د رېږدلې انجنيري

د ويکيپېډيا لخوا
ورټوپ کړه: گرځښت, پلټل

رېږدلې انجينري (په انګرېزي: Earthquake Engineering) د انجينرۍ هغه څانګه ده چې د رېږدلې او د هغه څخه د راولاړو طبیعي ناورینونو د څیړلو، مخنیوي، لاملونو، او نورو په برخه کې کار کوي.[1] پخوا به د رېږدلې انجينري داسې تعریف کیده چې د ودانیو او ځمکنیو جوړښتونو کړه د رېږدلې پر وړاندې څیړي او را پیژني. لدې امله وروسته دغه څانګه د دواړو ودانیو انجينريstructural engineering او ځمکپیژندنې geotechnical engineering د ټولګې په توګه وپیژندل شوه.

د رېږدلې انجينرۍموخې دادي:

  • د سختو زلزلو د پایلو او ورانیو وړاندوینه اغیز چې په ښاري سیمو او بنسټیزو ساختمانونو ېې اچوي.
  • د ودانونې او جوړونې د کوډونو پر بنسټ ولاړ نوې ودانۍ ډیزان،جوړې او ترمیم کړي ترڅو د تمې سره سم د پیښیدونکو زلزلو پر وړاندې کلک او ښه مقاومت ولري.

یو انجیمري تعمیر اړینه نده چې باید بیخي زیات کلک او غیر اقتصادي وي. بلکه باید د امکان تر بریده اقتصادي او تر ټاکلي یا په پام کې نیول شوي بریده د سیمې د مکررو زلزلو پر وړاندې کلک او هم څه ناڅه نړیدنه پکې رامنځ ته شي.

د لړزونکي میز پوسیله د یو منظم انجينري تعمیر نړیدنه. د چپ اړخ تعمیر د یو عادي تعمیر او د ښي اړخ ېې د بیس-آیزولیشن تعمیر بیلګه ده
د ټایپي 101 دنګه ودانۍ چې د ځوړندې کتلې ډمپر لري، د نړۍ دریمه دنګه ودانۍ ده

د رېږدلې بار

د رېږدلې بار اچونه یعنې ودانۍ یا بل هر سترکچر ته د رېږدلې پوسیله د منځ ته راغلی خوځښت ورکول. دغه بار ودانۍ ته د ځمکې پر مخ،او یا هم د کوم بل سترکچر پرسر لکه پر پل د رېږدلې بار د هغې د ستنو د پاسه ور تپل کیږي.


د رېږدلې پر وړاندې د ودانۍ کړه

زلزله او یا د رېږدلې پر وړاندې د ودانۍ کړه(seismic performance) د ودانۍ هغه ځواک ښيي چې د پیښې شوې رېږدلې پرمهال خپل کړه څرګند کړي. د بیلګې په توګه د رېږدلې د پیښیدو او د هغې وروسته باید ودانۍ خوندي، او د کارونې وړ وي. یوه ودانۍ هغه مهال خوندي safe بلل کیږي چې پکې استوګن او شاوخوا خلکو ژوند په خطر کې وا نه چوي. چې دا خطر د بشپړ او یا هم ځنو برخو د نړیدو له کبله وي. یوه ودانۍ هغه وخت د کارونې وړ serviceable بلل کیږي چې ورته پام کې نیولې ځانګړتیاوې ېې په پوره توګه د کار وړ وي او یا نه وي زیانمنې شوې.

د رېږدلې پر وړاندې د کړو ارزونه

انجینران باید پوه شي چې د یوې ټاکلې رېږدلې د خوځښت پر وړاندې یوه ودانۍ په څومره کچه خپل کړه ترسره کولی شي. دغه ارزونه هم په تجربي او هم په شننیزه یا تحلیلي توګه ترسره کیږي.

تجربي ارزونه

په تجربي ډول ارزونه تل زیات لګښت لري. پدې ډول ارزونه کې د یوې ودانۍ بیلګه یا ماډل د یو ځانګړي سکیل سره جوړیږي، او بیا په لړزونکي میز باندې مصنوعي زلزله ورکول کیږي، پدې توګه د رېږدلې پر وړاندې د دغه ودانۍ کړه ارزوي.

د وچ-کلک (کړسن) شپږ پوړیزه کانکریټي ودانۍ آزمایښت د لړزونکي میز پر سر

داچې دغه ډول آزمایښتونه زیات لګښت ته اړتیا لري ترڅو د یوې ودانۍ ارزونه وکړي؛ غوره پیتیل شوېده چې ددې کار لپاره د باور وړ موډلونه او د شننې لارې چارې رامنځ ته او د هغوی پر دقت او کره والي کار وکړي. کله چې د باور وړ کره موډلونه او د شننې لارې رامنڅ ته شوې، دغه لارې بیا د تجربي آزمایښتونو پر ځای کاروي چې پدې توګه د رېږدلې پر وړاندې د یوې ودانۍ د ارزولو بیه ډیره ارزانه پریوزي.

شننیز یا تحلیلي ارزونه

شننیزه ارزونه یا د ودانۍ شننه چې انګریزي کې ورته (seismic structural analysis) وايي، د رېږدلې انجينرۍیوه پیاوړې وسیله ده چې د هغې پر مټ د ودانیو مشرح موډلونونو وړتیا د ودانیو د شننې په کارولو سره معلوموي؛ او د رېږدلې پر وړاندې د ودانۍ د کړو د ښه پوهاوي په برخه کې ډیر اغیزمن پریوزي.

په ټوله کې د ودانیو شننه پر ساختماني ډینامیکس چې انګریزي کې ورته structural dynamics.[2] .[1]) وايي، ولاړه ده. د رېږدلې د شننې ترټولو مخکښه وسیله د ځواب سپکټرون یا response spectrum لاره ده.

که څه هم داډول لارې د ارتجاعي سیستمونو لپاره ښې دي، خو کله چې یوه ودانۍ ډیره سخته زیانمنه شي د هغې د کړه بیا د غیر ارتجاعي یا (non-linearity) په بڼه څرګندیږي. د ګام-په-ګام انټګرال شننیزه لار د یوې ګټورې وسیلې او لارې په توګه د څو-درجې-آزادۍ لرونکو ودانیو د شننې لپاره پیژندل شویده.

په لنډ ډول، د ودانۍ شننه ددې لپاره ترسره کیږي ترڅو د هغې کړه د رېږدلې پر وړاندې و ارزوي. د ودانۍ د کړو ارزونه د غیر ارتجاعي سټاټیک پوش اور (nonlinear static pushover) شننې او یا هم (nonlinear time-history analysis) شننې په ترسره کولو سره په لاس راځي. ددې لارو د پلي کولو لپاره اړینه ده چې لمړی د ودانۍ د غړو لکه ستنه (column)، تیر (beams) غوټه (beam-column joint) او دیوال (shear wall) یو وړ او مناسب غیر ارتجاعي موډل برابر شي. د کره موډلونو د پیژندلو او برابرولو په برخه کې تجربي پایلې ښه مرسته کولی شي ترڅو د هر غړي کره موډل په تیره بیا د هغه غړو چې زیات غیر ارتجاعي بدلون (deformations) ېې موندلی وي پیدا او تیار کړی شو. د هر غړي غیر ارتجاعي موډلونه بیا یو د بل سره تړل کیږي ترڅو د ټولې ودانۍ غیر ارتجاعي موډل ترې لاسته راشي. او لاسته راغلی موډل بیا شنل کیږي ترڅو د ودانۍ د کړو ارزونه ېې وشي.

په اوسني وخت کې پورته یادو چارو لپاره کمپیوټري پروګرامونه ډیر زیات کار کولی شي. په بازار کې بې شمیره سوداګریز پوستکالي (software) شته چې ددې موخې لپاره کاریدی شي د بیلګې په توګه: CSI-SAP2000، CSI-PERFORM-3D او نور. همداراز پر څیړنه-ولاړ (research-based) کمپیوټري پوستکالي پدې برخه کې د لاس رسي وړ دي لکه :RUAUMOKO ،OpenSees او DRAIN-2D/3D، چې د پرانیستې سرچینې (open source) په ډول ورته لاس رسی کیدی شي.

د رېږدلې انجينرۍ اړونده څېړنې

د لړزونکي میز پر سر د یوې ودانۍ د موډل آزمایښت

پدې برخه کې څیړنې او ګویږنې په شننیز او تجربي توګه ترسره کیږي ترڅو د رېږدلې انجينرۍاړوند بیلابیلو برخو کې ښه، کره، علمي موندنو لاس بري وشي. پدې توګه به د شته منل شوو معیارونو بیا کتنه او سمونه د نوو موندنو په رڼا کې ترسره او د پلي کیدو په ډګر کې پوره آسانتیاوې او کره توب رامنځ ته شي.


Earthquake Engineering Research Institute یا (EERI) د رېږدلې انجينرۍپه څیړنیزو چارو کې مخکښه اداره ده چې هم په متحده ایالتونو او هم په نړیواله کچه فعالیت کوي.

په نړیواله کچه د رېږدلې اړوند څیړنې په لاندې مرکزونو او یا د دوی تر سیوري لاندې ترسره کیږي:



د رېږدلې موډل کول

د رېږدلې موډل کول یا (Earthquake simulation) د لمړي ځل لپاره د یوې افقي قوې پر واردولو سره چې په واقعیت کې د ودانۍ د عطالت قوه ده ترسره شو. پدې موډل کې د ځمکې د خوځښت تعجیل په سکیل شوې بڼه د ودانۍ پر ریاضیکي موډل وارد شوی و. را وروسته بیا د محاسبوي تکنالوژۍ د پرمختګ سره د ډینامیک شننې لپاره ګام واخیستل شو.

د ودانیو ډینامیکي شننه کیدای شي تجربي وی لکه د لړزونکي میز پر سره د ودانیو د د موډلونو لړزول، او یا هم خیالي () لکه د ریاضیکي موډلونو شننه. په دواړو حالتونو کې موخه داده چې د ودانۍ کړه د رېږدلې پر وړاندې ښکاره او و ارزوي. ځنې څیړونکي د

کله کله د رېږدلې موډل کول یا (earthquake simulation) د ځواکمنې رېږدلې د لړزې څخه د را ولاړو اغیزو د بیا جوړونې یا (re-creation) په ډول تعریف کیږي.

د ودانۍ موډل کول

د یوې ودانۍ د کړو د ارزونې لپاره هغه که په نظري توګه وي او که په تجربي، د یادې ودانۍ موډل کولو ته اړتیا پیښیږي. دغه موډل کول د ودانیز ورته والي (structural likeness or similarity) پر بنسټ ولاړ وي. دغه ورته والی کیدای شي د دوه څیزونو د پوره برابرۍ او یا هم د اصلي څیز د یوې اټکلي څیرې په توګه ومنل شي.


د دوه ورته ودانیو موډلونه په لړزونکي میز، چې یو ېې بیس-آیزولیشن او بل ېې معمولي ودانۍ ده

د یوې ودانۍ موډل هغه وخت ورته بلل کیږي چې د اصلي ودانۍ سره په هندسي بڼه geometric similarity، حرکي بڼه kinematic similarity او ډینامیکي بڼه dynamic similarity کې ورته والی ولري. ترټولو اغیزمن ورته والی حرکي ورته والی دی. حرکي ورته والی هغه وخت منځ ته راځي چې د اصلي ودانۍ او موډل خوځښت لار او د خوځښت تیزوالی یا سرعت ډیر سره نږدې او ورته وي.

د حرکي ورته والي تر ټولو لوړه کچه داده چې، د خوځښت پر مهال د ودانۍ او د هغه د موډل د هر پوړ اړخیز بیځایښت (lateral displacements) یوشان وي.

د رېږدلې د رېږدیدا کنټرول

د رېږدلې د ریږدیدا کنټرول د څو تخنیکي مفاهیمو ټولګه ده چې موخه ېې پر ودانیو باندې د رېږدلې د اغیز کمول دي. هغه وسیلې چې د ریږدیدا د کنټرول لپاره کارول کیږي په لاندې دریو ډلو ویشل کیږي (۱) مړه، (۲) کارنده او (۳) هابرایډ (hybrid).

  • مړه کنټرولونکي وسیله د بیرته ځواب یا feedback ځواک نلري.
  • کارنده کنټرولونکي وسیله په ودانۍ کې د ننه په پرمختللو وسایلو سمبال ده چې د ځمکې ور کړ شوی خوځښت پروسس کوي.
  • هایبرایډ کنټرولونکې وسیله بیا د پورته یادو دواړو ځانګړتیاوې لري.

کله چې د ځمکې پر مخ د رېږدلې څپې راشي، او هڅه کوي چې د ودانۍ بیخ ته ننوځي- د دغه څپو د انرژۍ د جریان تکاثف د انعکاس له امله په زیاته کچه معمولاً تر 90٪ پورې کمیږي. سره ددې هم په ډیرو ځواکمنو زلزلو کې دغه پاته انرژي د زیاتو ورانیو او خرابیو سبب کیږي.

کله چې د ځمکې څپې یوې ودانۍ ته ننوځي، دلته زیاتې لارې چارې شتون لري چې دوی کنټرول کړي ترڅو د زیاتو ورانیو مخه ېې ونیول شي؛ د بیلګې په توګه د انرژي زبیښونکي یا (Energy Dissippator) ډمپر پوسیله د یادو څپو انرژي د ودانۍ په دننه کې زبیښي.

او ځنې وسیلې د یادو څپو انرژي د زیات شمیر فریکونسیو ترمنځ ویشي چې پدې توګه ېې زور کمیږي. او کله کله هم د کتلوي ډمپر پوسیله د رېږدلې د څپو د تکراري برخې د فریکونسیو بانډ زبیښي.

د سايروس مزار د نړۍ تر ټولو لرغونی تعمیر چې د بیس-آیزولیشن پر سر جوړ شویدی

دا وروستي وسایل ېې د مخففاتو په ډول هر یو TMD (د مړه کنټرولونکي)، AMD (د فعال کنټرولونکي) او HMD (د هایبرایډ کنټرولونکي) لپاره کارول کیږي. یاد وسایل د څه باندې دیرشو کلونو راپدې خوا په جاپان کې په پراخه کچه څیړل کیږي، تولیدیږي او کارول کیږي.

ددې ترڅنګ د رېږدلې د بار د کمولو په موخه یوه بله لار هم شته چې د هغې په مرسته ودانۍ ته د رېږدلې د انرژۍ (څپو) د مخه په نسبي توګه نیول کیږي. د اصلي ودانۍ او د هغه د بار اخیستونکو بنسټونو ترمنځ نرم ربړي مواد کاروي ترڅو ټوله ودانۍ د ځمکې څخه بیله او پدې توګه د رېږدلې د څپو له اغیز څخه په نسبي توګه خوندي وساتي. دا لاره د بیس-آیزولیشن په نوم یادیږي.

د بیس-آیزولیشن لمړنۍ نښې نښانې په لرغوني پارس کې لیدل شویدي. چې تر میلاد مخکې شپږمې پیړۍ ته ورګرځي.

وچ ډبرین دیوال

د مچو پیچو معبد چې وچ ډبرین دیوالونه لري

د انکا تمدن خلک د وچ ډبرین دیوال وتلي خټګر خلک و. دوی به ډیرې داسې پرې کولې چې یو د بل پرمخ ډیرې ښې پریوزي بې لدې چې کومه مساله ېې ترمنځ ور زیاته کړي. ډبرې به په دومره کره توګه ایښودل کیدې چې د دوی ترمنځ درزونو کې د سابو د شنه کیدو یا را وتلو امکان هم هیڅ نه ترسترګو کیده.

د پیرو هیواد یو زلزله لرونکی هیواد دی. او دغه بې مسالې ډبرین دیوالونه د پیړیو را پدیخوا هغو په پرتله چې مساله پکې کارول شویده ډیر کلک او محکم دریدلي پاته شویدي. ددې خبرې راز پدې کې نغښتی دی چې د انکا خلکو به د ډبرو مخونه ښوی پرې کول او پدې توګه به د رېږدلې پر وخت دا ډبرې یو د بل پر مخ لږ-لږ خوځیدې چې پدې توګه ېې د رېږدلې انرژي وژله.


د سرپ او ربړ تکیه

592 × 445 pxLRB د آزمایښت پر مهال

د سرپ او ربړ تکیه یا (Lead Rubber Bearing) چې لدې وروسته به په لنډ ډول (LRB) بلل کیږي، د بیس-آیزولیشن یو ډول دی چې د زیات damping لرونکی دی. (LRB) د لمړي ځل لپاره د زیلاندي بیل رابینسون (Bill Robinson) لخوا اختراع شوی و.

د زیات (damping) میکانیزم چې د لړزې د کنټرول په تکنالوژۍ کې او په ځانګړې توګه په بیس-آیزولیشن کې ترې کار اخیستل کیږي، د لړزې د کمولو یوه ښه وسیله او همداراز د رېږدلې پر وړاندې د ودانیو د ښه کړو د لاسته راوړلو سرچینه ده.

د (LRB) په مرسته نن د نړۍ په ګوټ ګوټ کې ودانۍ او پلونه د رېږدلې پر وړاندې ډیزاین شویدی.

د ځوړنده کتلې ډمپر

د تاپي 101 دنګه ودانۍ چې په ځوړندې کتلې ډمپر سمبال ده

لکه څنګه چې د نوم څخه ېې ښکاري، دا ډول ډمپر tuned mass damper د یوې لوېې ګاګریزې (کانکریټي) کتلې څخه عبارت ده چې د ودانۍ په سر، منځ او یا بل موقعیت کې را ځوړنده وي او د رېږدلې پر وخت د ودانۍ د خوځښت پر مخالف جهت باندې حرکت کوي او پدې توګه د ودانۍ زیات بیځایښت مخه نیسي.

د تاپي 101 دنګه ودانۍ باید د باد، بړبوکۍ او سختې رېږدلې پر وړاندې کلک ولاړ وي. په همدې موخه ددغه ودانۍ په 92 م او 88 م پوړ کې 660 میتریک ټنه کتلې راځوړندې دي. دغه درنې کتلې د ودانۍ د اړخیز خوځښت پر مهال د ودانۍ د خوځښت پر مخالف جهت خوځیږي او پدې توګه د رېږدلې پوسیله رامنځ ته شوی خوځښت په ودانۍ کې کموي.

اصطکاکي خوځنده تکیه

اصطکاکي خوځنده تکیه یا (Friction Pendulum Bearing(FPB)) د رېږدلې د غیز کمونکو وسایلو څخه یو دی. اصطکاکي خوځنده تکیه د دریو مهم برخو څخه جوړه شویده:

  • ښوی اصطکاکي خوځنده یا (articulated friction slider)؛
  • کروي ډوله سطح چې اصطکاکي خوځنده پکې یو خوا بل خوا حرکت کولی شي (spherical concave sliding surface)؛
  • د زیات اړخیز بیځایښت مخه نیونکی یا enclosing cylinder for lateral displacement restraint.

په ښي اړخ کې انځور د لړزونکي میز پر سر د یوې ودانۍ موډل چې د (FPB) د پاسه جوړ شوی ښودل شویدی.

د ودانۍ د لوړوالي کنټرول

هرم ډوله ودانۍ

د ودانۍ د لوړوالي کنټرول (Building elevation control ) هم د لړزې د کنټرولو ښه وسیله ده. هرم ډول دنګې ودانۍ چې نن سبا ېې د مهندسانو او انجینرانو پاملرنه ځانته اړولې ده، د خپل پراخ بنسټ او نرۍ څوکې په درلودو سره د باد او رېږدلې پر وړاندې ښه ځواب ویونکي دي. د لوړوالي دغه ډول ددې سبب کیږي چې د ودانۍ د نوسان د زیاتوالي مخه ونیسي ځکه پدې ډول ودانیو کې د پریکون د قوې د څپو (sheer wave) انرژي د زیاتو فریکونسیو ترمنځ تیت او پرک کیږي.

د ودانۍ کنډو کنډو بڼه یا (tapered profile) ددغه میتود جبري لاره نده چې ودانۍ پرې کنټرول شي. په ورته ډول د نوسان د مخنیوي لپاره کولی شو د ودانۍ په نورو ځانګړنو کې کنډوالی یا کمښت راوستل شي د بیلګې په توګه د کتلې او سختۍ ویش د ودانۍ په لوړوالی کې پداسې ډول چې زیاته کتله او سختي په لاندینیو پوړونو او نسبتا لږ کتله او لږ سختي په پورته پوړونو کې په پام کې ونیول شي (د سختۍ او کتلې ویش د هرم په ډول په پام کې ونیول شي).

ساده رغړنده یا چورلنډۍ تکیه

ساده رغړنده یا چورلنډۍ تکیه (Simple roller bearing ) د بیس-آیزولیشن یوه آله ده چې ډیری ودانۍ د رېږدلې او یا بل اړخیز بار له زیان څخه خوندي ساتي.

دغه اوسپنیزه یا فلزي تکیه د ځنو نسبي خطرونو سره سره د دنګو ودانیو لپاره چې په نرمه ځمکه ودانیږي د بیس-آیزولیشن په توګه منل شویده. دغه وسیله همدا سږ کال (2012) د جاپان په ټوکیو کې د یوې 17 پوړیزه ودانۍ په بنسټ کې د فلزي رغړنده تکیه (Metallic Roller Bearing) په نوم کارول شویدی.

د فنر او ډمپر بیس –آیزولیشن

Springs-with-damper close-up

د فنر او ډمپر بیس –آیزولیشن (Springs-with-damper base isolator) د دری پوړیزې ودانۍ لاندې په کلیفورنیا کې کارول شویدی. دغه ودانۍ د 1994 کال د نارثریج رېږدلې (Northridge earthquake) هم لړزولې ده. ددې د بیس آیزولیشن ډول د سرپي-ربړي تکیې سره ورته والی لري.

له هغو دریو ودانیو څخه چې د پورته ودانۍ سره ورته وې، د رېږدلې د عمودي او افقي تعجیل د ثبت کولو په وسایلو سمبالې وې او د نارثتریج د رېږدلې څخه خوندي پاته شوې چې د نن لپاره د پام وړ ثبت شوي معلومات پریښودل چې د هغوی پر مټ نن نورې څیړنې پرمخ روانې دي.

Hysteretic damper

ددغه ډمپر په درلودو سره ودانۍ د رېږدلې پر وړاندې ډیر ښه او د ویسا وړ کړه ترلاسه کوي- ودانۍ ته د رېږدلې ننوتې انرژي شوپشو کوي یا تیت او پرک کوي.

دغه ډمپر په څلورو لویو ډلو ویشل شویدي:

  • اوبلن سریښناک ډمپر یا Fluid viscous dampers (FVDs)
  • د فلز د تسلیمیدو ډمپر یا Metallic yielding dampers (MYDs)
  • ارتجاعي سریښناک ډمپر یا Viscoelastic dampers (VEDs)
  • اصطکاکي ډمپر یا Friction dampers (FDs)

د پورته یادو ډلو څخه هره یوه ېې بیلې ځانګړنې، ښه توبونه، او بد توبونه لري.

د رېږدلې پر وړاندې ډيزاين

د رېږدلې پر وړاندې ډیزاین یا د رېږدلې لپاره ډیزاین د منل شوو انجينري کړنلارو یا (procedures)، ارونو (principles) او معیارونو (criteri) له مخې ترسره کیږي.

دغه معیارونه د وخت د معلوماتو سره سم چې د رېږدلې د انجينرۍپه برخه کې شته دی برابر ټاکل کیږي. نو پدې توګه د یوه ودانیز قانون (کوډ) سره سم ډیزاین شوی او ودان شوی تعمیر دا معنی نلري چې د هیڅ ډول باد یا رېږدلې پر وړاندې باید تل کلک ودریږي.

د رېږدلې د خوار ډیزاین بیه کیدای شي ډیره لوړه وي. سره لدې د رېږدلې پر وړاندې ډیزاین تل د هڅې او تیروتنې (trial and error) یوه پروسه ده چې کیدای شي پر فزیکي قوانینو او یا هم د رېږدلې پر وړاندې د ودانۍ د کړو په اړه پر تجربي پوهه ولاړه وي.


دوتنه:San-Francisco City Hall 1906.jpg
د امریکا په سن فرانسیسکو کې د رېږدلې له امله نړیدلې ودانۍ

هغه څوک د نوې او شته ودانیو د رېږدلې ډیزاین (seismic design)، یا د رېږدلې شننه (seismic analysis) او یا هم د رېږدلې ارزونه (seismic evaluation) کوي باید د انجينرۍپدغه برخه کې د بریلیک ترڅنګ د رېږدلې د آرونو (Seismic Principles) په برخه کې آزموینه په بریالیتوب سره تیره کړي. دغه آزموینه د امریکا په کلیفورنیا کې لاندې برخې را نغاړي:

  • د رېږدلې ډیټا او د رېږدلې د ډیزاین معیارونه؛
  • د انجينري سیستمونو یا ودانیو ځانګړتیاوې د رېږدلې پر وړاندې؛
  • د رېږدلې قوې؛
  • د رېږدلې لپاره د ودانیو د شننې کړنلارې؛
  • د رېږدلې لپاره د ډیزاین رسمونه او د ودانیزې وړتیا کنټرول یا (Construction Quality Control).


د ودانیزو کوډونو له مخې ودانۍ داسې ډیزاین کیږي چې په سیمه کې د ممکنه پیښیدونکو زلزلو پر وړاندې ودریږي. د بیلګې په توګه په یوه سیمه کې یوه لویه ورانونکې زلزله هر شلو کاله کې یوځل پیښیږی. نو کچیرې د یوې ودانۍ عمر شل، دیرش یا زیات اټکل کیږي باید ددغه لوېې رېږدلې لپاره ودانۍ ودانې شي. د رېږدلې ډیزاین ددې لپاره ترسره کیږي ترڅو د امکان تر بریده د ودانۍ د نړیدو د مخنیوي له مخې د خلکو د ژوند ساتنه وکړي.

د رېږدلې ډیزاین د ودانۍ د نړیدو د ممکنه موډونو د پیژندلو او ودانۍ ته د مناسب کلکوالي، سختۍ، نرمښت، او هندسي شکل په پام کې نیولو سره ترسره کیږي ترڅو د د یادو موډونو د منځ ته نه راتګ څخه ډاډ ترلاسه شي.


د رېږدلې پر وړاندې د ډیزاین شرایط یا اړتیاوې

د رېږدلې پر وړاندې د ډیزاین شرایط د ودانۍ پر څرنګوالي، د پروژې ځای، او د ودانۍ د خاوند یا ښاروالۍ چې د رېږدلې د ډیزاین لپاره قانون (کوډ) او معیارونه ټاکي، اړه لري.


د مېڅمور اټومي بټۍ (Metsamor Nuclear Power Plant ) د 1988 کال د رېږدلې وروسته وتړل شوه

د امریکا په کالیفورنیا کې د رېږدلې پر وړاندې د ډیزاین معیارونو یا (Seismic Design Criteria (SDC)) د پام وړ ټکی دادی چې په هغه کې د ډیزاین فلسفه د رېږدلې د غوښتنې (seismic demand) ارزونه د قوې پر بنسټ ولاړ (force-based assessment) حالت څخه د بیځایښت پر بنسټ ولاړې ارزونې (displacement-based assessment) ته اړوي. دغه نوې منل شوې (د بیځایښت پر بنسټ ولاړه) کړنلاره د ودانۍ د مهم غړو د ارتجاعي بیځایښت (elastic displacemen) د غوښتنې او غیر ارتجاعي بیځایښت (inelastic displacement) د ظرفیت د پرتله کولو پر بنسټ ولاړه ده.

د ودانۍ پر ډیزاین سربیره، د رېږدلې پر وړاندې ډیزاین ددې غوښتنه هم کوي چې کله کله د ودانۍ لاندې ځمکه پیاوړي شي. ځنې وخت د لویو زلزلو له کبله د ودانۍ لاندې ځمکه چوي او د ودانۍ د چپه کیدو لامل کیږي.

د ماتې موډونه

د ماتې ډول (Failure mode ) لکه د نامه څخه ېې چې ښکاري، د رېږدلې له کبله د ودانۍ د ماتیدو یا چپه کیدو ډول ته وایي. د ماتې ډول په ټوله کې د ودانۍ د چپه کیدو څرنګوالی را ښيي. که څه هم د ماتې د ډول زده کړه ډیر لګښت او وخت غواړي، خو له کبله ېې په راتلونکې کې د رېږدلې پر وړاندې د ډیزاین د ښه کولو لپاره ډیر څه ترلاسه کیدلی شي.

د رېږدلې څخه د ماتې د را ولاړو ډولونو له ډلې څخه د څو ډولونو یادونه شویده:

ښکارندیز ورانی چې یوې بې پولادو ودانۍ ته اوښتی دی

د پولادو کمښت یا نشتون د کمې مسالې سره یو ځاې او همدارنګه د بام او دیوال ترمنځ نا مناسب تړون ددې ودانۍ د ورانۍ سبب شویدی. د څنګ وهلي (کاږه شوي) درز شوو دیوالونو چپه کیدل هم د رېږدلې د زیاتو پیښیدونکو ورانیو له دلې څخه دي. تر ټولو خطرناک ورانی چې پیښیږي هغه د بام یا چت او دیوالونو ترمنځ دی. د دیوالونو او د ودانۍ د فرم () ترمنځ بیلتون د ودانۍ د باروړنې ځواک کموي او پدې توګه سیستم د عمودي بارونو پر وړاندې بې ځواکه کیږي.


د 2008 کال د سیچوان په زلزله کې د ځمکې ښویدنې له امله د ډبرې لاندې شوی موټر
د نرم پوړ لرونکې ودانۍ چې لمړی پوړ ېې نرم دی چپه شویده

نرم پوړ یا (Soft story) په یوه پوړ کې د پریکون د افقي قوې د زغملو لپاره د اړتیا وړ مقاومت او کلکوالي نشتون ته وايي. دغه راز ویلی شو چې یو پوړ هغه وخت نرم بلل کیږي چې اړخیز مقاومت ېې د همدې پوړ د پاسه یا تر هغه لاندې پوړ د اړخیز مقاومت څخه کم وي.


د خاورې د خوړینیدو اغیز

د خاورې خوړینېدل په هغه ځای کې چې خاوره له نرمو پرتو رسوبي موادو څخه جوړه وي د اوبو په رسیدو او ټکان ورکولو سره نوموړې خاوره خوړینیږي او خپل مقاومت له لاسه ورکوي. د خاورې د خوړینېدو له کبله ممکن ودانۍ نا منظمه ناسته وکړي او یا هم ټوله ودانۍ پر ځمکه ننوځي. دغه پیښې د نِي ګه ته (Niigata, Japan) په زلزله کې زرګونه ودانۍ زیانمنې کړې.


د ځمکې ښوییدنه یوه ځمکپوهنیزه پیښه ده چې د ځمکې د بیلابیلو خوځښتونو لکه د ډبرو را ښویېدل او نور پکې شامل دي. زیاتره وخت د ځمکې د جاذبې قوه پدې پیښه کې وتلی رول لوبوي. خو په پورته یاده پیښه کې ددې سربیره یو بل عامل هم و چې په سیمه کې ېې د مخ ځوړ ځای په ښوی والي کې رول درلود: د ځمکې ښویېدنې د رېږدلې یو وړوکي ټکان ته اړتیا درلوده ترڅو په خوځښت پیل وکړي.

د دوه څنګ په څنګ ودانیو ټکر

د ترڅنګ ودانۍ سره لګیدل. دغه انځور یوه پنځه پوړیزه ودانۍ چې د ترڅنګ ودانۍ سره د ټکر له امله زیانمنه شویده په ګوته شویده. دغه دوه برجونو د خپلو جلا او نا ورته اړخیزو خوځښتونو له کبله یو له بل ټکر کړیدی. د دوه څنګ په څنګ ودانیو ترمنځ باید په کافي اندازه واټن په پام کې ونیول شي ترڅو د ټکر مخه ونیول شي.


د نارثریج په زلزله کې د ګاګرې څخه د جوړې ودانۍ د غوټو (joints) بشپړ ورانی

د غوټو د بشپړې ورانۍ مانا داده چې ددغه ودانۍ د ستنې او تیر غوټو کې د اړتیا سره سم پولادی سیخان نه و ځای پر ځای شوي.

د ودانۍ په دا بل اړخ کې شیر وال چې خښتو څخه جوړ او د شارټکټ پوښ ورکړ شوی و- د اړخیز بار د زغملو پر مهال ېې پوښ ترې بیل شوی او دیوال چپه شویدی، ځکه چې د اړتیا وړ پولادي سیخان ېې نه درلودل

رېږدلې زغمونکې ودانۍ

Earthquake construction means implementation of seismic design to enable building and non-building structures to live through the anticipated earthquake exposure up to the expectations and in compliance with the applicable building codes.

Construction of Pearl River Tower X-bracing to resist lateral forces of earthquakes and winds

Design and construction are intimately related. To achieve a good workmanship, detailing of the members and their connections should be as simple as possible. As any construction in general, earthquake construction is a process that consists of the building, retrofitting or assembling of infrastructure given the construction materials available.[3]

The destabilizing action of an earthquake on constructions may be direct (seismic motion of the ground) or indirect (earthquake-induced landslides, soil liquefaction and waves of tsunami).

A structure might have all the appearances of stability, yet offer nothing but danger when an earthquake occurs.[4] The crucial fact is that, for safety, earthquake-resistant construction techniques are as important as quality control and using correct materials. Earthquake contractor should be registered in the state of the project location, bonded and insured.

To minimize possible losses, construction process should be organized with keeping in mind that earthquake may strike any time prior to the end of construction.

Each construction project requires a qualified team of professionals who understand the basic features of seismic performance of different structures as well as construction management.

د خامو خښتو ودانۍ

Partially collapsed adobe building in Westmorland, California

Around thirty percent of the world's population lives or works in earth-made construction.[5] Adobe type of mud bricks is one of the oldest and most widely used building materials. The use of adobe is very common in some of the world's most hazard-prone regions, traditionally across Latin America, Africa, Indian subcontinent and other parts of Asia, Middle East and Southern Europe.

Adobe buildings are considered very vulnerable at strong quakes.[6] However, multiple ways of seismic strengthening of new and existing adobe buildings are available, see, e.g.,.[7]

Key factors for the improved seismic performance of adobe construction are:

  • Quality of construction.
  • Compact, box-type layout.
  • Seismic reinforcement.[8]

Limestone and sandstone structures

Base-isolated City and County Building, Salt Lake City, Utah

Limestone is very common in architecture, especially in North America and Europe. Many landmarks across the world, including the pyramids in Egypt, are made of limestone. Many medieval churches and castles in Europe are made of limestone and sandstone masonry. They are the long-lasting materials but their rather heavy weight is not beneficial for adequate seismic performance.

Application of modern technology to seismic retrofitting can enhance the survivability of unreinforced masonry structures. As an example, from 1973 to 1989, the Salt Lake City and County Building in Utah was exhaustively renovated and repaired with an emphasis on preserving historical accuracy in appearance. This was done in concert with a seismic upgrade that placed the weak sandstone structure on base isolation foundation to better protect it from earthquake damage.

د دستکو چوکاټونو ودانۍ

Half-timbered museum buildings, Denmark, date from 1560

دستک framing dates back thousands of years, and has been used in many parts of the world during various periods such as ancient Japan, Europe and medieval England in localities where timber was in good supply and building stone and the skills to work it were not.

The use of timber framing in buildings provides their complete skeletal framing which offers some structural benefits as the timber frame, if properly engineered, lends itself to better seismic survivability.[9]

د سپکو چوکاټونو ودانۍ

A two-story wooden-frame for a residential building structure

Light-frame structures usually gain seismic resistance from rigid plywood shear walls and wood structural panel diaphragms.[10] Special provisions for seismic load-resisting systems for all engineered wood structures requires consideration of diaphragm ratios, horizontal and vertical diaphragm shears, and connectorکينډۍ:Disambiguation needed/fastener values. In addition, collectors, or drag struts, to distribute shear along a diaphragm length are required.

Reinforced masonry structures

دوتنه:Bond-beam.JPG
Reinforced hollow masonry wall

A construction system where steel reinforcement is embedded in the mortar joints of masonry or placed in holes and after filled with concrete or grout is called reinforced masonry.[11]

The devastating 1933 Long Beach earthquake revealed that masonry construction should be improved immediately. Then, the California State Code made the reinforced masonry mandatory.

There are various practices and techniques to achieve reinforced masonry. The most common type is the reinforced hollow unit masonry. The effectiveness of both vertical and horizontal reinforcement strongly depends on the type and quality of the masonry, i.e. masonry units and mortar.

To achieve a ductile behavior of masonry, it is necessary that the shear strength of the wall is greater than the flexural strength.[12]

Reinforced concrete structures

Stressed Ribbon pedestrian bridge over the Rogue River, Grants Pass, Oregon
Prestressed concrete cable-stayed bridge over Yangtze river

Reinforced concrete is concrete in which steel reinforcement bars (rebars) or fibers have been incorporated to strengthen a material that would otherwise be brittle. It can be used to produce beams, columns, floors or bridges.

Prestressed concrete is a kind of reinforced concrete used for overcoming concrete's natural weakness in tension. It can be applied to beams, floors or bridges with a longer span than is practical with ordinary reinforced concrete. Prestressing tendons (generally of high tensile steel cable or rods) are used to provide a clamping load which produces a compressive stress that offsets the tensile stress that the concrete compression member would, otherwise, experience due to a bending load.

To prevent catastrophic collapse in response earth shaking (in the interest of life safety), a traditional reinforced concrete frame should have ductile joints. Depending upon the methods used and the imposed seismic forces, such buildings may be immediately usable, require extensive repair, or may have to be demolished.

Prestressed structures

Prestressed structure is the one whose overall integrity, stability and security depend, primarily, on a prestressing. Prestressing means the intentional creation of permanent stresses in a structure for the purpose of improving its performance under various service conditions.[13]

Naturally pre-compressed exterior wall of Colosseum, Rome

There are the following basic types of prestressing:

  • Pre-compression (mostly, with the own weight of a structure)
  • Pretensioning with high-strength embedded tendons
  • Post-tensioning with high-strength bonded or unbonded tendons

Today, the concept of prestressed structure is widely engaged in design of buildings, underground structures, TV towers, power stations, floating storage and offshore facilities, nuclear reactor vessels, and numerous kinds of bridge systems.[14]

A beneficial idea of prestressing was, apparently, familiar to the ancient Rome architects; look, e.g., at the tall attic wall of Colosseum working as a stabilizing device for the wall piers beneath.

پولادي ودانۍ

Collapsed section of the San Francisco – Oakland Bay Bridge in response to Loma Prieta earthquake

Steel structures are considered mostly earthquake resistant but this isn't always the case. A great number of welded Steel Moment Resisting Frame buildings, which looked earthquake-proof, surprisingly experienced brittle behavior and were hazardously damaged in the 1994 Northridge earthquake.[15] After that, the Federal Emergency Management Agency (FEMA) initiated development of repair techniques and new design approaches to minimize damage to steel moment frame buildings in future earthquakes.[16]

For structural steel seismic design based on Load and Resistance Factor Design (LRFD) approach, it is very important to assess ability of a structure to develop and maintain its bearing resistance in the inelastic range. A measure of this ability is ductility, which may be observed in a material itself, in a structural element, or to a whole structure.

As a consequence of Northridge earthquake experience, the American Institute of Steel Construction has introduced AISC 358 "Pre-Qualified Connections for Special and intermediate Steel Moment Frames." The AISC Seismic Design Provisions require that all Steel Moment Resisting Frames employ either connections contained in AISC 358, or the use of connections that have been subjected to pre-qualifying cyclic testing.[17]

Prediction of earthquake losses

Earthquake loss estimation is usually defined as a Damage Ratio (DR) which is a ratio of the earthquake damage repair cost to the total value of a building.[18] Probable Maximum Loss (PML) is a common term used for earthquake loss estimation, but it lacks a precise definition. In 1999, ASTM E2026 'Standard Guide for the Estimation of Building Damageability in Earthquakes' was produced in order to standardize the nomenclature for seismic loss estimation, as well as establish guidelines as to the review process and qualifications of the reviewer.[19]

Earthquake loss estimations are also referred to as Seismic Risk Assessments. The risk assessment process generally involves determining the probability of various ground motions coupled with the vulnerability or damage of the building under those ground motions. The results are defined as a percent of building replacement value.[20]

دا هم وګورۍ

سرچينې

  1. Bozorgnia, Yousef; Bertero, Vitelmo V. (2004). Earthquake Engineering: From Engineering Seismology to Performance-Based Engineering. CRC Press. ISBN 978-0-8493-1439-1. 
  2. Chopra, Anil K. (1995). Dynamics of Structures. Prentice Hall. ISBN 0-13-855214-2. 
  3. Edited by Dr. Robert Lark (2007). Bridge Design, Construction and Maintenance. Thomas Telford. ISBN 0-7277-3593-4. 
  4. http://www.msnbc.msn.com/id/24993357/
  5. Error on call to template:cite web: Parameters url and title must be specified Earth Architecture - the Book, Synopsis. URL accessed on 21 January 2010.
  6. http://nz.youtube.com/watch?v=AOiqGHEOmuA&feature=PlayList&p=F297EF2ADDEAD86C&index=16
  7. http://www.world-housing.net/uploads/WHETutorial_Adobe_English.pdf
  8. http://nz.youtube.com/watch?v=_EUOPY0OjlQ&feature=PlayList&p=F297EF2ADDEAD86C&index=21
  9. Timber Design & Construction Sourcebook=Gotz, Karl-Heinz et al.. McGraw-Hall. 1989. ISBN 0-07-023851-0. 
  10. http://nees.buffalo.edu/projects/NEESWood/video.asp
  11. http://www.staff.city.ac.uk/earthquakes/MasonryBrick/ReinforcedBrickMasonry.htm
  12. Ekwueme, Chukwuma G.; Uzarski, Joe (2003). Seismic Design of Masonry Using the 1997 UBC. Concrete Masonry Association of California and Nevada. 
  13. Nilson, Arthur H. (1987). Design of Prestressed Concrete. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-83072-0. 
  14. Nawy, Edward G. (1989). Prestressed Concrete. Prentice Hall. ISBN 0-13-698375-8. 
  15. Reitherman, Robert (2012). Earthquakes and Engineers: An International History. Reston, VA: ASCE Press. pp. 394-395. ISBN 9780784410714. http://www.asce.org/Product.aspx?id=2147487208&productid=154097877. 
  16. http://www.sacsteel.org/index.html
  17. Seismic Design Manual. Chicago: American Institute of Steel Construction. 2006. pp. 6.1-30. ISBN 1-56424-056-8. 
  18. EERI Endowment Subcommittee (May 2000). Financial Management of Earthquake Risk. EERI Publication. ISBN 0-943198-21-6. 
  19. Eugene Trahern (1999). "Loss Estimation". http://www.cccengr.com/cccengerwebpage_lossestimation.html. 
  20. Craig Taylor and Erik VanMarcke, ed (2002). Acceptable Risk Processes: Lifeline and Natural Hazards. Reston, VA: ASCE, TCLEE. ISBN 9780784406236. http://www.asce.org/Product.aspx?id=2147486137&productid=5260. 

باندنۍ تړنې