Depremde Hayat Kurtaran Sismik İzolatör Nedir? Nasıl Kullanılır? Nasıl Çalışır?

Taban izolasyonu, deprem anında binalarda meydana gelebilecek hasarı önlemek veya en aza indirmek için geliştirilmiş bir tekniktir. Yeni Zelanda'nın yanı sıra Hindistan, Japonya, İtalya ve ABD'de kullanılmıştır.

Temel izolasyon ilkesi

Robinson Sismik'ten Chris Gannon ve Dr Bill Robinson, temel izolasyon ilkesini açıklıyor.

Sabit tabanlı bir bina (doğrudan zemin üzerine inşa edilmiş) bir depremin hareketiyle hareket edecek ve sonuç olarak büyük hasara maruz kalabilir.

Bir bina, taban izolatörleri olarak bilinen esnek mesnetler veya yastıklar üzerinde zeminden uzakta (yalıtılmış) inşa edildiğinde , bir deprem sırasında çok az hareket edecek veya hiç hareket etmeyecektir.

Taban izolatörleri çalışıyor mu?

Robinson Seismic'ten Chris Gannon, taban izolatörlerinin çalıştığını nasıl bildiğimizi açıklıyor – onları test etmek için bir sonraki büyük depremi bekleyemeyiz.

İzolatörler, araba süspansiyonuna benzer şekilde çalışır; bu, bir arabanın, içinde bulunanlar etrafa savrulmadan engebeli zeminde hareket etmesine olanak tanır.

Bir deprem sırasında, bir bina zemine göre yaklaşık 300 mm veya daha fazla hareket edebilir. Bu nedenle, taban izolasyonunun kullanılması, bir deprem sırasında uyum sağlamak için bir hareket yolu olması gerektiği anlamına da gelir. Bu genellikle, binanın yakındaki bir şeye çarpmaması için binanın etrafına bir çıngırak alanı veya hendek konulması gerektiği anlamına gelir. Su, kanalizasyon ve elektrik gibi bina hizmetlerinin hepsinin bu hareketi zarar görmeden karşılayacak şekilde tasarlanması gerekir.

Temel izolasyon teknolojisi, orta yükseklikte duvar (taş veya tuğla) veya betonarme yapıları depremlere dayanabilir, onları ve içinde oturanları büyük hasar veya yaralanmalardan koruyabilir. Taban izolatörlerinin gerilimle başa çıkma yeteneği sınırlı olduğundan , bu da daha uzun bir binanın bir deprem sırasında devrilebileceği veya devrilebileceği anlamına geldiğinden, daha yüksek binalar gibi tüm yapı türleri için uygun değildir . Temel izolatör kullanımına bakıldığında inşaat alanı da önemli bir husus olacaktır , örneğin, binanın etrafına bir hendek yerleştirmek için yeterli alan olmayabilir. Ayrıca taban izolasyonu yumuşak değil sert topraklar için tasarlanmıştır.

Taban izolatörleri nasıl inşa edilir?

Kurşun kauçuk yataklar, 1970'lerde taban izolatörleri olarak geliştirildi . Genellikle katmanlar halinde yerleştirilmiş bir kurşun tapa, kauçuk ve çelik olmak üzere üç temel bileşenden oluşurlar.

Temel izolasyon nasıl ortaya çıktı?

Kurşun kauçuk yatağın mucidi Robinson Seismic'ten Dr Bill Robinson, 1970'lerin başında Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Departmanında Ivan Skinner ile birlikte çalışırken yatağı nasıl geliştirdiğini anlatıyor .

Lastik

Kauçuk, hareket etme ve orijinal konumuna geri dönme yeteneği sayesinde esneklik sağlar. Bir deprem sonunda eğer bir bina eski konumuna dönmemişse, kauçuk mesnetler onu yavaş yavaş geri getirecektir. Bu aylar alabilir, ancak orijinal konumuna geri dönecektir.

Kurşun kauçuk yataklar

Taban izolasyonunda kullanılan kurşun kauçuk yatağın enine kesiti. Genellikle katmanlar halinde yerleştirilmiş bir kurşun tapa ve kauçuk ve çelik olmak üzere üç temel bileşenden oluşurlar.

Yol göstermek

Bir binada çok fazla kütle vardır ve şiddetli bir depremden sonra bina izolatörler üzerinde ileri geri sallanmaya devam edebilir. Bir enerji dağıtma mekanizması olarak temel izolatörlere kurşun çekirdekler eklendi .

Test tabanı izolatörleri

Chris Gannon, kurşun kauçuk yatakların nasıl test edildiğini açıklıyor. Mesnetler, yapıların depreme karşı uygun şekilde korunmasını sağlamak için sıkı testlerden geçer.

Kurşun, plastik özelliği nedeniyle seçilmiştir - depremin hareketi ile deforme olabilirken , orijinal şekline geri döner ve mukavemetini kaybetmeden birçok kez deforme olabilir. Bir deprem sırasında, kurşun deforme olduğu için depremin kinetik enerjisi ısı enerjisine emilir .

Çelik

Kauçuk ile çelik katmanların kullanılması, yatağın yatay yönde hareket edebileceği ancak dikey yönde sert olduğu anlamına gelir.

Sismik damperler

Binalarda sismik hasarı kontrol etmenin bir başka yöntemi de sismik damperlerin yerleştirilmesidir. Bu durumda, sönümleme, bir araba amortisörüne (amortisör) çok benzeyen kurşun bazlı bir cihaz tarafından sağlanır.

Yer hareketi ucu dar bir boşluktan geçmeye zorlar. Hareket yönü değiştiğinde, kurşun akışı tersine çevrilir. Prensip hala kurşun kauçuk mesnet ile aynıdır , kinetik enerji ısı enerjisine dönüştürülür , böylece binanın kinetik enerjiyi emmesi önlenir.

Taban izolatörleri ile sismik damperler arasındaki fark

Bir taban izolatörü, ağırlıklı olarak, bir deprem sırasında zemin sallanırken bir yapının hareket etmesini ve zemini takip etmesini önlemenin bir yolunu sağlarken, bir sismik sönümleyici yapı hareket ettiğinde enerjiyi emer.

Bazen taban yalıtımı, yapının zemine göre çok uzağa hareket etmesini önlemek için ek bir enerji dağılımı sağlayan sismik sönümleyicilerle birleştirilir.

Taban izolatörleri ile yapıya bir sönümleyici eklenerek , bina hareket ettikçe sismik enerji daha fazla emilebilir, bu da binanın sallanma miktarının sınırlandırılmasına yardımcı olur, binanın hasara karşı daha iyi korunmasına ve bina sakinlerinin ve hasarın verdiği rahatsızlığın azaltılmasına yardımcı olur.