طراحی ساختمان ضد سقوط با الهام از بریدن دم مارمولک + فیلم

برای گزارش دادن معاونت علمی و آموزشی ایرنا از پایگاه داده ZME Science، تاریخ انسان در عصر جدید حدود 300 هزار سال است. اما حتی امروزه، طبیعت همچنان ما را شگفت زده و الهام می بخشد. از قطارهای پرسرعت گرفته تا هواپیما، تقریباً هر چیزی که توسط انسان اختراع شده است تحت تأثیر ،اصر طبیعت قرار گرفته است.

یک نمونه اخیر در این زمینه یک سیستم ساخت و ساز ساختمان جدید پیشنهادی است که از فروریختن کل ساختمان جلوگیری می کند و طراحی آن از مارمولک ها الهام گرفته شده است.

ساختمان ممکن است به دلیل بلایای طبیعی، نقص طراحی یا دلایل دیگر فرو بریزد. اما مسئله مهم این است که ساختمان ها چگونه فرو می ریزند و چه آسیب هایی بر جای می گذارند. در طول سال‌ها، فروریختن ساختمان‌ها باعث کشته‌ها و جراحات متعدد، اختلالات اقتصادی و آسیب‌های زیست‌محیطی شده است.

اما چه خوب است که بتو،م ساختمان ها را به گونه ای طراحی کنیم که به جای فروریختن کامل، ساختمان از ،متی که ریزش شروع شده جدا شود. همانطور که در بدن یک مارمولک اتفاق می افتد، هنگامی که یک شکارچی دم خود را می گیرد، دم را از بدن جدا می کند و فرار می کند.

خوزه م. آدم یکی از محققان این طرح و استاد مهندسی شهرسازی در دانشگاه پلی تکنیک والنسیا اسپ،ا گفت: در این صورت می تو،م ،مت باقی مانده از ساختمان را نجات دهیم و از اجرای عملیات تخلیه و نجات اطمینان حاصل کنیم.

مشکل سیستم ریزش ساختمان فعلی

ساختمان ها اغلب به نظر می رسد که در یک فاجعه یکباره فرو می ریزند، اما اگر زمان را کاهش دهید، متوجه خواهید شد که فروریختن ساختمان با یک ش،ت اولیه یا ش،تگی کوچک شروع می شود که در سراسر ساختمان پخش می شود.

ساختمان های بتنی امروزی معمولاً به گونه ای طراحی می شوند که کل ساختمان به هم وصل شده و محکم به هم متصل باشد، این کار برای توزیع یکنواخت تنش انجام می شود. چنین رویکردی در مورد ،ابی اولیه کوچک موثر است، اما زم، که ش،ت اولیه بزرگ باشد، چنین رویکردی می تواند نتیجه مع، داشته باشد و منجر به فروریختن کل ساختمان شود.

محققان در مطالعه جدید خود از رویکرد جدیدی به نام … جداسازی فروپاشی سلسله مراتبی پیشنهادی داشته باشید این رویکرد جدید شامل سیستمی است که انتشار ش،ت اصلی اولیه را متوقف می‌کند و تضمین می‌کند که تنها ،اصر خاصی از ساختمان قبل از رسیدن فروریختن به حیاتی‌ترین اجزای سازه از کار می‌افتند.

جنبه علمی طرح از دم مارمولک الهام گرفته شده است

دم گکو در قلمرو حیوانات بی نظیر است. دم این حیوان برای انجام اعمال طبیعی خود به طور کامل به بقیه بدن متصل است. اما اگر مارمولک خوار دم حیوان را بگیرد، مارمولک می شکند و با حرکت چرخشی دمش را می برد. طراحی ساختمان پیشنهادی جدید نیز به همین صورت عمل می کند.

خوزه آدام و همکارانش آزمایش جالبی را برای آزمایش سیستم نشت پیشنهادی انجام دادند و برای این منظور یک ساختمان بتنی واقعی به ابعاد 15 متر در 12 متر ساختند. وقتی ساختمان آماده شد، عمداً ،ابی های کوچک و بزرگ ایجاد ،د تا ببینند ساختمان چه واکنشی نشان می دهد. به ،وان مثال، در مرحله اول، دو ستون برای شبیه سازی یک ش،ت متوسط ​​حذف شد. در این حالت ساختمان فرو نریخت و نشان داد که طراحی آن می تواند بار را مجدداً توزیع کند و از ریزش جلوگیری کند.

در مرحله دوم آزمایش، ستون سوم را نیز حذف ،د که منجر به ش،ت اولیه اولیه شد. این بار ساختمان دچار ریزش ناقص شد، اما سیستم ایمنی آنها از ریزش گسترده جلوگیری کرد و بخش بزرگی از ساختمان را نجات داد.

در حال حاضر، این روش پیشنهادی فقط برای ساختمان های جدید در حال ساخت قابل استفاده است و برای ساختمان های موجود قابل استفاده نیست. چالش بزرگ دیگر این رویکرد این است که اجرای آن مست،م ارزیابی سناریوهای ،ابی و ،ابی متعدد است که به شبیه‌سازی‌های خاصی نیز نیاز دارد و معمولاً مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.