیز مقاومت کنند.
در کنار این مسائل می‌توان با بهره‌مندی از تکنولوژی بتن، سازه‌هایی ساخت با بتن‌های پیش‌تنیده، بتن‌های پرمقاومت و یا بتن‌هایی که با استفاده از انواع مواد افزودنی مثل الیاف، نقاط ضعف خود را در رفتار مکانیکی مثل مقاومت خمشی، کششی، ضربه‌ای، خستگی و … تا حدودی پوشش داده‌اند.
لازم به ذکر است که در بتن پیش تنیده به لحاظ اعمال فرآیندهای مکانیکی خاص، مقاومت در برابر هرگونه کشش و فشار توسط بتن انجام می شود. این نحوه عملکرد بهینه سبب شده تا کمترین میزان فشار بر فولاد موجود در سازه های ساخته شده از بتن پیش تنیده شود و همین امر مقاومت و طول عمر سازهای فلزی و بتنی را تا حد زیادی افزایش می دهد. البته ساخت سازه به وسیله بتن های پیش تنیده از حساسیت بالاتری برخوردار است و می بایست از مصالح با کیفیت عالی استفاده کرد. تا علاوه بر حفظ پایداری سازه، میزان تغییر شکل های کوتاه مدت و دراز مدت ناشی از فشارهای وارده به بتن و فولاد موجود در سازه به حداقل برسد.

تقویت سازه

برای طراحی ساختمان ضد زلزله، مهندسان باید سازه را تقویت کرده و با نیروهای تحمیل شده توسط زمین لرزه مقابله کنند. از آنجا که زمین لرزه‌ها انرژی را از یک جهت به ساختمان وارد می‌کنند، استراتژی کار این است که ساختمان را به سمت مخالف فشار دهند. ساختمان ها برای مقاومت در برابر فروپاشی باید نیروهایی که در طول رویداد لرزه ای از آنها عبور می‌کنند را توزیع کنند. در حالی که جاذب های شوک، پاندول ها و غیره ممکن است تا حدی در دفع انرژی وارد شده به ساختمان کمک کنند، مصالح به کار رفته در ساخت و ساز و کیفیت آنها نیز در پایداری هرچه بیشتر ساختمان موثر خواهند بود.

اجرای متعادل طرح‌های معماری

طراحی ساختمان با توجه به اصول معماری متعادل و در نظر گرفت اصول نیز می‌تواند به افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله کمک کند. این شامل انتخاب مکان‌های مناسب برای ساخت، استفاده از طراحی‌های با پایه‌های قوی و توزیع متوازن بارها و استفاده از مواد ساختمانی مناسب و باکیفیت می‌شود. به این ترتیب، ساختمان‌ها به طور کلی به سازه‌هایی با پایداری بیشتر و مقاومت بیشتر در برابر زلزله تبدیل می‌شوند.

طراحی ساختمان با استفاده از تکنولوژی‌های ضد زلزله

طراحی ساختمان با استفاده از تکنولوژی‌های مدرن ضد زلزله از دیگر روش‌هایی است که می‌تواند مقاومت ساختمان را در برابر زلزله افزایش دهد. این شامل استفاده از تحلیل دینامیکی سازه، شبیه‌سازی زلزله و استفاده از سیستم‌های تخلیه انرژی مانند جداکننده‌های ضد زلزله می‌شود.

خرید آنلاین بتن آماده استاندارد و مقاوم از سنگ شکن غرب

با توجه به تنوع محصولات در بازار و فعالیت فروشندگان مختلف، پیدا کردن یک کارخانه مطمئن و معتبر برای خرید بتن آماده می‌تواند کمی چالش‌برانگیز باشد. اما سنگ شکن غرب با عرضه محصولات باکیفیت این چالش را رفع کرده است. ما انواع بتن آماده باکیفیت و با گواهینامه استاندارد را عرضه می‌کنیم و شما می‌توانید با پرداخت کم‌ترین هزینه، مقاومت سازه‌های خود را افزایش دهید.

سوالات متداول

آیا بتن مسلح مقاومت کافی در برابر زلزله دارد؟

بله؛ بتن مسلح به عنوان یکی از مواد ساختمانی مهم، مقاومت قابل توجهی در برابر زلزله دارد. اما برای افزایش مقاومت بتن در برابر زلزله، می‌توان از فولاد و طرح‌های معماری و سازه‌ای مناسب استفاده کرد.

چه اقداماتی برای افزایش مقاومت بناها در برابر زلزله انجام می‌شود؟

استفاده از مصالح ساختمانی مقاوم، طراحی با استفاده از تکنولوژی‌های زلزله‌ای مدرن، تقویت سازه‌ها با استفاده از فولاد یا سیستم‌های تقویتی و اجرای طرح‌های معماری متعادل از جمله این اقدامات هستند.