Depremler ve Okul Altyapısı Challenge

Dünya genelinde sismik olarak aktif bölgelerde, okullar, yüksek sismik tehlikenin var olduğu alanlardan bazılarını temsil ediyor ve 2010 Haiti depremi ve 2008 Siyasal depremler için yıkıcı olan eğitim tesislerine karşı da, zarar veren, kesintiye uğrayan birçok okul, yüksek sismik tasarım ilkeleri, yapısal stratejiler, seçim alanları ve 2008 Siyasal depremler gibi tarihsel olaylarda yoğunlaşıyor.

Okul Olanakları için Seismic Riski Anlamak

Dayanıklı okul tasarımına yönelik ilk adım, yerel sismik tehlikenin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasıdır. Seismic risk, güçlü zemin sallanması, toprak koşulları, kırılganlık inşa edilmesi ve ccupancy yoğunlukları arasındaki bağlantıların çoğu zaman ev yüzlerce veya binlerce çocuk, maruz kalma faktörü olağanüstü yüksek hale getiriyor. Ayrıca, birçok mevcut okullar modern sismik kodlar yürürlüğe girdi.

Hata Proximity ve Ground Motion Intensity

Aktif hataların yakın alanının içinde bulunan okul siteleri yoğun, yüksek frekanslı titrer. orta derecedenlık depremleri bile tasarım eşlerini aşabilir, eğer siteye özgü temelsel haritalar ve sismik tehlike analizi - genellikle ABD Jeolojik Araştırma () tarafından kullanılan tasarım spektral depremleri ile kullanılabilir.

Soil Ampifik ve Liquefaksiyon

Yerel toprak koşulları ciddi şekilde ciddiyetle etkileniyor. Yumuşak topraklar, örneğin gevşek tümuvium, silt veya reclaimed land, amplify sismik dalgalar ve liquefaksiyona yol açabilir - su nakliyatlı topraklar, bu tür topraklar üzerinde inşa edilen bir sıvı okullar gibi davranır. Geoteknik araştırmalar kone penetrasyon testleri içermelidir, hear dalgası hız hız ölçümleri ve temel tasarıma yol açma potansiyel analizleri.

Seismic-Resistant Tasarımlarının Temelleri

Okul binalarının başarılı sismik tasarımı, büyük depremlerden sonra onlarca yıllık araştırma ve gerçek dünya performansıyla doğrulanan dört iç içe dönük prensiplere sahiptir.

Yapısal Flexability

Esnek bir bina, betonun kırılması yerine, enerjiyi bozmak için deformasyon yoluyla dağıtabilir. Çelik an çerçeveler ve düzgün bir şekilde beton çerçeveleri, yapının büyük bir dahaki yerinden edilmelerine izin veren, ancak esneklik, yapılardaki bileşenlerle dengelenmelidir - tavanlar, bölümler, pencereler - tavanlar ve düzgün bir şekilde ayrıntılı olarak güçlendirilmemektedir.

Malzemelerin ve Bağlantıların Kanalları

Ductness, sütunlarda düzgün bir şekilde yeniden finanse edilen ve demirleme olmadan elde edebilecek bir materyal veya üye yeteneğidir.TheFLT:0) Amerikan Beton Enstitüsü (ACI) sismik ayrıntılı olarak ayrıntılı olarak (FLT) çelik, beton sütunlarında minimum transistörek oranların doğru şekilde belirlenmesi anlamına gelir. Çelik yapılar için, özel an çerçeve bağlantıların uygulanması gerekir.

Reddanış ve Birden Çok Yük Yolu

Bir anahtar sütun veya oar duvar kapasite kaybederse, kırmızıdan yapısal elementler yük taşıyabilir ve ilerici çöküşü engelleyebilir. İyi reddancy birçok çerçeve veya duvarda daha sonra direnç dağıtmak yerine birkaç becericiye sahip okullara ulaşır.

Vakfın Bütünlüğü

Temel, binayı kayalardan kaçınmak için zemine güvenli bir şekilde bağlı olmalıdır, ya da aşırı yerleşim. Derin temeller (kahramanlar veya matkaplanmış miller) böylece güvenli siteler üzerinde okullar için yaygındır. Vakfı bağlar ve derece kirişler, tüm ayak izlerinin bir deprem sırasında birlikte hareket etmesini sağlar, aksi takdirde yapısal sıkıntıya neden olacaktır.

Okul Binaları için Yapısal Sistemler

Daha sonraki kuvvetlendirme sistemini seçmek tasarım sürecinde önemli bir karardır. Her sistem maliyet, mimari esneklik ve performans için farklı ticaret teklifleri sunar.

MomentResisting Frames

Sıradan ve özel an çerçeveleri (SMF) daha sonra sert çelik bölümlere veya ağır beton ortaklara direnmeleri için kirişli eklemlere güveniyor. SMF son derece titiz ve büyük açık plan alanlarına izin veriyor - sınıflar, kütüphaneler ve jimnastikçiler için ideal. Ancak, ağır çelik bölümler veya ağır beton eklemler için ihtiyaç nedeniyle pahalı olabilirler.

Shear Walls

Beton veya Masonluk oar duvarları büyük bir sertlik ve güç sağlar. Daha sonra kaymaları kontrol etmek için verimlidir, ancak okullar için, stratejik olarak duvar segmentlerini (yaklaşık stair kuleleri, asansör milleri veya koridor uçları) ek enerji dağıtımlarıyla bağlantılı yüksek sertlikler birleştirmektedir.

Base Isolationtion

Base izolasyonu binayı temel ve süper yapı arasında yarı yarıya indirir. Bu teknoloji, özellikle de acil barınaklar veya bu ev hassas ekipman olarak hizmet etmesi beklenen okullar için faydalıdır (örneğin, bilim laboratuarları, bilgisayar sunucuları).

Damping Cihazları

Viscous dampers, vielastic dampers veya dampers, sismik enerjiyi absorbe etmek için yeni veya mevcut çerçevelere eklenebilir. Bu cihazlar şok emiciler gibi hareket eder, bina sway amplitüdünü azaltır. okullarda, damperler bazen üyeleri aşırı yüklemeden sıkı sürüklenme sınırları ile birlikte kullanılır.

NonStructural Elements and Lifeline Systems

Depremlerden gelen deneyim, yapısal olarak ses binasının bile, yapı dışı bileşenler başarısız olursa ölümcül olabileceğini gösteriyor.Kayıt tavan parçaları, silinmiş kitapları, parçalanmış camları ve şiddetli gaz hatlarının sayısız yaralanma ve ölümlere neden olduğunu gösteriyor. Çünkü okullar yoğun olarak tepki verebilecek genç yolcuların konsantrasyonlarını içeriyor.

Partiler, tavanlar ve Cladding

Yapıya uygun şekilde eklenmiş hafif, esnek bölümler duvarları, çatıdaki eğimleri karşılamak için çatışabilir.Ceffeler bağımsız olarak yapıya dalmalıdır; ağır pendent fikstürler (lights, hoparlörler) sismik kısıtlamalar gerektirir. Dış bölmeler (cam perde duvarları, tuğla venlar) panelin düşmesini engellemek için esnek olmalıdır.

Mekanik, Elektrik ve Tesisat (MEP) Sistemleri

Mekanik boru ve konduit çalışır, yapısal eklemlerde esnek darbelerle yapılmalıdır. Bir depremden sonra, okullar genellikle topluluk barınakları olarak hizmet etmelidir. Yangın serçeleri esnek bağlantıları ve sway-bracing gerekir. Acil jeneratörler ve yakıt tankları güvenli olmalıdır ve okullar genellikle topluluk barınakları olarak hizmet etmelidir.

Tehlikeli Malzemeler Depolama

Bilim laboratuvarları ve bakım alanları, salak sırasında dökülebilecek kimyasalları içeriyor. Depolama kabinleri kapatılmalıdır veya monte edilmelidir ve havalandırma sistemleri kazak sürümleri işlemek için tasarlanmalıdır. Lab gaz silindirleri duvarlara veya raflara zincirlenmelidir.

Site Seçimi ve Geoteknik Tahminler

İnşaattan önce, dikkatli site değerlendirme karmaşık yapısal önlemler için ihtiyaç duymadan birçok sismik tehlikeyi azaltabilir.

Soil Type ve Amplification

Bina kodları, A (hard rock)'tan F (çok yumuşak toprak) ile sınıflandırmak için zemin profilleri sınıflandırmak, mümkün olduğunda, kaya veya yoğun, sert toprak (Site Sınıfları A-C) yumuşak topraklar üzerinde deneyimli, daha derin temeller ve zemin iyileştirme - kompakt betonlar, taş sütunlar veya derin toprak karıştırmak için - likfa potansiyelini azaltmak ve yatak kapasitesi geliştirmek için gereklidir.

Liquefaction ve Lateral Yayıyor

Liquefaction, yeraltı tanklarının zayıflamasına neden olabilir ve daha sonra eğimler veya su yolları boyunca yayılıyor.Kaplama testleri, tahıl büyüklüğündeki analizlerle birlikte yapılan Cone penetrasyon testi, makul tabakaları tanımlayabilir.

Araziler ve Yüzey Hatası Rupture

Okullar aktif hata bölgelerinde veya tepelerde inşa edilmemelidir, sismik olarak topraklar tetikledi. Siteye özgü hata çalışmaları (parça dahil) birçok bölgede gereklidir. Yerel geologic tehlike haritaları, devlet anketlerinden mevcut olan rehberlik, haritalı hatalardan alınan mesafelere rehberlik sağlar.

Okullar için Seismic Kodlar ve Standartlar

Modern bina kodları okul güvenliği için temeldir, ancak yüksek yoğunluklu bölgelerdeki yargılar genellikle katı gereksinimleri uygular.

Model Kodları ve ASCE 7

Uluslararası Bina Kodu (IBC) ASCE 7 - “Yapımlar ve Diğer Yapılar içinMinimum Tasarım Yükleri ve Bağımlı Kriterleri”, Risk Kategori III (yüksek ccupancy) veya Kategori IV (esential tesisleri) olarak belirlenen kaynaklar, daha yüksek öneme sahip faktörler, daha sıkı sürüklenme gereksinimleri ve sabit bileşene sahiptir.

Devlet ve Bölgesel Değişiklikler

Kaliforniya, örneğin, Kaliforniya Binası Yasası (CBC) artı, bu yüzden kamu okullarına nitelikli mimarlar ve mühendisler tarafından tasarlanmalıdır, bu planların Devlet Mimarı Bölümü tarafından incelenir ve bu inşaat Oregon, Washington ve Utah gibi diğer eyaletler de benzer hükümlere sahiptir.

Performansa Dayalı Tasarım

Karmaşık veya yüksek orantısız okul binaları için, performans tabanlı sismik tasarım (PBSD) mühendislere önbellekli analiz yoluyla, yapının belirli performans hedefleriyle karşı karşıya kalacağı - Immediate Occupancy veya Life Safety gibi - tasarım seviyesinde ve maksimum üst düzey depremler altında. PBSD özellikle de birincil kod uyumluluğunun aşırı yıkıcı olacağını gösteren tarihi binalar için yararlıdır.

Mevcut Okullara Sunmak

Birçok okul on yıllar önce inşa edildiğinden beri, retrofitting genellikle sismik güvenliği geliştirmek için tek pratik yoldur. Sorun, devam eden operasyonları bozmadan veya yasaklayan maliyetler olmadan yapısal kapasiteyi yükseltmektir.

Seismic Vulnerability Assessment Assessment

FEMA P-154 (Rapid Visual Ekran) veya ASCE 41 (Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings) eksiklikleri tespit eder. Eski okullardaki ortak sorunlar, tamamlanmamış Mason duvarları, zayıf ilk hikayeler (“yumuş öykü”) ve çatı duvarı bağlantıları.

Common Retrofit Measures

Teknikler çelik örgüler veya beton oar duvarları ekleyip, çelik ceketlerde veya fiber-reinforced polimerleri sarmalar, kirişlerin güçlendirilmesi ve elektrik telleri betonarme okulları (bazı bölgelerde) plywood hear paneller ve çatış cihazları ekleyerek geri alınabilir. Çünkü okullar meşgul, fazlı inşaat ve saatler iş genellikle gereklidir.

Maliyet-Benefit ve Öncelik

Eğitim yetkilileri, tehlike maruziyetine dayanan retrofitlere öncelik vermeli, occupancy ve bina koşuluna göre. Federal Acil Durum Yönetimi Ajansı ([Dönetici:0)FEMA Seismic Rehabilitasyon) gelişmekte olan maliyet-malzeme programları üzerinde rehberlik sunar. Araştırmalar, genellikle sadece toplam geri yükleme maliyetinin bir kısmıdır ve kayıplar ve iş kesintilerinde kendi başına yapılan yatırım harcamalarının ödenmesini sağlar.

Acil Hazırlık ve Drills

En iyi tasarlanmış okul bile, uygun eğitim ve planlama olmadan yolcu güvenliğini garanti edemez. Seismic direniş, mühendisliki insan davranışlarıyla bütünleştirir.

Dur, Kapak ve Tenleleri Tutun

Öğrencilerin ellerini ve dizlerine düşmelerini sağlayan düzenli matkaplar, sağlam bir masa veya masa altında kapak alır ve yaralanmayı azaltmak için kanıtlanır. Drills, günün farklı zamanlarında yapılmalıdır ve otomatik yanıt oluşturmak için duyurulmalıdır. Öğrenciler için, bireysel tahliye planları gereklidir.

Post Earthquake Response Planları

Okullar yeniden birleşme, tüm yolcular için muhasebe, hizmetlerden başlayarak ve ilk yardım sağlamalı. Acil malzemeler (su, gıda, tıbbi kitler, flaş ışıklar, radyolar) erişilebilir olarak güvenli yerlerde depolanmalıdır.Çünkü jeneratörler için çiftlerin, ek malzemeler ve yakıtların ihtiyaç duyduğu okullar için.

Personel için Eğitim

Öğretmenler ve yöneticiler deprem hazırlığı, bina tahliyesi ve arama teknikleri konusunda yıllık eğitim almalı ve yerel acil servisler siteye özgü atölyeler yürütmeye davet edilebilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Deprem bölgelerindeki öğrenci güvenliği ses sitesi seçimi ile başlayan kapsamlı bir yaklaşım talep ediyor, dikkatli yapısal ve yapısal olmayan tasarımla devam ediyor ve bugün devam eden bakım, retrofitting ve acil planlamaya devam ediyor. Okullar sadece binalardan daha fazlası değil - mümkün olan en yüksek koruma seviyesini hak eden öğrenciler ve eğitimciler topluluğudır.