Темир-бетондук имараттар жана алардын сейсмологиялык өнүгүшү

Заманбап баштапкы темир-бетондун курулмаларындагы негизги жер титирөөгө каршы системалар

Темир-бетондун көп тармактуу кадрлары: ийлип калууга каршы жана конвенциялык кадрлоо

Бүгүнкү күндө челик үйлөрдө жер титиртүүгө каршы туруу үчүн бүкмөлөрдүн чектелген башкаруусу же BRB колдонулууда. Жалпы башкаруу системалары басымга учурап, бирден жок болуп кетет, бирок BRB башкача иштейт. Ал бетон менен толтурулган челик түтүк ичине эластик челик бөлүгүн коюп, бүтүн конструкциянын кулап кетүүсүн токтотот жана титиртүүлөр убактысында материалдын алга-артка ийлип, башкарууга мүмкүнчүлүк берет. Сынамалардын натыйжасында бул атайын башкаруулар жер титиртүү энергиясын стандарт башкарууларга салыштырғанда тегерек 8 эсе көп сиңирет. Натыйжа? Башкаруулар орнотулган үйлөр чоң жер титиртүүдөн кийин да турат жана андан кийинки ремонт өтө аз гана керек болот. Биркэчээ баяндамаларда BRB дүүрүлөрдүн туура орнотулган учурда ремонт чыгымдары 30–40 процентке чейин төмөндөйт деп бааланат.

Эксцентрик башкаруулардын рамалары жана болт менен бекитилген кесилүү шилтемелери энергияны чачыратуучу элементтер катары

Эксцентрик көп бурчтуктун рамаларында (ЭКР) инженерлер колонналар менен балкалардын ортосуна бурчтап орнотулган болттолгон кесилүү шилтемелерин орнотушат. Бул компоненттер сейсмикалык окуялар учурунда биринчи талкаланып кеткен сактагыч предохранительдэрдэй иштейт. Жер титирөөлөрүнүн учурунда кесилүү шилтемелери башка структуралык элементтерди сактап турганда, контролдолгон ыкмада деформацияланат. Изилдөөлөр ЭКР системалары бар имараттардын титирөөдөн кийинки калдык кыймылы традициялык моменттук рамаларга караганда жакында 60% га аз экенин көрсөтүшөт. Бул системанын айрыкча баалуулугу шилтемелер зыян көргөндө, аларды жөнөкөй болтторун ачып, тез арада алмаштырууга болот. Ооруканалар же авариялык жоопкерчилик борборлору сыяктуу, табигый катмарлардан кийин да иштеп тургандыгы зарыл болгон жерлер үчүн бул тез ишке кирүүгө мүмкүндүк берет. Бүтүн структураларды кайра куруу ордуна аларды жөнөтүү мүмкүндүгү – узак мөөнөткө салымдуу темир-бетондун имараттарды долбоорлоодо чоң артыкчылык болуп саналат.

Чындыкта текшерилген: Темир-бетондун курулмаларынын ири жер титиртүүлөрдөгү иштешүүсү

2010-жылдын Мауле жер титиртүүсү (Чили): Кодго ылайык келген темир-бетондун каркастарында аз зыян

Чилиге 8,8 магнитудалуу ири Мауле жер титиртүүсү тийгендээ, современник сейсмологиялык стандарттарга ылайык курулган темир-бетондун каркастуу биналары таң калдырарлык дәрэжеде жакшы турду. Жер титиртүүдөн кийин FEMA тарабынан жасалган баалоого ылайык, курулуш кодексине ылайык курулган темир структуралардын көпчүлүгү чыныгы структуралык зыян көрбөгөн. Зыян көргөн негизинен стеналар, тавандар жана биналардын туруусу үчүн маанилүү эмес башка бөлүктөр болгон. Темирдин таң калдырарлык касиети бар: ал толугу менен бүзүлбөй, оңой гана ийлип, бурулуп калат. Ошондуктан мындай күчтүү титиртүүдө да биналардын көпчүлүгү туруп, иштеп турган. Титиртүү бүткөндөн кийин көпчүлүк кызматкерлер өз иштерин уланта алышы — жакшы темир курулуш практикасынын адамдарды коргоодо жана катастрофа кезинде нормалдуу иштөөнү камсыз кылууда канчалык эффективдүү экенин көрсөтөт.

2016-жылдын Кумамото жер титиртүүсү (Япония): Иштетилүүчүлүк жана тез түзөтүү практикада

2016-жылы Кумамото шаарында болгон чоң жер титиртүүлөрдөн (Жапониянын шкаласы боюнча 7 балл) кийин, темир-бетондун үйлөрү тез гана калыбына келүүдө өз ыкмаларын көрсөттү. Жапониянын архитектура институту бул маселени изилдеп, кызыктуу натыйжаларга жетти. Түтүк менен туташтырылган темир конструкциялар жана алмаштырууга мүмкүнчүлүк берген модулдук бөлүктөр (мисалы, кесилүүчү байланыштар) бар үйлөр жанындагы бетон үйлөргө караганда анча тез түзөтүлгөн. Бир катар долбоорлорго караганда, алардын калыбына келүүсү жарым убакытта гана ишке ашкан. Бул жерде эң маанилүүсү — темир конструкциялардын зыян көргөн жерди так аныктоого жана бардык негизги бөлүктөрдү талаңдап таштап, жалгыз гана зыян көргөн бөлүктөрдү гана алмаштырууга мүмкүнчүлүк берүүсү. Бул бизнес жана жамааттар үчүн токтотуу убакытын азайтат жана узак мөөнөттө куруу чыгымдарын түзөтүүгө жардам берет.

Жашоо цикли боюнча төзүмдүүлүк: Темир конструкциялуу үйлөрдө баштапкы инвестициялардын жана узак мөөнөттөгү баасынын тең салмагы

Баштапкы чыгымдар традициондук куруу материалдарына караганда жогору болушу мүмкүн, бирок темир-бетондун узак мөөрттүүлүгү анын баасын төмөндөтөт. Темир-бетондун негизги артыкчылыгы — ал чуркаган, коррозияланган же бутактар тарабынан жеп калган эмес, ошондуктан ал түзүлгөн курулмалар жарым гасырдан ашык убакыт бою калат жана аз гана күтүп туруу талап кылат. Жер титирөөлөрүнүн убагында темир-бетондун курулмалары да жакшы иштейт. Алардын курулушу титирөөлөрдүн убагында сынбай ийлип калууга мүмкүндүк берет, бул жалпысынан зыянды кичинейтет. Бул табигый катмарлардан кийин түзөтүүгө кеткен чыгымдарды төмөндөтөт жана курулма тез ишке кирет. Көп жылдар бою жалпы чыгымдарды изилдөөлөр темир-бетондун варианттарынын бетондун варианттарына караганда 20–30% чейин арзан экенин көрсөтүшүп келет. Негизинен, түзөтүүлөр аз болот, талап кылынган учурда модернизациялоо оңой, пайдалуу мөөрт узун, ошондой эле эски темир-бетонду кайра иштетүүгө болот, ал эми бетондун калдыктары көпчүлүк учурда көмүрдүн көлөкөсүнө түшөт. Акылдуу имущество ээлери бул жөнүндө баштан эле билет. Алар темир-бетонду жөн гана куруу материали деп эмес, башкача айтканда, курулманын бүткүл өмүрү бою жер титирөөлөрүнө каршы коргоо аркылуу наадандык менен акча тажрыйбасын түзүүчү инвестиция деп карашат.

Көп берилүүчү суроолор

Кыйчыңып калуудан коргоочу штангалар (BRBs) деген эмне?

BRB — бул жер титирөөгө каршы турган темир-бетондук имараттардагы конструкциялык компоненттер. Алар бетон менен толтурулган темир түтүктүн ичиндеги эластик темир бөлүгүнөн турат, бул курулмалардын кулап кетүүсүнөн сактап, жер титирөөнүн энергиясын жутат.

Эксцентрикалык чыбыртма рамалар (EBF) кандай иштейт?

EBF колонналар менен балкалар ортосундагы болт менен бекитилген кесилүү шилтемелерин колдонот, алар жер титирөө учурунда жертөлкөлүк элементтер катары иштейт. Алар негизги конструкциялык раманы коргоо үчүн контролдолгон ыкмада деформацияланат.

Неге темир имараттар жер титирөөдө төзүмдүүрөөк?

Темир имараттар ийлөөгө мүмкүндүк берет, башкача айтканда, жер титирөө учурунда сынбай ийлип калат. Бул натыйжада конструкциялык зыян азыраак болот жана калыбына келүү убактысы кыскарат.

Темир имараттар узак мөөнөттө кымбатыраак бааланат?

Баштапкы чыгымдар жогорку болушу мүмкүн, бирок темир имараттар азыраак күтүү-түзөтүү иштери, жер титирөөгө каршы жакшы иштешүүсү жана кайрадан иштетилүүчү материалдар аркылуу узак мөөнөттө үнэмдүү үнэмдүүлүк берет.