רעידות אדמהם הנובעים משימוש במשככים לשיפור עמידות מבנה בעומסי

מ"דורון שלו הנדסה בע, ר דורון שלו"ד

האם נכון להשתמש ". חיזוק מבנים לעמידה בעומסי רעידות אדמה: "בקרב הציבור הרחב וגם ציבור המהנדסים שגור הביטוי

?מבנה לעמידה בעומסים סיסמייםכאשר ברצוננו לשפר עמידות " חיזוק"בביטוי ההנדסי

בהקשר לעומסים סיסמיים מדובר בדרך . משמעות החיזוק הינה הוספת אלמנטים מבניים או הגדלת חתך של אלמנטים קיימים

חיזוק של רכיבים אנכיים נוספים , בנוסף. כלל בהוספת קירות גזירה כלומר תוספות יציקה של קירות או בצמוד לקירות קיימים

כאשר הטיפול במבנה בהקשר לעמידותו לעומסי רעידות אדמה משולבת בתוספת . שטחי חתך של עמודים קיימים כגון הגדלת

ניתן להבין את הצורך בחיזוק ותוספת אלמנטים אנכיים מאחר והללו ישמשו מן 83א "מפלסים כגון התנהלות במסגרת תמ

.הסתם לתמיכת תוספות הבנייה מעל

כאשר אנו מנתחים את תגובת המבנה ? השתמש באופציית החיזוק וההקשחההאם נכון ל, אם נתעלם מנושא תוספות בנייה

?כוחות? האם אכן זו התופעה. לעומסים סיסמיים אנו מדברים על העברת כוחות מן הקרקע אל המבנה

פעה שהיא ם נבחן את התוא. אל המבנה אשר יסודותיו נטועים בה תנועהובתוך כך מעבירה נעההקרקע , בעת רעידת אדמה

אם נוכל לטפל במעבר התנועה . ניתן להצביע על טיפול פיזיקלי קוהרנטי יותר מחיזוק, מאחר והיא תלויה בזמן דינמית בעיקרה

על ידי מעבר התנועה האנרגיה האדירה היווצרות מן הקרקע אל המבנה מן הסתם ניתן פתרון שורשי יותר וישיר יותר לנסיבות

.מן הקרקע למבנה

מדובר על רכיב הריסון . חן פתרון הנשען על אלמנטים אחרים ממרכיב הקשיחות הכלול במשוואות התנועהלשם כך נב

:במשוואת התנועה בצורתה הבאה

:כאשר

F(t) הינו כח דינמי כלומר תלוי זמן ,t.

m - מסה

c - ריסון

k - קשיחות

x – תאוצה –שתי נקודות , מהירות -נקודה אחת . בזמן נקודה מעל מציינת נגזרת. קואורדינטת תנועה.

.מקדם המהירות במשוואה, cכלומר השינוי המוצע במבנה עוסק במרכיב

נקדים ונאמר כי הפרקטיקה המודרנית מראה ששימוש בריסון לא לינארי יעיל ואפקטיבי בהרבה ולכן נשנה את משוואת התנועה

:לתצורה הבאה

בדרך כלל מדובר בערכים של . (אי לינאריות) 1ופחות מ ( לינאריות) 1אשר מקבל ערכים של αכלומר אי לינאריות המבוטאת ב

.3.0או 3.8

קים הידראוליים המכילים 'מדובר במעין ג? מה הם המשככים אשר באופן מעשי מתאימים למשוואת התנועה בהקשר לנושא דנן

העיקרון הפיזיקלי בהפעלת משככים הינו . ק בעת הנעתו עקב תנועת תחתית המבנה'אשר משכך את תנועת הג חומר ויסקוזי

נוצרת תנועה , בראש ובראשונה. בתוך נתיב דרכה מתחתית המבנה אל ראשו דרך מכלול האלמנטים המבניים בזבוז אנרגיה

.של תנועת המבנה( סוןרי)בפאזה שונה בין המשככים לבין המבנה ובכך נוצרת מעין עצירה

לצורך שיפור עמידותו בעומסים , להלן מספר תמונות המציגות אפשרויות הצבת משככים במבנה קיים או מבנה חדש תוך בנייתו

.סיסמיים

.המשככים הינם אלכסוניים בין פרטי חיבור ייעודיים בקצות עמודים. לס'לוס אנג, משככים במבנה אוניברסיטה בספולבדה

.כאשר משלימים אותו שני מוטות פלדה אלכסוניים לקבלת הכוחות בצמתים, נקרא שברון, במשכך אופקישימוש

.התקנת משככים אלכסוניים בסדרת קומות לגובה המבנה

.פרט חיבור בקצה משכך

מבנה קיים עוסק בבדיקה ושיפור עמידות תקן ה. על ידי ועדת מומחים בראשותי 3118י "בימים אלה נערכת רביזיה בת

בגרסת הרביזיה תופיע התייחסות לאלמנטים מודרניים בשימוש בינלאומי במבנים למטרת שיפור עמידות . לעומסים סיסמיים

למטרות ( CFRP)בין היתר תוכנס לתקן התייחסות לשימוש במשככים כמו גם שימוש בחומרים מרוכבים . לעומסים סיסמיים

.חיזוק והקשחה

ניתן לבחון את היעילות , כון לתופעה של העברת תנועה מהקרקע למבנה תוך שימוש במשככיםמעבר למענה הפיזיקלי הנ

בכך שנחסכות עבודות יציקה והפרעה לפעילות התקינה , והיתרון הרב לשימוש בשיטה זו על פני שיטות הטיפול הקיימות היום

.של המבנה

תוך עבודה באלמנטי פלדה מקומיים ואליהם מצרפים את מייצרים מחברים מתאימים בצמתים נבחרים במבנה , במקום כל אלה

אם נבחן את ההשפעה שיש לעבודות מעין אלה על מבנים . עבודה מהירה ונקייה. המשככים כאלמנטים ייעודיים מוכנים מראש

גני , ספר נבין את היתרון הרב עבור מבנים כגון בתי –בהם זמינות וחוסר הפרעה לפעילות רציפה ותקינה היא הגורם המכריע

.מבני משרדים ובעצם כל מבנה ציבור פעיל, בתי חולים, ילדים

מבנים אלה כוללים חדרי ניתוח . בימים אלה אנו מתחילים ביישום משככים לא לינאריים במספר מבנים בבית חולים איכילוב

וללא שינויים במבנה עבודת יישום המשככים תעשה ללא הפרעה לפעילות השוטפת של חדרי הניתוח והמרפאות. ומרפאות

.הפנימי הפונקציונלי של בית החולים

תכנון מערך המשככים נבחן דרך אנליזות תגובה דינמית על מודל מתמטי המייצג נאמנה את המבנה המיועד לטיפול תוך ייצוג

של ערך רצוני המשככים באלמנטים מתמטיים ייעודיים למטרה זו אשר מסוגלים לספק את ההתנהגות הלא לינארית תוך בחירה

.לחזקה של רכיב המהירות במשוואת התנועה

מוכיחה באופן , ללא משככים לתגובה של מבנה בו פוזרו משככים בצורה מושכלת as madeהשוואה בין תגובת המבנה הקיים

.מיתברור את יתרונות השימוש במשככים וכן את האופן בו ניתן לשלוט בתגובת המבנה בעת תנועת הקרקע בפעילות סיס