Систем основног изолације за земљотрес: обрис на принципима, врстама, предностима и апликацијама

Земљотрес или земља сама по себи није катастрофа, то је природни феномен који произлази из земаљског покрета, понекад насилног. Ове производе површинских таласа, што узрокују вибрацију тла и структура који стоје на врху. У зависности од карактеристика ових вибрација, тло може развити пукотине, пукотине и насеља. Могући ризик од губитка живота додаје врло озбиљну димензију сеизмичком дизајну, стављајући моралну одговорност на структурне инжењере. У последње време развијене су много нових система, било да би се смањиле снаге земљотреса која делују на структуру или да апсорбују део сеизмичке енергије.
Једна од најчешће спроведених и прихваћених система сеизмичке заштите је основна изолација.

Основна изолација је једна од најчешће прихваћених система за заштиту сеизмичких заштите у подручјима која су подложна земљотресом. Она ублажава ефекат земљотреса у суштини изолацијом структуре од потенцијално опасних подлога. Сеизмичка изолација је стратегија дизајна која отвара структуру за штетне ефекте основног кретања. Израз изолација односи се на смањену интеракцију између структуре и земље.

Када се систем сеизмичког изолације налази под структуром, назива се "основне изолације".
Друга сврха изолационог система је да се пружи додатна средства за расипање енергије, чиме се смањују преношено убрзање у надградња. Провјерење омогућава да се зграда понаша флексибилно, што побољшава његов одговор на земљотрес. Концепт основне изолације објашњава се примером зграде која се одмара на ваљцима без трења. Када се земља тресе, ваљци слободно ваљају, али зграда се не помера.
Дакле, ниједна сила није пребачена у зграду због тресења земље; Једноставно, зграда не доживљава земљотрес.

Концепт основне изолације објашњава се примером зграде која се одмара на ваљцима без трења. Када се земља тресе, ваљци слободно ваљају, али зграда се не помера. Дакле, ниједна сила није пребачена у зграду због тресења земље; Једноставно, зграда не доживљава земљотрес.
Ако се иста зграда почива на флексибилним јастучићима који нуде отпор против бочних покрета, онда ће се неки ефекат тресења тла бити пребачен у горњу зграду.
Флексибилни јастучићи се називају основним изолаторима, док се структуре заштићене коришћењем ових уређаја називају основним изолованим зградама. Главна карактеристика основне изолационе технологије је да уводи флексибилност у структури.

За идентификацију најприкладније врсте уређаја потребно је пажљиво студију за одређену зграду. Такође, основна изолација није погодна за све зграде. Најприкладније структуре за основну изолацију су ниске до средњих зграда одморених на тврдом тлу испод. Високоизове зграде или зграде почивају на меко тло нису погодне за основну изолацију.

Темељни принцип основне изолације је да измени одговор зграде тако да се земља може кретати испод зграде без преношења ових покрета у зграду. Савршено крута зграда ће имати нулти период. Када се тло креће убрзање изазвано у структури, биће једнак убрзању у приземљу и биће нула релацијска помака између структуре и земље. Структура и тло прелазе исти износ. Савршено флексибилна зграда имаће бесконачан период.
За ову врсту структуре, када се тло испод структуре креће, у структури ће се појавити нулта убрзање и релативно померање између структуре и тла биће једнак расељавању земље. Тако нефлексибилне структуре Конструкција се неће померати, земља ће.

Основни захтеви изолационог система су
1). Флексибилност
2). Пригушивање
3). Отпорност на вертикално или друго оптерећење услуга.

Земљотресна заштита структура помоћу основне технике изолације је углавном погодна ако су испуњени следећи услови
1. Подземл не производи превладавање подлога за дуготрајно раздобље.
2 Структура је прилично способљена са довољно великим оптерећењем колоне.
3. Сајт дозвољава хоризонталне расељене у основи налога од 200 мм или више.
4. Латерални терет због ветра су мање од око 10% тежине структуре.
 

· Када је земљотрес погођен на фиксном базну структуру у тој временској структури се не брани против земљотреса.
· Али у основној изолованој структури, када је потрес погођен земљотресом на изградњи структуре, веома добро брани земљотрес.
· У фиксном структури, структура се креће са основним кретањем.
· У изолованој структури, структура се не помера са притвором земље. Али и изолациони лежај се креће са основним кретањем. Тако да можемо рећи да је структура сигурна.

Сеизмички изолатори

Еластомерни изолатори
▶ Линеарни природни гумени лежајеви (ЛНР)
▶ Лежајеви са ниским пригушћивањем
▶ Лежајеви олова (ЛРБ)
▶ ГУМЕ ГУМЕ ГРУГЕ (ХДР)

Клизни изолатори
▶ Полазни систем трења
▶ Систем трендала тренда (ФПС)

Они су формирани од хоризонталних слојева природне или синтетичке гуме у танким слојевима везаним између челичних плоча.
Челичне плоче спречавају гумене слојеве из испупчења и тако да је лежај у стању да подржи вишу вертикалну оптерећења са само малим деформацијама.
Обични еластомерни лежајеви пружају флексибилност, али нема значајног пригушења и кренуће се под сервисним оптерећењима.

1, нископрилично природним гумирањем гуме (ЛДР)
Омјер пригушивања=2% на 3%
Производња је једноставна.
Одговор није снажно осетљива температура, стопа утовара и старења.
Смијска соја је прекорачена до 100%.

2, висока прилазна природна гумена лежаја (ХДР)
Пригушеност се повећава додавањем екстра-фине карбонске црне, уља или смола и осталих пунила.
Максимална соја смицања=200 до 350%
Омјер пригушивања=10 до 20% на 100% соја смицања
Ефективно пригушивање зависи од:
· Брзина оптерећења
· Историја оптерећења
· Температура

3 Лежајеви олова (ламинирани гумени лежај) (ЛРБ)
Лежај са оловним гумом или оловним језграма, формира се лежај оловног утикача на присилној утичници у унапред формираној рупи на еластомерној лежају. Главна језгра пружа крутост под услугама и расипацијом енергије под високим бочним оптерећењима. Горње и доње челичне плоче, дебља од унутрашњих сјаја, користе се за смештај хардвера за монтажу. Читав лежај је укинут у гуме за покриће да би се осигурала заштита животне средине.
Када је подвргнут ниским бочним оптерећењима (као што су мањи земљотрес, ветар или саобраћајна оптерећења) Лежајећа гума је укочена и бочно и вертикално.
Бочна крутост резултира високим еластичним крутошћу оловног утикача и вертикалне ригидности (која остаје на свим нивоима оптерећења) резултат је челичне гумене конструкције лежаја.

4, клизни изолатори
Друга најчешћа врста изолационог система користи клизне елементе између темеља и базе структуре.
Високим напонским изворима или ламинираним гуменим лежајем прављењем клизних закривљених површине.
Ови механизми пружају силу обнове да би се структура вратила на свој равнотежни положај.
4а. Равне клизне изолаторске изолаторе (отпорни систем трења)
Две врсте равних клизних изолатора:
· Са капацитетом за евидентирање
· Без ценгетинга капацитета
1). Клизни изолатор без центирања капацитета
То се састоји од хоризонталне клизне површине, омогућавајући расељавање и на тај начин расипање енергије помоћу дефинисаног трења између обе клизне компоненте и нехрђајућег челика.
Један посебан проблем са клизном структуром је преостали расеље који се јављају након великих земљотреса.
2). Клизни изолатор са центирајућим капацитетом
У поређењу са клизним изолаторима, клизне изолационе клатне (гнупе) са капацитетом за рецебље има конкавну клизну плочу.
Због геометрије, сваки хоризонтално расељавање резултира вертикалним кретањем изолатора.
Потенцијална енергија, сачувана од стране надградње, која је гурнута на врх, аутоматски резултира рецентрирањем лежаја у неутралан положај.
Они остају хоризонтално флексибилни, расипају енергију и евидентирање надградње у неутралан положај.

4б. Сферни клизни изолатори (ваљци) (систем трења кланта) (ФПС / ФПБ)
Систем трења трендулум је клизни изолациони систем где је тежина структуре подржана на сферним клизним површинама које се прелазе у однос једни према другима када кретање тла прелази ниво прага.

Захтев за уградњу основног изолационог система је да се зграда може преместити хоризонтално у односу на земљу, обично најмање 100 мм.
Најчешћа конфигурација је да инсталирате дијафрагму одмах изнад изолатора.
Ако зграда има подрум, опције су да инсталирају изолаторе на врх, дну или средње висине колона и зидова подрума.

1. Смањење сеизмичке потражње структуре, смањујући на тај начин трошкове структуре.
2 Мала расељавања током земљотреса.
3. Побољшава сигурност структура
4. Смањење штете проузроковане током земљотреса. Ово помаже у одржавању перформанси структуре након догађаја.
5. Повећава перформансе структуре под сеизмичким оптерећењима.
6 Очување имовине

· Изазивање за спровођење на ефикасан начин.
· Доплата за расељености изградње.
· Неефикасно за високе зграде
· Није погодно за зграде одморене на меком тлу.
 

1. основна изолација мостова
2 Основна изолација важних зграда
3. Повећање одговора историјских структура
4. Изолација у пољу машина

Метода изолације сеизмичког основног изолације показала се поузданом методом дизајна отпорног на земљотрес.
Успех ове методе у великој мери се приписује развоју уређаја за изолацију и правилно планирање.
Подношљиви изолациони системи морају бити ефикасни током широког спектра сеизмичких догађаја.
Потребни су напори за проналажење решења за ситуације попут региона блиске грешке у којима се може догодити широк избор потреба земљотреса.