ИСО 23618:2022 и уређаји за сеизмичку изолацију – свеобухватан увод

Земљотреси остају међу најразорнијим природним опасностима за изграђена окружења. Конвенционална сеизмичка филозофија дизајна прихвата структурна оштећења све док се спречи колапс. Међутим, последњих деценија друштво је захтевало бољу отпорност: зграде не само да треба да штите живот, већ и да остану у функцији одмах након земљотреса.

Да би испунили овај циљ, развили су се инжењери широм светасистеми сеизмичке изолације. Уместо да ојача сваки елемент конструкције, изолација има за циљ да одвоји структуру од подрхтавања тла, смањујући пренете силе. Овај концепт, некада нов, сазрео је у глобалној пракси, са хиљадама заштићених зграда, мостова и индустријских објеката.

ИСО је 2022. објавиоИСО 23618:2022 – Основе за пројектовање конструкција- Општи принципи насеизмички изоловане структуре.Овај међународни стандард консолидује деценије знања у кохерентан оквир, који покрива пројектовање, анализу, конструкцију и одржавање. Истиче улогугумени лежајеви, клизни уређаји и амортизерикао есенцијални производи за изолацију.

Овај документ пружа детаљан увод у ИСО 23618, са нагласком на изолационе уређаје као што сувисоко{0}}гумени лежајеви (ХДРБ), оловни{0}}гумени лежајеви (ЛРБ),ивискозни амортизери. Такође поставља ИСО 23618 поред европских и америчких стандарда и пружа студије случаја, дискусије о перформансама и будуће правце.

ИСО 23618 се примењује нахоризонтална сеизмичка изолација објекатаи одређене структуре. Искључује вертикалну изолацију, резервоаре за ЛНГ и већину мостова (иако се принципи могу прилагодити). Стандард наглашава да изолација није додатак-већ стратегија-на нивоу система која мора бити интегрисана у најранијој фази пројектовања.

Филозофија почива на три стуба:
1). Продужење структурног периода– померање природног периода на 2–3 с или више, смањење убрзања.
2). Повећање пригушења– расипање сеизмичке енергије ради ограничавања померања.
3). Обезбеђивање поновног{2}}центрирања– враћање у првобитни положај након тресања.
 

Изолациони слој се налази између горње и доње конструкције, издржавајући вертикална оптерећења, дозвољавајући хоризонтално померање до 600 мм и пружајући флексибилност при ротацији. Подконструкција мора бити чврста и чврста, деформација треба да буде концентрисана на изолаторима, а празнине (јаркови) морају да спречавају ударање. Перформансе су дефинисане за СЛС, УЛС и МЦЕ услове.

ИСО 23618 омогућава еквивалентну линеарну анализу (ефикасна крутост и пригушење) и нелинеарну анализу времена{1}}. Својства уређаја су калибрисана на основу тестова.

Уређаји укључујуеластомерни лежајеви (ХДРБ, ЛРБ), клизна клатна, линеарне вођице, иамортизери. Сваки мора да задовољи носивост, померај,расипање енергије, трајност и контролу квалитета.
5.1 Високо{0}}пригушни гумени лежајеви (ХДРБ)
ХДРБссастоје се од гумених и челичних слојева. Модификоване гумене мешавине обезбеђују 15–18% пригушења. Подржавају вертикална оптерећења до десетина МН, дозвољавају хоризонтални модул смицања ~0,4–1,0 МПа и издржљиви су. Уобичајено у школама, канцеларијама и кулама.
5.2 Оловни{0}}гумени лежајеви (ЛРБ)
ЛРБсуградити централни оловни утикач који даје 10–12 МПа, расипајући енергију. Пригушење је 10–20%. Поуздан, подесив и широко примењен у болницама и хитним центрима. Пример: болница Велингтон, Нови Зеланд.
5.3 Клизачи закривљене површине (системи клатна)
Сферни клизни системистварају повратну силу путем гравитације. Период зависи од полупречника кривине, независно од масе. Коефицијенти трења 0,02–0,06 обезбеђују пригушење. Капацитет померања до 600 мм или више. Користи се на аеродромима и стадионима.
5.4 Додатни амортизери
Вискозни амортизерирасипају енергију кроз отпор флуида који зависи од{0}}од брзине.Хистеретиц дамперскористите попуштајући челик.Пригушивачи трењаклизи под контролисаним трењем. Они побољшавају изолацију тамо где пригушење није довољно.

ИСО 23618 допуњује регионалне кодове:
- ЕН 15129:2009 + АЦ:2010 (Европа) –Анти-сеизмички уређајистандардно покривањележајеви, клизачи, амортизери.
- АСЦЕ/СЕИ 7-22 (САД) – Пројектна оптерећења укључујући Поглавље 17 о изолацији.
- Спецификације водича ААСХТО ЛРФД (2014, САД) –Сеизмичка изолацијадизајн за мостове.
ИСО је концептуално усклађен са оба, фокусирајући се на дизајн заснован на{0}}учинку.

болнице:Болница Каисер Перманенте (Калифорнија) користи изолацију са клатном.
мостови:Мост Акасхи Каикио (Јапан) са вискозним пригушивачима.
наслеђе:Салт Лаке Цити & Цоунти Буилдинг (Утах, САД) накнадно опремљен изолацијом.
нуклеарни:Јапанске биљке користе изолацију за критичну сигурност.

ИСО 23618 захтева типска испитивања (пуна{1}}циклична), рутинска фабричка испитивања, надзор изградње и инспекције одржавања. ЕН 15129 додаје ЦЕ{4}}ознаку и фабричку контролу производње. Амерички стандарди захтевају квалификационо тестирање.

Ефекти ветра – изолатори се не смеју померати под радним ветром. Ватра – еластомеру је потребна заштита. Изолација средњег{2}}спрата – практична за високе зграде, захтева пажљив дизајн дијафрагме и пута оптерећења.

Предности: Смањена убрзања (50–70%), заштита опреме, континуитет рада, прилагодљивост накнадној уградњи.
Ограничења: Виша цена (5–10%), захтеви за простором за опкоп, одржавање, мање ефикасан на меким земљиштима.

Хибридни системи комбинују гуму и клизаче. Паметни амортизери (магнеторхеолошке течности) омогућавају полу-активну контролу. Појављује се изолација средњег{3}}спрата високих зграда. Уређаји су дизајнирани за отпорност на више{5} опасности (земљотрес + ветар + пожар).

ИСО 23618:2022 кодификује најбоље глобалне праксе усеизмичка изолација. Његова филозофија наглашава продужење периода, додајућипригушивање, и обезбеђивање центрирања. Повезивањем са ИСО 22762 заеластомерни лежајевии усклађивање са ЕН 15129 и АСЦЕ 7, подстиче глобалну хармонизацију. Изолација није само структурно решење, већ стратегија отпорности друштва.