جداساز سربی لاستیکی (LRB)

تکیه‌گاه سربی لاستیکی (Lead Rubber Bearing) یا همان جداساز لرزه ای LRB ، در حال حاضر رایج‌ ترین جداساز لرزه‌ ای در دنیا است. جداساز سربی لاستیکی LRB در سال ۱۹۷۴ توسط دانشمند نیوزیلندی، دکتر بیل رابینسون (بنیانگذار شرکت رابینسون سایزمیک) اختراع شد و برای اولین بار در سال ۱۹۸۱ در ساختمان ویلیام کلیتون در شهر ولینگتون نیوزیلند، مورد استفاده قرار گرفت.  این نوع جداساز لرزه ای در کشورهای لرزه‌ خیزی چون نیوزیلند، ژاپن، ایالات متحده، کره جنوبی و ترکیه، چند دهه‌ ای است به عنوان کارآمدترین تکنولوژی کنترل ارتعاشات لرزه‌ ای شناخته می‌ شود و تاکنون در بیش از ۱۰۰۰۰ سازه در دنیا به کار رفته است. سازه‌ های جداسازی لرزه ای شده با جداساز لرزه ای LRB در زلزله‌ های مخربی چون لوماپریتا (۱۹۸۹)، نورثریج (۱۹۹۴)، کوبه‌ (۱۹۹۵)، دارفیلد (۲۰۱۰) و کرایست چرچ (۲۰۱۱)، توهوکو (۲۰۱۱) و …، عملکرد بسیار مطلوبی داشته و بدون خسارت باقی مانده‌ اند. بیمارستان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و بیمارستان زنان کریستچرچ واقع در نیوزیلند، از جمله‌ی این سازه‌ ها است.

این تکیه‌ گاه متشکل از لایه‌های لاستیک طبیعی و فولاد است که به طور یکی در میان قرار گرفته‌اند. یک یا چند میله‌ی سربی نیز در میان آن وجود دارد. علاوه بر این پیرامون این جداگر لرزه ای لایه‌ ای محافظ جهت تضمین پایداری محیطی و افزایش مقاومت در برابر حرارت، تعبیه شده است.

همانطور که در فیلم مقابل مشاهده می کنید، در این ساختار لاستیک وظیفه‌ ی ایجاد ترازی نرم و همچنین بازگرداندن سازه به محل اولیه را دارد و ورقه‌ های فولادی سبب افزایش سختی قائم برای تحمل بار ثقلی می‌ شود. در نتیجه می‌ توان جداسازهایی با ظرفیت ثقلی تا ۴۰۰۰ تن، طراحی و تولید نمود. همچنین جداساز لرزه ای LRB را می‌ توان برای تحمل جابجایی هایی بیش از ۷۰ سانتی‌ متر طراحی و تولید نمود.
در این سامانه هسته سربی وظیفه استهلاک انرژی زلزله را به واسطه مکانیزم فلزی ـ تسلیمی، بر عهده دارد. به این ترتیب می‌توان در تراز جداسازی لرزه‌ای، میرایی سازه را تا بیش از ۳۰% میرایی افزایش داد. سرب در برابر بار باد صلبیت ایجاد کرده و به محض آن­که در حین زلزله تسلیم شده و شبکه ­ی بلوری ­اش را بازسازی می ­کند، مقادیر زیادی از انرژی را مستهلک می ­کند. جداساز سربی لاستیکی در طی توسعه اش به جهت اطمینان از رضایت­بخش بودن عملکرد کوتاه مدت و دراز مدت، تحت دوره ­هایی از آزمایش ­های سختگیرانه قرار گرفته است. در طی دهه‌ های گذشت، جداساز لرزه ای LRB به صورت گسترده‌ای در سراسر دنیا مورد آزمایش قرار گرفته و دستورالعمل‌ های بسیار کاملی برای طراحی و مدلسازی آن فراهم شده است. آزمایش‌ های صورت گرفته، عملکرد مناسب LRB را در دماهایی مختلف در بازه‌ی ۳۵- تا ۴۵ درجه نشان داده است. همچنین آزمایش‌ های مقاومت در برابر آتش‌سوزی، دوام LRB را به مدت ۴ ساعت در برابر حرارت آتش گزارش کرده است.

اولین استفاده اصولی از روش جداسازی لرزه ­ای

بنا به آنچه در ادبیات فنی جداسازی لرزه­ ای آمده است، اولین به کارگیری روش جداسازی لرزه­ ای در دنیا که شامل تمامی ملزومات مورد نیاز این روش می ­شد، توسط رابینسون و در ساختمان ویلیام کلیتون واقع در پایتخت نیوزیلند در سال ۱۹۸۱ صورت گرفته است که بعدها تبدیل به ساختمان وزارت بهداشت نیوزیلند شد. دوره تناوب طبیعی این ساختمان در حالت پایه ثابت ۰/۳ ثانیه بود و با جداسازی لرزه ای دوره تناوبش در حالت پیش از تسلیم سرب به ۰/۸ ثانیه و در جابجایی طرح و پس از تسلیم سرب یه ۲ ثانیه (دوره تناوب جداسازی لرزه ای) رسید. میرایی مؤثر نیز برای جابجایی طرح به مقدار ۲۴% در تراز جداسازی رسیده است. پس از ۳۰ سال از زمان نصب، دو عدد از تکیه گاه ها از زیر ساختمان خارج و تحت آزمایشات بارگذاری قرار گرفت تا اثر گذر زمان در رفتار آن بررسی شود. نتایج کاملاً رضایت بخش و در محدوده رواداری های آیین نامه ای بود.