با تلاش محققان کشور؛

فناوری جداساز لرزه‌ای بادوام بومی‌سازی شد

یکشنبه 5 خرداد 1398 - 16:30
کد مطلب: 1006397
ع

محققان دانشگاه صنعتی شریف موفق شدند با بهره گیری از فناوری جداساز لرزه‌ای محصولی تولید کنند که ایمنی لرزه‌ای تمام سازه‌ها در برابر زلزله را افزایش می‌دهد.

به گزارش گروه علم و فناوری ایسکانیوز، تمام خانه های روستا تخریب شده اند. تنها مشتی خاک به چشم می آید. انگار نه انگار تا چند ساعت پیش دختران کوچک دور حوض آب می چرخیدند و شادی کنان شعر می خواندند و آب بازی می کردند. تنها در چند دقیقه همه خوشی ها زیر خروارها خاک مدفون شد.

سالیانه وقوع زلزله در کشورهای مختلف جهان، تلفات جانی و مالی بسیاری بر جای می گذارد. محققان در کشورهای مختلف تلاش می کنند تا با طراحی سازه ها، ایمنی و دوام ساختمان ها در برابر زلزله را افزایش دهند. در این راه با بهره گیری از فناوری می کوشند از جان انسان ها، ساختمان ها ، پل ها و بناهای تاریخی حفاظت کنند. در این زمینه جداسازی لرزه ای یک روش کاربردی به منظور ارتقای عملکرد لرزه ای سازه هاست که در سال های اخیر به عنوان یک فناوری کارا و فراگیر در جهان پذیرفته شده است. این سامانه با استفاده از خاصیت انعطاف پذیری و جداکردن سازه از حرکات بستر، امکان محافظت اجزای سازه ای و غیر سازه ای را در برابر زلزله های شدید فراهم می کند. برای این که بتوان از کلیه بناها در برابر زلزله محافظت کرد، دو راهکار وجود دارد؛ یک راهکار این است که با شیوه‌های مختلف آنها را تقویت کرد که تحت عنوان "مقاوم‌سازی لرزه‌ای" اطلاق می‌شود. در راهکار دوم به جای تقویت ساختمان‌ها، از قطعاتی در زیر ستون استفاده می شود که انرژی زلزله را به سازه‌ها انتقال پیدا نکند.

مقاوم سازی سازه های قدیمی

استفاده از جداسازی لرزه ای نه تنها در اجرای سازه های جدید به کار می رود، بلکه در مقاوم سازی سازه های قدیمی نیز، به منظور بهبود عملکرد لرزه ای کاربرد دارد. تیم پژوهشی مرکز فناوری جداساز لرزه‌ای شریف فعالیت تحقیقاتی خود را از سال 1383 آغاز کرده است و هدف اصلی آن ارتقاء کارایی و تولید جداسازهای لرزه‌ای در داخل کشور بود.

این واحد فناور در مجتمع خدمات فناوری دانشگاه صنعتی شریف تحقیقات مهمی را در این حوزه انجام داده است. این گروه جداسازهایی را بر اساس فناوری روز دنیا ساخته اند. البته تمرکز آنها بیشتر روی ساخت جداسازهای لاستیکی با میرایی بالا بوده است.

علی بخشی مدیر این واحد فناور گفت: طراحی و ساخت جداسازهای لاستیکی با میرایی بالا توسط این واحد فناور انجام می شود. این جداسازها کاربرد گسترده ای دارند و در تمام سازه ها مانند بیمارستان ها، مراکز امداد، مدارس، مساجد و دانشگاه ها و همچنین مراکز زیربنایی کشور همانند مراکز مخابرات، پالایشگاه ها، نیروگاه ها و پل ها می توان از آنها استفاده کرد.

عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف ادامه داد: هر چند این جداساز که بیش از 97 درصد آن را لاستیک طبیعی تشکیل می دهد، ظاهر ساده ای دارد اما تولید آن از فناوری پیچیده ای برخوردار است. همانطور که می دانیم، لاستیک به تنهایی در برابر وزن ساختمان مقاومت بالایی ندارد، بنابراین باید راهی پیدا کرد که از له شدن لاستیک زیر بار قائم ساختمان جلوگیری کند. در عین حال انعطاف این ماده را برای جذب حرکات افقی حفظ کند. راه حل در استفاده از صفحات فولادی یا الیاف کربنی است که به صورت افقی مابین لایه های لاستیک قرارگرفته و در فشار و دمای معین برای ایجاد یکپارچگی پخته شده اند.

ساخت جداسازهای لرزه‌ای با مواد جدید

به گفته وی، یکی از سخت ترین بخش های فنی کار را می توان یکپارچه کردن صفحات مسلح کننده با ماده لاستیکی دانست. بدلیل اینکه صفحات فولادی از مقاومت و سختی بالا و قیمت پایینی برخوردارند، از گزینه های اصلی برای تسلیح لاستیک محسوب می شوند. ولی به سادگی با ماده لاستیکی یکپارچه نمی شوند. ضمن آنکه در محیط های شیمیایی مثل برخی کارخانه ها به سرعت دچار خوردگی می شوند. الیاف کربن راه حل دیگری است که هر چند قیمت بالاتری دارد اما یکپارچگی آن با لاستیک به صورت بهتری انجام شده و در مقابل خوردگی هم بسیار مقاوم است.

بخشی استفاده از الیاف پلی آمید را راه حل دیگری دانست و گفت: این ماده برای نخستین بار در این پروژه به کار گرفته شده و نتایج بسیار خوبی به دنبال داشته است. پلی آمید هر چند نسبت به فیبر کربن از مقاومت کمتری برخوردار بوده اما بسیار مقرون به صرفه است و یکپارچگی بیشتری با لاستیک دارد.

وی همچنین بیان کرد: یکی از مناسبترین آمیزه‌های الاستومری برای ساخت جداسازهای لرزه‌ای، آمیزه الاستومری بر پایه لاستیک طبیعی است؛ لیکن مهم‌ترین نقطه ضعف لاستیک طبیعی، طول عمر پایین آن ناشی از ضعف در برابر اکسایش و ازن است. این نقطه ضعف از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، چراکه اصولاً طول عمر این قطعات از عمر مفید سازه‌های مرتبط با آن به مراتب کمتر بوده و در طول عمر بهره‌برداری سازه نیاز به تعویض آن‌ها است که این امر ضمن دشواری فراوان، هزینه‌های زیادی را دربر دارد.

بخشی به دستاور اخیر این پژوهش اشاره کرد و گفت: ضمن بهره‌گیری از خواص مناسب و مورد نیاز لاستیک طبیعی در مغزه جداساز، از یک آمیزه الاستومری مقاوم در برابر عوامل تاثیرگذار بر طول عمر به عنوان لایه محافظ استفاده شد. این آمیزه بر پایه لاستیک مصنوعی قرار دارد که از ویژگی‌های مهم آن مقاومت بالا در برابر اکسیژن و ازن است. یکی از چالش‌های تولید این جداساز ترکیبی، سازگار نبودن دو لاستیک در پخت و مشکلات ناشی از آن در تولید محصول یکپارچه در فصل مشترک دو لایه لاستیکی است که این مشکل با استفاده از تکنیک‌های فنی بر طرف شد. مهمترین مزیت این روش ابداعی، امکان‌پذیر کردن اتصال دو آمیزه الاستومری ناهمسان (ناهم‌پخت) است. استفاده از فرمول جدید و ساخت جداساز با استفاده از آمیزه الاستومری لاستیک طبیعی (در هسته) و لاستیک مصنوعی (در دورپیچ) سبب می‌شود به دلیل مقاومت اکسایشی و ازنی بسیار خوب دورپیج، لاستیک هسته از این دو عامل مهم تاثیرگذار بر طول عمر محفوظ مانده و عمر قطعه جداساز به چند برابر افزایش یابد.

مجتمع خدمات فناوری شریف با هدف حمایت، گردهم آوری و هم افزایی میان واحدهای خدمات فناوری دی ماه سال 92 با حضور سورنا ستاری معاون علمی و فناوری رییس جمهوری افتتاح شد. البته با توجه به تاثیر آن در ترویج فرهنگ کسب و کار‌های دانش بنیان با حمایت صورت گرفته از سوی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری فاز دوم آن نیز در دی ماه سال 1394 به بهره‌برداری رسید.

326 / 156

نظرات

1- لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
2- نظرات حاوی مطالب توهین‌آمیز یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران و مغایر با قوانین کشور منتشر نمی‌شود.
3- نظرات پس از تایید منتشر می‌شود.

ایسکاTV

اخبار پر بازدید

آخرین اخبار