باعتبارها كارثة طبيعية شديدة التدمير، تُسبب الزلازل خسائر اقتصادية فادحة وإصابات جسيمة للمجتمع البشري. ولتحسين الأداء الزلزالي للمباني وحماية أرواح الناس وممتلكاتهم، دأب قطاع البناء على استكشاف وتطبيق تقنيات ومواد زلزالية متنوعة. من بينها،شبكة فولاذية معززة، كمواد تقوية هيكلية مهمة، يُستخدم بشكل متزايد في المباني في مناطق الزلازل. ستستكشف هذه المقالة بعمق الأداء الزلزالي لـشبكة فولاذية معززةفي المباني في مناطق الزلازل من أجل توفير مرجع لتصميم المباني.
1. تأثير الزلازل على هياكل البناء
للموجات الزلزالية تأثير ديناميكي قوي على هياكل المباني أثناء انتشارها، مما يُسبب تشوهات وتشققات، بل وحتى انهيارًا. في المناطق المعرضة للزلازل، يرتبط الأداء الزلزالي للمباني ارتباطًا مباشرًا بسلامتها ومتانتها. لذلك، أصبح تحسين مقاومة المباني للزلازل عنصرًا أساسيًا في تصميم وتشييد المباني.
2. دور ومزاياشبكة فولاذية معززة
شبكة فولاذية معززةهو هيكل شبكي منسوج من قضبان فولاذية متقاطعة، يتميز بالقوة والمتانة العالية وسهولة البناء. في المباني المعرضة للزلازل،شبكة فولاذية معززةيلعب بشكل أساسي الأدوار التالية:
تعزيز سلامة الهيكل:الشبكة فولاذية معززةيتم دمجها بشكل وثيق مع الخرسانة لتشكيل نظام قوة شامل، مما يحسن بشكل كبير من الصلابة الشاملة والأداء الزلزالي للهيكل.
تحسين اللدونة:الشبكة فولاذية معززةيمكن أن تمتص وتشتت الطاقة الزلزالية، بحيث يمكن للهيكل أن يخضع لتشوه بلاستيكي تحت تأثير الزلزال ولا يتضرر بسهولة، وبالتالي تحسين ليونة الهيكل.
منع توسع الشقوق:الشبكة فولاذية معززةيمكن أن يعمل بشكل فعال على الحد من توسع الشقوق الخرسانية وتحسين مقاومة الشقوق في الهيكل.
3. تطبيقشبكة فولاذية معززةفي التعزيز الزلزالي
في التعزيز الزلزالي للمباني في المناطق المعرضة للزلازل،شبكة فولاذية معززةيمكن استخدامها بعدة طرق، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ما يلي:
تعزيز الجدار:عن طريق إضافةشبكة فولاذية معززةداخل الجدار أو خارجه، يتم تحسين الصلابة الشاملة والأداء الزلزالي للجدار.
تعزيز الأرضيات:يضيفشبكة فولاذية معززةإلى الأرضية لتعزيز قدرة التحمل ومقاومة التشقق للأرضية.
تعزيز عقدة العمود الشعاعي:يضيفشبكة فولاذية معززةفي عقدة العمود الشعاعي لتحسين قوة الاتصال والأداء الزلزالي للعقدة.
4. اختبار وتحليل الأداء الزلزالي لـشبكة فولاذية معززة
من أجل التحقق من الأداء الزلزالي لـشبكة فولاذية معززةفي المباني الواقعة في مناطق الزلازل، أجرى باحثون محليون وأجانب عددًا كبيرًا من الاختبارات والدراسات. وتُظهر نتائج الاختبارات أنشبكة فولاذية معززةيمكن أن يُحسّن بشكل كبير من حِمل الخضوع ومرونته، ويُقلل من درجة الضرر الذي قد يلحق به أثناء الزلازل. ويتجلى ذلك تحديدًا في الجوانب التالية:
تحسين حمل العائد:تحت نفس الظروف، يتم زيادة حمل الخضوع للهيكل مع الإضافةشبكة فولاذية معززةأعلى بكثير من الهيكل بدون إضافةشبكة فولاذية معززة.
تأخر ظهور الشقوق:تحت تأثير الزلزال، تتشكل شقوق في الهيكل مع إضافةشبكة فولاذية معززةتظهر لاحقًا ويكون عرض الشق أصغر.
تعزيز قدرة تبديد الطاقة:الشبكة فولاذية معززةيمكن أن تمتص وتشتت المزيد من الطاقة الزلزالية، بحيث يمكن للهيكل الحفاظ على سلامة جيدة في ظل الزلزال.
وقت النشر: ٢٩ نوفمبر ٢٠٢٤