alamatesoall
07-06-2011, 06:13 PM
الف) شدت زلزله (Earthquake intensity):
یک مقیاس مشاهده ای و غیر دستگاهی است که بستگی به فاصله کانون تا مکان مورد نظر، مدت دوام لرزش، نوع خاک، عمق سنگ کف ودارد. مقیاس شدت زلزله مرکالی است که در سال 1902 بین 10 – 1 است. در 1932 مقیاس اصلاح شده مرکالی (MMI) که از 12 – 1 است.
در MMI 4 نوع masonavy داریم:
نوع A: طراحی خوب، اجزاء خوب، همراه با بتون و تیرآهن.
نوع B: دارای تیرآهن و بتون می باشد اما طراحی و اجرای خوبی ندارند در مقابل نیروهای جانبی مقاوم نیست.
نوع C: طراحی و اجزاء معمولی است. در سازه از سیمان استفاده شده ولی در مقابل نیروهای جانبی مقاوم نیست.
نوع D: بدون طراحی ساخته شده و سیمان و فلز ندارند و از نظر نیروی جانبی پایدار نیست. مزایای مقیاس مرکالی
1-بدون وجود ایستگاه لرزه نگاری می توان شدت زلزله ها را با توجه به خرابی سازه ها اندازه گیری کرد.
2-برای زمین لرزه های تاریخی برآوردی میتوان ارائه داد.
3-از روی شدت زلزله می توان منحنی های هم شدتIsolseismical line را رسم نمود.
معایب واحد مرکالی :
1-گزارشات غیر واقعی و گزافه گویی در شرح زلزله
2-مناطقی که هیچ نوع حیاتی در آن وجود ندارد.
3-دقت شدت زلزله پائین است.
تعیین شدت خرابی بر اساس مقیاس مرکالی:
1- احساس نمی شود, مگر در شرایط ویژه.تنها توسط دستگاه های لرزه نگار قابل ثبت است.
2- توسط افراد در حال استراحت و در طبقات بالای ساختمان ها حس می شود.برخی اشیاء آویزان ممکن است نوسان کنند.
3- در فضای باز و در طبقات بالایی ساختمان ها کاملا قابل احساس است.مردم آنرا بصورت زلزله شناسایی نمی کنند .ارتعاش مانند عبور کامیون است. مدت زمان لرزش قابل تخمین است.
4- در طی روز در فضای بسته توسط افراد زیادی حس می شود و در فضای باز عده معدودی حس می کنند.در شب عده ای را از خواب بیدار می کند .بشقاب ها ,پنجره ها و درب ها تکان خورده و صدا می کنند. در ماشین های ایستاده ارتعاش قابل درک است.
5- زلزله توسط هر فردی قابل احساس است. بسیاری ازخواب بیدار میشوند. برخی از پنجرهها, بشقابها و غیره شكسته میشوند. گچكاریهای ساختمانها ترك میخورند. اشیای ناپایدار واژگون میگردند. سر و صدای درختان و سایر اشیای مرتفع شنیده میشود و آونگ ساعتها متوقف میگردند. دربها باز و بسته میشوند و امتداد حركت زمینلرزه قابل درك است.
6- زلزله توسط بسیاری از افراد حس میشود و بسیاری از مردم وحشتزده به فضای باز پناه میآورند. اشیای سنگین جابجا میشوند و قطعات از گچكاری كنده میشود. دودكشها فرو میریزند و خسارات جزئی به بار میآید. افراد به حالت نامتعادل قدم میزنند و یا میایستند. پنجرهها, دربها و بشقابها شكسته میشوند. ساختمانهای خشتی و ضعیف ترك برمیدارند. زنگهای كوچك به صدا در میآیند.
7- مردم وحشتزده به فضای باز فرار میكنند. خسارت بسیار كمی در ساختمانهایی كه خوب طراحی و ساخته شدهاند وارد میشود. به ساختمانهای متوسط و معمولی خسارات جزیی و متوسط وارد میگردد. خسارات قابل ملاحظهای در ساختمانهای ضعیف و بد طراحی شد, وارد میشود. خسارت به ساختمانهای نوع(D) شامل ترك و فرو افتادن گچكاریهاست و آجرهای سست لق میشوند. تركهایی در ساختمانهای نوع (C) به وجود میآید. ایستادن مشكل میشود و اثاثیه شكسته میشوند. زنگهای بزرگ به صدا در میآیند. زهكشهای سیمانی آبرسانی خسارت میبینند. لغزشهای كوچك اتفاق میافتد.
8-خسارت در ساختمانهایی كه طراحی ویژه شدهاند, بسیار جزیی است و در ساختمانهای معمولی نوع (C ) با فروریزشهای جزیی همراه است و در ساختمانهای ضعیف نوع (D) بسیار شدید است. دیوارهای جداكننده به خارج از قاب ساختمان پرتاب میشوند. دودكشها, ستونها, دیوارها و دودكشهای كارخانهها و سنگهای یادبود سقوط میكنند. اشیای سنگین واژگون میگردند. تغییراتی در سطح آب چاهها ایجاد میشود. ماسه و گل به مقدار كم بیرون زده میشوند. رانندگی مشكل میگردد. تركهایی در زمینهای مرطوب و شیبهای ملایم ایجاد میشود. تغییراتی در آب و درجه حرارت چشمهها و چاهها ایجاد می شود. خانههای اسكلت دار بر روی سطح پی حركت میكند. شاخههای درختان شكسته می شوند.
9- خسارت قابل ملاحظهای در ساختمانهایی كه طراحی ویژه شدهاند, ایجاد میشود. ساختمانهای اسكلتی خوب طراحی شده كج میشوند. ساختمان بر روی پی تغییر مكان میدهد. تركهایی آشكار در زمین ایجاد میگردد. خطوط لوله زیرزمینی شكسته میشوند. وحشت عمومی بر مردم غالب میشود. ساختمانهای نوع (D) ویران میگردند و بر ساختمانهای نوع (C ) خسارت سنگین وارد میگردد و گاهی كاملاً فرو میریزند. ساختمانهای نوع (B) خسارت جدی میبینند و خسارت اساسی به پی وارد میگردد. در مناطق آبرفتی ماسه و گل بیرون میآیند.
10- سازههای چوبی خوب ساخته شده ویران میشوند. بسیاری از سازههای اسكلتدار بنایی به همراه پی ویران میشوند. در زمین تركهای بزرگی ایجاد میگردد. خطوط راه آهن كج میشوند. زمین لغزشهای قابل ملاحظهای در كنار رودخانهها و شیبهای ملایم اتفاق میافتد. آب سر و صداهای زیادی (چلپ و چلوپ) میكند. خسارات جدی به سدها و مخازن وارد میگردد. در زمین, لغزشهای بزرگ اتفاق میافتد و آب از مخازن و كانالها و رودخانهها و دریاچهها و غیره بیرون ریخته میشود.
11- ساختمانهای كمی, استوار باقی میمانند. پلها ویران میگردند. خطوط لوله زیرزمینی كاملاً غیر قابل استفاده میشوند. خطوط راهآهن به شدت كج میشوند. زمین باتلاقی میشود. لغزشهایی در زمینهای نرم ایجاد می شود.
12- خسارت كلی, امواج برروی سطح زمین مشاهده میشوند. اشیاء به هوا پرتاب میشوند و سنگهای بزرگ جابجا می شوند.
ب):انواع مقیاسهای بزرگی
1-Mb (امواج درونی):
بزرگترین دامنه امواج لرزه ای موج p است. از آنجا كه زلزله های ژرف دارای امواج سطحی كوچك یا بی اهمیت هستند, در زلزله شناسی اندازهگیری دامنه موج P (كه تحت تأثیر عمق كانونی قرار نمیگیرد) متداول است و به وسیله آن بزرگی موج P تعیین میگردد.
2- Ms ( امواج سطحی):
بزرگترین دامنه موج سطحی یاموج S است. از آنجا كه در زلزله های دوردست (فاصله سطحی بیش از 2000 كیلومتر), موجهای سطحی با دوره تناوب حدود 20 ثانیه غالب هستند, گوتنبرگ به منظور كمی كردن این زلزله ها, مقیاس موج سطحی را تعریف نمود. این مقیاس مبتنی بر اندازه گیری دامنه امواج سطحی با دوره تناوب 20 ثانیه میباشد که برای زمین لرزه هایی که در فاصله دورتر از km 600 ثبت شده به کار می روند.
3- Mw (امواج گشتاوری) :
بزرگای گشتاوری برای زلزله های بزرگتر از 5/7 تعریف شده است. زیرا زمین در این حالت از موج اشباع شده است. این مقیاس به علت نقص های مهم مقیاس محلی ریشتر, مقیاس بزرگی موج حجمی و تا اندازهای مقیاس بزرگی موج سطحی در تشخیص زلزله های بزرگ ابداع شده است.
از آنجا كه در زلزله های بسیار بزرگ, بیشتر انرژی توسط امواج با فركانس كوتاه تر آزاد میگردد, اكثر محققین ترجیح دادند كه برای تخمین انرژی آزاد شده از پارامترهای استاتیكی نظیر گشتاور لرزهای استفاده نمایند. گشتاور لرزهای برای هر زلزله بزرگ به واسطه امواج درونی دوره بلند, امواج سطحی, نوسانات آزاد و داده های مساحی از طریق فرمول ذیل سنجیده میگردد.
4- MD (بزرگی مدت):
از این مقیاس بزرگی برای اندازه گیری سریع زلزله های كوچك (M<=3) استفاده فراوان میشود. در این مقیاس بر اساس مدت كل زلزله بر حسب ثانیه, یك بزرگی به آن منسوب میشود. در رخدادهای كوچك, معمولاً بین بزرگی مدت و بزرگی اندازه گیری شده با مقیاس ریشتر (M<=3) همبستگی وجود دارد. اما آزمون های میزان كننده همیشه فراهم نیستند و چون MD عمدتاً برای اندازه گیری زلزله های كوچك وضع شده است و بیشتر برای زلزله شناسان اهمیت دارد تا مهندسین.
5- ML (بزرگای محلی ):
ریشتر بزرگی محلی، A بیشینه دامنه ثبت شده، A دامنه زلزله مبنا که بر اساس امواج P است.
ولی در ایستگاههای دورتر از 600 km امواج p از بین می رود و به امواج سطحی تبدیل می شوند.
این مقیاس ها از دقت بالایی برخوردار نیستند.
یک مقیاس مشاهده ای و غیر دستگاهی است که بستگی به فاصله کانون تا مکان مورد نظر، مدت دوام لرزش، نوع خاک، عمق سنگ کف ودارد. مقیاس شدت زلزله مرکالی است که در سال 1902 بین 10 – 1 است. در 1932 مقیاس اصلاح شده مرکالی (MMI) که از 12 – 1 است.
در MMI 4 نوع masonavy داریم:
نوع A: طراحی خوب، اجزاء خوب، همراه با بتون و تیرآهن.
نوع B: دارای تیرآهن و بتون می باشد اما طراحی و اجرای خوبی ندارند در مقابل نیروهای جانبی مقاوم نیست.
نوع C: طراحی و اجزاء معمولی است. در سازه از سیمان استفاده شده ولی در مقابل نیروهای جانبی مقاوم نیست.
نوع D: بدون طراحی ساخته شده و سیمان و فلز ندارند و از نظر نیروی جانبی پایدار نیست. مزایای مقیاس مرکالی
1-بدون وجود ایستگاه لرزه نگاری می توان شدت زلزله ها را با توجه به خرابی سازه ها اندازه گیری کرد.
2-برای زمین لرزه های تاریخی برآوردی میتوان ارائه داد.
3-از روی شدت زلزله می توان منحنی های هم شدتIsolseismical line را رسم نمود.
معایب واحد مرکالی :
1-گزارشات غیر واقعی و گزافه گویی در شرح زلزله
2-مناطقی که هیچ نوع حیاتی در آن وجود ندارد.
3-دقت شدت زلزله پائین است.
تعیین شدت خرابی بر اساس مقیاس مرکالی:
1- احساس نمی شود, مگر در شرایط ویژه.تنها توسط دستگاه های لرزه نگار قابل ثبت است.
2- توسط افراد در حال استراحت و در طبقات بالای ساختمان ها حس می شود.برخی اشیاء آویزان ممکن است نوسان کنند.
3- در فضای باز و در طبقات بالایی ساختمان ها کاملا قابل احساس است.مردم آنرا بصورت زلزله شناسایی نمی کنند .ارتعاش مانند عبور کامیون است. مدت زمان لرزش قابل تخمین است.
4- در طی روز در فضای بسته توسط افراد زیادی حس می شود و در فضای باز عده معدودی حس می کنند.در شب عده ای را از خواب بیدار می کند .بشقاب ها ,پنجره ها و درب ها تکان خورده و صدا می کنند. در ماشین های ایستاده ارتعاش قابل درک است.
5- زلزله توسط هر فردی قابل احساس است. بسیاری ازخواب بیدار میشوند. برخی از پنجرهها, بشقابها و غیره شكسته میشوند. گچكاریهای ساختمانها ترك میخورند. اشیای ناپایدار واژگون میگردند. سر و صدای درختان و سایر اشیای مرتفع شنیده میشود و آونگ ساعتها متوقف میگردند. دربها باز و بسته میشوند و امتداد حركت زمینلرزه قابل درك است.
6- زلزله توسط بسیاری از افراد حس میشود و بسیاری از مردم وحشتزده به فضای باز پناه میآورند. اشیای سنگین جابجا میشوند و قطعات از گچكاری كنده میشود. دودكشها فرو میریزند و خسارات جزئی به بار میآید. افراد به حالت نامتعادل قدم میزنند و یا میایستند. پنجرهها, دربها و بشقابها شكسته میشوند. ساختمانهای خشتی و ضعیف ترك برمیدارند. زنگهای كوچك به صدا در میآیند.
7- مردم وحشتزده به فضای باز فرار میكنند. خسارت بسیار كمی در ساختمانهایی كه خوب طراحی و ساخته شدهاند وارد میشود. به ساختمانهای متوسط و معمولی خسارات جزیی و متوسط وارد میگردد. خسارات قابل ملاحظهای در ساختمانهای ضعیف و بد طراحی شد, وارد میشود. خسارت به ساختمانهای نوع(D) شامل ترك و فرو افتادن گچكاریهاست و آجرهای سست لق میشوند. تركهایی در ساختمانهای نوع (C) به وجود میآید. ایستادن مشكل میشود و اثاثیه شكسته میشوند. زنگهای بزرگ به صدا در میآیند. زهكشهای سیمانی آبرسانی خسارت میبینند. لغزشهای كوچك اتفاق میافتد.
8-خسارت در ساختمانهایی كه طراحی ویژه شدهاند, بسیار جزیی است و در ساختمانهای معمولی نوع (C ) با فروریزشهای جزیی همراه است و در ساختمانهای ضعیف نوع (D) بسیار شدید است. دیوارهای جداكننده به خارج از قاب ساختمان پرتاب میشوند. دودكشها, ستونها, دیوارها و دودكشهای كارخانهها و سنگهای یادبود سقوط میكنند. اشیای سنگین واژگون میگردند. تغییراتی در سطح آب چاهها ایجاد میشود. ماسه و گل به مقدار كم بیرون زده میشوند. رانندگی مشكل میگردد. تركهایی در زمینهای مرطوب و شیبهای ملایم ایجاد میشود. تغییراتی در آب و درجه حرارت چشمهها و چاهها ایجاد می شود. خانههای اسكلت دار بر روی سطح پی حركت میكند. شاخههای درختان شكسته می شوند.
9- خسارت قابل ملاحظهای در ساختمانهایی كه طراحی ویژه شدهاند, ایجاد میشود. ساختمانهای اسكلتی خوب طراحی شده كج میشوند. ساختمان بر روی پی تغییر مكان میدهد. تركهایی آشكار در زمین ایجاد میگردد. خطوط لوله زیرزمینی شكسته میشوند. وحشت عمومی بر مردم غالب میشود. ساختمانهای نوع (D) ویران میگردند و بر ساختمانهای نوع (C ) خسارت سنگین وارد میگردد و گاهی كاملاً فرو میریزند. ساختمانهای نوع (B) خسارت جدی میبینند و خسارت اساسی به پی وارد میگردد. در مناطق آبرفتی ماسه و گل بیرون میآیند.
10- سازههای چوبی خوب ساخته شده ویران میشوند. بسیاری از سازههای اسكلتدار بنایی به همراه پی ویران میشوند. در زمین تركهای بزرگی ایجاد میگردد. خطوط راه آهن كج میشوند. زمین لغزشهای قابل ملاحظهای در كنار رودخانهها و شیبهای ملایم اتفاق میافتد. آب سر و صداهای زیادی (چلپ و چلوپ) میكند. خسارات جدی به سدها و مخازن وارد میگردد. در زمین, لغزشهای بزرگ اتفاق میافتد و آب از مخازن و كانالها و رودخانهها و دریاچهها و غیره بیرون ریخته میشود.
11- ساختمانهای كمی, استوار باقی میمانند. پلها ویران میگردند. خطوط لوله زیرزمینی كاملاً غیر قابل استفاده میشوند. خطوط راهآهن به شدت كج میشوند. زمین باتلاقی میشود. لغزشهایی در زمینهای نرم ایجاد می شود.
12- خسارت كلی, امواج برروی سطح زمین مشاهده میشوند. اشیاء به هوا پرتاب میشوند و سنگهای بزرگ جابجا می شوند.
ب):انواع مقیاسهای بزرگی
1-Mb (امواج درونی):
بزرگترین دامنه امواج لرزه ای موج p است. از آنجا كه زلزله های ژرف دارای امواج سطحی كوچك یا بی اهمیت هستند, در زلزله شناسی اندازهگیری دامنه موج P (كه تحت تأثیر عمق كانونی قرار نمیگیرد) متداول است و به وسیله آن بزرگی موج P تعیین میگردد.
2- Ms ( امواج سطحی):
بزرگترین دامنه موج سطحی یاموج S است. از آنجا كه در زلزله های دوردست (فاصله سطحی بیش از 2000 كیلومتر), موجهای سطحی با دوره تناوب حدود 20 ثانیه غالب هستند, گوتنبرگ به منظور كمی كردن این زلزله ها, مقیاس موج سطحی را تعریف نمود. این مقیاس مبتنی بر اندازه گیری دامنه امواج سطحی با دوره تناوب 20 ثانیه میباشد که برای زمین لرزه هایی که در فاصله دورتر از km 600 ثبت شده به کار می روند.
3- Mw (امواج گشتاوری) :
بزرگای گشتاوری برای زلزله های بزرگتر از 5/7 تعریف شده است. زیرا زمین در این حالت از موج اشباع شده است. این مقیاس به علت نقص های مهم مقیاس محلی ریشتر, مقیاس بزرگی موج حجمی و تا اندازهای مقیاس بزرگی موج سطحی در تشخیص زلزله های بزرگ ابداع شده است.
از آنجا كه در زلزله های بسیار بزرگ, بیشتر انرژی توسط امواج با فركانس كوتاه تر آزاد میگردد, اكثر محققین ترجیح دادند كه برای تخمین انرژی آزاد شده از پارامترهای استاتیكی نظیر گشتاور لرزهای استفاده نمایند. گشتاور لرزهای برای هر زلزله بزرگ به واسطه امواج درونی دوره بلند, امواج سطحی, نوسانات آزاد و داده های مساحی از طریق فرمول ذیل سنجیده میگردد.
4- MD (بزرگی مدت):
از این مقیاس بزرگی برای اندازه گیری سریع زلزله های كوچك (M<=3) استفاده فراوان میشود. در این مقیاس بر اساس مدت كل زلزله بر حسب ثانیه, یك بزرگی به آن منسوب میشود. در رخدادهای كوچك, معمولاً بین بزرگی مدت و بزرگی اندازه گیری شده با مقیاس ریشتر (M<=3) همبستگی وجود دارد. اما آزمون های میزان كننده همیشه فراهم نیستند و چون MD عمدتاً برای اندازه گیری زلزله های كوچك وضع شده است و بیشتر برای زلزله شناسان اهمیت دارد تا مهندسین.
5- ML (بزرگای محلی ):
ریشتر بزرگی محلی، A بیشینه دامنه ثبت شده، A دامنه زلزله مبنا که بر اساس امواج P است.
ولی در ایستگاههای دورتر از 600 km امواج p از بین می رود و به امواج سطحی تبدیل می شوند.
این مقیاس ها از دقت بالایی برخوردار نیستند.