سازه های متحرک، روشی برای مقابله با زلزله

ساخت خانه های متحرک یکی از متدهای پیشرفتهدر امر مقاوم سازی در برابر زلزله است از این روش در ساخت ساختمان ها،آپارتمان ها، کارخانه ها و ساختمانهای مراکز تجاری استفاده می شود. اینروش بسیار کم خرج است و در مناطقی که از نظر مقاومت در مقابل زلزله از سطحپایینی برخوردارند و در نواحی زلزله خیز سراسر جهان واقع شده اند بسیارمناسب و مقرون به صرفه می باشد بدین ترتیب تمامی اصول ساختمان سازی به سمتساختمان سازی مکانیکی متحول می شود. این ساختمان ها در برابر تمامی بلایایطبیعی از قبیل سیل، آتشفشان، رانش زمین و همچنین در مقابل زلزله هایخطرناک و مهیب و حملات تروریستی هم مقاوم می باشد.
این طریقه مقاومسازی که شیوه مهندسی ساختمانی "هاپکن" نام دارد نوعی مهندسی مکانیکی استکه مدیریت و ابداع و سنجش تکنیکی آن را فردی به نام هاپکن به انجامرسانیده است. وی تا کنون چندین مورد از ماشین آلات مکانیکی را طراحی کردهو در این زمینه چند ابداع نوین داشته است.

دیوارهای این خانه از بتن درست شده است و بوسیله میله های فلزی کششی عمودیکاملا فشرده می شوند. بدین ترتیب بدلیل استفاده از مواد جامد فشرده وسنگین نیرو وارده به اجزای پایینی ساختمان بسیار افزایش می یابد. البتهباید گفت که دیوارهای هر طبقه بصورت کنترل شده ایی به آن فشار وارد می شودو میزان فشار وارده در تمامی طبقات یکسان است. علاوه بر یک میله عمود درهر طبقه از 3 میله افقی هم استفاده می شود.

دراین ساختمان ها از مصالحی استفاده می شود که کار گذاردن آنها به آسانیصورت می گیرد که به موجب آن دیوار های ساختمان با بکار بردن میله های کششیمحکم و مقاوم می شوند.

 از دو گونه مصالح در ساختن ساختمان ها استفاده کرد:

_بلوکهای سیمانی که در بسیاری از ساختمان ها در سراسر دنیا از آن استفاده میشود. با اندازه های lxwxh=400x200x200 mm, که در هر یک از آنها دو سوراخوجود دارد.

_این نوع بسیار ارزان قیمت است و در آن فقط از میزان کمی ملات (گل و آهک) استفاده می شود.

پساز اینکه مصالح ساختمانی تهیه شد، کار ساخت آن شروع می شود. این ساختمانمی تواند طوری ساخته شود که در آن اصلا از ملات استفاده نشود. دیوار هافقط از طریق همان میله های کششی به اندازه کافی محکم و مقاوم می شوند.بدین ترتیب سوار کردن دیوارها بر روی ساختمان، تغییر شکل ظاهری آنها وجابجا کردن آنها بسیار آسان می شود.

آزمایش

درهفتم ماه ژوئن سال 2001 آزمایشی را بر روی یکی از این ساختمان ها بمنظوراثبات ضد زلزله بودن آن ترتیب داده شد، این آزمایش با حضور تعداد کثیری ازمردم صورت گرفت که در میان آنها روزنامه نگاران و خبرنگاران بسیاری ازرسانه های رادیو و تلویزیون هم حضور داشتند.

برایاین کار ما ابتدا ساختمانی را بر طبق قوانین ساختمان سازی مکانیکی بناکردیم این ساختمان از تعدادی میله های فشرده عمودی و افقی، استوانه هایآهنی در دور میله های عمودی را می پوشاند، صفحه های مسطح و یک سری قاب هایارتجاعی استفاده شد. در فونداسیون این ساختمان چارچوب های لولا داراستعمال شد.

اینخانه توسط جرثقیل در زاویه 30 درجه از سطح زمین بالا برده شد سپس این خانهکه 220 متر مربع مساحت داشت را از همان ارتفاع رها کردند این کار را دوبار دیگر هم تکرار کردند اما هیچ اتفاقی نیافتاد و ضد زلزله بودن خانهبدین ترتیب اثبات شد.

اگرما عامل تکانه را Cs = 2,5 در نظر بگیریم آنگاه شتاب هم راستا در ایناسکلت برابر با 2/5*g*sin30=2/5*0/5*9/81=12/26[m/s2] خواهد بود که اینرقم با اندازه یک زلزله شدید برابری می کند. بنابراین فشاری که در طی اینزلزله به ساختمان وارد شده برابر با یک زلزله بسیار عظیم است.

مقاومسازی خانه ها به روش هاپکن و از طریق ساخت خانه های متحرک امکان پذیر شد.روش ساختاری خانه های متحرک تکمیل شد و نه تنها خانه های مسکونی بلکهساختمان های اماکن تجاری نیز از آن بهره مند شدند. این ساختمان ها علاوهبر اینکه در مقابل وقایع طبیعی همچون زمین لرزه، رانش زمین مقاومت میکنند، در مقابل حمله های تروریستی هم همچنان پابرجا باقی می مانند.

اینساختمان های ضد زلزله از اجزای خاصی ساخته شده اند که این اجزا همانمصالحی هستند که ساختمان را در مقابل زمین لرزه های مهیب و عظیم مقاوم میسازد. این شیوه مقاوم سازی بسیار کم هزینه است و در عین حال برای سرزمینهای آباد در معرض زلزله در سراسر جهان مفید واقع خواهد شد. این شیوهساختمان سازی اصول اساسی اش را از ساختمان سازی مکانیزه عاریت گرفته است.