ISO 23618:2022 og jarðskjálftaeinangrunartæki – Alhliða kynning

Jarðskjálftar eru enn meðal mannskæðustu náttúruvánna fyrir byggt umhverfi. Heimspeki hefðbundinnar jarðskjálftahönnunar samþykkir byggingarskemmdir svo framarlega sem komið er í veg fyrir hrun. Samt sem áður hefur samfélagið á undanförnum áratugum krafist betri seiglu: byggingar ættu ekki aðeins að vernda líf heldur einnig að vera starfhæfar strax eftir jarðskjálfta.

Til að ná þessu markmiði hafa verkfræðingar um allan heim þróaðskjálftaeinangrunarkerfi. Frekar en að styrkja alla burðarvirki, miðar einangrun að því að aftengja burðarvirkið frá hristingi á jörðu niðri og draga úr útsendnum kröftum. Þetta hugtak, sem var einu sinni skáldsaga, hefur þroskast í alþjóðlegt starf, með þúsundum bygginga, brýr og iðnaðarmannvirkja vernduð.

Árið 2022 gaf ISO útISO 23618:2022 – Grunnar fyrir hönnun mannvirkja- Almennar reglur umjarðskjálftaeinangruð mannvirki.Þessi alþjóðlegi staðall sameinar áratuga þekkingu í heildstæðan ramma sem nær yfir hönnun, greiningu, smíði og viðhald. Það undirstrikar hlutverkgúmmí legur, rennibúnaður og dempararsem nauðsynlegar einangrunarvörur.

Þetta skjal veitir nákvæma kynningu á ISO 23618, með áherslu á einangrunartæki eins oghá-dempandi gúmmí legur (HDRB), blý-gúmmí legur (LRB),ogseigfljótandi demparar. Það setur einnig ISO 23618 samhliða evrópskum og amerískum stöðlum og veitir dæmisögur, frammistöðuumræður og framtíðarleiðbeiningar.

ISO 23618 gildir umlárétt jarðskjálftaeinangrun byggingaog ákveðin mannvirki. Það útilokar lóðrétta einangrun, LNG tanka og flestar brýr (þó að meginreglur megi aðlagast). Staðallinn leggur áherslu á að einangrun er ekki viðbót- heldur kerfis-stefnu sem verður að samþætta á fyrsta hönnunarstigi.

Hugmyndafræðin hvílir á þremur stoðum:
1). Lenging skipulagstímabils– að breyta náttúrulegu tímabili í 2–3 s eða meira, draga úr hröðun.
2). Vaxandi dempun- að dreifa jarðskjálftaorku til að takmarka tilfærslu.
3). Að tryggja endur-miðju- fara aftur í upphafsstöðu eftir hristing.
 

Einangrunarlagið liggur á milli yfirbyggingar og undirbyggingar, viðheldur lóðréttu álagi, leyfir lárétta tilfærslu allt að 600 mm og veitir sveigjanleika í snúningi. Undirbyggingin verður að vera stíf og sterk, aflögun ætti að einbeita sér að einangrunartækjunum og eyðingareyðir (mýrar) verða að koma í veg fyrir hníf. Frammistaða er skilgreind fyrir SLS, ULS og MCE skilyrði.

ISO 23618 leyfir jafngilda línulega greiningu (virkur stífni og dempun) og ólínulegri tíma-sögugreiningu. Eiginleikar tækisins eru kvarðaðir út frá prófunum.

Tæki eru m.aelastómer legur (HDRB, LRB), rennandi pendúlar, línulegar leiðsögumenn, ogdemparar. Hver verður að uppfylla burðargetu, tilfærslu,orkudreifingu, endingu og gæðaeftirlit.
5.1 Hár-dempandi gúmmílegir (HDRB)
HDRBsamanstanda af gúmmí og stáli lagskiptum. Breytt gúmmíblöndur veita 15–18% dempun. Þeir styðja lóðrétt álag allt að tugum MN, leyfa láréttan skurðarstuðul ~0,4–1,0 MPa og eru endingargóðir. Algengt í skólum, skrifstofum og turnum.
5.2 Blý-gúmmí legur (LRB)
LRBhafa miðlæga blýtappa sem gefur af sér 10–12 MPa, sem dreifir orku. Dempun er 10–20%. Áreiðanlegt, stillanlegt og mikið notað á sjúkrahúsum og neyðarstöðvum. Dæmi: Wellington sjúkrahúsið, Nýja Sjáland.
5.3 Boginn yfirborðsrennibraut (pendúlkerfi)
Kúlulaga rennikerfimynda endurreisnarkraft með þyngdaraflinu. Tímabil fer eftir sveigjuradíus, óháð massa. Núningsstuðlar 0,02–0,06 veita dempun. Slagrými allt að 600 mm eða meira. Notað á flugvöllum og leikvangum.
5.4 Viðbótar demparar
Seigfljótandi demparardreifa orku í gegnum hraða-háð vökvaviðnám.Hysteretic dempararnota sveigjanlegt stál.Núningsdempararrenna undir stýrðum núningi. Þetta auka einangrun þar sem dempun er ófullnægjandi.

ISO 23618 bætir við svæðiskóða:
- EN 15129:2009 + AC:2010 (Evrópa) –-skjálftavarnartækihefðbundin hlíflegur, rennibrautir, demparar.
- ASCE/SEI 7-22 (Bandaríkin) – Hönnunarálag þar á meðal 17. kafli um einangrun.
- AASHTO LRFD Guide Specifications (2014, Bandaríkin) –Jarðskjálftaeinangrunhönnun fyrir brýr.
ISO samræmist hugmyndafræðilega að báðum, með áherslu á -afkastamiðaða hönnun.

Sjúkrahús:Kaiser Permanente sjúkrahúsið (Kalifornía) notar pendúleinangrun.
Brýr:Akashi Kaikyō brú (Japan) með seigfljótandi dempurum.
Arfleifð:Salt Lake City & County Building (Utah, Bandaríkin) endurnýjuð með einangrun.
Kjarnorku:Japanskar plöntur nota einangrun fyrir mikilvægt öryggi.

ISO 23618 krefst gerðarprófa (sveiflukenndar í fullri-skala), venjubundinna verksmiðjuprófa, byggingareftirlits og viðhaldsskoðana. EN 15129 bætir við CE-merkingu og verksmiðjuframleiðslustýringu. Bandarískir staðlar krefjast hæfisprófs.

Vindáhrif – einangrunartæki mega ekki færast til undir þjónustuvindi. Eldur – elastómer þarf vernd. Einangrun á miðri-hæð – hagnýt fyrir háar byggingar, sem krefst vandaðrar hönnunar á þind og álagsleiðum.

Ávinningur: Minni hröðun (50–70%), verndun búnaðar, samfella í rekstri, aðlögunarhæfni til endurbóta.
Takmarkanir: Hærri kostnaður (5–10%), plássþörf fyrir móa, viðhald, minni áhrif á mjúkan jarðveg.

Hybrid kerfi sameina gúmmí og renna. Snjallir demparar (segulfræðilegir vökvar) gera hálf-virka stjórn. Há bygging á miðri-hæð er að verða til. Verið er að hanna tæki fyrir fjöl-áhættuþol (jarðskjálfti + vindur + eldur).

ISO 23618:2022 kóðar alþjóðlegar bestu starfsvenjur íjarðskjálftaeinangrun. Hugmyndafræði þess leggur áherslu á að lengja tímabil, bætir viðdempun, og tryggja nýskráningu. Með því að tengja við ISO 22762 fyrirelastómer legurog í samræmi við EN 15129 og ASCE 7, stuðlar það að alþjóðlegri samræmingu. Einangrun er ekki bara kerfisbundin lausn, heldur seiglustefna fyrir samfélagið.