עיצוב סיסמית לבתי ספר: הבטחת בטיחות סטודנטים באזורי רעידת אדמה

רעידות אדמה ואתגר תשתיות בית הספר

באזורים פעילים מבחינה סיסמית ברחבי העולם, בתי הספר מייצגים כמה מבנים קריטיים אך פגיעים ביותר.במהלך רעידת אדמה גדולה, תלמידים וצוות חייבים להיות מוגנים לא רק מהתמוטטות בניין, אלא גם מסיכון נופל, קווי תועלת משבשים, וקווי פינוי מסוכנים יותר ממאה מיליון ילדים משתתפים בבית הספר באזורים שבהם קיים סיכון גבוה לסימורליזם, ואירועים היסטוריים כגון רעידת האדמה של האיטי 2010 ו רעידת האדמה של סיצ'ואן הפגינום הפגינום הפגינום באופן טראגי, כך, כך, לא ניתן היה להרחיב את התקני התקני המתקדמים לשיטות הגנה מבניות, אלא גם את המשתנים, אלא גם את המשתנים, אלא גם את המשתנים, אלא גם את המשתנים, אלא גם את הגדרות קריקטוריות גבוהות יותר מערכי יסוד, אלא גם את הגדרות קריקטורלציוניסטים, אלא גם את הגדרות הזיכרון, ולכן, אלא גם את הגדרות הזיכרון המשתנים, ולכן, ולכן, ולכן, ולכן, ולכן, אך לא ניתן להרחיב את הגדרות האבטחה הגבוהות יותר מערכי בטיחותיים, אלא גם את הגדרות האבטחה המשתנים, אלא גם את הגדרות האבטחה של קריטריטוריים, אלא גם את הגדרות ההגנה על בסיס יציבים, אלא גם את הגדרות ההגנה על בסיס קריטריונים של קריטריטוריות, ולכן, אלא גם את

הבנת הסיכון הסיסמית למתקנים בבית הספר

הצעד הראשון לקראת עיצוב בית הספר הוא תפיסה יסודית של הסיכונים הסיסמיתים המקומיים.סיכון סיסמית הוא תוצר של ההסתברות של רעד קרקע חזק, תנאי קרקע, בניית פגיעות, וצפיפות דיקור.בתי ספר לעתים קרובות בתים מאות או אלפי ילדים בשעות השיא, מה שהופך את הגורם החשיפה גבוה באופן יוצא דופן.

Fault Proximity and Ground Motion Intensity[עריכת קוד מקור | עריכה]

אתרי בית הספר הממוקמים בתוך שדה קרוב של תקלות פעילות חווים אינטנסיבי, גבוה ⁇ רעידות אדמה בינוני-magnitude יכול לייצר האצות קרקעיות שיא כי עולה על סף עיצוב אם האפיסנט הוא קרוב. Geologic מיפוי וניתוח סיכונים סיסמיים - לעתים קרובות זמין באמצעות סוכנויות לאומיות כגון סקר גיאולוגי אמריקאי (FLT:0USGS רעידות אדמה תוכנית Hazardsards) לספק סיכונים מבניים ישירות על ידי עיצוב.

Soil Amplification and Liquefaction

תנאי הקרקע המקומיים משפיעים באופן דרמטי על חומרת רעוע. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עקרונות הליבה של עיצוב סיסמית-Resistant

עיצוב סיסמית מוצלח של בנייני בית הספר נח על ארבעה עקרונות של אנתרופולוגיה אשר אושרו על ידי עשרות שנים של מחקר וביצועים בעולם האמיתי לאחר רעידות אדמה גדולות.

גמישות מבנית

בניין גמיש יכול לנוע במהלך רועד, פיזור אנרגיה באמצעות עיוות ולא שברים. מסגרות הרגע פלדה ומסגרות בטון מפורטים היטב מציעים התנהגות דוקטריה המאפשרת למבנה לעבור עקירות גדולות מאוחרות יותר ללא התמוטטות פתאומית. עם זאת, גמישות חייבת להיות מאוזנת עם סחף, כך רכיבים לא-מבנה - תקרה, מחיצות, חלונות - לא detach ונפילה.

דיוקיות של חומרים וחיבורים

דוקטריות היא היכולת של חומר או חבר לעבור עיוות בלתי-רשמי תוך עדיין לשאת עומס.בעיצוב סיסמי, מפרט דוקטרילי מספק מספיק חיזוק פלדה, באמצעות שימוש כראוי משחות מחוסנים בעמודות, ועיצוב קשרים שיכולים לסלע או להניב ללא fracturing.The FLT:0 âcrecacract American Institute (AC) מפרט מפורטסטימיים בסעיפים 3D) כדי להבטיח חיבורים ספציפיים לגיעת פלדה.

אפשרויות ל- Redundancy and Multiple Load Paths

אם עמודה מרכזית או קיר הרהר מאבד את היכולת, אלמנטים מבניים מחוסנים יכולים לשאת את העומס ולמנוע קריסת פרוגרסיבית. undundancy טובה מושגת על ידי חלוקת התנגדות מאוחרת על פני מסגרות רבות או קירות במקום להתרכז בו במספר רב של מונים.בתי ספר עם מסדרונות ארוכים, בלתי מופרכים לעתים קרובות נהנים מקירות מרובים של פסים המחולקים כוחות שהיא.

הקרן Integrity

הקרן חייבת לקשור את הבניין לקרקע כדי להימנע מנפיחות, משיכת יתר, או התנחלויות מופרזות. יסודות עמוקים (פילים או פירים קידוחים) המשתרעים לקרקע או לסלע המוסמכים לבתי ספר באתרים רכים.

מערכות אינטגרטוריות עבור בניין בית הספר

בחירת מערכת ניהול כוח-כוח-האחראית היא החלטה מרכזית בתהליך העיצוב.כל מערכת מציעה שינויים מסחריים שונים בעלות, גמישות ארכיטקטונית וביצועים.

המונחים: time-Resising Frames

מסגרות הרגע הרגילות והמיוחדות (SMF) מסתמכות על מפרקי דבורים-קומונים כדי להתנגד לכוחות מאוחרים באמצעות פעולה מסגרת.SMF הן דוקטרליות מאוד ומאפשרות אזורי תוכנית פתוחים גדולים - אידיאליים עבור כיתות, ספריות, ואולמות כושר.עם זאת, הם יכולים להיות יקרים בשל הצורך בסעיפים פלדה כבדים או חיזוק נרחב של מפרקים קונקרטיים.

Shear Walls

קירות בטון או מנדרינים מספקים קשיחות רבה וכוח.הם יעילים לשליטה על סחף מאוחר יותר, אך עשויים להגביל פתחים אדריכליים.עבור בתי ספר, מגזרי קיר ממוקמים אסטרטגית (במגדלים מדרגות, פירים מעלית או מסדרונות מסתיים) ניתן לשלב ללא תכנות של סוללות רצפתיות.

בסיס Isolation

בידוד הבסיס מקלקל את הבניין מתנועות קרקע אופקיות על ידי הצבת נושאים גמישים (בעיקר מוביל מוביל נושאי נושאות או גבוה דגימת גומי) בין היסודות ומבנה העל.הטכנולוגיה הזו מועילה במיוחד לבתי ספר שצפויים לשמש כמקלטי חירום או כי ציוד רגיש לבית (למשל, מעבדות מדע, שרתים ממוחשבים).

מכשירי דמיון

לחות מיובאים, לחצנים מולקוליים, או לחיכים יכולים להוסיף למסגרות חדשות או קיימות כדי לספוג אנרגיה סיסמית.המכשירים האלה פועלים כמו סופגנים זעזועים, להפחית את האמרה של הבנייה. בבתי ספר, לחצנים משמשים לעתים בשילוב עם מסגרות הרגע כדי לעמוד בסחף נוקשה ללא מגבלות על חברים.

יסודות לא-Structural ומערכות Lifeline

ניסיון מ רעידות אדמה מראה שאפילו בניין קול מבני יכול להיות קטלני אם רכיבים לא מבנים נכשלים.לזרוק אריחי תקרה, שהפך את ספריות, זכוכית מפורצת, וקווי גז חמורים גרמו לפציעות רבות ולמות. כי בתי ספר מכילים ריכוזים צפופים של צעירים שלא יכולים להגיב במהירות, שמירה על יסודות לא-מבנה היא רבתקפה.

חלוקת, צ'ילינגס, ו-Celdding

קירות חלוקה קלים גמישים המחוברים כראוי למבנה יכולים להכיל סחף בין קומות.רשתות צ'ילינג חייבות להיות מכווצות באופן עצמאי למבנה; תיקונים כבדים (אורות, רמקולים) דורשים מגבלות סיסמיות.התקלות הקדמיות (קירות זכוכית, לבנה ואט) חייבים להיות מעוגן עם גמישות כדי למנוע את ה-Falph:0eartural for E-Fural for E-Fural.

מערכות מכניות, חשמל ונפיחות (MEP)

צינורות ריידיים ו conduit יש לספק עם הפיכה גמישה במפרקים מבניים. ציוד כבד כגון רותחים, מצמררים, גנרטורים צריך להיות מעוגן ונסחף.מזרקי האש דורשים קשרים גמישים ונפיחות sway במרווחים. גנרטורים חירום וכלי הדלק שלהם חייבים להיות מאובטחים ו ממוקמים כדי להישאר פונקציונליים לאחר רעידת אדמה, כמו לעתים קרובות לשרת מקלטים הקהילה.

אחסון חומרים מסוכנים

מעבדות מדע ותחזוקת אזורים מכילים כימיקלים שיכולים לזבל ולערבב במהלך רעד.של ארונות אחסון חייב להיות מכווצ או מחוספס, ומערכות אוורור צריך להיות מתוכנן להתמודד עם הודעות מקריות.

בחירת האתר ושיקולים גיאוטכניים

לפני הבנייה, הערכה באתר זהירה יכולה להפחית סיכונים סיסמיים רבים ללא צורך באמצעים מבניים מורכבים.

סוג של סבון וגבר

בניית קודים מסווגים פרופילי אדמה מ A (קשה סלע) ל- F (קרקע רכה מאוד) בתי ספר צריך, בכל פעם שניתן, להיות ממוקם על סלע או צפוף, אדמה נוקשה (כיתות A-C) כדי להימנע מנערים המושפעים מנוסים על אדמה רכות.אם אדמה רכות הן בלתי נמנעות, יסודות עמוקים ושיפור הקרקע - כגון קומפקטיות, עמודות אבן, או ערבוב אדמה עמוקה - הם הכרחיים כדי להפחית את הפוטנציאל ואת יכולת החסימתית.

Liquefaction and Lateral Spreading

Liquefaction יכול לגרום לכשלים של יסודות, הפלט של טנקים תת-קרקעיים, והפצת מאוחר יותר לאורך מדרונות או נתיבי מים.Cone חדירה בדיקה משולבת עם ניתוח בגודל דגנים יכול לזהות שכבות ליקפיות. אפשרויות מייגציה כוללות שיפור קרקע (למשל, vibro-compaction), שימוש בקרנות עמוקות כי על ידי strata ריצוף, ומתקנים של מערכות ניקוזות כי הקלה על פני מים עודף.

מפולות ומשטח Fault Rupture

בתי ספר אסור לבנות בתוך אזורי אשמה פעילים או על גבעות הנכנעות באופן סיסמיטי מפולות קרקעיות. מחקרים ספציפיים של סיכון לקויות (כולל עטיפה) נדרשים באזורים רבים.מפות גיאוגרפיות מקומיות, זמינות מסקרי מדינה, לספק הדרכה על מרחקים נסיגתיים מקובלים מפגמים ממופים.

קודים וסיומים עבור בתי ספר

קודי בניין מודרניים הם הבסיס לבטיחות בית הספר, אבל תחומי שיפוט באזורים גבוהים לעתים קרובות להטיל דרישות מחמירות יותר.

קודים מודל ו- ASCE 7

הקוד הבינלאומי לבנייה (IBC) מתייחס ל- ASCE 7 - "מינימום טעינות עיצוב וקריטריונים הקשורים לבנייה ולמבנה אחר" בתי ספר מסווגים כ- Risk Category III (תפוסה גבוהה) או קטגוריה IV (מתקנים חיוניים) אם הם מיועדים כמקלטי חירום. סיווג זה מטיל גורמים חשובים יותר, הגבלות מחמירות יותר, דרישות עיגון מחמירות יותר.

חוק המדינה והתיקון האזורי

קליפורניה, למשל, לאכוף את קוד בניין קליפורניה (CBC) בתוספת חוק השדה, הדורשת כי בתי ספר ציבוריים יועדו על ידי אדריכלים מוסמכים ומהנדסים, אשר תוכניות להיבדק על ידי החטיבה של האדריכל המדינה, וכי בנייה זו תיבחן מקרוב. מדינות אחרות כגון אורגון, וושינגטון ויוטה יש הוראות דומות.

עיצוב מבוסס ביצועים

עבור מבני בית ספר מורכבים או גבוהים, עיצוב סיסמית מבוסס ביצועים (PBSD) מאפשר למהנדסים להפגין, באמצעות ניתוח לא לינארי, כי המבנה יפגוש מטרות ביצועים ספציפיות - כגון Immediate Occupancy או בטיחות חיים - תחת רעידות אדמה ברמת עיצוב ומרבית-מכספות.P.D הוא שימושי במיוחד עבור רטרוfitting מבנים היסטוריים שבהם קוד מרשם יהיה overstructive.

בתי ספר קיימים

מאז הוקמו בתי ספר רבים לפני עשרות שנים, רטרופיטינג היא הדרך המעשית היחידה לשיפור הבטיחות הסיסמית'ית.האתגר הוא לשדרג את יכולת הבנייה מבלי להפריע לפעולות מתמשכים או לעלויות בלתי חוקיות.

הערכה נשית

הערכה מפורטת באמצעות FEMA P-154 (הסקר החזותי של FECE) או ASCE 41 (הערכה וחדשנות של מבנים קיימים) מזהה פגמים.בעיות נפוצות בבתי ספר מבוגרים כוללים קירות מזכרים לא מאוישים, מסגרות בטון לא מחנכים, חלשים ראשוניות ("סיפור רך") וחיבורים לא מספקים לגג עבור בתי ספר מבוגרים, עדיפויות, ניתוח ליניארי (Tericerical Assessment) הוא 3 או ניתוח לא-Titeical Assessment with non-Titeical Assessment with an Un-Titeical Assessment) הוא הערכה (Rateial Analysis with an 3.

מדדי רטרופיט

טכניקות כוללות הוספת מסגרות פלדה מכווצות או קירות בטון מתחזק, encasing עמודות קיימות במעיל פלדה או סיבים של עטיפות פולימר כפוי, חיזוק מפרקי beam-column, ועוגן לבנים veneers. Light-frame עץ בתי ספר (common באזורים מסוימים) ניתן לסגת על ידי הוספת לוחות Shear והחזקת מכשירים לאחור כי הם בשלב כבוש, לעתים קרובות עבודה.

עלויות-Benefit ו-Preitisation

רשויות החינוך חייבות לזרז את רטרופיטות בהתבסס על חשיפה לסיכון, דיקור, ותנאי בנייה.סוכנות ניהול החירום הפדרלית (FLT:0FEMA Sismic שיקוםFLT:1) מציעה הדרכה על פיתוח תוכניות רטרופיט יעילות בעלות. מחקרים מראים כי עלות רטרופיטינג היא בדרך כלל רק חלק מהעלויות הכוללות, ותשלום ההשקעה עבור עצמו בהפסדים והימנעות מעסקים.

היערכות חירום וקידוחים

אפילו בית הספר המעוצב הטוב ביותר אינו יכול להבטיח בטיחות של הדיירים ללא הכשרה נכונה ותכנון. חוסן סיסמית משלב הנדסה עם התנהגות אנושית.

זרוק, כיסוי, ו-Hold On תרגילים

תרגילים קבועים מלמדים את התלמידים לרדת לידיים ולברך, לקחת כיסוי תחת שולחן או שולחן, ולחזיק עד שעציצים רועדים הוכחו כדי להפחית את הפגיעה.התרגילים צריכים להתבצע בזמנים שונים של יום, ולהכריז מול unannounced כדי לבנות תגובה אוטומטית.

תוכניות תגובה של Earthquake

בתי ספר חייבים להיות פרוטוקולים ברורים לאיחוד, חשבונאות לכל הדיירים, כיבוי הכלים, ולספק עזרה ראשונה.אספקת חירום (מים, מזון, ערכות רפואיות, פנסים, רדיו) צריך להיות מאוחסן במקומות נגישים, מאובטחים מבניים.

אימון לצוות

מורים ומנהלים צריכים לקבל הכשרה שנתית על מוכנות רעידת אדמה, בניית פינוי, וטכניקות חיפוש והצלה. מהנדסים סטרקטיטוריים או מנהלי חירום מקומיים יכולים להיות מוזמנים לנהל סדנאות ספציפיות לאתר.

מסקנה

הבטחת בטיחות התלמידים באזורי רעידת האדמה דורשת גישה מקיפה שמתחילה בבחירת אתר קול, ממשיכה באמצעות תכנון מבני ולא-מבנה זהיר, ומרחיבת את התחזוקה המתמשכת, העיכובה, ותכנון חירום בבתי הספר הם יותר מבניינים - הם קהילות של לומדים ומחנכים שמגיעים לרמה הגבוהה ביותר של הגנה אפשרית.על ידי שילוב עקרונות הנדסיים חזקים עם מוכנות פרואקטיבית, החברה יכולה להפחית את רעידות האדמה על הצעירים ביותר שלה ועל חבריה הפגיעים ביותר, אך כיום, אך לא רק כדי להבטיח את חיי הקרנות.