به نقل از «فرارو»

ساختمان چوبی یا بتنی، کدام زلزله بزرگ را تاب می‌آورند؟

تاریخ انتشار: ۲۳ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۵۱۳۶۲۸

یک ابزار سنجش زلزله قرار است بفهمند که چه سازه‌هایی می‌توانند از "زلزله بزرگ" جان سالم به در ببرند. آیا این ساختمان ۱۰ طبقه چوبی می‌تواند در برابر زلزله دوام بیاورد و جان سالم به در ببرد؟

به گزارش خبرآنلاین، نزدیک به دو دهه است که دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیه‌گو، به مرکز آزمایش یک ابزاری کلیدی برای فهمیدن زمین‌لرزه‌ها تبدیل شده است: یک سکوی فولادی به ابعاد تقریبی ۷.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

۵ در ۱۲ متر که با استفاده از یک سیستم هیدرولیک، حرکات لرزشی (همانند زمین‌لرزه) را بازسازی می‌کند.

این «سکوی لرزان» که به معنای واقعی می‌تواند هر آنچه روی آن قرار دارد را تکان دهد، یکی از بزرگترین سکو‌های جهان است.

از سال ۲۰۰۴ که این سکو یا میز لرزان ساخته شده است، بیش از ۳۰ سازه بر روی آن آزمایش شده‌اند و نتایج این آزمایش‌ها باعث ایجاد تغییراتی در قوانین ساختمان‌سازی و جاده‌سازی شده است. اما در ۹ ماه گذشته این سکو ثابت بوده. زیرا قرار است آزمایشی بی‌سابقه بر روی آن انجام شود: یک ساختمان ۱۰ طبقه چوبی، بزرگترین نمونه‌ای است که قرار است در اینجا به معرض آزمایش گذاشته شود.

به گفته «شیلینگ پی»، محقق اصلی این پروژه، نام این پروژه «TallWood» است و هدف آن اثبات این موضوع است که آیا ساختمان‌های چوبی می‌توانند بدون اینکه ساختار یکپارچه آن‌ها خراب شود لرزش‌های شدید را تحمل کنند یا نه! از آنجایی که رد پای کربن چوب، در محیط زیست کمتر از بتن و فولاد است، این ماده به عنوان یک مصالح ساختمانی محبوب در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است.

«پی» می‌گوید: علاوه بر این، انعطاف‌پذیری سازه‌های چوبی آن‌ها را به خوبی برای مقابله با زلزله مناسب می‌سازد؛ به توانایی خم شدن شاخه‌های درختان در مقابل ضربات فکر کنید تا این موضوع برایتان بهتر جا بیافتد.

از آنجایی‌که سال‌ها تحقیق و مدل‌سازی به او اجازه می‌هد تا چنین ساختمان‌هایی را تایید کنند، او مشتاق است تا قدرت طرح‌های چوبی را در یک انجمن واقعی، به مخاطبان بیشتری نشان دهد.

پی گفت: «این اثباتی بر این موضوع است که می‌توانیم با استفاده از فناوری کنونی، ساختمان۱۰ طبقه‌ای بسازیم و پس از زلزله از نتایج ارتجاعی آن استفاده کنیم. برنامه ما این است که این ساختمان را با حدود ۴۰ زلزله آزمایش کنیم و خواهیم دید که سازه ساختمان آسیبی نخواهد دید. حداقل امیدواریم اینطور باشد!»

پی، که استاد مهندسی عمران و محیط زیست در دانشکده معادن کلرادو نیز هست، در سیستم‌های چوبی و کاهش خطرات از طریق مهندسی تخصص دارد، و این ویژگی‌ها باعث می‌شود که او برای این پروژه بسیار مناسب باشد. اما او تنها بخشی از تیم گسترده‌ای است که از سال ۲۰۱۶ به عنوان بخشی از برنامه «زیرساخت تحقیقاتی مهندسی مخاطرات طبیعی بنیاد ملی علوم» NHERI)) روی این پروژه کار کرده است. این تیم شامل متخصصانی از شش دانشگاه، بیش از دوازده شریک صنعتی، و خدمات جنگلی ایالات متحده و سایر سازمان‌های دولتی است.

اعضای این تیم برای اولین بار، تئوری خود را در سال۲۰۱۷ آزمایش کردند و یک ساختمان چوبی دو طبقه برای این صفحه لرزان ساختند. «پی» گفت که این ساختمان توانست در حدود ۳۰ "زلزله" را تحمل کند و آسیبی ندید. از جمله این لرزش‌ها، چیزی شبیه به زلزله ۶.۷ ریشتری "نورتریج " بود که تقریباً سه دهه پیش در کالیفرنیا اتفاق افتاد.

بر اساس تحقیقات انجام شده، پروژه ۱۰ طبقه TallWood، به معنای واقعی کلمه هم ارتفاع زیادی دارد و هم نکات طراحی سازه‌ها در آن رعایت شده است. به توصیف پی، در هسته این ساختمان نیز از سیستم‌های چوبی انبوه استفاده شده است، به این معنی که لایه‌هایی از چوب به شکل پنل‌های جامد در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند، که می‌توان آن‌ها را به شکل دلخواه در کنار هم قرار داد. در حالی که این مدل فقط برای میز لرزان ساخته می‌شود، امیدواریم که در صورت موفقیت، بتوانیم این طرح را در دنیای واقعی نیز بسازیم.

"دیوار‌های گهواره‌ای"، کلید طراحی سازه‌های سازگار با زلزله هستند که طوری ساخته شده‌اند که امکان حرکت داشته باشند. به جای اینکه دیوار‌ها محکم به فونداسیون تیر‌های پایه فولادی چسبانده شوند، که تکیه گاه زمین برای میز لرزش را تشکیل می‌دهند، آن‌ها در بالا قرار می‌گیرند و با میله‌های فولادی که کل سازه را بالا می‌برند، در موقعیت خود قرار می‌گیرند. این میله‌ها مانند نوار‌های لاستیکی عمل می‌کنند، هم دیوار‌ها را در جای خود نگه می‌دارند و هم انعطاف‌پذیر هستند. بنابراین، اگر زلزله‌ای رخ دهد، دیوار‌های گهواره‌ای شروع به لرزیدن کرده و حتی از روی فونداسیون بلند می‌شوند و میله‌ها مانع از حرکت بیش از حد آن‌ها به خارج از خط می‌شوند. تلاش طراحان این سازه این است تا ساختمان‌ها را به شکلی طراحی کنند که ساختمان از آسیب‌هایی نظیر زلزله‌هایی که در گذشته اتفاق افتادند ایمن بماند، و یک زلزله باعث فروریختن یا آسیب‌های جدی به ساختمان‌ها نشود.

سایر ویژگی‌ها مانند ستون‌ها و صفحات قابل خم شدن نیز به پراکنده کردن انرژی کمک می‌کنند، و در عین حال زره فولادی به کاهش هرگونه آسیب ساختاری کمک می‌کند. جفری برمن، محقق ارشد و استاد مهندسی عمران در دانشگاه واشنگتن، در یک مصاحبه رادیویی با NHERI، این ترکیب کلی را اساساً یک "سیستم ساختاری بدون آسیب" توصیف کرد؛ زیرا این طرح می‌تواند حرکات فراوانی داشته باشد.

ساختمان TallWood علاوه بر ساختار اصلی، دارای در، پنجره، پله، سقف و دیوار‌های اضافی (ساختار‌های غیر اصلی) است. کری رایان، یک مهندس زلزله در دانشگاه نوادا رنو، و یکی دیگر از محققین اصلی این پروژه، در مصاحبه رادیویی دیگری با NHERI توضیح داد که این کار برای دریافت تصویر کاملتری از چگونگی واکنش ساختمان‌های چوبی واقعی به نیروی زلزله، اهمیت دارد.

رایان با اشاره به زلزله نورتریج به عنوان نمونه‌ای از این پدیده گفت: «در گذشته، جامعه مهندسی زلزله، عمدتاً بر طراحی ساختاری سازه‌ها متمرکز بودند، اما در زلزله‌های گذشته، بسیاری از آسیب‌ها به سیستم‌های غیرساختاری وارد شده است.»

نهایتا امید داریم این پروژه نشان دهد که یک سازه چوبی بزرگ می‌تواند شاید حتی بهتر از سازه‌های بتنی، آجری یا فولادی در مقابل زلزله عمل کند و در عین حال دوستدار محیط زیست نیز هست.

با وجودی که کار ساخت TallWood در اوایل سال جاری به پایان رسیده است، اما تیم سازنده همچنان در حال انجام آخرین کارها، از جمله نصب بیش از ۷۰۰ حسگر برای ثبت داده‌هایی نظیر جابجایی ساختمان و شتاب آن هستند. همچنین آن‌ها در ساختمان ده‌ها دوربین نصب می‌کنند تا زمانی که شوک‌های لرزه‌ای شبیه‌سازی می‌شوند، بتوانند این اتفاق را از زوایای مختلف ببینند؛ البته که این ساختمان هنگام آزمایش خالی خواهد بود! و آخرین مرحله قبل از شروع آزمایش بر روی TallWood، تست سکوی لرزش است تا مطمئن شوند که سیستم‌های هیدرولیک آن پس از ماه‌ها استراحت، هنوز به درستی کار می‌کنند.

در اواخر بهار امسال که اجازه رسمی برای شروع لرزش‌ها به این ساختمان داده می‌شود، صد‌ها نقطه از داده‌ها با مدل‌های تیم تحقیقاتی مقایسه می‌شوند تا آن‌ها ببینند چطور اجزای ساختمان روی هم قرار گرفته‌اند و آیا نیازی به انجام تنظیمات هست یا خیر. پی گفت: اگر آزمایش‌ها بر روی TallWood همانطور که انتظار دارند، پیش برود و اجزای ساختاری ساختمان دست‌نخورده باقی بمانند، امید دارند تا بتوانند از طراحی این ساختمان در ساختمان‌های دیگر استفاده کرده و قوانین ساخت و ساز‌ها در آینده نیز از آن‌ها بهره گیرند. نهایتا تمام داده‌های این پروژه در یک پایگاه داده‌ها در دسترس عموم قرار خواهد گرفت تا محققان دیگر بتوانند از نتایج آن در مدل‌ها و آزمایش‌های خود استفاده کنند.

منبع: popsci

منبع: فرارو

کلیدواژه: ساختمان ها دیوار ها داده ها سازه ها بر روی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۵۱۳۶۲۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

اسباب‌بازی‌های چوبی جایگزینی مناسب برای بازی‌های سرد و بی‌روح + عکس و فیلم

ذبیح‌الله ماستری‌ فراهانی مدیر هسته فناور مستقر در دانشگاه آزاد اسلامی واحد فراهان در گفت‌وگو با خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا در تشریح فعالیت هسته فناور متبوع خود اظهار کرد:‌ این هسته فناورنخستین تولیدکننده اسباب‌بازی‌های چوبی در شهرستان فراهان بوده و فعالیت خود را از سال ۱۴۰۰ به‌صورت نیمه‌وقت آغاز کرده است؛ اما از سال گذشته به‌طور تمام‌وقت و مستمر فعال هستیم. از آنجایی که در ابتدای راه بوده، مصمم به حضور فعال در نمایشگاه‌های اسباب‌بازی، لوازم و تجهیزات چوبی مختص کودکان چه در استان و چه در کشور هستیم.

وی عنوان کرد:‌ ایده و جرقه اولیه ساخت اسباب‌بازی‌های چوبی در روز‌های آماده شدن برای کنکور ارشد برایم زده شد و با مطالعه کتاب‌هایی در زمینه برندسازی و بازاریابی، ایده ایجاد کارگاه اسباب‌بازی چوبی با برندی ایرانی را مطرح کردم؛ اگرچه شرکت‌هایی در زمینه اسباب‌بازی در کشور فعالیت می‌کنند؛ اما به دنبال تولید محصولاتی خلاقانه، متفاوت و مجزا با این شرکت‌ها هستیم.

مدیر هسته فناور مستقر در دانشگاه آزاد اسلامی واحد فراهان اضافه کرد:‌ فعالیت اصلی این هسته فناور متمرکز بر اسباب‌بازی‌های چوبی از مصنوعات و دست‌سازه‌های چوبی ویژه کودکان، لوازم آموزشی و کمک‌ درسی از جمله چرتکه‌های چوبی، اکسسوری چوبی کودک، جغجغه نوزاد، باکس دندان شیری، قطار و قایق چوبی و مکعب سنگ‌های تعادلی سرگرمی مبتنی بر تمرکز حواس بدون محدودیت سنی است.

ماستری‌فراهانی که در هسته فناور «master wood» (ماستر وود- تولید وسایل تزئینی و اسباب‌بازی چوبی) در حوزه فناوری فعال است، بیان کرد:‌ به‌طور کلی محصولات تولیدی این هسته فناور شامل محصولات آموزشی و کمک‌آموزشی مانند چرتکه‌های چوبی. برج هوش. پازل حروف و اعداد و محصولاتی با جنبه نمایشی و تزیینی مانند قایق چوبی. هواپیمای چوبی. بولینگ‌های چوبی. قطار چوبی... می‌شوند. عمده محصولات این هسته فناور به خارج استان و به اقصی نقاط کشور ارسال می‌شود. شهر‌های تهران، اصفهان، مشهد بیشترین متقاضی محصولات بوده و نمونه کار‌هایی نیز به خارج از کشور ارسال شده است.

وی بیان کرد:‌ این هسته فناور تاکنون مجوز‌های لازم را از سازمان‌ها و نهاد‌های مربوطه اخذ کرده است ازجمله جواز کسب از اتاق اصناف، گواهی مهارت از سازمان فنی و حرفه‌ای، گواهینامه مدیریت کیفیت iso۹۰۰۱ و در تلاش برای اخذ مجوز از کانون پرورش فکری کودکان و نوجوانان و سازمان میراث فرهنگی و صنایع‌دستی هستیم.

مدیر هسته فناور مستقر در دانشگاه آزاد اسلامی واحد فراهان گفت:‌ در عصری زندگی می‌کنیم که بازی‌های رایانه‌ای، نرم‌افزار‌های دیجیتال، فضای مجازی، لوازم و اسباب‌بازی‌های پلاستیکی و آهنی موجود در بازار که عمدتاً از چین وارد می‌شوند و کودکان و نوجوانان را درگیر خود کرده‌اند؛ بنابراین طبع گرم چوب می‌تواند جایگزین مناسبی برای این بازی‌های سرد و بی‌روح باشد.

دانلود فیلم اصلی کد ویدیو

ماستری‌فراهانی مطرح کرد:‌ ارزآوری و قطع واردات و بی‌نیازی از محصولاتی که کمترین سنخیتی با فرهنگ ملی و میهنی دارد، اشتغالزایی بانوان در بحث مشاغل خانگی، سرمایه‌گذاری در صنعت چوب، ایجاد مزارع کشت درخت صنوبر و به تبع آن، کاهش قطع بی‌رویه درختان جنگلی، کم‌خطر بودن اسباب‌بازی‌های چوبی نسبت به اسباب‌بازی‌های پلاستیکی و آهنی (اکثر قسمت‌های تیز و برنده چوب به‌وسیله دستگاه سنباده کاری صاف و صیقلی می‌شود) ایجاد خلاقیت پرورش ذهن‌های خلاق کودک و نوجوان و... فقط گوشه‌ای از مزیت ایجاد برند اسباب‌بازی چوبی ایرانی است.

وی با بیان اینکه نوسان بازار ارز از معضلات فعالان صنعت چوب است، توضیح داد:‌ متریال اصلی هسته فناور ماستر وود برای تولید محصولات عمدتاً چوب‌های راش و روس بوده که وارداتی هستند و نیاز به اختصاص ارز دارد. بحران کرونا اگرچه خسارات سنگینی بر جامعه تحمیل کرد؛ اما فرصتی خوبی فراهم شد تا دست‌سازه‌های چوبی گرمابخش محفل خانواده‌ها باشد به‌واسطه محدودیت‌های عبور و مروری که ایجاد شده بود.

مدیر هسته فناور مستقر در دانشگاه آزاد اسلامی واحد فراهان تبیین کرد:‌ امسال که سال جهش تولید با مشارکت مردم از سوی مقام معظم رهبری نام‌گذاری شده امید این را داریم که مسئولان موانعی که سد راه تولیدکننده‌های کوچک هستند را برطرف کرده تا پیش از این شاهد رشد و شکوفایی، ارتقا و اعتلای کشور باشیم.

انتهای پیام/