سەردەشت سەردار وەلی/ خوێندکاری دکتۆرا لە ئەندازیاریی بیناکاریدا

 

بەرایی

بە گشتی تێکچوون و داڕمانی ئەو بینایانەی کە لە ئاسن دروست دەکرێن لە ژێر کاریگەریی کاری تەقینەوەدا؛ سەرنجی توێژەرە جیهانییەکانی بە لای خۆیدا ڕاکێشاوە، ئەمەش دەگەڕێتەوە بۆ کاریگەریی مەترسیدار و ڕووخێنەری تەقینەوە. ڕەفتاری ماددەی سوپەر -ئیلاستیکی نیکڵ-تیتانیۆمی خودشێوەگۆڕی (Superelastic Nickel Titanium Shape Memory Alloy (NiTi SMA)) لە ژێر کاریگەریی تەقینەوەدا زۆر بە کەمی دەبینرێ لە توێژینەوەکاندا، هەر چەندە ئەم ماددەیە بە ڕێژەیەکی زۆر بەکار هاتووە لە کەمکردنەوەی هێزی زەمینلەرزە. ئەم توێژینەوەیە داهێنان لە وابەستەی پایە و پردی بینای ئاسنی زیرەک (Smart Steel Beam-Column Connection) دەکات لە هەبوونی تەقینەوەی مەترسیدار و لە توانای ئەم جۆرە پێکبەستنە دەکۆڵێتەوە بە شێوەی شیکاری ژمارەیی (Numerical Analysis)، بۆ ئەوەی تێگەیشتنێکی گشتگیرترمان هەبێ سەبارەت بەم جۆرە پێکبەستنانە. کۆدی ئەورووپی (Eurocode) لە دیزاینکردنی پێکبەستەکاندا و یاساکانی (Kingery Airblast) بەکار هاتووە بۆ چاککردنی هێزی ڕاستەقینەی تەقینەوەکان. لێکۆڵینەوەکە لە سەر دوو ئاست ئەنجام دراوە؛ ئاستی لۆکاڵی (پێکبەستەکان) و ئاستی گلۆباڵی (بینای دوو ڕەهەندی – 2D Moment Resisting Frame). ئەنجامەکانی پێکبەستەکان لە گلۆبال مۆدێلەکاندا بەکار هاتوون، بۆ ئەوەی توانای ئەم پێکبەستانە لە بینای ڕاستەقینەدا وەدەربکەوێت کاتێک تەقینەوەیەکی بەهێز ڕوو دەدات.

١. زەمینە

لەم چەند ساڵەی ڕابردوودا بە هۆی زیادبوونی ژمارەی تەقینەوەی بەمەبەست (بەئەنقەست) و بێمەبەستەکان، سەرنجی زۆرێک لە توێژەرانی ئەندازیاریی بیناکاری بە لای ئەم بابەتەدا ڕاکێشرا. خێراپیی ئەو پێکبەستە ستیلانەی کە بە لەحیم دروست کراون، لاوازیی ئەم جۆرە لە تەکنیکی بیناکاری پیشان دەدات لە ژێر کاریگەریی تەقینەوەدا^[1]. دوای ڕووخانی هەندێک لە بینای ڕۆنان پۆینت لە ئەمەریکا لە ساڵی ١٩٦٨ و ڕووخانی هەردوو باڵەخانی سەنتەری بازرگانیی جیهانی لە نیویۆرک لە ساڵی ٢٠٠١، پێویستیی بواری ئەندازیاریی بیناکاری بۆ شێوازێکی تازەی ئەم پێکبەستانە بە ڕوونی هەستی پێ دەکرا. ئەم تەکنیکە نوێیەش ناو نرا پێکبەستەی تەواوی زەبری (Fully Moment Connection Joint)، بۆ ئەوەی توانستی بیناکان لە ژێر کاریگەریی هێزی تەقینەوە و زەمینلەرزەدا بەرز بکرێنەوە، چونکە تاقیکردنەوە کردارییەکان لە تاقیگەکاندا هاوپێچە لەگەڵ بڕێکی باش لە مەترسی و توانای ماددی و مرۆیی، شیکردنەوە ژمارەییەکان لە سەر بنچینەی فاینت ئێلیمنت (Numerical Finite-Element Analysis) دەبن بە جێگرەوەیەکی باشی تاقیکردنەوە کردارییەکان. سەرەڕای ئەوەش، بە هۆی ئەوەی بابەتی تەقینەوە پەیوەندیی بە ئاسایشی وڵاتەوە هەیە، دەستکەوتنی زانیاری لە سەر شێواز و تەکنیکی تەقاندنەوە بە گشتی ئەستەمە. هەندێک سەرچاوەی کەم تیشکیان خستووەتە سەر ئەم جۆرە توێژینەوانە، کە ئەوانەش لەم توێژینەوەدا باس دەکرێن.

ئەم جۆرە نوێیە لە پێکبەستەی پایە و پردی بینای ئاسنینانە بێبەش نییە لە کەموکوڕی، چونکە تەواوی بەشەکانی لە ئاسن پێک هاتوون، هەربۆیە چڕبوونەوەی هێز لە بەشە ئاسنینەکاندا دەبێتە هۆی دروستبوونی گۆڕینی شێوەی بەشەکان کە بە شێوەی هەمیشەیی دەمێنێتەوە دوای نەمانی ‌‌هێز. لە دوو توێژینەوەی جیادا هەریەکە لە “Christopoulos et al (2002)” و “Ricles et al (2002)” کاریان لە سەر باڕی پۆست-تێنشن کردووە بۆ نەهێشتنی شێوە گۆڕانی هەمیشەیی کە پلاستیکییە^{[2]، [3]}. جێی باسکردنە کە ئەم توێژینەوەیە پشت بە چەندین توێژینەوە دەبەستێت کە پێشتر لە لایەن نووسەری ئەم توێژینەوەیەوە بڵاو کراونەتەوە. خاڵێکی تری گرنگ ئەوەیە کە تەقینەوە هەڵگری هێزێکی گەورەیە کە لە چەند چرکەساتێکی کەمدا ڕوو دەدات، هەر بۆیە مامەڵەکردن لەگەڵ ئەم هێزەدا زۆر قورسە تاوەکوو پێشبینی بکرێت. لەم توێژینەوەیەدا پشت بە تەکنیکی خودکارانە بەستراوە، تاوەکوو کاریگەریی ڕێژەی بەرزی سترەین بپێورێت.

بینای ئاسایی کە بۆ حاڵەتی ئاسایی دیزاین کراوە بۆ ئەوەی بەرگەی هێزی كێشردنی زەوی بگرێت، لەبەرانبەر هێزی تەقینەوەکاندا لاواز دەردەکەون و زیاتر ئەگەری ڕووخانیان لێ دەکرێت. یەکێکی تر لە ئاڵنگارییەکان بریتییە لە ژمارەیەکی زۆری گۆڕاوەکان کە لەگەڵ هێزی تەقینەوەدان، وەکوو کێشی ماددەی تەقینەوە و دووری لە بیناکە و کەشوهەوا. لەگەڵ ئەوەشدا بە گشتی بینایەکان ناکرێ لە خزمەتی گشتی ڕابگیردرێ و دابخرێن بە ڕووی بەکارهێنەراندا. هەر بۆیە زۆر گرنگە بایەخ بە بەرگریی تەقینەوەی ئەم جۆرە بینا ئاسنانە بدرێت بە چەندین ڕێگەی جیاواز، بۆ نموونە بەکارهێنانی پێکبەستەی زیرەک، یان بەهێزکردنی توانای لۆکاڵی و گلۆباڵی بینایەکان دژی هێزی تەقینەوە. هەر چی سەبارەت بە ستانداردی دیزاینە، تەنها سەرچاوە “Unified Facility Criteria (UFC)”ی ئەمەریکییە، ئەم سەرچاوەیە جەخت لە دیزاینی لۆکاڵی دەکاتەوە، واتە دیزاینی پایە و پردی بینایەکان. بەڵام جگە لە کاریگەریی هێزی تەقینەوە لە سەر پایە و پردی بینایەکان، هێزی تەقینەوە کاریگەریی ڕاستەوخۆی لە سەر بینایەکان (Global-Level) بە گشتی هەیە. بۆ کەمکردنەوەی مەترسیی ڕووخان و وێرانبوون، پتەوکردنی بەرگریی جۆینتەکان دەبێتە هۆی بەهێزکردنی تەواوی بینایەکە ^[4].

لەم توێژینەوەیەدا تیشک دەخەینە سەر چۆنێتیی بەهێزکردنی بەرگریی بینای ئاسن لە ژێر کاریگەریی تەقینەوەدا. جۆرێک لە جۆینت کۆنێکشنی زیرەک دەخەینە ڕوو کە توانستی بینایەکان زیاد دەکات، بە شێوەیەک کە بتوانێ لادانی لاتەنیشتەکانی بگەڕێتەوە دۆخی ئاسایی خۆی دوای ئەوەی کە شەپۆلی تەقینەوەکان کۆتایی دێت. بۆ دۆزینەوەی هێزی شەپۆلی تەقینەوە، پێویستمان بە نووسینەوەی چەندین دێڕكۆد هەیە کە بە زمانی “TCL” دەنووسرێنەوە. هەروەها بۆ ئەوەی هەڵسوکەوتی جۆینتە زیرەکەکان بدۆزرێنەوە، پێویستە جۆینتەکان بە شێوەیەکی ورد شیکردنەوەی ژمارەییان بۆ بکرێت. بۆ ئەم مەبەستەش، بۆ جۆینتەکان وەشانی پێشکەوتووی “Ansys” بەکار هاتووە. دوای ئەوەی شێوازی ڕەفتاری جۆینتە زیرەکەکانمان بۆ دەردەکەوێت لە سەر شێوەی زەبر و سووڕانەوە، پێویستە هەڵسوکەوتی ئەم جۆینتانە لە ناو بینایەکاندا تاقی بکرێتەوە. لە کۆتا هەنگاودا، بە بەکارهێنانی بەرنامەی “OpenSees” دیزاینی بیناکان کرانەوە و ئەم جۆینتانەی تێدا بەکار هێنرا. یەکێک لە مەبەستە سەرەکییەکانی ئەم توێژینەوەیە بریتییە لە نووسینەوەی چەندین یاساوڕێسای دیزاینکردن کە بۆ ئەندازیاری دیزاینکردن زۆر ئاسانکاری دەکات.

٢. دۆزینەوەی هێزی شەپۆلی تەقینەوەکان

یەکێک لە گەورەترین کێشەکانی توێژەر کە لە بواری تەقینەوەدا کار دەکات، ئەوەیە کە بە هۆی هەستیاریی بابەتی تەقینەوەوە کەمترین داتا بەردەستە. بۆیە کارێکی ئاسان نییە کە بتوانرێت هێزی شەپۆلی تەقینەوە و گۆڕاوەکانی مەزەندە بکرێت و بدۆزرێنەوە. هەروەها چونکە تەقینەوە هێزێکی داینامیکییە، واتە هەموو گۆڕاوەکانی پشت بە کات دەبەستێت و پێویستی بە هاوکێشەی داینامیکیی ئاڵۆز هەیە بۆ ئەوەی ئەنجامەکان بدۆزرێنەوە، لەبەر ئەم هۆکارانە دۆزینەوە گۆڕاوی هێزی شەپۆلی تەقینەوەکە پێویستی بە بەکارهێنانی هاوکێشەی فرەڕەهەندی ژمارەییە (Polynomial Equations). لەم توێژینەوەیەدا هاوکێشەی “Simplified Kingery airblast polynomial”  بەکار هاتووە کە لە لایەن “Swisdak” داهێنراوە^[5]. ئەم هاوکێشەی لای خوارەوە پیشان دراوە:

(A، B، C، D، E، F، و G) بریتین لە هاوکۆلکەی هاوکێشەی فرەڕەهەندی ژمارەییە. “Z” بریتییە لە مەودای پێوانەکراو.

W = کێشی بارگەی هاوتای ترینیترۆتۆلۆین (TNT) (کگم)، R = دووری ڕاستەهێڵی لە خاڵێکی سەر بینایەکە تا ناوەندی تەقینەوە (m). تەواوی هاوکێشەکە بۆ چەندین مەودای جیاواز بەکار دێت، بۆ ئەم مەبەستەش وەشانی (بەرنامەی) “Matlab R2021” بەکار هاتووە بۆ پڕۆگرامسازیی هاوێشەکان و ئالگۆریسمەکان (Algorithms). ئەم مۆدێلی تەقینەوەیە بریتییە لە تەقاندنەوەی “1900kg” لە دووریی (5.5m) لە ڕووبەری پێشەوەی بینایەکە (وەک لە وێنەی (١)دا دەردەکەوێت). وێنەی پڕۆفایلی هێزی شەپۆلی تەقینەوە (کە لە وێنەی (٢)دا دیارە)، پێک دێت لە پەستانی پۆزەتیف، پەستانی نێگەتیڤ، کاتی گەشتنی شەپۆل، کاتی بەرزکردنەوەی شەپۆل بۆ بەرزترین ئاستی پەستان، ماوەی شەپۆلی پۆزەتیڤ، ماوەی شەپۆلی نێگەتیڤ. هەروەها بۆ ئەوەی لە ڕاستی و دروستیی ئەم کۆدانە دڵنیا بین، پێویستە کۆدی نووسراو پشتڕاست بکرێتەوە.

وێنەی ژمارە (1)

پلانی سێ دووریی تەقاندنەوەی بینایەکە [9]

وێنەی ژمارە (٢)

پڕۆفایلی ئایدیاڵی تەقینەوە [9]

 

بۆ ئەم مەبەستەش ئەو هێزە دۆزراوانە بە هاوکێشە دەستکاریکراوەکانی فریدلاندەر^[6]، تاقیکردنەوە ^[7] و بەرنامەی کاریگەرییەکانی چەکی ئاسایی (CONWEP) پشتڕاست کرایەوە.  وێنەی (٣) پیشانی دەدات کە مۆدێلی تەقینەوەی داهێنراو زۆر بە ڕوونی پشتڕاستی هاوکێشە دەستکاریکراوەکانی فردلاندەر و تاقیکردنەوەکە دەکاتەوە.

وێنەی ژمارە (3)

وێنەی پشتڕاستکردنەوەی مۆدێلی تەقاندنەوە [9]

 

٣. میتۆدۆلۆژیای دیزاینی پێکبەستە (جۆینت)ی زیرەکی “NiTi SMA“

ئەم بەشە بەدواداچوون بۆ میتۆدی شیکردنەوەی ژمارەیی جۆینتی زیرەکی “NiTi SMA” لە بینای ئاسنیندا دەکات. یەکێک لە تایبەتمەندییە باشەکانی جۆینتی زیرەک ئەوەیە کە تەواوی هێزەکان لە بڕغووەکاندا (Bolts) کۆ دەکاتەوە، بەم شێوەیەش هێزەکان کاریگەریی نەرێنی ناکەنە سەر بەشەکانی تری جۆینتەکە لە ئاسن دروست کراون. هۆکاری ئەوەی کە پێویستە بەشە ئاسنینەکان دوور بن لە فشاری کۆکراوە بە هۆی هێزی تەقینەوەکانەوە، ئەوەیە کە ئەو فشارە چڕەی لە ئاسنەکاندا کۆکراونەتەوە بۆ هەمیشە دەمێننەوە و دەبنە هۆی هەبوونی کێشە لە بینایەکاندا. بەکارهێنانی ئەم جۆرە جۆینتانە ڕێگە لە هەبوونی فشاری چڕ دەگرێت و جۆینتەکان دەگەڕێنەوە باری ئاسایی خۆیان بەبێ هەبوونی کێشەی فشاری پاشماوە. ئەم جۆرە جۆینتانە لەم بەشانەی خوارەوە پێک هاتوون: پلێتی پشتەوە، ڕاگرەکان، بڕغوو، پایە و پردی بینا. یەکێکی تر لە کێشەکان کە دیزاینەر زۆر جار لەبیری دەکات لە کاتی دیزاین؛ داینامیکی بینایە و پارچەکانیدا بریتییە لە بەرزیی ڕێژەی هێزەکان، کە لە تەنها چەند میلی چرکەیەکدا زیاد دەکات، بەم شێوەیەش توانای بەرگریی ماددە زۆر زیاد دەکات. بۆیە پێویستە ڕەچاوی ئەم خاڵە بکرێت. بە پێی ئەم توێژینەوە بێت ڕێژەی بەرزیی ‌‌هێزی تەقینەوە بە شێوەیەکە کە بەرگریی ماددەی نیکڵ تیتانیۆم و ئاسنەکان بە ئاستی ٣٤٪ و ٢٧٪ زیاد دەکات بەدوای یەکدا^[7].

هەندێک لەو یاسایانەی کە ئەم توێژینەوەیە پێشنیاری دەکات، بریتییە لە: (١) پێکبەستەکان بە شێوەیەک دیزاین بکرێن کە لە سەر شێوەی سێمی ریجد پۆلێن بکرێن. (٢) کاریگەریی سترەین ڕەیت لەسەر “NiTi SMA” و ئاسنەکان ئاماژە پێ بکرێت. (٣) تێکچوونی باری بڕغووەکان پێویستە لە پێش تێکچوونی پێکهاتە ئاسنەکانەوە بێت. (٤) هەموو تێکچوونێکی (Inelastic) پێکهاتە ئاسنەکان پێویستە ڕێگە پێ نەدرێت. (٥) پێکبەستە زیرەکەکان دەبێ لە پۆلێنی دەکتڵتی (Ductility) مامناوەند و لاواز بن.

(وێنەی (٤) ئاماژە بە شێوەی ئەم جۆرە جۆینتە دەکات.) وەکوو پێشتر باس کرا لەم شێوەی جۆینتەدا بڕغووەکان ماددەی “NiTi SMA”ن. ئەم جۆینتە بە وەشانی “Ansys” شیکردنەوەی ژمارەیی بۆ کراوە، بۆ دروستکردنی ئەم مۆدێلەش سوود لە چەندین مۆدێلی ماتریاڵی و ئەندازەیی وەرگیراوە کە لە کتێبخانەی وەشانەکەدا بەردەستن. (وێنەی 5) ئاماژە بە مۆدێلی ژمارەیی ئەم پێکبەستە زیرەکە دەکات.) دیسان بۆ پشتڕاستکردنەوەی شیکارە ژمارەییەکان (Numerical analysis) پێویستە مۆدێلە داهێنراوەکان لەگەڵ تاقیکردنەوەی ڕاستەقینە لە تاقیگەکاندا و شیکاری ژمارەیی مۆدێلەکانی نێو توێژینەوەی وێژە سانستییەکاندا بەراورد بکرێن. بۆ ئەم مەبەستەش شیکارییەکی بەراوردکاریمان ئەنجام داوە. ئەنجامی ئەو مۆدێلەی کە هەمانە، لەگەڵ ئەنجامی تاقیکردنەوەی ڕاستەقینەیەکان و مۆدێلی ژمارەیی^[8] تردا بەراورد کرا.

وێنەی ژمارە (٤)

هێڵکاری پێکبەستەی (جۆینتی) زیرەکی “NiTi SMA” [9]

 

وێنەی ژمارە (٥)

هێڵکاریی ئەندازەی ژمارەیی پێکبەستەی “NiTi SMA” [9]

 

وەک لە وێنەی (٦)دا وەدەردەکەوێت، ئەنجامی ئەو مۆدێلەی کە هەمانە زۆر بە باشی ڕێک کەوتووە لەگەڵ تاقیکردنەوەی ڕاستییەکاندا و هەروەها لەگەڵ مۆدێلە ژمارەییەکەی تری نووسەری [8]. وەکوو لە وێنەکەدا دیارە، هێڵە ڕەشەکە کە گوزارشت لە ئەنجامی ئەم مۆدێلە ژمارەیەی توێژەرانی ئەم توێژینەوەیە دەکات، زۆر بە باشی گونجاوە لەگەڵ ئەنجامی تاقیکردنەوە ڕاستییەکەدا کە بە ڕەنگی سوور گوزارشتی لێ کراوە. هەروەها هەمان ئەنجام دەبینرێ کاتێک بەراورد لە نێوان ئەنجامی مۆدێلە ژمارەییەکی خۆمان و مۆدێلە ژمارەییەکی نووسەرانی ئەم توێژینەوەیە[8] دەکەین. زۆر گرنگە ئەم جۆرە پشتڕاستککرنەوانە بۆ توێژینەوەکان بکرێت، بۆ ئەوەی لە ڕاستی و دروستیی مۆدێلە ژمارەییەکان بگەین.

وێنەی ژمارە (٦)

پشتڕاستکردنەوەی ئەنجامی مۆدێلە ژمارەییەکە [9]

 

٤. ڕەفتاری میکانیکی پێکبەستەی زیرەکی “NiTi SMA“

لەم بەشەدا تیشک دەخەینە سەر ڕەفتاری میکانیکیی پێکبەستەکان. لە پێشدا پێویستە باسی ئەوە بکەین کە لە هەنگاوی دواتردا ئەم پێکبەستانە لە بینای ئاسنینی تەواودا بەکار دەهێنرێن و شیکاری ژمارەییان بۆ دەکرێت، هەر بۆیە پێویستمان بە چەندین شکڵ و شێوەی پێکبەستەی زیرەک دەبێ بە قەبارەی جیاواز تاوەکوو بتوانرێت بەکار بهێنرێن. (خشتەی (١) ئاماژە بە تەواوی قەبارە جیاوازەکانی ئەم پێکبەستانە دەکات.)

خشتەی ژمارە (١)

قەبارەی جیاوازی پێکبەستە زیرەکەکان [9]

بۆ ئەوەی لە ڕەفتاری ئەم پێکبەستانە تێبگەین، پێویستە دوو بەرئەنجامی ئەم پێکبەستانە بپێوین لە ژێر کاریگەریی هێزی شەپۆلی تەقینەوەکاندا، یەکێک لەوانە زەبری سووڕانەوەی پێکبەستەکانە بە هۆی زەبری هێزەکانەوە. ئەم وێنانەی خوارەوە (وێنەی a و b (٧))  گوزارشت لە زەبری سووڕانەوەی هەندێک لە پێکبەستەکان دەکەن. بۆ ئەوەی لە جیاوازیی ڕەفتاری ئەم جۆرە پێکبەستانە تێبگەین، پێویستە لە ڕەفتاری پێکبەستەی ئاسایی مۆدێل بکەین و بەراوردی بکەین بە پێکبەستەی زیرەک. وەک لە وێنەی (٧)c دا دەردەکەوێت، پێکبەستەی ئاسایی دوای لابردنی هێزی تەقینەوە ناگەڕێتەوە سفر، واتە هەندێ لە سووڕانەوە بە هۆی زەبرەوە تێدا دەمێنێتەوە وەکوو پاشماوە. هۆکاری ئەمەش بۆ ئەوە دەگەڕێتەوە کە پێکهاتە ئاسنەکان کە توانای گەڕانەوەیان بۆ دۆخی ئاسایی نییە، بەشێکی بەرچاو فشاریان تێدا دروست دەبێت و ناچنەوە دۆخی ئاسایی خۆیان. (لە وێنەی ((٧)d)دا بە ڕوونی دەردەکەوێت کە چڕەفشار لە پێکهاتەی پێکبەستە زیرەکەکەدا زۆر کەمە.)

وێنەی ژمارە (٧)

(a) پەیوەندی زەبرەسووڕانەوەی نموونەی (١)، (b) پەیوەندیی زەبرەسووڕانەوەی نموونەی (٢)، (c) هەڵسەنگاندن لە نێوان زەبرەسووڕانەوەی پێکبەستەی ئاسن و پێکبەستەی زیرەک، (d) دابەشبوونی چڕەفشاری پێکبەستەی زیرەک [9]

یەکێکی تر لە پێوەرەکان بریتییە لە پێوەری توانای هەڵمژینی وزەی کارا، کە بە هۆی هێزی شەپۆلی تەقینەوەوە لە پێکبەستەکانەوە دروست دەبێت. لە یەکەم هەنگاودا هێزی بەستنی بڕغووەکان تاقی کرانەوە. هێزی بەستنی بڕغووەکان ئەو هێزەیە کە لە کاتی بەستنی بڕغووەکاندا دەکەوێتە سەر قەدی بڕغووەکان. دواتر هێزی تەقینەوەکان کارا دەکرێن. بۆ ئەم مەبەستەش سێ بڕی جیوازی هێزی بەستن بەکار هێنران، 0%، 25%، 50%، ئەم سێ هێزە گوزارشت لە ڕێژەی بەرگریی بڕغووەکان دەکەن. یەکێکی تر لە بەرئەنجامەکان کە پێویستە بپێورێت بۆ زانینی توانای بەرگریی پێکبەستەکان، بریتییە لە توانای پێکبەستەکان بۆ هەڵمژینی ئەو وزەیەی کە لە ئەنجامی تەقینەوەوە دروست دەبێت. بۆ ئەم مەبەستەش پێویستمان بە پێوەری دامپینگی چەسپاوی هاوتا (Equivalent Viscous Damping (EVD)) دەبێت. بنچینەی کاری “EVD”، لە سەر ئەو ڕاستییە کار دەکات کە هەمان بڕی وزە کە سیستمی ناهێڵی و سیستمی هێڵی دروستی دەکات؛ هاوتا دەبن کاتێک تووشی ورووژاندنی ساینۆسۆیداڵ دەبن. لەم بەشەدا لە کاریگەریی ‌هێزی بەستنی بڕغووەکان لە سەر “EVD” دەکۆڵینەوە. بۆ ئەم مەبەستەش سێ هێزی بەستنی بڕغووی جیاواز کە پێشتر باس کرا، بەکار هاتووە. وەکوو لە وێنەی ژمارە (٨)دا دیارە، کاریگەریی ئەم ‌هێزە لە سەر دامپینگ زۆر بە ڕوونی دیارە. هەندێک لە مۆدێلی پێکبەستەکان زیاتر کاریگەر بوون لەوانی تر، بۆ نموونە ئەو پێکبەستانەی کە قەبارەی بڕغووەکانی گەورەترە زیاتر کاردانەوەی هێزی بەستنی بڕغووەکانی لە سەر دیارە وەک لەوانەی کە قەبارەی بڕغووەکانی بچووکترە.

وێنەی ژمارە (٨)

کاریگەریی هێزی بەستنی بڕغووەکان لە سەر دامپینگ

 

٥. بەکارهێنانی پێکبەستی زیرەک لە بینایەکان

چونکە تاوەکوو ئێستا هیچ یاسایەکی گشتگیر نییە بۆ ئەوەی دیزاینی ئەم جۆرە پێکبەستانەی پێ بکرێت، توێژەرانی ئەم توێژینەوەیە هەندێک ڕێساویاسایان پێشنیار کردووە بۆ دیزاین و بەکارهێنانی ئەم جۆرە پێکبەستانە لە بینایەکاندا وەکوو پێشتر باس کران. یەکێک لە گرنگترین یاساکان ئەوەیە کە پێویستە بینایەکان بە جۆرێک دیزاین بکرێن کە پێکهاتە ئاسنینەکانی بینایەکان دوور دەبن لە شکان و تێکچوون. ‌هەموو تێکچوونەکان لە بڕغووە زیرەکەکاندا کۆ دەکرێنەوە، بەم شێوەیە پارچە ئاسنەکان لە بینایەکەدا بە سەلامەتی دەمێننەوە. بۆ مۆدێلکردنی بینایەکان، وەشانی “OpenSees” بەکار هاتووە (شێوازی مۆدێلکردنی بینایەکان بە چڕی لە سەرچاوەی ژمارە^[9] باس کراوە). بۆ ئەوەی خەسڵەتی زیرەکی پێکبەستەکان بگوازرێتەوە بۆ بینایەکە، پێویستە ڕەفتاری پێکبەستەکان لە بینایەکاندا بەکار بهێنرێت نەوەک خودی پێکبەستەکە خۆی. بەم ڕێگەیە شیکردنەوەی ژمارەیی بۆ بینایەکان ئاسانتر دەبن کە لە هەزارەها پێکهاتە دروست بوون. ماستەرپلانی بینایەکە کە لە وێنەی (٩) دەبینرێت، بریتییە لە بینایەکی نموونەیی لە نێوان دوو بینای تردا. هەردوو دیوی بینایەکە شەقامە. ئەو بینا نموونەییەی کە لێرەدا باس دەکرێ، بریتییە لە ١٠ نهۆم. تەواوی هەیکەلی بینایەکە بە ئاسن دروست کراوە جگە لە پێکبەستەکان نەبێت. تەنها دوو ڕەهەندی بینایەکە شیکاری بۆ دەکرێت، چونکە بینایەکە لایەکانی لەیەکچووە. (وێنەی خوارەوە بینایەکە پیشان دەدات.) وەکوو لە وێنەکەدا دیارە، خەسڵەتی زیرەکی پێکبەستەکان خزێنراوەتە ناو پێكهاتەی بینایەکان لە ڕێگای پێکهاتەی زیرەکی مۆدێلی ماتریاڵییەوە. هێزی تەقینەوەکان بە ئاڕاستەی هێڵی ئاسۆیی کار دەکەنە سەر لاتەنیشتەکانی بیناکە و هەوڵی ڕووخانی دەدەن. هەریەکە لەم هێزی تەقینەوانە پڕۆفایلی تایبەتی خۆیان هەیە کە پشت بە دووریی ئەو خاڵەی کە لە سەر ڕووی دەرەوەی بیناکەدایە بۆ سەنتەری تەقینەوەکە. (وێنەی ژمارە (١١) گوزارشت لە پڕۆفایلی ئەو هێزانە دەکات کە کار دەکەنە سەر بینایەکە.) بنمیچی بینایەکە بە پین دیزاین کراوە کە زیاتر نزیکە لە ڕاستییەوە.

وێنەی ژمارە (٩)

هێڵکاریی ئەندازیاریی بینای هەڵبژێردراو

وێنەی ژمارە (١٠)

وێنەی دوو ڕەهەندیی بینای زیرەک

وێنەی ژمارە (١١)

پڕۆفایلی هێزی تەقینەوەکان

٦. ڕەفتاری بینای زیرەک لە ژێر کاریگەری تەقینەوەدا

بە شێوەیەکی گشتی ئەم جۆرە بینایانە بۆ ئەوە دیزاین کراون کە بەرگەی تەقینەوەی بەهێز بگرن. بۆ ئەوەی توانستی ئەم بینایانە تاقی بکرێنەوە، پێویست بە شیکاری داینامیکیی ژمارەیی دەکات کە لە ڕووی تێچوونی کاتەوە زۆر گرانە. لەگەڵ ئەوەشدا پێویست بە کۆمپیوتەری بەهێز دەکات تاوەکوو هەزارەها هاوکێشەی ئاڵۆز شیکار بکرێن. بۆیە ئاسانکردنی ئەم پڕۆسەیە هەمیشە خولیای توێژەرانە لە بواری شیکاری ژمارەییدا. هەر چۆنێک بێت لەم توێژینەوەیەدا هەوڵ دراوە کە میتۆدێکی ئاسان بەکار بهێنرێت تاوەکوو لە داهاتوودا توێژەرانی تر سوودی لێ ببینن.

لێرەدا پێویستمان بە پێوەرێک دەبێت تاوەکوو هەڵسەنگاندن بۆ ئەم جۆرە بینایانە بکەین، ئەو پێوەرەش بریتییە لە زۆرترین لادان و ڕێژەی لادانی پاشماوەی نهۆمی سەرەوەی بینایەکان. بۆ ئەوەی هەست بە جیاوازیی ئەنجامی شیکاری بینای زیرەک و بینای ئاسنی ئاسایی بکرێت، لێرەدا بینایەکی ئاسایی ئاسن شیکار کراوە. (وێنەی (١٢) و وێنەی (١٣) ئەنجامی شیکاری هەردوو بینایەکە پیشان دەدەن.) وەکوو لە وێنەکەدا دیارە کە هەردوو مۆدێلەکە لە ڕووی زۆرترین لادانەوە یەکسانن، بەڵام لە ڕووی لادانی پاشماوەوە کە دوای نەمانی ‌هێزی شەپۆلی تەقینەوەکەوە دروست بوون زۆر جیاوازن، بە جۆرێک کە بینا ئاسنەکە بە تەواوی هەست بە ڕووخانی دەکرێت. لە کاتێکدا بینا زیرەکەکە توانای گەڕاندنەوەی بۆ شوێنی خۆی هەیە و لادانی پاشماوەی بە ڕێژەیەکی بەرچاو کەم کردووەتەوە.

٧. پێشنیار و ڕاسپاردە

وەکوو لە بەشەکانی پێشووی ئەم توێژینەوەدا باس کرا، ئەو بینیانەی کە مەترسیی ڕووبەڕووبوونەوەی تەقینەوەیان لێ دەکرێت و بە شێوەی ئاسایی دیزاین کراون؛ زیاتر مەترسیی ڕووخانی لێ دەکرێت، هەر بۆیە پێویستە ڕەچاوی بەهێزکردنی بەشەکانی ئەم جۆرە بینایانە بکرێت. بەهێزکردنی پێکبەستەکانی بینایەکان بە شێوەیەکی بەرچاو بەرگریی بینایەکان زیاد دەکات. لەبەر ئەم هۆکارانە، وا پێشنیاز دەکرێت کە ئەم جۆرە سیستمانە لە تەواوی بینا گرنگەکانی دەوڵەتدا هەبێت، بەتایبەت ئەو بینایانەی بۆ کاری سەربازی و بینای ستراتیژیی دەوڵەتن کە دەبنە جێی سەرنجی کاری تیرۆریستی.

سەرچاوەکان

[1] Christopherson, D. G. 1945. Structural defence: RC-450. London: Ministry of Home Security Research & Experiments Department, Walley Collection, Institution of Civil Engineering.

[2] Christopoulos, C., A. Filiatrault, C.-M. Uang, and B. Folz. 2002.  Posttensioned energy dissipating connections for moment-resisting steel

frames.” J. Struct. Eng. 128 (9): 1111–1120.

[3] Ricles, J. M., R. Sause, S. Peng, and L. Lu. 2002. “Experimental evaluation of earthquake resistant posttensioned steel connections.” J. Struct. Eng. 128 (7): 850–859.

[4] Hao, H. 2015. “Predictions of structural response to dynamic loads of

different loading rates.” Int. J. Prot. Struct. 6 (4): 585–605.

[5] Swisdak, M. M. Jr. 1994. Simplified Kingery airblast calculations. Rep.

No. 1. Indian Head, MD: Naval Surface Warfare Center.

[6] Baker, W. 1973. Explosions in air. Austin, TX: Univ. of Texas Press.

[7] Wang, H., C. Wu, F. Zhang, Q. Fang, H. Xiang, P. Li, Z. Li, Y. Zhou, Y.

Zhang, and J. Li. 2017. “Experimental study of large-sized concrete

filled steel tube columns under blast load.” Constr. Build. Mater.

134 (1): 131–141.

[7] Weli, S. S., and L. G. Vigh. 2021. “Blast performance evaluation of steel

moment-resisting frame equipped with smart bolted connection.”

4021050. Perform. Constr. Facil. 35 (5): 04021050.

[8] Fang, C., M. C. Yam, A. C. Lam, and L. Xie. 2014. “Cyclic performance of extended end-plate connections equipped with shape memory alloy

bolts.” J. Constr. Steel Res. 94 (3): 122–136.

[9] S. S. Weli, L. G. Vigh, Blast performance of steel frames equipped with niti sma bolts: Design procedure and numerical evaluation, Journal of Structural Engineering 148 (5) (2022) 04022029

گۆڤاری ئایندەناسی ژمارەی شانزەیەم (16) ئازاری، 2023، ساڵی سێیەم