Grunn einangrunarkerfi fyrir jarðskjálfta: Útlit á meginreglum, gerðum, kostum og forritum

Jarðskjálfti eða jarðstrik í sjálfu sér er ekki hörmung, það er náttúrulegt fyrirbæri sem stafar af hreyfingu á jörðu niðri, stundum ofbeldisfull. Þetta framleiðir yfirborðsbylgjur, sem valda titringi á jörðu niðri og mannvirkjum sem standa ofan á. Það fer eftir einkennum þessara titrings, jörðin getur þróað sprungur, sprungur og byggðir. Hugsanleg hætta á manntjóni bætir skjálftahönnun mjög alvarlegri vídd og leggur siðferðilega ábyrgð á byggingarverkfræðinga. Í seinni tíð hafa mörg ný kerfi verið þróuð, annað hvort til að draga úr jarðskjálftasveitunum sem starfa á mannvirkinu eða taka hluta af skjálftaorku.
Eitt mest útfærða og viðurkennda skjálftaverndarkerfi er grunn einangrun.

Grunneinangrun er eitt mest viðurkennda skjálftaverndarkerfi á jarðskjálftasvæðum. Það dregur úr áhrifum jarðskjálfta með því að einangra uppbygginguna í raun frá hættulegum hreyfingum á jörðu niðri. Seismic einangrun er hönnunarstefna, sem losnar uppbyggingu fyrir skaðleg áhrif jarðhöfn. Hugtakið einangrun vísar til minni samspils uppbyggingar og jarðar.

Þegar skjálfta einangrunarkerfið er staðsett undir mannvirkinu er það vísað til sem „grunn einangrun“.
Hinn tilgangur einangrunarkerfisins er að veita frekari leið til orkudreifingar og draga þannig úr sendu hröðuninni í yfirbyggingu. Aftengingin gerir byggingunni kleift að haga sér sveigjanlegri sem bætir viðbrögð hennar við jarðskjálfta. Hugmyndin um grunn einangrun er útskýrð með dæmi um byggingu sem hvílir á núningslausum vals. Þegar jörðin hristist rennur rúllurnar frjálslega, en byggingin hér að ofan hreyfist ekki.
Þannig er enginn kraftur fluttur til byggingarinnar vegna hristings jarðar; Einfaldlega, byggingin upplifir ekki jarðskjálfta.

Hugmyndin um grunn einangrun er útskýrð með dæmi um byggingu sem hvílir á núningslausum vals. Þegar jörðin hristist rennur rúllurnar frjálslega, en byggingin hér að ofan hreyfist ekki. Þannig er enginn kraftur fluttur til byggingarinnar vegna hristings jarðar; Einfaldlega, byggingin upplifir ekki jarðskjálfta.
Nú, ef sama byggingin er hvíld á sveigjanlegum púða sem bjóða upp á mótstöðu gegn hliðarhreyfingum, verða nokkur áhrif hristings á jörðu niðri flutt til byggingarinnar hér að ofan.
Sveigjanlegu púðarnir eru kallaðir grunneinkenni en mannvirkin sem eru vernduð með þessum tækjum eru kölluð grunneinangraðar byggingar. Aðalatriðið í grunn einangrunartækninni er að hún kynnir sveigjanleika í uppbyggingunni.

Nauðsynlegt er að ná vandlega rannsókn til að bera kennsl á hentugustu gerð tækisins fyrir tiltekna byggingu. Einnig er grunn einangrun ekki hentugur fyrir allar byggingar. Hentugustu mannvirkin fyrir grunn einangrun eru lág til meðalstórar byggingar sem hvíldar eru á harðri jarðvegi undir. Háhýsi eða byggingar sem hvíldar eru á mjúkum jarðvegi eru ekki hentugar til að einangra grunn.

Grundvallarreglan um einangrun grunnsins er að breyta viðbrögðum hússins svo að jörðin geti farið undir bygginguna án þess að senda þessar tillögur inn í bygginguna. Fullkomlega stíf bygging mun hafa núll tímabil. Þegar jörðin færist verður hröðunin sem framkölluð er í mannvirkinu jöfn hröðun jarðar og það verða núll hlutfallslegar tilfærslur milli uppbyggingarinnar og jarðarinnar. Uppbyggingin og jörðin hreyfa sömu upphæð. Fullkomlega sveigjanleg bygging mun hafa óendanlegt tímabil.
Fyrir þessa tegund uppbyggingar, þegar jörðin undir uppbyggingunni hreyfist, verður núll hröðun framkallað í uppbyggingunni og hlutfallsleg tilfærsla milli mannvirkisins og jarðarinnar verður jöfn tilfærslu jarðar. Svo ósveigjanleg mannvirki sem uppbyggingin mun ekki hreyfa sig, jörðin mun.

Grunnkröfur einangrunarkerfis eru
1). Sveigjanleiki
2). Demping
3). Viðnám gegn lóðréttri eða öðrum þjónustuálagi.

Jarðskjálftavernd mannvirkja með því að nota grunn einangrunartækni er almennt hentugur ef eftirfarandi skilyrði eru uppfyllt
1.
2.. Uppbyggingin er nokkuð samskeyti með nægilega háu dálki álagi.
3.. Þessi staður leyfir láréttar tilfærslur við grunn röð 200 mm eða meira.
4. hliðarálag vegna vinds er minna en um það bil 10% af þyngd mannvirkisins.
 

· Þegar jarðskjálftinn hefur áhrif á fastan grunnbyggingu á þeim tíma er ekki verja gegn jarðskjálftanum.
· En í grunneinangruðum uppbyggingu, þegar jarðskjálfti hefur áhrif á byggingarbygginguna verja gegn jarðskjálfta mjög vel.
· Í fastri uppbyggingu hreyfist uppbyggingin með hreyfingu á jörðu niðri.
· Í einangruðu uppbyggingu hreyfist uppbyggingin ekki með hreyfingu á jörðu niðri. En einangrun leggur hreyfingu með hreyfingu á jörðu niðri. Svo við getum sagt að uppbyggingin sé örugg.

Skjálfta einangrunartæki

Teygjanlegt einangrunartæki
▶ Línulegar náttúrulegar gúmmílagar (LNR)
▶ Lágdempandi gúmmí legur
▶ Lead-Rubber legur (LRB)
▶ Hádempandi gúmmí legur (HDR)

Rennieiningar
▶ seigur núningskerfi
▶ Núningspendulakerfi (FPS)

Þetta er myndað úr láréttum lögum af náttúrulegu eða tilbúið gúmmíi í þunnum lögum sem eru tengd á milli stálplata.
Stálplöturnar koma í veg fyrir að gúmmílögin bungu og því er legið fær um að styðja við hærra lóðrétta álag með aðeins litlum aflögun.
Slétt teygjanleg legur veita sveigjanleika en enginn marktækur demping og mun fara undir þjónustuálag.

1, lágt dempandi náttúruleg gúmmílag (LDR)
Dempunarhlutfall=2% til 3%
Framleiðsla er auðveld.
Svar ekki mjög viðkvæmt hitastig, hleðsluhraði og öldrun.
Farið er yfir allt að 100%.

2, High Damping Natural Bumber Bearing (HDR)
Demping er aukin með því að bæta við auka kolefnis svörtu, olíum eða kvoða og öðrum fylliefni.
Hámarks klippa stofn=200 til 350%
Dempunarhlutfall=10 til 20% við 100% klippu stofn
Árangursrík demping fer eftir:
· Hraði álags
· Hlaða sögu
· Hitastig

3, blý gúmmí legur (lagskipt gúmmí legur) (LRB)
Leiðbeinandi gúmmí legur eða blý kjarna gúmmí legur myndast af blýtappakrafti sem er búinn í fyrirfram myndað gat í teygjufrumu. Blýkjarni veitir stífni undir þjónustuálagi og orkudreifingu undir miklu hliðarálagi. Efri og neðri stálplötur, þykkari en innri shims, eru notaðir til að koma til móts við festingarbúnað. Öll legjan er innilokuð í þekjugúmmíi til að veita umhverfisvernd.
Þegar hann er látinn fá litlu hliðarálag (svo sem minniháttar jarðskjálfti, er vindur eða umferðarálag) blýgúmmíberinn stífur bæði á hlið og lóðrétt.
Hliðarstífni stafar af mikilli teygjanlegri stífni blýplengsins og lóðrétt stífni (sem er enn á öllum álagsstigum) stafar af byggingu stálgeislans við leguna.

4, renni einangrunar
Önnur algengasta gerð einangrunarkerfisins notar renniþætti milli grunns og grunns mannvirkisins.
Með mikilli spennu uppsprettum eða parketi gúmmíi með því að búa til rennibrauð yfirborð.
Þessir aðferðir veita endurreisn til að skila uppbyggingunni í jafnvægisstöðu sína.
4a. Flat renni einangrunar (seigur núningskerfi)
Tvær tegundir af flatri rennibrautum:
· Með nýlega getu
· Án nýlegrar getu
1). Rennieinangrun án þess að nýlega getu
Þetta samanstendur af láréttu renniborðinu, sem gerir kleift að tilfærsla og dreifist þannig orku með skilgreindum núningi milli bæði rennihluta og ryðfríu stáli.
Eitt sérstakt vandamál með rennibraut er leifar tilfærslur sem eiga sér stað eftir helstu jarðskjálfta.
2). Rennieinangrun með nýlega getu
Í samanburði við rennieinangrara hefur renni einangrunar pendula (SIP) með nýlega getu íhvolfur rennibraut.
Vegna rúmfræði leiðir hver lárétt tilfærsla til lóðréttrar hreyfingar einangrunarinnar.
Hugsanleg orka, geymd af yfirbyggingu, sem hefur verið ýtt á toppinn, hefur sjálfkrafa skilað sér í því að hafa áhrif í hlutlausa stöðu.
Þeir eru áfram lárétt sveigjanlegir, dreifa orku og nýlega yfirbyggingu í hlutlausa stöðu.

4b. Kúlulaga rennieinangrunartæki (vals) (núningspendulakerfi) (FPS/FPB)
Núningspendulakerfið er rennieinangrunarkerfi þar sem þyngd mannvirkisins er studd á kúlulaga renniflötum sem renna miðað við hvert annað þegar jarðhreyfingin fer yfir þröskuldastig.

Krafan um uppsetningu grunn einangrunarkerfis er sú að byggingin er fær um að hreyfa sig lárétt miðað við jörðu, venjulega að minnsta kosti 100 mm.
Algengasta stillingin er að setja upp þind strax fyrir ofan einangrunarmennina.
Ef byggingin er með kjallara þá eru valkostirnir að setja upp einangrunarmennina efst, neðst eða miðja hæð kjallara dálkanna og veggi.

1.. Lækkaði skjálfta eftirspurn eftir uppbyggingu og dregur þannig úr kostnaði við uppbyggingu.
2. Minni tilfærslur við jarðskjálfta.
3. Bætir öryggi mannvirkja
4.. Lækkaði skaðabæturnar af völdum jarðskjálfta. Þetta hjálpar til við að viðhalda frammistöðu uppbyggingar eftir atburði.
5. Bætir frammistöðu uppbyggingar undir skjálftaálagi.
6. Varðveisla eigna

· Áskorun að hrinda í framkvæmd á skilvirkan hátt.
· Greiðslur til að byggja upp tilfærslur.
· Óhæft fyrir háhækkunarbyggingar
· Hentar ekki fyrir byggingar á mjúkum jarðvegi.
 

1. grunn einangrun brúa
2. Grunn einangrun mikilvægra bygginga
3.. Að auka viðbrögð sögulegra mannvirkja
4. einangrun í vélareit

Seismic Base einangrunaraðferðin hefur reynst áreiðanleg aðferð við jarðskjálftaþolna hönnun.
Árangur þessarar aðferðar er að mestu leyti rakinn til þróunar á einangrunartækjum og réttri skipulagningu.
Aðlögunarhæf einangrunarkerfi þarf að skila árangri á fjölmörgum skjálftaviðburðum.
Nauðsynlegt er að finna lausnirnar fyrir aðstæður eins og nærri bilun þar sem fjölbreytt úrval jarðskjálfta getur komið fram.