지진을위한 기본 격리 시스템 : 원칙, 유형, 장점 및 응용 프로그램에 대한 개요

지진이나 지구 쇼만 자체는 재앙이 아니며, 지상 운동, 때로는 폭력으로 인한 자연 현상입니다. 이들은 표면파를 생성하여지면이 진동하고 구조물이 상단에 서 있습니다. 이러한 진동의 특성에 따라지면은 균열, 균열 및 정착지가 발생할 수 있습니다. 생명 손실의 위험은 지진 디자인에 매우 심각한 차원을 추가하여 구조 엔지니어에게 도덕적 책임을집니다. 최근에는 구조에 작용하는 지진력을 줄이거 나 지진 에너지의 일부를 흡수하기 위해 많은 새로운 시스템이 개발되었습니다.
가장 널리 구현되고 허용되는 지진 보호 시스템 중 하나는 기본 격리입니다.

기본 격리는 지진이 발생하기 쉬운 지역에서 가장 널리 받아 들여지는 지진 보호 시스템 중 하나입니다. 그것은 잠재적으로 위험한 지상 운동에서 구조를 본질적으로 분리하여 지진의 영향을 완화시킵니다. 지진 분리는 설계 전략으로, 지상 운동의 손상 효과를위한 구조를 풀어줍니다. 분리라는 용어는 구조와지면 사이의 상호 작용을 감소시키는 것을 의미합니다.

지진 분리 시스템이 구조 아래에 있으면 "기본 분리"라고합니다.
분리 시스템의 다른 목적은 추가 에너지 소산 수단을 제공하여 상부 구조로의 전송 된 가속도를 줄이는 것입니다. 디커플링을 통해 건물은 지진에 대한 반응을 향상시켜 건물이보다 유연하게 행동 할 수 있습니다. 베이스 격리의 개념은 마찰이없는 롤러에 놓여있는 건물의 예를 통해 설명됩니다. 땅이 흔들리면 롤러가 자유롭게 굴러 지지만 위의 건물은 움직이지 않습니다.
따라서 땅의 흔들림으로 인해 건물로 힘이 전달되지 않습니다. 간단히 말해서 건물은 지진을 경험하지 않습니다.

베이스 격리의 개념은 마찰이없는 롤러에 놓여있는 건물의 예를 통해 설명됩니다. 땅이 흔들리면 롤러가 자유롭게 굴러 지지만 위의 건물은 움직이지 않습니다. 따라서 땅의 흔들림으로 인해 건물로 힘이 전달되지 않습니다. 간단히 말해서 건물은 지진을 경험하지 않습니다.
이제 동일한 건물이 측면 움직임에 대한 저항을 제공하는 유연한 패드에 놓여 있다면, 지상 흔들림의 일부 효과는 위의 건물로 옮겨 질 것입니다.
유연한 패드를 기본 분리기라고하는 반면,이 장치를 사용하여 보호 된 구조는 기본 분리 된 건물이라고합니다. 기본 격리 기술의 주요 특징은 구조의 유연성을 도입한다는 것입니다.

특정 건물에 가장 적합한 장치를 식별하려면 신중한 연구가 필요합니다. 또한 기본 분리가 모든 건물에 적합하지는 않습니다. 기본 격리에 가장 적합한 구조는 아래의 단단한 토양에 놓인 저지대에서 중기 건물입니다. 부드러운 토양에 놓인 고층 건물이나 건물은 기본 분리에 적합하지 않습니다.

기본 격리의 기본 원칙은 건물의 응답을 수정하여 이러한 움직임을 건물로 전송하지 않고지면이 건물 아래로 이동할 수 있도록하는 것입니다. 완벽하게 견고한 건물은 기간이 0입니다. 지면이 움직일 때 구조에서 유도 된 가속도는지면 가속과 같을 것이며 구조와 접지 사이에 상대적 변위가 0이됩니다. 구조와 접지는 같은 양으로 이동합니다. 완벽하게 유연한 건물에는 무한한 기간이 있습니다.
이러한 유형의 구조의 경우, 구조 아래의지면이 움직일 때 구조에서 가속도가 0 가속도가 발생하고 구조와 접지 사이의 상대적 변위는지면 변위와 동일합니다. 따라서 융통성없는 구조는 구조가 움직이지 않을 것이며, 땅은 의지합니다.

격리 시스템의 기본 요구 사항입니다
1). 유연성
2). 제동
3). 수직 또는 기타 서비스 부하에 대한 저항.

기본 분리 기술을 사용한 구조의 지진 보호 다음 조건이 충족되는 경우 일반적으로 적합합니다.
1. 하위 토양은 긴 기간지면 운동의 우세를 생성하지 않습니다.
2. 구조는 충분히 높은 열 부하와 함께 상당히 관여합니다.
3.이 사이트는 200mm 이상의 기본에서 수평 변위를 허용합니다.
4. 바람으로 인한 측면 하중은 구조 중량의 약 10% 미만입니다.
 

· 지진이 고정 기본 구조에 영향을받는 경우 그 시점에서 구조가 지진에 대해 방어되지 않습니다.
· 그러나 기본 분리 구조에서 구조물에 지진이 영향을 받으면 건물 건물이 지진에 대해 매우 잘 방어되고 있습니다.
· 고정 구조에서 구조는지면 움직임으로 움직입니다.
· 분리 된 구조에서 구조는지면 움직임으로 움직이지 않습니다. 그러나 격리 베어링은지면 움직임으로 움직입니다. 그래서 우리는 구조가 안전하다고 말할 수 있습니다.

지진 고립기

엘라스토머 절연체
▶ 선형 천연 고무 베어링 (LNR)
▶ 낮은 감히 고무 베어링
▶ 리드 루버 베어링 (LRB)
▶ 고진도 고무 베어링 (HDR)

슬라이딩 아이솔레이터
▶ 탄력성 마찰 시스템
▶ 마찰 진자 시스템 (FPS)

이들은 강판 사이에 결합 된 얇은 층에서 천연 또는 합성 고무의 수평 층으로 형성된다.
강판은 고무 층이 부풀어 오는 것을 방지하므로 베어링은 작은 변형만으로 더 높은 수직 하중을지지 할 수 있습니다.
일반 엘라스토머 베어링은 유연성을 제공하지만 큰 댐핑은 없으며 서비스 하중 하에서 움직일 것입니다.

1, 저축 천연 고무 베어링 (LDR)
감쇠 비율=2% ~ 3%
제조는 쉽습니다.
응답은 강하게 민감한 온도, 하중 및 노화 속도.
전단 변형은 최대 100%를 초과합니다.

2, 높은 댐핑 천연 고무 베어링 (HDR)
외출 카본 블랙, 오일 또는 수지 및 기타 필러를 추가하여 댐핑이 증가합니다.
최대 전단 변형=200 ~ 350%
댐핑 비율=10} 100% 전단 변형에서 20%
효과적인 댐핑은 다음에 따라 다릅니다.
· 하중의 속도
·로드 기록
· 온도

3, 납 고무 베어링 (라미네이트 고무 베어링) (LRB)
리드-루버 베어링 또는 리드 코어 고무 베어링은 엘라스토머 베어링의 사전 형성 된 구멍에 장착 된 리드 플러그 강제로 형성됩니다. 리드 코어는 서비스 하중 하에서 강성 및 높은 측면 하중 하에서 에너지 소산을 제공합니다. 내부 심보다 두꺼운 상단 및 하단 강판은 장착 하드웨어를 수용하는 데 사용됩니다. 전체 베어링은 환경 보호를 제공하기 위해 덮개 고무에 싸여 있습니다.
낮은 측면 하중 (예 : 작은 지진, 바람 또는 교통 부하)에 노출되면 리드 고무 베어링은 측면 및 수직으로 뻣뻣합니다.
측면 강성은 리드 플러그의 높은 탄성 강성과 수직 강성 (모든 하중 수준으로 유지)이 베어링의 강철 루버 구성으로 인해 발생합니다.

4, 슬라이딩 아이 필자
두 번째로 일반적인 분리 시스템은 구조의 기초와 기본 사이의 슬라이딩 요소를 사용합니다.
슬라이딩 곡선 표면을 만들어 높은 장력 스프링 또는 적층 고무 베어링으로.
이러한 메커니즘은 구조를 평형 위치로 되돌릴 수있는 복원력을 제공합니다.
4a. 평평한 슬라이딩 절연체 (탄력성 마찰 시스템)
두 가지 유형의 평평한 슬라이딩 아이 필자 :
· 최근에는 용량이 있습니다
· 최근의 용량없이
1). 최근에 제출 용량이없는 슬라이딩 아이디 레이터
이것은 수평 슬라이딩 표면으로 구성되어 슬라이딩 성분과 스테인리스 스틸 사이의 정의 된 마찰을 통해 변위 및 에너지를 소산 할 수 있습니다.
슬라이딩 구조의 한 가지 특별한 문제는 주요 지진 후 발생하는 잔류 변위입니다.
2). 최근의 용량을 갖는 슬라이딩 아이디 레이터
슬라이딩 절연체와 비교하여, 최근의 용량을 갖는 슬라이딩 분리 pendula (SIPS)에는 오목한 슬라이딩 플레이트가 있습니다.
기하학으로 인해 각 수평 변위는 차단기의 수직 이동을 초래합니다.
상부 구조에 의해 저장된 잠재적 에너지는 상단으로 밀려 나가고 최근에 베어링을 중립 위치로 자동으로 만듭니다.
그것들은 수평으로 유연하게 유지되고, 에너지를 소멸 시키며, 최근 상부 구조를 중립 위치로 만들어냅니다.

4B. 구형 슬라이딩 절연체 (롤러) (마찰 진자 시스템) (FPS/FPB)
마찰 진자 시스템은지면 모션이 임계 값 수준을 초과 할 때 서로에 대해 슬라이드하는 구형 슬라이딩 표면에서 구조의 무게가지지되는 슬라이딩 분리 시스템입니다.

기본 분리 시스템을 설치 해야하는 것은 건물이지면, 일반적으로 100mm 이상의 수평으로 이동할 수 있다는 것입니다.
가장 일반적인 구성은 아이솔레이터 바로 위에 다이어프램을 설치하는 것입니다.
건물에 지하실이있는 경우 옵션은 지하실 기둥과 벽의 상단, 하단 또는 중간 높이에 차기 장치를 설치하는 것입니다.

1. 구조의 지진 수요를 줄여 구조 비용이 줄어 듭니다.
2. 지진 중 덜 변위.
3. 구조물의 안전성을 향상시킵니다
4. 지진 중에 발생한 손해를 줄였습니다. 이것은 이벤트 후 구조의 성능을 유지하는 데 도움이됩니다.
5. 지진 하중 하에서 구조의 성능을 향상시킨다.
6. 재산 보존

· 효율적인 방식으로 구현하기 어려운 도전.
· 건물 변위에 대한 허용.
· 고층 건물에 비효율적입니다
· 건물에는 부드러운 토양에 놓여있었습니다.
 

1. 다리의 기본 분리
2. 중요한 건물의 기본 격리
3. 역사적 구조의 응답 강화
4. 기계 분야의 분리

지진 기본 분리 방법은 지진 저항성 설계의 신뢰할 수있는 방법으로 입증되었습니다.
이 방법의 성공은 대부분 분리 장치의 개발과 적절한 계획에 기인합니다.
적응성 분리 시스템은 광범위한 지진 사건 중에 효과적이어야합니다.
다양한 지진 운동이 발생할 수있는 근거리 지역과 같은 상황에 대한 솔루션을 찾기위한 노력이 필요합니다.