תכנון סייסמי של עמודי אורות רחוב סולאריים: מה באמת חשוב

איך עמודי אורות נשברים בזמן רעידת אדמה

שלושה מקרים של נזק מכסים כמעט כל המקרים שראינו באזורים סייסמיים:

קריסה. האקצלרציה האופקית של הקרקע גורמת למומנט גישור גדול בבסיס העמוד. כאשר מומנט זה חורג מהגבולות של חוזקת חומרי העמוד או מהיכולת של הבסיס להחזיק את העמוד, העמוד נשבר באזור החיבור או הבסיס עצמו נרפה, וכל המערכת נופלת. זו הצורה של נזק שיכולה להשפיע על ביטחון הציבור, ולכן עליה להיות הראשונה שאליה צריך להתמקד בעת התכנון.

דיפורמציה: גלי רעידות אדמה גורמים לתנועות מורכבות בגוף המוט, מה שעלול לגרום לו להישחת באופן זמני או קבע. המבנה עשוי עדיין לעמוד, אך יציבותו ותפקודו נפגעים.

נזק לחיבורים: המפרקים בין המוט לבסיס, ובין המוט לראש הנורה, חווים מתחים לא אחידים במהלך הרעידות. הנזק הנפוץ הוא שחרור ברגים וסדקים בלحימות; נזקים שעשויים לשרוד את הרעידה אך להתפוגג בסופה רוח נוספת.

מדוע המוטים נעשים חשיפיים לנזק:

• העיצוב של המוט לא התחשב במטען הנוצר על ידי גלי רעידות: בחירה לא נכונה של חומרים, חוזקת חומרים לא מספיקה, או עובי קירות שלא נבדק בהתאם לדרישות.
• הבסיס היה קטן מדי: שטח הקמת המוט קטן, קברה נמוכה של המוט, וחיבורים לא חזקים מספיקים.
• הקרקע לא נבדקה כראוי: קרקע רך מגביר את עוצמת הרעידות; ליכולת הקרקע להפוך למוצק במהלך הרעידות עלולה לפגוע ביציבות המבנה, גם אם הוא תקין בתיאוריה.

מה אנו משנים במפרטי המוט באזורים סייסמיים

חתך רוחבי: בהשוואה בין חתכים עגולים לחתכים רבוגוניים, מוט בצורת שמוני או בעל צורה עגולה המתצרעת מציע תנהגות טובה יותר בתנאי חיבוק, ומשפר גם את המقاومות לסיבוב ולכיפוף במהלך רעידות אדמה. החתך הרוחבי צריך גם לחלק את המתח באופן שווה לאורך המוט, ולא לרכז אותו בנקודה אחת בלבד.

עובי הקיר: החלק התחתון של המוט חווה את המומנט הסייסמי הגדול ביותר, לכן הוא מכוסה בקיר עבה יותר; החומר מפוזר בהתאם למאפייני הכוחות הפועלים. זו אינה עדכנה שווה בכל הנוגעים – מוט בעל עובי אחיד בכל מקום מבזבז פלדה באזורים שאינם נמצאים בחשיפה לכוחות סייסמיים.

פרטי החיבור: זהו החלק שדורש הכי הרבה תשומת לב מבחינה הנדסית. בולטי התקנה מתארכים, ומשתמשים בבולטים בעלי חוזק גבוה מכופפים באמצעות ראשי ברזל מונעי סיבוב; בנוסף, משלבים בין לחימה לבולטים בחלק התחתון של המוט כדי להבטיח שהחיבור לא ייפגע במהלך רעידות אדמה. הכשל הנפוץ ביותר במוצרים שחוזרים לחברה אינו פגיעה במוט עצמו, אלא נשילה של הלוח הבסיסי מהבולטים שמחברים אותו לקרקע.

חיבורים גמישים. במקרים שמהנדס הפרויקט מציע חיבור מסוים, משטח תנועה כדורי בנקודת החיבור בין המוט לבסיס מאפשר למוט לנוע במגבלות מסוימות ומפזר אנרגיה שאחרת הייתה מועברת לגלגל; זה מפחית את הלחץ שנוצר בבסיס המוט. יש להתייחס לכך כלכלתית, כחלק מהחלטות הפרויקט, ולא כאלפריט שניתן להוסיף באופן חד-צדי – החיבור הזה משנה את מסלול המתחים במערכת, ולכן עליל לחשב מחדש את כל המרכיבים של המערכת בהתאם.

מה צריך לעשות הבסיס:

גודל ועומק. גודלו ועומקו של הבסיס מסופקים בהתבסס על חישובי הכוחות הסייסמיים ועל הגאולוגיה המקומית, ולא על תכנונים סטנדרטיים. בסיס גדול יותר מרחיב את שטח המגע עם האדמה, משפר את היציבות ואת היכולת לעמוד בכוחות שיוצרות רטיבה. עומק רב יותר מאפשר שימוש בשכבי אדמה שפחות מושפעים מהרעידות.

טופס בסיס בסיסי עמודים (pile foundations) ובסיסי רפת (raft foundations) הם האפשרויות הסטנדרטיות כאשר תנאי האדמה מחייבים זאת. בסיסי עמודים חוצים את האדמה הרכה בשטח ומעבירים את המשקל לשכבים יציבים יותר; בסיסי רפת מפזרים את המשקל על שטח רחב יותר, במקרים שהקמת בסיס נפרדת אינה מעשיתית. סוג האדמה, גובה מפל המים והפעילות הסייסמית המקומית משפיעים על בחירת השיטה המתאימה.

חיבור בין העמוד לבסיס אורך התקשרות העמוד לבסיס, סוג הבולטים ושילוב הלחימה בין בולטים לחוטים מסופקים במפורש, ולאחר מכן מבוצעת בדיקה שלהם לפי לוח זמנים קבוע. לאחר רעידת אדמה חמורה, החיבורים הם הדבר הראשון שנבדק, לפני בדיקת העמודים עצמם.

מה לא מכוסה בדף זה…

הדף זה מספק מידע על המדיניות העיצוב שמיישם היצרן בנוגע לגדות המיועדות לאזורים סייסמיים. המידע הזה אינו מבצע או מחליף את החישובים הסייסמיים עצמם – הדרישות בנוגע לכמות החומר הנדרשת, לסוג האדמה ולתקנות הבנייה מסופקות על ידי מהנדס הפרויקט בהתאם לכל אתר. הדף גם אינו מכסה את ההיבטים הקשורים לפוטומטריה של המנורות או לעצמאותן החשמלית. לבדיקת המטען הצדי על הגדה ועל המורכב המנורות, כלי החישוב שלנו למטען הרוח שלנו למטען הרוח מספק את המידע הנדרש בנושא. מוצרים מוכנים, הכוללים גדה ומנורה מתאימים, נמצאים בסדרת האורות החשמליות השמשיות השלמות שלנו השמשיות השלמות שלנו.