مقياس هاي سنجش قدرت زلزله
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 فردي قابل احساس است. بسياري ازخواب بيدار ميشوند. برخي از پنجرهها, بشقابها و غيره شكسته ميشوند. گچكاريهاي ساختمانها ترك ميخورند. اشياي ناپايدار واژگون ميگردند. سر و صداي درختان و ساير اشياي مرتفع شنيده ميشود و آونگ ساعتها متوقف ميگردند. دربها باز و بسته ميشوند و امتداد حركت زمينلرزه قابل درك است.
6- زلزله توسط بسياري از افراد حس ميشود و بسياري از مردم وحشتزده به فضاي باز پناه ميآورند. اشياي سنگين جابجا ميشوند و قطعات از گچكاري كنده ميشود. دودكشها فرو ميريزند و خسارات جزئي به بار ميآيد. افراد به حالت نامتعادل قدم ميزنند و يا ميايستند. پنجرهها, دربها و بشقابها شكسته ميشوند. ساختمانهاي خشتي و ضعيف ترك برميدارند. زنگهاي كوچك به صدا در ميآيند.
7- مردم وحشتزده به فضاي باز فرار ميكنند. خسارت بسيار كمي در ساختمانهايي كه خوب طراحي و ساخته شدهاند وارد ميشود. به ساختمانهاي متوسط و معمولي خسارات جزيي و متوسط وارد ميگردد. خسارات قابل ملاحظهاي در ساختمانهاي ضعيف و بد طراحي شد, وارد ميشود. خسارت به ساختمانهاي نوع(D) شامل ترك و فرو افتادن گچكاريهاست و آجرهاي سست لق ميشوند. تركهايي در ساختمانهاي نوع (C) به وجود ميآيد. ايستادن مشكل ميشود و اثاثيه شكسته ميشوند. زنگهاي بزرگ به صدا در ميآيند. زهكشهاي سيماني آبرساني خسارت ميبينند. لغزشهاي كوچك اتفاق ميافتد.
8-خسارت در ساختمانهايي كه طراحي ويژه شدهاند, بسيار جزيي است و در ساختمانهاي معمولي نوع (C ) با فروريزشهاي جزيي همراه است و در ساختمانهاي ضعيف نوع (D) بسيار شديد است. ديوارهاي جداكننده به خارج از قاب ساختمان پرتاب ميشوند. دودكشها, ستونها, ديوارها و دودكشهاي كارخانهها و سنگهاي يادبود سقوط ميكنند. اشياي سنگين واژگون ميگردند. تغييراتي در سطح آب چاهها ايجاد ميشود. ماسه و گل به مقدار كم بيرون زده ميشوند. رانندگي مشكل ميگردد. تركهايي در زمينهاي مرطوب و شيبهاي ملايم ايجاد ميشود. تغييراتي در آب و درجه حرارت چشمهها و چاهها ايجاد مي شود. خانههاي اسكلت دار بر روي سطح پي حركت ميكند. شاخههاي درختان شكسته مي شوند.
9- خسارت قابل ملاحظهاي در ساختمانهايي كه طراحي ويژه شدهاند, ايجاد ميشود. ساختمانهاي اسكلتي خوب طراحي شده كج ميشوند. ساختمان بر روي پي تغيير مكان ميدهد. تركهايي آشكار در زمين ايجاد ميگردد. خطوط لوله زيرزميني شكسته ميشوند. وحشت عمومي بر مردم غالب ميشود. ساختمانهاي نوع (D) ويران ميگردند و بر ساختمانهاي نوع (C ) خسارت سنگين وارد ميگردد و گاهي كاملاً فرو ميريزند. ساختمانهاي نوع (B) خسارت جدي ميبينند و خسارت اساسي به پي وارد ميگردد. در مناطق آبرفتي ماسه و گل بيرون ميآيند.
10- سازههاي چوبي خوب ساخته شده ويران ميشوند. بسياري از سازههاي اسكلتدار بنايي به همراه پي ويران ميشوند. در زمين تركهاي بزرگي ايجاد ميگردد. خطوط راه آهن كج ميشوند. زمين لغزشهاي قابل ملاحظهاي در كنار رودخانهها و شيبهاي ملايم اتفاق ميافتد. آب سر و صداهاي زيادي (چلپ و چلوپ) ميكند. خسارات جدي به سدها و مخازن وارد ميگردد. در زمين, لغزشهاي بزرگ اتفاق ميافتد و آب از مخازن و كانالها و رودخانهها و درياچهها و غيره بيرون ريخته ميشود.
11- ساختمانهاي كمي, استوار باقي ميمانند. پلها ويران ميگردند. خطوط لوله زيرزميني كاملاً غير قابل استفاده ميشوند. خطوط راهآهن به شدت كج ميشوند. زمين باتلاقي ميشود. لغزشهايي در زمينهاي نرم ايجاد مي شود.
12- خسارت كلي, امواج برروي سطح زمين مشاهده ميشوند. اشياء به هوا پرتاب ميشوند و سنگهاي بزرگ جابجا مي شوند.
ب):انواع مقياسهاي بزرگي
1-Mb (امواج درونی):
بزرگترین دامنه امواج لرزه ای موج p است. از آنجا كه زلزله هاي ژرف داراي امواج سطحي كوچك يا بي اهميت هستند, در زلزله شناسي اندازهگيري دامنه موج P (كه تحت تأثير عمق كانوني قرار نميگيرد) متداول است و به وسيله آن بزرگي موج P تعيين ميگردد.
2- Ms ( امواج سطحی):
بزرگترین دامنه موج سطحی یاموج S است. از آنجا كه در زلزله هاي دوردست (فاصله سطحي بيش از 2000 كيلومتر), موجهاي سطحي با دوره تناوب حدود 20 ثانيه غالب هستند, گوتنبرگ به منظور كمي كردن اين زلزله ها, مقياس موج سطحي را تعريف نمود. اين مقياس مبتني بر اندازه گيري دامنه امواج سطحي با دوره تناوب 20 ثانيه ميباشد 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. اين مقياس به علت نقص هاي مهم مقياس محلي ريشتر, مقياس بزرگي موج حجمي و تا اندازهاي مقياس بزرگي موج سطحي در تشخيص زلزله هاي بزرگ ابداع شده است.
از آنجا كه در زلزله هاي بسيار بزرگ, بيشتر انرژي توسط امواج با فركانس كوتاه تر آزاد ميگردد, اكثر محققين ترجيح دادند كه براي تخمين انرژي آزاد شده از پارامترهاي استاتيكي نظير گشتاور لرزهاي استفاده نمايند. گشتاور لرزهاي براي هر زلزله بزرگ به واسطه امواج دروني دوره بلند, امواج سطحي, نوسانات آزاد و داده هاي مساحي از طريق فرمول ذيل سنجيده ميگردد.
4- MD (بزرگی مدت):
از اين مقياس بزرگي براي اندازه گيري سريع زلزله هاي كوچك (M<=3) استفاده فراوان ميشود. در اين مقياس بر اساس مدت كل زلزله بر حسب ثانيه, يك بزرگي به آن منسوب ميشود. در رخدادهاي كوچك, معمولاً بين بزرگي مدت و بزرگي اندازه گيري شده با مقياس ريشتر (M<=3) همبستگي وجود دارد. اما آزمون هاي ميزان كننده هميشه فراهم نيستند و چون MD عمدتاً براي اندازه گيري زلزله هاي كوچك وضع شده است و بيشتر براي زلزله شناسان اهميت دارد تا مهندسين.
منبع: پایگاه ملی داده های علوم زمین
Word نسخه
PDF نسخه
