مقاوم سازی بیمارستان ها با مهاربند کمانش تاب

19 May 2019| بانک مقالات| نویسنده: |
olive-view-hospital-after-the-1971-sylmar-earthquake
بیمارستان olive view بعد از زلزله سیلمار در سال 1971

متاسفانه با پیشرفت تکنولوژی و بهبود آیین نامه های لرزه ای  هنوز هم شاهد آسیب پذیری بیمارستان ها به عنوان حیاتی ترین سازه در حین وقوع زلزله و بعد از آن هستیم. بیمارستان نه تنها باید با الزامات عملکرد ایمنی مطابقت داشته باشد، بلکه باید پس از یک رویداد شدید، مانند یک زلزله شدید، همچنان عملکرد بی وقفه خود را حفظ نماید. تکنیک های مختلفی برای مقاوم سازی سازه ها، از طریق حفظ پاسخ سازه پایین تر از آستانه قابل قبولی وجود دارد. در این میان مهاربند کمانش تاب (BRB) به عنوان سیستم کنترلی که می تواند هم برای طراحی سازه و هم مقاوم سازی سازه های موجود (بتنی و فولادی) استفاده شود، ابزاری کم هزینه و قدرتمندی برای مقاوم سازی سازه بیمارستان می باشد.

بیمارستان کلیدی ترین سازه مدیریت بحران پس از زلزله

بیمارستان ها بنا به خدماتی که ارائه می دهند، به عنوان یکی از مهم ترین سازه های جامعه بشری به شمار می آیند؛ ازین رو، دولت ها هزینه زیادی را سالانه صرف این سازه ها می کنند. همچنین، آیین نامه های طراحی لرزه ای ظرفیت ذخیره بیشتری را برای این سازه ها نسبت به سایر سازه ها در نظر میگیرند. با این حال، هنوز هم در خلال زلزله های شدید، آسیب های بزرگی نظیر واژگونی، وقفه دائمی یا موقت در عملکرد آن ها و غیره در بیمارستان ها دیده می شود. دقیقا پس از وقوع زلزله است که خدمات بیمارستان بیشترین تقاضا را دارد و متأسفانه شکست در ارائه این خدمات می تواند منجر به پیامدهای فاجعه باری شود. لذا، استفاده از تکنولوژی های کنترلی می تواند نقش به سزایی در کاهش آسیب به سازه و عملکرد بیمارستان داشته باشد.

از سوی دیگر، دولت ها و سازمان های بین المللی متوجه شده اند که هزینه تعمیر یک بیمارستان می تواند بسیار گران تر از هزینه جایگزینی کامل آن باشد. به عنوان مثال، شعار کمپین جهانی کاهش آسیب پذیری (WDRC) سازمان ملل به قرار مقابل می باشد “پر هزینه ترین بیمارستان، بیمارستانی است که به طور کامل تخریب شده باشد”. این بیانیه به نظر منطقی می باشد زیرا علاوه بر هزینه تعمیر، خرابی ها، از دست دادن زمان و سایر آسیب های غیرقابل شمارش مربوط به خدمات غیرمستقیم آن بسیار زیاد است. بنابراین، استفاده از تکنولوژی ها و استراتژی های کنترلی  می تواند به عنوان یک منبع مهم برای کاهش آسیب های وارده ناشی از بلایای طبیعی آتی محسوب شود.
WDRC معتقد است که مقاوم سازی بیمارستان می تواند هزینه ای حدود 4٪ بیشتر از هزینه اولیه اش داشته باشد. این استدلال در حالی مطرح می شود که در بیمارستان سهم هزینه خود سازه به تنهایی می تواند حدود 20٪ از هزینه اولیه را شامل شود، در حالی که از طرف دیگر سهم عناصر غیر سازه ای می تواند تا 80٪ نیز باشد.

با توجه به مشکلات ناشی از زمین لرزه در سازه ها، محققان سیستم های مختلف کنترل لرزه ای با هدف کاهش تلفات را پیشنهاد کرده اند. یکی از مؤثرترین سیستم های کنترل، مهاربند کمانش تاب (BRB) می باشد. این سیستم قادر می باشد تا میزان قابل توجهی از انرژی ورودی به سازه را با استفاده از رفتار هیسترتیک پایداری (متقارن در فشار و کشش) مستهلک کند. یکی دیگر از مزایای مهاربند کمانش تاب این است که آن ها می توانند به عنوان فیوز در سازه عمل کنند، بدین صورت که با رسیدن به حد تنش تسلیم خود اجازه نمی دهند که نیرو در سایر اعضا بالاتر رود و نیز پس از زلزله به راحتی و بدون تهدیدی برای عملکرد سازه تعویض می گردند.

buckling restrained brace

بیمارستان های مجهز به مهاربند کمانش تاب

در ادامه به بررسی برخی از بیمارستان های مجهز به مهاربند کمانش ناپذیر می پردازیم:

بیمارستان سانتا کلارا مجهز به مهاربند کمانش ناپذیر
بیمارستان سانتا کلارا محهز به مهاربند کمانش تاب

1- بیمارستان Kaiser Santa Clara

این بیمارستان 360 تخت خوابه به مساحت 24712 مترمربع واقع در ایالت کالیفرنیا می باشد. سایت بیمارستان سانتا کلارا در میان دو گسل سن آندریاس در غرب و گسل هی وارد در شرق قرار گرفته است، در نتیجه بار لرزه ای و احتمال آسیب های ناشی زلزله حوزه نزدیک گسل برای این سازه بسیار بالا می باشد. در راستای بهبود رفتار لرزه ای بیمارستان سانتا کلارا در سال 2002، این بیمارستان به 120 مهاربند کمانش تاب مجهز گردیده است.­­

مهاربند کمانش تاب بیمارستان Intermountain،مهاربند کمانش ناپذیر

2- بیمارستان Intermountain

بیمارستان Intermountain به مساحت 124044 مترمربع واقع در ایالت یوتا آمریکا، مجموعه ای با تکنولوژی بالا و شامل 6 ساختمان می باشد، که دو تا از آن ها به یکدیگر متصل می باشند. بزرگترین ساختمان این مجموعه، ساختمانی 16 طبقه می باشد. با توجه به قرار گیری این بیمارستان در ناحیه ای با خطر لرزه خیزی بالا، برای تامین امنیت لرزه ای این ساختمان از 646 مهاربند کمانش ناپذیر بهره گرفته شده است.

3- ساختمان شماره 100 بیمارستان کهنه سربازان سیاتل

این بیمارستان در سال 1980 میلادی طراحی گردیده است و در واقع مجموعه ای متشکل از 6 ساختمان می باشد که به وسیله اتصالات لرزه ای از یکدیگر جدا گردیده اند. در سال 2002 در بخش هایی از این مجموعه آسیب های سازه ای مشاهده گردید. در نهایت به منظور بهبود رفتار لرزه ای این مجموعه تمامی مهاربند های این مجموعه با مهاربند کمانش ناپذیر تعویض گردید.

در ویدئو مقابل می توانید مراحل تعویض مهاربند های این ساختمان را با مهاربند کمانش ناپذیر مشاهده فرمایید. تمامی مراحل فوق در حالی رخ می دهد که سایر بخش های بیمارستان فعال می باشد.

* استفاده از مطالب این صفحه با ذکر منبع و لینک مستقیم به آن، بلامانع است.