میلگردهای ضد زلزله: چه تفاوتی با میلگردهای معمولی دارند؟ (میلگرد)

در مناطق زلزله خیز، ساختن ساختمان‌هایی که بتواند یک زمین لرزه را تحمل کند، برای ایمنی ساکنین یک امر حیاتی است و باید از زیرساختارها حفاظت شود. در حالی که بسیاری از مصالح ساختمانی برای تقویت بنا مورد استفاده قرار می‌گیرند، میلگرد ضد زلزله تحول عظیمی را ایجاد کرده است. در مبحث عملکرد بهینه در صورت بروز زلزله، ویژگی‌های مثبت بسیار چشمگیری دارد. میلگرد ضد زلزله با تقویت مقدار ارتجاعی بودن سازه، باعث خواهد شد تا میزان تخریب به حداقل برسد. در ادامه توضیح خواهیم داد که استفاده از میلگرد ضد زلزله چگونه در یک سازه، تفاوت ایجاد می‌کند.چالش مدیریت بار زلزله در ساختماندر طول یک زلزله، زمین می‌لرزد و امواج این زمین لرزه در یک سازه پخش خواهند شد. این امر در ادامه سبب می‌گردد تا ساختمان خم شود یا تاب بخورد. حتی ممکن است به طور کلی ویرانگر باشد. این نیروی دینامیک، تنش بسیاری به اجزای سازنده یک ساختمان وارد می‌کند و بیشتر از هر چیز بر آرماتور اثر خواهد گذاشت. در بیشتر ساختمان‌ها، از میلگرد برای تقویت بتون کمک می‌گیرند که باعث افزایش مقاومت کششی خواهد شد اما استفاده از میلگردهای سنتی فولادی محدودیت‌های خاص خودش را دارد.فولاد در طول زمان نسبت به خوردگی مصون نخواهد بود. علی الخصوص در شرایط سخت و یا در محیط‌هایی که رطوبت بالا و شوری فراوان است. بعلاوه میلگرد فولادی می‌تواند زیر بار زلزله به مرور زمان دچار خستگی شود. در نتیجه، مهندسین و سازندگان ساختمانی به دنبال متریال تقویت کننده دیگری هستند تا در مناطق زلزله خیز، عملکرد بهتری داشته باشد. در این جا یکی از بهترین گزینه‌ها انتخاب میلگرد ضد زلزله است. چرا میلگرد ضد زلزله در صورت وقوع یک حادثه عملکرد بهتری دارد؟1.مقاومت به خوردگی: اطمینان از طول عمر و انسجامیکی از شاخص‌ترین نقاط قوت میلگرد ضد زلزله در نقاط زلزله خیز، مقاومت نسبت به خوردگی است. برخلاف فولاد، میلگرد ضد زلزله در صورتی که در معرض رطوبت قرار گیرد، یا در محیط‌های شیمیایی یا آب شور باشد، دچار زنگ زدگی و تخریب نخواهد شد. در مناطق زلزله خیز که انسجام سازه به علت شرایط سخت و تحمل تنش‌های زلزله‌ای تا حدی کاسته می‌شود، ویژگی مقاومت به خوردگی این میلگرد به شما اطمینان خواهد داد که در طی طول عمرمفید یک ساختمان، نگرانی‌ای از بابت تقویت سازه نداشته باشید.هنگامی که یک ساختمان در معرض حرکات زلزله قرار می‌گیرد، جابجایی مدام می‌تواند باعث ایجاد شکاف و شکست در ساختار بتون شود. در نتیجه، میلگرد قرار گرفته داخل بتون، در معرض محیط طبیعی قرار خواهد گرفت. در طول زمان، خوردگی باعث تضعیف میلگرد فولادی و کاهش انسجام کلی ساختمان می‌شود. در نقطه مقابل، میلگرد ضد زلزله، توسط این عوامل تحت تاثیر قرار نخواهد گرفت و استحکام اولیه خود را حفظ می‌کند. به این ترتیب، ساختمان هنگام وقوع زلزله؛ حالت ارتجاعی دارد.2.نسبت استحکام به وزن بالا: انعطاف پذیری بدون کاهش دوامیکی دیگر از مزایای مهم میلگرد ضد زلزله، نسبت بالای استحکام به وزن آن است. میلگرد ضد زلزله بسیار از فولاد سبک‌تر است که باعث راحت‌تر شدن نصب خواهد شد. با وجود سبکی، استحکام بسیار بالایی دارد و بارفراوانی را تحمل می‌کند. این سبک وزنی در نقاط زلزله خیز کارایی بالاتری دارد زیرا وزن کلی ساختمان را کاهش می‌دهد و به جذب نیروهای زلزله کمک می‌کند.در حین زلزله، یک سازه سبک‌تر اینرسی کم‌تری را تجربه می‌کند و می‌تواند آزادانه‌تر حرکت کند. در نتیجه ریسک خطر و ویران شدن سازه کاهش خواهد یافت. این وزن کاهش یافته همچنین به کاهش نیروهای وارد شده به سازه کمک می‌کند و باعث می‌شود طراحی‌های انعطاف‌ پذیرتر و سازگار تر با محیط، ممکن شوند. میلگرد ضد زلزله به این انعطاف پذیری کمک خواهد کرد و در عین حال استحکام لازم برای تحمل نیروی زلزله را نیز فراهم می‌کند.3.مقاومت به خستگی: تحمل تنش‎های پی در پینیروهای حاصل از زلزله، فقط یک بار پیش نخواهند آمد. پس از تکان اولیه، اکثر اوقات، ساختمان چندین پس لرزه را نیز تجربه خواهد کرد. بنابراین، سازه در معرض تنش‌های متوالی قرار می‌گیرد. میلگرد فولادی پس از چندین زلزله، دچار خستگی خواهد شد و باعث ایجاد ترک و تضعیف آرماتور می‌شود.میلگرد ضد زلزله نسبت به خستگی مقاومت فوق العاده‌ای دارد و می‌تواند بار زلزله متوالی را بدون از دست دادن استحکام یا نقص در عملکرد، تحمل کند. به همین دلیل برای نقاطی که پس لرزه بیشتر در آن رخ می‌دهد یا زلزله‌های قوی با فاصله کوتاه اتفاق می‌افتند، بسیار ایده‌آل است. با میلگرد ضد زلزله، سازه می‌تواند انسجام خود را حفظ کند و ایمنی بیشتری داشته باشد.4.غیر مغناطیسی و نارسانا: ایمنی بالاترمیلگرد ضد زلزله مزیت غیر مغناطیسی بودن و نارسایی را نیز دارد. این موضوع زمانی اهمیت پیدا می‌کند که در طول زلزله، خطرهای الکتریکی یا تداخلات الکترومغناطیسی رخ دهند. میلگرد فولادی به راحتی جریان الکتریسیته را از خود عبور می‌دهد و در مسیر خطوط برق یا سیستم‌های الکتریکی، هیچ امنیتی ندارد. میلگرد ضد زلزله این ریسک را با خاصیت نارسانایی خودش حذف کرده و برای سازه‌های مقاوم به زلزله، انتخاب بسیار ایمنی است.بعلاوه، نارسانایی میلگرد ضد زلزله برای محیط‌هایی همچون بیمارستان، آزمایشگاه و اماکن دارای تجهیزات پیشرفته نیز مناسب است. در این مثال‌ها ممکن است تداخلات الکترومغناطیسی رخ دهد و استفاده از میلگرد فولادی ناایمن است.نحوه عملکرد میلگرد ضد زلزله چگونه است؟به کارگیری میلگرد ضد زلزله در طراحی سازه به مهندسین کمک می‌کند تا ساختمان‌های بادوام‌تر و ایمن‌تری بسازند. در ادامه با مکانیزم‌های بهبود خاصیت ارتجاعی توسط میلگرد ضد زلزله آشنا خواهیم شد.1.توزیع بهتر تنش:میلگرد ضد زلزله می‌تواند در ترکیب با میلگرد فولادی استفاده شود تا توزیع استرس در صورت وقوع زلزله، به بهترین شکل ممکن باشد. با قرار دادن صحیح میلگرد ضد زلزله در نقاطی که در معرض بیشترین تنش و تغییر شکل قرار دارند، می‌توان پایداری ملی سازه را افزایش داد.2.جذب انرژی بهتر:ترکیب خواص وزن سبک و استحکام بالا باعث خواهد شد که میلگرد ضد زلزله در جذب و دفع انرژی زلزله بسیار کارا باشد. نیروهای موثر بر ساختمان تحت تاثیر قرار می‌گیرند و از خرابی جلوگیری شده و ایمنی ساختمان تضمین می‌گردد.3.انعطاف پذیری در طراحی:ویژگی‌های خاص میلگرد ضد زلزله، امکان طراحی‌های انعطاف پذیر و خلاقانه را فراهم می‌کند. مهندسین می‌توانند با بهره گیری از ویژگی ضد خوردگی و مقاوم به خستگی، راه حل‌های نوینی در ساختمان‌ سازی ابداع کنند که در عین مقاوم بودن به زلزله، طول عمر بالایی نیز داشته باشند.نتیجه گیری:صنعت ساختمان سازی، با اولویت دهی به امنیت و خاصیت ارتجاعی سازه‌ها در مناطق زلزله خیز باعث شده تا میلگرد ضد زلزله به عنوان یک راه حل پیشرو ارائه شود. با خاصیت مقاومت به خوردگی، نسبت بالای استحکام به وزن، مقاومت به خستگی و مزایای ایمنی‌ای که دارد، میلگرد ضد زلزله، ساختمان‌های جدید را متحول خواهد کرد.بسیاری از ساختمان‌ها و پل‌ها در ژاپن، کالیفرنیا و ترکیه از میلگرد ضد زلزله استفاده کرده‌اند تا عملکرد بهتری در برابر زلزله داشته باشند. در این مناطق، همواره وقوع این بلای طبیعی یک نگرانی بوده است و این میلگرد با تقویت خاصیت ارتجاعی سازه، تحولات عظیمی را باعث شده است.