גורדי שחקים מרקדים -ארכיפלג עתיר פעילות ססמית-הישגים הנדסיים

הבלוג נכתב על ידי בת - רגב

רגב טורס טיול מאורגן ליפן, רגב טורס טיולי איכות גיאוגרפיים ונסיעות השתלמות

גורדי שחקים מרקדים -יפן ארכיפלג - ססמי

הקומות הגבוהות של ערי יפן אוסקה יוקהאומה וטוקיו, שולטות בנופי העיר כמו עמודי ענק הנישאים מעלה ומביטים על תנועת הרחוב בדממה רועמת . המגדלים מספקים למתבונן תחושה שהם מעין giants בלתי ניתנים להזזה ויציבים כמו שמבנה מעשה ידי אדם יכול להיות. בעוד שהתנועה סואנת ורחובותיה של הבירה מתמלאות בתנועת אדם שוקקת, הנעים לאורך צמתי ענק של הולכי רגל כמו זה הידוע בקרוסינג שיבויה בטוקיו, המבנים עומדים קבועים ודוממים . אך נדרשת רק תזוזה אחת קטנה מתחת לרגליהם כדי לחשוף את הפרספקטיבה הזו כאשליה . בשונה ממראה עיניים של מבנים עומדים ללא תנועה עלינו לומר כי ביפן, גורדי שחקים חייבים אך ממש חייבים להיות מסוגלים לנוע , בתזוזה קלה , כמו בתנועות ריקוד קליל אט אט בלתי נראה ולשוב למקומם בחזרה בביטחה !

רעידת האדמה בקאנטו ב1923 הייתה אחד הארועים הקשים במה שקשור לפגיעה וקריסת מבנים בגין רעידת אדמה . עבור היפנים זה היה אחד הארועים המכוננים, בהחסטוריה של האדם ארועים כאלו הם טריגר ענק לשינוי ולחיפוש פתרונות , ארוע זה כמו גם העובדה שיפן היא מדינת ארכיפלג היושבת על לוחות טקטונים מנותקים העמידו בפני אדריכלים ומהנדסיים יפניים אתגר עצום להתמודדות עם הגיאוגרפיה היחודית ליפן היושבת על הרי געש והיא גם הפכה להיות המנוע הגדול להישגים האדירים שצברו מהנדסיה ואדריכליה בפיתוח טכניקות הנדסיות מגוונות להתמודדות עם איתני הטבע החזקים ביותר כצונאמי, רעידות אדמה, התפרצות הרי געש , הישגים אלו מעמידים את האדריכלות היפנית בשורה הראשונה בבנית גורדי שחקים עצומים שהם בטוחים יותר לחיי אדם וזאת תוך כדי כך שכל בניין הוא גם יצירת אומנות נפלאה בעצמה.

הטריגר הגדול

ב-1 בספטמבר 1923 נחשפו הפגיעות של טוקיו באופן חד משמעי. בשתי דקות עד הצהריים, רעידת אדמה בעוצמה של 7.9 בסולם ריכטר הפילה מבנים שלמים .

פגיעות וטלטלה סייסמית

תרשים המדגיש את תדירות ועוצמת רעידות האדמה באזור קאנטו אזור קאנטו, הכולל את מרכזי האוכלוסייה של טוקיו, יוקוהמה וקוואסאקי, הוא אחד המקומות הפגיעים ביותר מבחינה סיסמית על הפלנטה שלנו. עמוק מתחת למים של האוקיינוס ​​השקט, בערך 275 ק"מ מזרחית לטוקיו וזורם צפונה לאורך החוף המזרחי של יפן, הלוח הטקטוני האוקיינוס ​​השקט משתרך מתחת ללוח הטקטוני של צפון אמריקה-אוקהוצק. רעידות אדמה לאורך הגבול הרעידו את החוף המזרחי של יפן מהוקאידו בצפון, דרומה עד לאי איוו ג'ימה מאז הרבה לפני ההיסטוריה האנושית. הנחתה לאורך לוח זה גרמה לאחת מרעידות האדמה הגדולות ביותר ביפן, רעידת האדמה טוהוקו בעוצמה 9.0 ב-11 במרץ 2011.

מרכזי האוכלוסייה של מזרח יפן פגיעים גם לתנועות של שני לוחות טקטוניים אחרים שגרמו לרעידות אדמה הלוח הטקטוני של הים הפיליפיני והלוח הטקטוני האירו-אסיה. אזור ההפחתה שנוצר על ידי ההצטלבות של שני הלוחות הללו יושב בערך 100 ק"מ דרומית לטוקיו וחוצה למעשה את מפרץ סאגמי. תנועות הקשורות לשני הלוחות הטקטוניים הללו הובילו את רעידת האדמה ב-8.2 בעוצמה של ג'נרוקו משנת 1703 ואת רעידת האדמה הגדולה Kantō הגדולה בעוצמה של 7.9 משנת 1923. מחקר אחרון מצביע על כך שטוקיו פגיעה לרעידות אדמה המופעלות על ידי תנועה של עוד "לוחות טקטוניים מנותקים" "ממוקם ישירות מתחת למישור קאנטו עליו שוכנים היום טוקיו וכ-33 מיליון איש.

רעידת האדמה העצומה שזיעזה את חבל קאנטו יפן 1923 .

עבור מהנדסים יפניים ואדריכלים יפנים , או כל אדריכל הבונה ביפן , מוצב אתגר גדול מאוד להתמודדות עם איתני הטבע. כיום יפן אינה המקום הבטוח בעולם אך באמצעות מגוון שיטות הנדסיות גורדי השחקים של יפן עומדים ברף הגבוה ביותר המצויה בעולם בפני רעידות אדמה ופעילות ססמית זאת באמצעות טכנולוגיות ושיטות בניה המספקות למבנים שלה יציבות גבוהה תחת האדמה הרוטטת עליה הם מונחים , בפרק זה ננסה לשקף את הטכנולגיה והאמצעים באמצעותם גורדי השחקים של יפן נבנים תוך תפיסה שהם יוכלו להתמודד עם רעידת אדמה בעוצמות של 6-7 בסולם ריכטר.

רף גבוה - ל"עצב מבנים כדי להגן על חייהם של אנשים"

אך המגדלים של יפן הם לא בניינים רגילים. כל הבניינים - גם אם הם מבנים קטנים או ארעיים - חייבים להיות עמידים בפני רעידות אדמה במדינה, אומר ג'ון סאטו, מהנדס מבנים ופרופסור חבר באוניברסיטת טוקיו. הראשון הוא לעמוד בפני רעידות אדמה קטנות יותר, מהסוג שבניין עשוי לראות שלוש או ארבע פעמים במהלך חייו ביפן. בסדר גודל כזה, כל נזק הדורש תיקון אינו מקובל על פי הסטנדרטים והרף שהציבו לעצמם הרשויות ביפן. הבניין צריך להיות מתוכנן כל כך טוב שהוא יכול להימלט מרעידות האדמה הללו ללא פגע.

רמת החוסן השנייה היא עמידה בפני רעידות אדמה קיצוניות, שהן נדירות יותר. הרף נקבע על ידי רעידת האדמה הגדולה בקנטו של 1923. זו הייתה רעידת אדמה גדולה - בעוצמה 7.9 - שהרסה את טוקיו ויוקוהמה, והרגה יותר מ-140,000 בני אדם. עבור רעידות אדמה בעוצמה גדולה יותר מהמדד הזה, שימור מבנים בצורה מושלמת היא כבר לא המטרה. כל נזק שאינו גורם לנפגע אנוש מקובל. "אתה מעצב מבנים כדי להגן על חייהם של אנשים", אומר זיגי לובקובסקי, מומחה לסייסמיקה מאוניברסיטת קולג' בלונדון. "זו דרישת המינימום."

ביפן למודת ארועי רעידות אדמה החוקים הם דינמיים ומתשנים במידת הצורך הרף לעמידה בארועי רעידות אדמה ופעילות ססמית מותאם למציאות .

השנים החשובות שבהן תוקנו החוקים והתקנות, לשיפוט העמידות בפני רעידות אדמה של מבנים ביפן

1971

החמרת הסטנדרטים למבני RC

1981

אכיפת תקן עיצוב אנטי-סיסמי חדש

2000

החמרת התקנים למבני עץ

1971 -לאחר רעידת האדמה מול חופי טוקאצ'י בשנת 1968 (סולם עוצמה סיסמית מקסימלית JMA ５), הוחזק התקן לקשירה של RC, או מבנה בטון מזוין.

1981 -בעקבות האסון שנגרם על ידי רעידת האדמה מול החוף של מחוז מיאגי בשנת 1978 (סולם עוצמה סיסמית מקסימלית של JMA ５), תוקן חוק תקן הבנייה וקוד התכנון האנטי-סיסמי החדש נכנס לתוקף.

התקן החדש מתמקד לא רק במניעת קריסת מבנים בזמן רעידות אדמה אלא גם כיצד להבטיח את שלומם של האנשים שבתוכם.

2000 בהתבסס על הלקחים שנלמדו מרעידת האדמה הגדולה של הנשין של 1995 (סולם עוצמה סיסמית מקסימלית JMA 7), תוקן חוק תקן הבנייה במטרה לשפר את הבטיחות של מבני עץ ולהבהיר את רמת הביצועים האנטי-סיסמיים, מפרטים וצורות יסוד לבניין. . חקירות קרקע הפכו למעשה לחובה.

עם אכיפת החוק לקידום הבטחת איכות הדיור (חוק הבטחת איכות הדיור), הוקמה "מערכת סימון ביצועי דיור", והתאפשרה להעריך ולהשוות את ביצועי הדיור על פי סטנדרטים אחידים. כמו כן, חברת הבנייה הייתה אחראית לליקויים ונזילות גשם בחלקי המבנה הבסיסיים של הבית במשך 10 שנים.

אינדיקטורים לרמת ביצועים אנטי-סיסמיים - "חוק תקן בנייה: תקני עמידות בפני רעידות אדמה", "חוק אבטחת איכות דיור: דרגת סיסמי"

1. "חוק תקן בנייה: תקני עמידות בפני רעידות אדמה" להגנה על חיי אדם

תקני העמידות בפני רעידות אדמה שנקבעו בחוק תקני הבנייה הלכו והחמירו עקב תיקון חוק תקני הבנייה ב-1 ביוני 1981. לכן, התקנים שלפני ה-1 ביוני 1981 נקראים תקני העמידות בפני רעידות אדמה, וכך גם לאחר ה-1 ביוני 1981. נקרא תקני ההתנגדות החדשים לרעידות אדמה.

תחילת דירוג רמת ביצועים אנטי-סיסמיים לפי חוק אבטחת איכות הדיור

שינויים בחוקים ובתקנות ביפן בנוגע לביצועים אנטי-סיסמיים

אם עד 1981 היו ביפן סטנדרטים ישנים , הרי החל מ1981 הועמדו סטנדרטים חדשים לתקני בניה באופן הבא

הסטנדרטים הישנים של עמידות בפני רעידות אדמה: רמת ההתנגדות לרעידות אדמה שמבנים אינם קורסים ברעידת אדמה בקנה מידה סיסמי JMA 5+.

סקאלת מדידה של רעידות אדמה ופעילות ססמית של יפן] https://www.jma.go.jp/jma/en/Activities/inttable.html

תקני ההתנגדות החדשים לרעידות אדמה קובעים : רמת ההתנגדות לרעידות אדמה שמבנים כמעט ולא ניזוקים מרעידת אדמה בסולם עוצמה סיסמית JMA 5+. רמה זהה לכך שבניינים אינם קורסים ברעידת אדמה בסולם עוצמה סיסמית JMA 6+ עד 7.

כיצד לבדוק את תקני העמידות בפני רעידות אדמה של מבנים

תקני ההתנגדות החדשים לרעידות אדמה חלים על מבנים שקיבלו אישור בנייה ב-1 ביוני 1981 או אחריו. היות ובמקרה של בתים משותפים, תקופת הבנייה נמשכת כשנה עד שנה וחצי ביפן מרגע קבלת אישור הבנייה ועד סיומו, ולכן בתים משותפים עם שנת ההשלמה 1981 נחשבים כבעלי אפשרות גבוהה לעמוד בתקנים הישנים לעמידות בפני רעידות אדמה.

אז מהם האמצעים בהם משתמשים אדריכלים ומהנדסים כדי להגביר את יכולת העמידה של מבנים בפני רעידות אדמה :

הנחת תשתתיות של מכשירים לקליטת אנרגיה

בולמי זעזועים

כדי לעמוד בכוחות המדהימים של רעידת אדמה, בניינים צריכים לספוג כמה שיותר אנרגיה סיסמית. "כשהמבנה יכול לספוג את כל האנרגיה [מרעידת האדמה], הוא לא יקרוס", אומר סאטו. זה קורה בעיקר בתהליך שנקרא בידוד סיסמי. הבניינים או המבנים מונחים על סוג של מיסב או בולם זעזועים - לפעמים פשוטים כמו בלוקים של גומי בעובי של כ-30-50 ס"מ - כדי להתנגד לתנועות רעידת האדמה. בכל מקום שבו עמודי הבניין יורדים עד היסוד, הם יושבים על רפידות הגומי הללו. התאמות המבנה מהקומות העליונות עד לבסיס המבנה היא אחת הדרכים העיקריות שבהן מבנים עשויים לעמוד בפני רעידות אדמה. אבל בולמי תנועה בכל גובה הבניין יכולים גם לשפר את החוסן.

דגם מוקטן של בולם רעידת אדמה "בניין גבוה עשוי לזוז 1.5 מטר אך אם משלבים בולמים ברמות מסוימות - מקומה שנייה עד לקומה עליונה - ניתן להפחית את התנועה הזו לכמות קטנה בהרבה, ולמנוע נזק למבנה העל".

בולמי זעזועים המונחים ביסודות המבנה אמורים להיות סופגי האנרגיה של פעילות ססמית

רשת מגן

סאטו עבדה על פיתוח פתרונות הנדסיים סיסמיים שהם פונקציונליים ואלגנטיים כאחד. "כשאני דן בעיצובים המבניים עם אדריכלים, אני תמיד מחפש דרך להתאים אלמנטים סייסמיים לעיצוב כולל של הבניין", הוא אומר." לפעמים אני יכול למצוא איך להטמיע את האלמנטים האלה בתוכנית הרצפה, לפעמים אני יכול לפתח אלמנטים שקופים , לפעמים אני יכול למצוא את הגיאומטריה בסקיצות שלהם שניתן לפתח לאלמנטים סייסמיים." לדוגמה, שימוש במבני רשת מסייע במניעת התכווצות התומכות של הבניין. אם חלק אחד מתכופף, שכן קרוב עוזר לעצור את התכופפותו ומפזר את ספיגת האנרגיה. כתוצאה מכך, מבני רשת - שיכולים להיות גם מאוד יפים - עוזרים לביצור מבנים. כאן אנו רואים רשת פלדה, בשימוש באוניברסיטת Hakodate Future University, שתוכננה על ידי Riken Yamamoto.

רשת מתכת בביתן נאושימה

בנייה לאולימפיאדת 2020

מבנה העמודים והקומות שהם זהים, הוא גורם נוסף ביכולת עמידה טובה יותר של מבנה בשעת רעידת אדמה ומתכות צולבות תומכות הכוללות דמפרים וסלילי מתיחה .

מכשירים מורכבים לקליטת האנרגיה של רעידת אדמה ולהקלה על רעידות אינם הדרך היחידה להפוך את הבניין לעמיד בפני רעידות אדמה. שיטות בניה שבה כל קומה בדיוק באותו גובה וכל העמודים במרווח רשת אחיד, גורמים לכך שהבניין יתפקד טוב יותר ברעידת אדמה." אבל לעתים קרובות מתכנני גורדי שחקים מרהיבים אינם ששים לעשות פשרות מסוג זה, והמתחים בין הסטנדרטים הסיסמיים הנדרשים על ידי מהנדסים לבין החזונות היצירתיים של אדריכלים הם נפוצים. כפי שאמר אחד נוריהירו אג'ירי, מנהל נציג של המשרד Ejiri Structural Engineers המבוסס בטוקיו."תמיד יש בינינו סכסוכים גדולים" בענין זה.

אחד המבנים המרשימים ביפן שהוא גם השני בגובהו בעולם הוא עץ השמיים , במבנה זה בלימת זעזועים נעשה באמצעות עבודת המתכת ובולמי זעזועים כאמצעי לספוג את האנרגיה של פעילות ססמית . עץ השמיים בנוי בסגנון 'ניאופוטוריסטי' המשלב כמה אלמנטים מהפגודה היפנית המסורתית וכולל עמוד מרכזי המחובר לבולמים סיסמיים שיכולים יחד לספוג את האנרגיה של רעידת אדמה.

יצירת חיץ הַרְפָּיָה, הַחְלָשַׁת פְּעֻלָּה, רִכּוּךְ -באמצעות דמפרים. תומכות מוצלבות גמישות

חייץ - על בסיס גומי מפריד את הבנין מהקרקע מיכל גומי לשליטה מתכות צולבות לחיזוק המבנה כיחידה

אנו נעשה קפיצה לטאייואן רק בשל כך שנוכל לראות מקרוב כמעט באופן מוחשי במבנה הגבוה שלה טאייפה 101 , את הדמפר הענק קולט האנרגיה בזמן רוחות ובזמן רעידת אדמה כשהוא מתנועע ובעצם מיצר גמישות לבניין .

Taipei 101

הגלובוס במשקל 728 טון הוא בולם מסה מכוון - מכשיר שנועד להתמודד עם השפעות הרוח והפעילות הסייסמית על גורד שחקים. TMDs, כפי שהם ידועים בתחומי הנדסת מכונות, מורכבים משני מרכיבים: מסה כבדה, ו מנגנון מתלה קפיצי ובולם זעזועים.הסוגים הנפוצים כוללים מטוטלות, עמודים מלאים במים המשתפלים קדימה ואחורה וגושי בטון על קפיצים.

ברוח חזקה, המפלסים העליונים של גורד שחקים יתנדנדו כמה מטרים קדימה ואחורה. TMD כמו כדור טייפה 101 מפחית את תנועת הבניין על ידי נדנוד בכיוון ההפוך, מה שמפזר את אנרגיית הרטט.

הדמבר של טייפה 1 ייחודי בכך שה-TMD שלו נגיש לציבור. למעשה, הוא משווק כאטרקציה גדולה, עם תו ב "Damper Baby" המשמש כקמע של הבניין. תמורת 500 דולר טייוואני - כ-16 דולר ארה"ב - כל אחד יכול לעלות לקומה ה-88 ולעמוד במרחק של מטרים ספורים מבולם הרוחות הגדול והכבד בעולם. אם נמצא שם ביום של רעידת אדמה, אנחנו עשויים לראות אותו מתנודד למרחק מדאיג, כפי שקרה במהלך רעידת האדמה בסצ'ואן ב-2008

דמפרים מזוג זה נמצאים בבניינים גבוהים ברחבי העולם, במיוחד אלה באזורים מועדים לרעידות אדמה. המרכז הפיננסי העולמי בשנגחאי, מלון היוקרה בצורת מפרש בורג' אל-ערב בדובאי, ו-One Rincon Hill South Tower בסן פרנסיסקו כולם כוללים אותם למספר בניינים בניו יורק יש גם TMDs, כולל Citigroup Center, Trump World Tower ומגדל רנדום האוס.

יפן בפריחת הדובדבן I טיול מאורגן ן טיול מאורגן ליפן I טיול מאורגן ליפן בחודשי אוקטובר - נובמבר ן טיול מאורגן ליפן בעונת הסתיו ן טיול מאורגן ליפן 15 ימים I טיול מאורגן ליפן בעונת הסתיו 16 ימים I טיול מאורגן ליפן בעונת פריחת הדובדבןI סאקורה יפנית . רגב טורס טיולי איכות גיאוגרפיים מומחים לטיולים ביפן .