بزرگترین میز لرزه ای ( Shaking Table)

اصطلاح "میز لرزه ای" در مراکز تحقیقاتی مرتبط با زلزله و سازه، به میزهایی که امکان بنا کردن یک ساختمان در «مقیاس واقعی» بر روی میز وجود داشته گفته می شود. در زیر صفحه اصلی میز جک های هیدرولیکی قرار دارد که لرزش هایی مشابه لرزش های زمین، به میز و ساختمان واقع بر روی آن وارد می کنند. این میزها امکان مشاهده رفتار دینامیکی سازه را برای محققین فراهم می نمایند. تکان های میز باید به نحوی باشد که حرکات زمین را در طول یک زلزله واقعی مشابه سازی کند. در آزمایش مورخ ماه جولای ۲۰۰۹ قرار بر این بود که رفتار و میزان مقاومت ساختمان چوبی بررسی گردد تا مشخص شود در چه زمان و تحت چه زلزله ای فرو می ریزد؟ این بزرگترین آزمایش بر روی یک ساختمان چوبی بود.
مرکز E-Defence که در مجاورت شهر کوبه قراردارد، بزرگترین میز لرزه ای دنیا در آن واقع شده است و این امکان را برای محققین فراهم کرده تا بتوانند ساختمان های عظیمی را بر روی آن بنا کنند و سپس رفتار سازه ها را در طول زلزله بررسی نمایند. نکته مهم در این آزمایش امکان لرزش در سه جهت Z وX ، Y می باشد؛ در ضمن ظرفیت جک های هیدرولیکی نصب شده به حدی است که می توان ساختمان های مرتفع و با وزن زیاد را روی آن بنا کرد.

درآزمایش انجام گرفته این ساختمان هفت طبقه چوبی موارد زیر جالب بود، خوب است اشاره ای به آنها داشته باشیم :
مراحل کار به این شکل بود که طی سه نوبت به صورت حساب شده توسط جک های میز، لرزش تولید می شد، سپس وضعیت در و دیوار اتاق های مختلف ساختمان بعد از هر زلزله، مورد بازرسی و کنترل دقیق تیم برگزار کننده تست قرار می گرفت.
سه مرحله به این صورت برنامه ریزی شده بود که در مرحله اول زلزله ای با بزرگی ۶۰ درصد و در مرحله دوم به بزرگی۱۲۰درصد نورتریج بود؛ میز به لرزه درمی آمد. در آخرین مرحله نیز ساختمان با زلزله ای معادل ۱۸۰درصد زلزله نورتریج به لرزش درآمد.
در ابتدای روز، توضیحات برنامه زمان بندی اعمال لرزه ها به همه شرکت کنندگان در آزمایش داده شد. سپس مطابق همه موارد دیگر در ژاپن، بنا به جایگاه رفیع ایمنی در تمام امور و مسائل این کشور(!)، دستورالعمل ایمنی پخش شد و مفصل مورد تاکید قرار گرفت.
اتاقی که هر یک از ما باید بعد از اعمال لرزه به آن برویم مشخص شد و مقرر گردید که هر کس در اتاق حوزه بازرسی خود محل و اندازه ترک های بعد از زلزله را یادداشت نموده و با ماژیک مشکی روی ترک خط کشیده و تاریخ و ساعت بزند تا پبشرفت ترک ها در هر مرحله از لرزه، قابل تشخیص باشد.
سپس توضیح داده شد که همه افراد تنظیمات دوربین هایشان را روی ۱۶۰۰*۲۴۰۰ قرار دهند تا عکس هایی که از ترک ها گرفته شودکه حداقل یک مگا بایت حجم داشته باشد. این عکسها بعد از آزمایش در تحلیل رفتار سازه مورد استفاده قرار خواهند گرفت .
پس از هر مرحله از لرزش میز، اساتید آمریکایی با همان روحیه اعتماد به نفس و مستحکم مراحل مختلف رفتار سازه را بعد از زلزله رصد می کردند و اساتید ژاپنی هم با همان سکوت، آرامش و دقت ژاپنی، ترک های ایجاد شده بعد از هر لرزه را کنترل می نمودند.
دوربین های فیلم برداری متعددی که در پیرامون سازه نصب شده اند، بسیار جلب توجه می کند. تعدد این دوربین ها نشانی است از وسواس های لازم در امر ثبت رفتار سازه در طول زلزله .
نکته بسیار جالب در این پروژه تحقیقاتی، نتیجه آزمایش بود. در سومین مرحله لرزش نهایی به ساختمان وارد شد. قبل از اعمال لرزه، زنگ ایمنی به صدا درآمد تا همه از محوطه اطراف ساختمان به سکوهای ایمنی بروند. صدای شمارش معکوس از بلندگوها شنیده شد: جو، کیو، هاچی، نانا... . و میز آخرین بار هم لرزید. با زلزله ای تقریباً دوبرابر زلزله نورتریج.
تمام تکان های میز زلزله، نتوانست ساختمان را فرو بریزد، پس از اتمام لرزه هایی که در مراحل مختلف پیش بینی شده بود؛ ساختمان برپا باقی ماند!
هم اکنون ساختمان چوبی در نقاط مختلفی از دنیا ساخته و استفاده می شود. این ساختمانها در کشورهایی که جنگل های زیادی دارند، کاربرد دارد. درکانادا، ژاپن و بخش هایی از آمریکا به دلیل در دسترس بودن چوب، این نوع ساختمان کاربرد بیشتری دارد؛ در واقع وجود میز لرزه ای منحصر به فردی که در ژاپن در مرکز E-Defence قرار دارد، باعث شده تا آمریکایی ها ادامه تحقیقات خود را در این مرکز دنبال نمایند.
امروز مهندسین سازه با استفاده از دستاوردهای این علم، می توانند رفتار سازه ها در زلزله های مختلف را، تخمین و پیش بینی کنند.
در حوزه مهندسی سازه سالها است که دیگر سازه مقاوم در برابر زلزله ساختن و طراحی نمودن دشوار نیست. بلکه تعیین "رفتار " سازه ها در زمان بروز زلزله ملاک و معیار است.
این میز تنها میز لرزه ای در ژاپن نیست و هم اکنون در مراکز تحقیقاتی متعددی میزهای لرزه ای جهت انجام تحقیقات وجود دارد؛ لیکن ویژگی میز موجود در مرکز E-Defence همچنان که گفته شد، امکان لرزش در سه جهت Z و X،Y و در ضمن ظرفیت بسیار بالای جک های هیدرولیکی زیر آن است.

در آزمایش اخیر، کارفرما و حمایت‌کننده مالی آزمایش، شهرداری کبه(Kobe Kuyakusho)است که بررسی رفتار یک مدرسه چوبی دوطبقه در زمان بروز زلزله را از دانشگاه کبه خواستار شده است. این مدرسه در حاشیه شهر واقع است. در دانشگاه این پروژه به لابراتوار سازه های فولادی ( Laboratory of Steel Structure ) محول گردید و دلیل آن، تقاضای شهرداری برای مقاوم سازه مدرسه چوبی به‌وسیله اتصالات فولادی بود.
از ابتدای تعریف این پروژه در آزمایشگاه، صورت مسئله برایم سوال بود که چرا شهرداری کوبه برای یک مدرسه چوبی دوطبقه در حاشیه شهر چنین پروژه مطالعاتی را تعریف می‌کند؟ چرا به‌جای خراب کردن یک ساختمان چوبی کوچک و جایگزین‌کردن آن با یک ساختمان جدید و مدرن، به مقاوم‌سازی آن فکر می‌کنیم؟ وقت مرکز E-Defense وقت بسیار بسیار ارزشمندی است. پروژه‌های زیادی در نوبت انجام تست هستند و دانشگاه‌های مختلفی از آمریکا و کانادا در برگزاری این تست‌ها با ژاپنی ها همکاری می‌کنند . چرا وقت میز لرزه‌ای را به چنین کاری اختصاص دهیم ؟
توضیح کوتاه دیگری در باب این بحث این‌که ، «پروژه ملی مقاوم سازی مدارس» در ژاپن سال‌ها است که آغاز شده و طبق آمار تا الان حدود ۸۵ درصد مدارس ابتدایی، راهنمایی و دبیرستان تقویت شده‌اند . همه می‌دانند که این مدارس در هر محله، به عنوان محل جمع شدن مردم بعد از زلزله پیش بینی شده ‌است و امداد رسانی بعد از هر زلزله احتمالی از این مدارس صورت خواهد گرفت. هنوز بودجه زیادی برای تکمیل این پروژه لازم است .
مطالعات اولیه توسط تیمی که به این پروژه اختصاص داده شد صورت گرفت. مدرسه یک ساختمان دو طبقه است که در هر طبقه ۳ کلاس دارد(درمجموع شش کلاس). زیربنای طبقه اول ۳۵۰مترمربع و زیربنای طبقه دوم۲۹۸متر مربع است. ساختمان در سال ۳۸ از امپراتوری شووا ساخته شده، یعنی حدود ۵۰ سال از زمان احداث مدرسه چوبی می‌گذرد.
پس از برداشت دقیق از وضعیت موجود مدرسه توسط این تیم، ۲مدل واقعی و یک به یک از بخشی از ساختمان این مدرسه در مرکز E-Defense ساخته شد. هر مدل شامل یک کلاس در طبقه اول و یک کلاس در طبقه دوم است. این مدل‌ها بر اساس برداشت‌های تیم پروژه از «وضعیت واقعی مدرسه» ساخته شده است. توضیح در باب ساختن مدل مدرسه این‌‌که سعی شده برای این مدل‌سازی، از قطعات چوبی و الوارهای "قدیمی" و دقیقا مشابه وضع موجود استفاده شود تا رفتار ساختمان در طول زلزله مصنوعی، حداکثر مشابهت و همخوانی را با رفتار مدرسه واقعی داشته باشد. همچنین سقف نیز همانند سقف‌های سنتی ژاپنی، از سفال و با همان معماری رایج و متداول اجرا شده است. ابعاد کف این مدل ها ۹.۵۵×۹.۱متر و ارتفاع نیز ۹.۸۶متر است.
برنامه آزمایش چنین تنظیم شد که ابتدا یکی از این دو مدل بر روی میز لرزه‌ای تست شده و رفتار واقعی سازۀ مدرسه در زمان زلزله مشاهده شود. سپس مدل دوم «بر اساس طرح مقاوم سازی پیشنهادی»، تقویت شده و آنگاه بر روی میز لرزه‌ای قرار گیرد تا رفتار ساختمان مدرسه بر اساس طرح مقاوم سازی در طول زلزله مورد ارزیابی قرار گیرد.
پس از ورود به محوطه E-Defense مجدداً مثل همیشه توضیحات در باب رعایت "نکات ایمنی" داده شد و سپس با عبور از کنار میز لرزه ای، میهمانان به سکوهای ایمنی که در چند تراز و در طبقات مختلف قرار دارد هدایت شدند. این سکوها جهت قرارگیری بازدیدکنندگان ساخته شده و این امکان را فراهم می آورد تا در طول زمان لرزش میز‌، رفتار ساختمانِ واقع بر آن را، از نزدیک و بدون هرگونه خطری مشاهده کنند. همچون سایر محیط‌های اجرایی در ژاپن جمله: «امروز را هم "بی حادثه" تلاش خواهیم کرد» بر دیواره این سکوها نصب شده است. از روی سکوها هر دو ساختمان قابل مشاهده است.
پس از استقرار مهمانان همه در سکوها منتظر شروع لرزش میز بودند. ساعت ۱۴ شد و دوباره شمارش معکوس از بلندگوها شروع شد. جو ، کیو ، هاچی ، نانا ... و میز لرزید. با لرزش‌های میز صدای خرد شدن الوارها و اتصالات چوبی ساختمان بلند شد. صدای خرد شدن ادامه داشت تا میز متوقف شد. سازه به یک سمت کج شده بود و در آستانه فرو ریختن بود، ولی فرو نریخت و در همان حال ساکن باقی ماند.
پس از پایان لرزش میز و ثابت‌شدن سازه، صدای بلندگو بلند شد که «پردازش اولیه اطلاعات آغاز شده و تا ۱۵ دقیقه دیگر، گزارش اولیه آزمایش ارائه خواهد شد». پانزده دقیقه گذشت و دکتر اُوکازاکی دوست عزیز و صاحبنظر که جزو محققان برجسته مرکز است، پشت بلندگوی اتاق کنترل قرار گرفت و اعلام کرد: مشخصات زلزله اعمال شده و نتایج اولیه آزمایش به این شرح است:
«جابجایی در سقف طبقه اول ساختمان در اثر این زلزله ۲۷۶ میلیمتر و در سقف طبقه دوم ۱۵۹میلیمتر بوده است. این به مفهوم این است که شکستگی در وسط سازه رخ داده و طبقه دوم به جهت خلاف جهت طبقه اول کج شده است. پس از تصویربرداری و برداشت اطلاعات،این ساختمان فردا از روی میز برداشته خواهد شد و ساختمان چوبی جدید بر روی میز قرار خواهد گرفت. ساختمان جدید ‌در مورخ یازده نوامبر تست ‌شد. زلزله اعمال شده به این ساختمان معادل مینیمم زلزله مندرج در استاندارد ژاپن بود.»

منبع : www.maskanmag.ir/fa/مقاوم-سازی

منبع: نشریه مسکن

بزرگترین میز لرزه ای ( Shaking Table)

مطالب مشابه :

طرح درس روزانه درس تکنولو زی سازه های چوبی

مراحل تولید پارکت

فیلم حرفه وفن - فیلم کاروفناوری فیلم مراحل تولید و ساخت میز بیلیارد

نمونه طرح درس

آشنایی با مفاهیم، تعاریف و اصطلاحات موجود در گزارشات حسابداری صنعتی

بزرگترین میز لرزه ای ( Shaking Table)

آشنایی با مفاهیم، موجود در گزارشات حسابداری صنعتی

حسابداری صنعتی

بزرگترین میز لرزه ای ( Shaking Table)