Сталь цагаан бүтээцүүд нь өндөр түвшиний дунсаг хөдөлгөөнт бүсэд онцгой гүйцэтгэлээр танигддаг бөгөөд энэ нь тэдгээрт чөлөөтэй бөх, хүчтэй, дунсаг энергийг шингэлэх чадвар байдаг тул юм. Газар хөдлөлтийн нөлөөгөөр барилга болон дэд бүтцийг маш ихээр гэмтээх аюултай бүсэд газар хөдлөлтийн үйл ажиллагаанаас үүдэлтэй хүчнүүдийг үүсгэх бол сталь бүтээцүүдийн загвар нь аюулгүй байдал, тэсвэртэй байдал, газар хөдлөлтөөс хойшх функциональ байдлыг эрхэмлэх ёстой. Энэ нийтлэл нь өндөр түвшиний дунсаг хөдөлгөөнт бүсэдх сталь бүтээцүүдийн үндсэн загварын зарчмууд, орчин үеийн дунсаг кодын шаардлагууд, дунсагын гүйцэтгэлийг сайжруулах инновацийн аргуудыг судална.
Нугаламтгай чанар нь сталь бүтээцүүдийн газар хөдлөлтийн зураглалын үндсийг тодорхойлно. Нугаламтгай чанар гэдэг нь материал эсвэл бүтээц хүчирхийгээ алдахгүй огт нелийн (мөнхийн) деформац болгоход чадвар юм. Газар хөдлөлтийн үед нугаламтгай бүтээц удирдлагатай харимхайн бус деформаци ашиглан газар хөдлөлтийн энерги шингээж, тархаах боломжтой бөгөөд мэдээжин задрах эрсдэлийг багасгадаг. Стал нь дотор нь нугаламтгай байдаг бөгөөд уян хатан чанар ихтэй, сунгалтын шинж чанар маш сайн тул газар хөдлөлтийн хэрэглээнд тохиромжтой. Нугаламтгай чанарыг хамгийн их байлгахын тулд сталь бүтээцүүдэд давхар ачааллын замыг загварчилдаг бөгөөд иймд бүтээцийн нэг хэсэг задарсан ч хүчийг дахин тарааж болдог. Жишээлбэл, моментийн эсэргүүцэлтэй хүрээ (MRFs)-г газар хөдлөлтийн зураглалд ердийн ашигладаг бөгөөд цацраг ба баганын нугалах деформацийг ашиглан талын ачааллын эсэргүүцэлийг хангаж, холболтууд гишгүүртэй байхаас өмнө уян болохын тулд загварчилдаг.
Энергийн шингэлэл нь газар хөдлөлтийн загварчлалд шийдвэртэй зарчим юм. Газар хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй газар хөдлөлтийн энерги үүсдэг бөгөөд бүтээцэд илүү их гэмтэл үл үүсгэхийн тулд энэ энергийг шингэлэх шаардлагатай. Сталийн бүтээцүүд нь түүний гишүүд болон холболтын уян хатан, болтны холболтын үрэлт, мөн энергийг шингэлэх төхөөрөмжүүд (EDD)-ийг ашиглах замаар газар хөдлөлтийн энергийг шингэлдэг. Шингэлэгч төхөөрөмжүүд, жишээ нь, амортисорууд нь бүтээцэд нэгтгэгдэж, газар хөдлөлтийн энергийг шингэлж, гол бүтээцийн гишүүдэд дамжуулагдах хүчнийг бууруулдаг. Сталийн бүтээцүүдэд ашигладаг EDD-ийн жишээ нь вискоз шингэлэгч, үрэлтийн шингэлэгч, мөн бугилдаг-хязгаарлагдсан боолтууд (BRB) юм. Бугилдаг-хязгаарлагдсан боолтууд нь тусгайлан үр дүнтэй бөгөөд тэдгээр нь хажуу чиглэлд хатан байдал болон энергийн шингэлэлтийг хангамжлах бөгөөд таталт, шахалтанд бугилдаж уян хатан болох төвийн хэсэгтэй байдаг.
Газар хөдлөлтийн өндөр бүсэд ган барилга байгууламжийн хажуу чиглэлд ачаалал тэсвэрлэх нь чухал юм. Учир нь газар хөдлөлт нь хэвтээ (хажуу) хүчийг үүсгэж, энэ нь барилгыг хазайлгаж, унахад хүргэж болзошгүй юм. Ган барилгын хажуу чиглэлд ачаалал тэсвэрлэх системийг бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалж үлдэхийн зэрэгцээ ийм хүчнийг эсэргүүцэхээр зохион байгуулах шаардлагатай. Ган барилгын хажуу ачааллыг эсэргүүцэх ердийн системүүдэд моментийг эсэргүүцэх хүрээ, боолтуудаар хүчдэг хүрээ, мөн данзан хана орно. Моментийг эсэргүүцэх хүрээ нь хажуу ачааллыг эсэргүүцэхийн тулд балка, колонны нугалах бат бэхийг болон холболтын хатуулагийг ашигладаг. Боолтуудаар хүчдэг хүрээ нь диагональ боолтуудыг ашиглан хажуу хүчийг суурин дээр шилжүүлдэг бөгөөд боолтууд нь татах эсвэл шахах гишүүнүүд болон үйлчилдэг. Данзан ханануудыг ихэвчлэн ган хавтанг эсвэл найрласан материалуудаас барьдаг бөгөөд өндөр барилгын хувьд хажуу чиглэлд маш их хатуулаг, бат бэхийг хангаж өгдөг тул газар хөдлөлтийн өндөр бүст байрших өндөр барилгын хувьд тохиромжтой.
АНУ-ын Олон Улсын Барилгын Хууль (IBC), Европын Eurocode 8 болон Японы Барилгын Хууль зэрэг орчин үеийн газар хөдлөлийн кодууд нь өндөр газар хөдлөлийн бүс дахь цайрсан бүтээцүүдийг төлөвлөхөд дэлгэрэнгүй шаардлагуудыг тогтоодог. Эдгээр кодууд нь барилгын ашиглалтын ангилал болон газар хөдлөлийн эрсдэлийн түвшингийн үндсэн дээр барилгыг ангилж, уян хатан чанар, хүч, энерги шингээлтийн хамгийн доод түвшний дизайн шаардлагыг тодорхойлдог. Жишээ нь, IBC нь өндөр газар хөдлөлийн бүс дахь цайрсан бүтээцүүдийг хоёр түвшний газар хөдлөлийн ачаалалд тохируулан төлөвлөхийг шаарддаг: Зориулалтын Үндэсний Газар Хөдөл (DBE) ба Хамгийн Их Тооцооны Газар Хөдөл (MCE). Бүтээц нь DBE-ийн үед уян хатан байдал хадгалагдах ёстой бөгөөд MCE-ийн үед инеластик деформацийн замаар энерги шингээж, гэнэт унахгүй байх ёстой. Мөн газар хөдлөлийн кодууд бүтээцийн динамик хариу урвалын нарийвчилсан шинжилгээ, жишээ нь модаль шинжилгээ болон хариу урсгалын спектр шинжилгээг шаарддаг бөгөөд иймээс бүтээц хүлээгдэж буй газар хөдлөлийн хүчийг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой.
Сталь бүтээсэлтийн дэлхийн хөдөлгөөний тэсвэрт чанарыг сайжруулахын тулд шинэлэг зураглалын аргуудыг тасралтгүй хөгжүүлж байна. Ийнхүү нэг арга бол бэлэн бетон ба сталийн нийлмэл бүтээсэлтийг ашиглах бөгөөд энэ нь сталийн зуурмаг чанарыг бетоны хатуу чанартай хослуулдаг. Жишээ нь, нийлмэл шал нь сталийн хөндийд бетон хучлага хийснээр талбайн хатуу чанарыг нэмэгдүүлж, газар хөдлөх үед шалны хэлбэлзлийг бууруулдаг. Нөгөө шинэлэг зүйл бол бүтээсэлтийг газар хөдлөх үед анхны байрлалд нь буцааж үлдэггүй хэлбэлзлийг багасгахын тулд хойд татлагаар холбосон бүтээсэлтэй зураглах юм. Өөрөө төвлөрдөг хүрээ нь сэргүүцлийн энергийг шингээх төхөөрөмжүүдийг агуулдаг бол хойд татлагын утаснууд нь сэргээх хүчийг хангамж болгодог. Энэхүү технологийг ашигласнаар газар хөдлөлтийн үед тэсвэрт чанар сайжирч, газар хөдлөх үед засварт зарцуулах зардлыг болон зогсолтыг багасгадаг.
Өндөр газар хөдлөлийн бүс дэх цайрны бүтэцтэй холбоотой нийтлэг жишээнүүд нь эдгээр загварчлалын зарчимуудын үр дүнтэй байдлыг харуулж байна. Дэлхийн хамгийн өндөр тусгаар босоо цацрагийн цамхагуудын нэг болох Токиогийн Скайтри Япон улсын газар хөдлөлийн идэвхитэй бүсэд байрладаг. Цамхагийн цайрны бүтэц нь моментийг эсэргүүцэх, тагттай хүрээний системийг хослуулан ашигладаг бөгөөд энергийг шингээх төхөөрөмжүүдийг загварчилалд нь интеграцчилсан байдаг. 2011 оны Тохокугийн газар хөдлөлтийн үеэр Токиогийн Скайтри хамгийн бага хэмжээний гэмтэл авч, газар хөдлөлтийн үед маш сайн ажилласан байдалыг харуулсан. Нэг өөр жишээ бол Сан-Франциско хотын Salesforce Tower бөгөөд цэвэр цайрны моментийг эсэргүүцэх хүрээ, харимхайн эсэргүүцэх тагтуудыг ашиглан газар хөдлөлтийг тэсвэрлэх зориулалттай юм. Цамхагийн шинэлэг загварчлал нь хэлбэлзлийг бууруулах, газар хөдлөлтийн үед амьдардаг хүмүүсийн амгаламжийг сайжруулах зориулалттай тохируулгат масстай шингээгчийг агуулдаг.
Сталь бүтээцүүдийн газар хөдлөлтийн үедхийн ажиллагааг хангахын тулд чанарын хяналт болон барилгын аргачлал нь мөн чухал юм. Сталийн гишүүдийг үйлдвэрлэхдээ энгийн чанарын стандартад нийцүүлэн хийх бөгөөд боолтуудыг шаардлагатай хүч, уян хатан чанарыг хангасан эсэхийг шалгахын тулд эвгүй оношлогооны аргаар шалгана. Газрын дээрх углалтыг тодорхойлсон моментаар бөхийхийн тулд чадварлаг ажилчид гүйцэтгэх ёстой бөгөөд ачааллыг зөв дамжуулахыг хангана. Мөн бүтцийн суурь нь газар хөдлөлтийн хүчийг эсэргүүцэхээр төсөлдөгдөж, сталь багануудыг суурь дээр хангалттай бэхлэхийг шаардаж, өргөгдөх эсвэл гулсахаас сэргийлнэ.
Эцэст нь, өндөр тектоник бүс дэх цайрт гангирын бүтцийн загварчлал нь харимхай чанар, энерги шингээлт, хажуугийн ачааллын эсэргүүцэл болон тектоник нормын шаардлагад нийцэхийг комплексоор хослуулах шаардлагатай болдог. Гангирын байгалийн шинж чанаруудыг ашиглах, шинэлэг загварчлалын аргачлалыг хэрэглэх замаар инженерүүд гамшигт тектоникийн нөлөөг тэсвэрлэн зогсох, аюулгүй, тэсвэртэй бүтцийг бий болгож чадна. Тектоникийн аюул нь дэлхий дахинд хамгийн их анхаарал татах асуудал болсон хэвээрээ, тектоник загварчлалын салбарт явагдах судалгаа, хөгжил нь цаашдаа цайрт гангирын бүтцийн үзүүлэлтийг сайжруулж, газар хөдлөлт ихтэй бүс нутгуудад байрших хүн амын аюулгүй байдлыг хангахад тус болно.
EN
