ساختمان های مقاوم در برابر زلزله

ساختمان های مقاوم در برابر زلزله
| آرین تیس

مقاوم‌سازی ساختمان در علم مهندسی عمران به مفهوم بالا بردن مقاوم‌سازی ساختمان در برابر نیروهای وارده می باشد. امروزه این اصطلاح بیشتر در مورد نیروی زلزله کاربرد دارد. از دیدگاه علمی، مقاوم‌ سازی واژه کاملاً درستی برای این هدف نمی باشد. در واقع منظور از لغت  «مقاومت‌سازی» به‌طور قطع بالا بردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای سازه (ساختمان) در برابر نیروی زلزله می باشد.

زلزله یکی از بلایای طبیعی است که نه می توانیم آن را پیش بینی کنیم و نه می توانیم جلوی آن را بگیریم. بدین منظور در علم مهندسی مقاوم سازی ساختمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با استفاده از کاشت میلگرد و مقاوم سازی ساختمان با FRP و همچنین سایر روش ها مقاوم سازی سازه های بتنی و فولادی انجام می گیرد.

هنگام وقوع زلزله به سازه شما نیرو هایی وارد می شود که اگر ساختمان نتواند در برابر این نیرو ها دوام بیاورد سازه شما دچار خرابی شده و تلفات جانی و مالی زیادی در پی خواهد داشت. سازه مقاوم در برابر زلزله دارای ستون های بیشتری است. زیرا ستون ها مقاومت ساختمان را بسیار افزایش می دهند. به همین دلیل مناطق باز خانه شما احتمالا در هنگام زلزله یکی از خطرناک ترین مناطق هستند. در اطراف ساختمان ها حداقل باید 3 ستون قرار داشته باشد.

فاصله این سازه ها از سازه مجاور 10 سانتی متر انخاب می شود و هرچه شکل سازه به چهار ضلعی نزدیک باشد مقاوم تر است. فراموش نکنید سازه هایی که با گل و خشت و آجر ساخته شده اند نمی توانند در مقابل زلزله دوام بیاورند. متاسفانه زلزله ای که چند سال پیش در شهر بم رخ داد به این دلیل که خانه ها اغلب از گل بود تلفات بسیار زیادی به دنبال داشت.

تهران از شهرهای زلزله خیز در کشور است که در کنار شهرهای بزرگ دیگر مانند استانبول، لس آنجلس، توکیو و جاکارتا پایتختی است که بیشتر از 10 میلیون جمعیت دارد و در معرض خطر زلزله قرار گرفته است. اما ساکنان این شهر چقدر خود را برای وقوع زلزله آماده کرده اند و برای مقاوم سازی ساختمان چه کارهایی انجام داده اند ؟ ساختمان های مقاوم در برابر زلزله چه ساختمان هایی هستند؟ هرچند در سال های اخیر شهرداری تهران و سازمان نوسازی اجرای طرح های مشارکتی برای نوسازی بافت فرسوده را شروع کرده است، اما این اقدامات کافی نیستند.  

زلزله یکی از بلایای طبیعی است که نه می توانیم آن را پیش بینی کنیم و نه می توانیم جلوی آن را بگیریم. بدین منظور در علم مهندسی عمران در زمینه مقاوم سازی ساختمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با استفاده از کاشت میلگرد و مقاوم سازی ساختمان با frp و هم چنین سایر روش های مقاوم سازی سازه های بتنی و فولادی انجام می گیرد.

هنگام وقوع زلزله به سازه شما نیرو هایی وارد می شود که اگر ساختمان نتواند در برابر این نیرو ها دوام بیاورد سازه شما دچار خرابی شده و تلفات جانی و مالی زیادی در پی خواهد داشت. سازه مقاوم در برابر زلزله دارای ستون های بیشتری است. زیرا ستون ها مقاومت ساختمان را بسیار افزایش می دهند. به همین دلیل مناطق باز خانه شما احتمالا در هنگام زلزله یکی از خطرناک ترین مناطق ممکن هستند. در اطراف ساختمان ها حداقل باید 3 ستون قرار داشته باشد.

فاصله این سازه ها از سازه مجاور 10 سانتی متر انتخاب می شود و هرچه شکل سازه به چهار ضلعی نزدیک باشد مقاوم تر است. فراموش نکنید سازه هایی که با گل و خشت و آجر ساخته شده اند نمی توانند در مقابل زلزله دوام بیاورند. متاسفانه زلزله ای که چند سال پیش در شهر بم رخ داد به این دلیل که خانه ها اغلب از گل بود تلفات بسیار زیادی به دنبال داشت.

 

اتصال ساختمان قدیمی

تمامی تیرها به ستون های ساختمان اسکلت فلزی قدیمی متصل می شوند. به این ترتیب تیر به طور کلی از کناره های ستون عبور کرده و با استفاده از دو نبشی در بالا و پایین تیر، تیر را کنترل می کند. این باعث ایجاد مشکل جزئی در اتصال می شود.


برای ایجاد سطحی که تیر را به نبشی متصل می کند، نبشی پایینی بزرگتر و نبشی بالایی کوچکتر از عرض تیر در نظر گرفته می شود. اتصالات زلزله نمی تواند به خوبی در برابر زلزله مقاومت کند و باعث آسیب جدی و ریزش ساختمان ها شود. این نوع اتصالات برای باربری سازه طراحی شده اند و برای بارهای جانبی مناسب نیستند، بنابراین یکی از راه های تقویت مقاومت لرزه ای ساختمان های قدیمی استفاده از تکیه گاه ها می باشد. روش دیگری که برای تقویت اتصالات استفاده می شود، استفاده از صفحات زیرین و بالایی برای آب بندی کامل اتصالات است. بدین ترتیب با بخشی از مقاوم سازی ساختمان ها آشنا شدید.

 

ساختمان های مقاوم در برابر زلزله

 

سوال بسیار مهم در این جا مطرح خواهد شد که چه خانه هایی در برابر زلزله مقاوم هستند؟


اولا این مبحث را مطرح می کنیم که سازه ضد زلزله وجود ندارد، برای مثال اگر زلزله ایی با قدرت بالا و در زمان زیاد مثل 40 ثانیه بیاید، قطعا هیچ سازه ایی در برابر آن تاب نمی آورد. اما این موضوع به این معنا نمی باشد که ما مهندسان ایمنی ساختمان در برابر زلزله را رعایت نکنیم، چون در هر صورت وقوع زلزله و مقدار شتاب آن امری پیش بینی نشده می باشد پس باید موارد ایمنی را رعایت کنیم.

خانه هایی در برابر زلزله مقاوم هستند که از متریال مناسب و مرغوب ساخته شده باشند و هم چنین از طراحی مناسب ستون ها و تیرها و ... بر خوردار باشد . سازه های مقاوم در برابر زلزله در اکثر موارد به چهار ضلعی های منتظم بیشتر شباهت دارند بنابر این نوع پلان و نقشه سازه نیز برای ایمنی و مقاوم شدن آن تأثیر گذار است .

تهران از شهرهای زلزله خیز در کشور است که در کنار شهرهای بزرگ دیگر مانند استانبول، لس آنجلس، توکیو و جاکارتا پایتختی است که بیشتر از 10 میلیون جمعیت دارد و در معرض خطر زلزله قرار گرفته است. اما ساکنان این شهر چقدر خود را برای وقوع زلزله آماده کرده اند و برای مقاوم سازی ساختمان خود چه کارهایی انجام داده اند ؟

ساختمان های مقاوم در برابر زلزله چه ساختمان هایی هستند؟ هرچند در سال های اخیر شهرداری تهران و سازمان نوسازی اجرای طرح های مشارکتی برای نوسازی بافت فرسوده را شروع کرده است، اما این اقدامات کافی نیستند.    ساختمان های مقاوم در برابر زلزله در تهران ، ممکن است از تعداد زیادی نداشته باشند اما شهروندان تهران باید بدانند که از همین امروز برای مقاوم سازی ساختمان خود اقدام کنند. اگر ساختمان شما فولادی بود باید تمهیدات مربوط به مقاوم سازی سازه فولادی را انجام دهید و اگر سازه شما بتنی باشد ، باید مقاوم سازی سازه های بتنی برای ساختمان شما انجام بگیرد.

کدام ساختمان ها در برابر زلزله مقاومند ؟


برای آن که بدانید کدام ساختمان ها در برابر زلزله مقاوم اند ، باید بیان شود که در ابتدا سازه ها باید بر اساس اصول و ضوابط آیین نامه ایی و مهندسی طراحی و اجرا شوند در غیر این صورت نمی توان گفت که سازه ایی در برابر زلزله مقاوم است ،ساختمان های زیر معمولا در برابر زلزله از خود مقاومت بهتری را نشان می دهند :

  • ساختمان ها نباید با وزن بسیار بالا طراحی و اجرا شوند ،وزن سازه یکی از نکات بسیار مهمی است که مهندسان باید به آن ها توجه کنند
  • سازه هایی که در ساخت آن ها اسکلت منسجم وجود دارد در برابر زلزله مقاوم تر هستند
  • سازه هایی که در آن ها سیستم های لرزه ایی به خوبی طراحی و اجرا شده اند ( دیوار برشی ، بادبندها و ... ) در برابر زلزله از خود مقاومت بهتری را نشان می دهند و ....


اقداماتی برای داشتن ساختمان های مقاوم در برابر زلزله :


مقاوم سازی ساختمان های قدیمی از کارهایی است که باید در اولویت کار مهندسان و افراد قرار گیرد. آمارها نشان می دهند که ساختمان های مقاوم در برابر زلزله درصد کمی را تشکیل می دهند. برای شناسایی یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله ابزاری وجود ندارد، مگر این که درباره برخی از مشخصات فنی ساختمان تحقیقات به عمل آید.

خرید ساختمانی که به وسیله یک تیم متخصص بنا شده است و علاوه بر در نظر داشتن ضوابط فنی از مصالح مرغوب هم در آن استفاده کرده باشند، از نکات حائز اهمیت است.بسیاری از ساختمان ها به دلیل گران بودن مصالح یا تعهد نداشتن سازنده ها به نقشه و ضوابط فنی، مقاومت کافی و مناسب در مقابل زلزله ندارند.

اگر بتوانید در پروسه ساخت ساختمان نظارت داشته باشید، می توانید تا حد زیادی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله داشته باشید. نظارت از اهمیت بسیاری بر خوردار است به دلیل آن که شما می توانید چک کنید که دقیقا سازه طبق نقشه های از پیش تعیین شده توسط طراح ،ساخته شود.

مقاوم سازی از شیوه هایی است که شما را به هدفتان نزدیک می کند. مقاوم سازی یک سازه را افزایش مقاومت آن در برابر نیروهایی می دانند که بر آن وارد می شود. در زمان زلزله نیروهای زیادی به ساختمان وارد می شود که در صورتی که اسکلت بندی آن و مصالح استفاده شده مقاومت خوبی نداشته باشند، موجب خسارت های مالی و جانی شدیدی خواهد شد و حتی ممکن است که ساختمان فرو ریزد.

در پروسه مقاوم سازی تلاش می شود که با استفاده از روش هایی ایمنی ساختمان ارتقا داده شود و تأثیرات منفی نیروهای وارده بر سازه تا حد امکان خنثی شود. به این ترتیب، می توان گفت که ساختمان های مقاوم در برابر زلزله شده است.

ساختمان های مقاوم در برابر زلزله

 

روش های مقاوم سازی ساختمان:


برای ساختمان ها روش های مقاوم سازی متفاوت و متعددی وجود دارد که به دو مورد از آن در زیر اشاره خواهیم کرد:

  • مقاوم سازی با frp
  • کاشت میلگرد و..


بنا بر نظر مهندسان و میزان بودجه در نظر گرفته شده برای مقاوم سازی سازه ها ،می توان هر کدام از روش های موجود مقاوم سازی را برای سازه خود به کار برد. اما باید به نکات بسیار مهمی در انتخاب روش مقاوم سازی سازه ،توجه کنیم که یکی از نکات مهم به صورت زیر می باشد:

آیا روش مقاوم سازی انتخاب شده در برابر زلزله و بار جانبی آن مقاوم می باشد؟


مهندس طراح برای انتخاب روش مقاوم سازی بهترین مورد را در نظر خواهد گرفت و تمام نکات و جزئیات آن را مشخص خواهد کرد که استفاده از چه روشی بهتر و مقرون به صرفه تر می باشد.

ویژگی های ساختمان های مقاوم در برابر زلزله :


این که علم هنوز نتوانسته است با استفاده از فرمول های ریاضی نیروهای وارد از طرف زلزله را تا حد بسیار زیادی تجزیه و تحلیل کند واقعیت دارد اما در علم مهندسی زلزله به صورت تمام و کمال رفتار سازه در برابر این نیروی جانبی مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت.

زمین لرزه در نقطه جغرافیایی رخ می دهد که به آن کانون زلزله می گویند. به ساختمان هایی که در نزدیک کانون زلزله واقع شده اند نیروی بیشتری وارد می شود و هر چه فاصله از این نقطه بیشتر شود، انرژی کمتری وارد خواهد شد.

هر چه مقاومت یک ساختمان در برابر زلزله بیشتر شود، بسته به نقطه ای که در آن واقع شده است، احتمال وارد شدن خسارت به آن وجود دارد. به همین دلیل نباید انتظار داشت که به یک ساختمان هیچ آسیبی وارد نشود. بلکه هدف از مقاوم سازی  این است که آسیب ها طوری باشند که با کمترین خسارت های مالی و جانی همراه باشند.

مشخصات ساختمان ضد زلزله:


همان طور که در قسمت های گذشته گفته شد، ساختمان ضد زلزله وجود ندارد اما می توان با ایمن سازی ساختمان ،آن ها را در برابر زلزله مقاوم کرد.

  • اولین مشخصه این ساختمان ها وزن سبک آن ها می باشد به دلیل آن که سبک سازی ساختمان معیار بسیار مهمی در مقاوم سازی آن ها می باشد.
  • از دومین مشخصه ها می توان به متریال خاص مانند متریال فولادی در آن اشاره داشت.
  • و سومین مشخصه پلان درست و نزدیک به چهار ضلعی سازه می باشد.


از ویژگی های ساختمان های مقاوم در برابر زلزله

  • نمای یک ساختمان از قسمت هایی است که در زمان زلزله پیش از دیگر بخش ها به آن آسیب وارد می شود.
  • نکته مهم در ایمن سازی ساختمان ها توجه به تعداد ستون های آن ها است. برخی افراد به علت علاقه به فضای باز در پی ساختمان هایی می روند که تعداد ستون آن ها کمتر باشد. ولی هر چه تعداد ستون ها بیشتر باشد، به ایمن بودن ساختمان کمک بیشتری می کند. همچنین، فضاهای بازی که در آن ها ستونی وجود ندارد، از نظر کارشناسان نقاط خطرناکی در زمان زلزله به حساب می آیند.


سازه های مقاوم در برابر زلزله

  • ساختمان هایی که به آسانسور مجهز هستند، در اطراف آن باید حداقل سه ستون وجود داشته باشد، در غیر این صورت زلزله ممکن است عواقب شدیدی را به دنبال داشته باشد.
  • ساختمان های مقاوم در برابر زلزله حدود 10 سانتی متر از ساختمان مجاورشان فاصله دارند.
  • ساختمان های مربع شکل از مقاومت بیشتری برخوردار هستند. یعنی هر چه اندازه عرض و طول بنا یک اندازه تر باشد، خطر کمتری ساختمان را تهدید می کند.
  • ساختمان های ساخته شده از آجر یا گل به شکل چند طبقه و با تیرآهن و آجر به هیچ عنوان ساختمان های ایمنی نیستند و در برابر زلزله مقاومتی نخواهند داشت.

 


مطلب دیگری در مورد مقاوم سازی سازه های بتنی مطالعه نمایید.

تقویت ستون های ساختمانی اسکلت فلزی قدیمی

 

بیشتر ستون‌ها در سازه‌های فولادی قدیمی از مقطع دوقلویی استفاده می‌کنند. متأسفانه این ستون ها به درستی کار نکردند و در زلزله خساراتی به بار آوردند. به این ترتیب از طریق تغییر شکل های غیرخطی بزرگ باعث رانش زیاد و حتی گاهی منجر به ریزش ساختمان می شوند.


بهترین روش برای مقاوم‌سازی لرزه‌ای ساختمان‌های قدیمی با چنین ستون‌هایی، استفاده از ورق های پیوسته یا استفاده از ژاکت‌های بتنی و بتن برای محصور کردن مقطع ستون‌ها است. این امر مقاومت خمشی، برشی و پیچشی ستون را افزایش می دهد و در نتیجه عملکرد ساختمان را بهبود می بخشد.

ساختمان های مقاوم در برابر زلزله 


نکته های کاربردی و بسیار مهم در انتخاب ساختمان های مقاوم در برابر زلزله


ساختمان های مقاوم در برابر زلزله باید نکته های زیر در آن ها رعایت شوند:

  • نقشه ساختمان: پیش از خرید یا اجاره یک ساختمان باید به نقشه آن دقت کنید و از تعداد ستون ها و میزان فضای باز آن مطلع شوید. در صورتی که فضای زیادی به سالن اختصاص یابد، باید از تعداد ستون هایی که در زیر سقف هستند مطمئن شد. این مسئله در مقاومت ساختمان ها در برابر زلزله عامل مهمی است.
  • سال ساخت: ساختمان هایی که از سال 1387 به بعد بنا شده اند، مقاومت بیشتری از ساختمان های قدیمی تر دارند. در ساختمان های جدیدتر آئین نامه های مربوط به ایمن سازی رعایت شده است. باید به این نکته توجه داشت که به هیچ عنوان به سراغ ساختمان هایی که پیش از دهه هفتاد ساخته شده اند نروید. در بیشتر این ساختمان ها توجهی به اصول ایمن سازی و مقاوم سازی نشده است.
  • وضعیت منطقه: یکی از مسائل مهم بعد از وقوع زلزله در تهران، موضوع کمک رسانی به افراد زلزله زده است. تراکم ساختمان ها در کوچه ها و خیابان ها طوری است که ممکن است عبور و مرور نیروهای امدادی را با مشکل مواجه کند. برخی مجمتع ها در کوچه های خیلی باریک هستند. حتی اگر این مجتمع ها به طور اصولی بنا شده باشند، ممکن است وضعیت منطقه در زمان زلزله موجب ایجاد بحران در آنجا شود. به همین دلیل است که در زمان انتخاب خانه، منطقه ای که در آن قرار گرفته است نیز اهمیت می یابد.


منظم بودن سازه


زمانی می توان یک سازه را منظم شمرد که در اطراف آن، المان های باربر جانبی به تعداد مساوی قرار گرفته باشند، در این حالت هنگام وقوع زمین لرزه، حرکت سازه از هر طرف و در هر طبقه هم اندازه خواهد بود. سازه های منظم نیروی ناشی از زمین لرزه را به طور یکنواخت در سازه پخش می کنند، به همین دلیل ساختمان با آسیب کمتری مواجه خواهد شد.

پایداری پی ساختمان


پی ساختمان یا فونداسیون باید دارای مقاومت لازم در برابر نیروی زلزله باشد و سازه هایی که به آن متصل می باشند دچار تکان های شدید نگردند. اگر پی ریزی ساختمان بر اساس استانداردهای لازم انجام شود، به خوبی می تواند نیروهای واژگونی زلزله را تحمل نمایند و نیروهای جانبی بین زمین و سازه را جابه جا نمایند. علاوه بر آن باید به اندازه ای مستحکم باشد که بدون نشست غیر مجاز بتواند وزن سازه را تحمل کند.

همان طور که مشاهده کردید، ساختمان های مقاوم در برابر زلزله باید مشخصاتی داشته باشد که بسیاری از آن ها با به دست آوردن اطلاعاتی درباره ساختمان مشخص می شوند و اطلاع یافتن از برخی از آن ها نیاز به زمان و تخصص بیشتری دارد. اما در کل در زمان انتخاب یک ساختمان باید به موارد زیادی اهمیت داده شود.

همان طور که مشاهده کردید، ساختمان های مقاوم در برابر زلزله باید مشخصاتی داشته باشد که بسیاری از آن ها با به دست آوردن اطلاعاتی درباره ساختمان مشخص می شوند و اطلاع یافتن از برخی از آن ها نیاز به زمان و تخصص بیشتری دارد. اما در کل در زمان انتخاب یک ساختمان باید به موارد زیادی اهمیت داده شود.

عمرمفید ساختمان چه اندازه است؟

لازم به ذکر این نکته می باشد که روند مقاوم سازی را  باید جدی گرفت. ساختمان مرمتی ساختمانی هست كه عمر زیادی را گذرانده است، اسكلت آن آجری و سقف آن تیرآهن می باشد،از عمرمفید مشخصی برخوردار می باشد كه پس از 30 سال باید به فكر مقاوم سازی آن بود.


در واقع ساختمان هایی كه اسكلت فلزی و بتنی دارند دارای مقاومت بیشتری می باشند و عمر مفید آنان معمولا به 50 سال هم خواهد رسید. در بعضی مواقع در صورت امكان ساختمان های قدیمی به جای اینكه مقاوم سازی گردند به صرفه تر می باشد كه تخریب و نوسازی شوند تا سازه با اطلاعات جدیدتری مقاوم سازی شود.اما در نهایت این صاحب ملك می باشد كه پس از مشورت باید برای مقاوم سازی و یا نوسازی ساختمان اقدام كند.

بررسی ویژگی ساختمان های ضد زلزله


سبک بودن ساختمان : آجر یا بلوک های بتنی به دلیل وزن بسیار بالایی که دارند دارای  مقاومت  کمتری در برابر زلزله می باشند. این در این نوع ساختمان ها وقتی نیروی ناشی از زلزله شروع می شود ، دیوارها فرو ریخته و بعد سقف ریزش می کند . یک ویژگی ساختمان های ضد زلزله سبک بودن آن ها می باشد.

به کار گیری مصالح و تکنیک های جدید : پیشرفت در زمینه ساخت و ساز و اختراع مصالح و تکنیک های جدید در طراحی ساختمان تأثیر شگرفی بر مقاومت خانه ها در برابر زلزله می گذارد و می تواند مرگ و میر ناشی از زمین لرزه را به شدت کاهش دهد.یکی از بخش‌هایی است که در هنگام وقوع زلزله قبل از سایر قسمت‌ها آسیب می‌بیند نمای ساختمان می باشد که  مهم‌ ترین نکته در ایمن‌ سازی ساختمان‌ ها توجه به تعداد ستون‌ های آن می باشد

.بعضی از افراد به علت علاقه به فضای بازتر بدنبال خرید خانه‌هایی می باشند که از تعداد ستون کمتری برخوردارمی باشد؛ اما باید دانست که تعداد بیشتر ستون‌ها به ایمن بودن هرچه بیشتر ساختمان کمک شایانی خواهد کرد و فضاهای بازی که در زیر آن ‌ها ستون بکار نرفته، از دید کارشناسان نقاط بحرانی و خطرناک در هنگام زلزله ببه شمار می رود.در ساختمان‌ های دارای آسانسور باید در اطراف آسانسور دست کم سه ستون قرار گرفته باشد؛ در غیر این صورت زلزله می ‌تواند عواقب بسیار شدیدی را در پی داشته باشد.

تقویت سقف های طاق ضربی در ساختمان های قدیمی

بهترین روش برای مقاوم‌سازی لرزه‌ای ساختمان‌های قدیمی با قوس‌های متعدد، نصب شبکه‌های بتن آرمه بر روی سقف و سپس برداشتن سقف طاق‌های چندگانه است. این کار را می توان از این طریق انجام داد. نازک کاری روی سقف قبل از تعیین تیرآهن و آجرهای فشاری برداشته می شود. سپس آرماتور فولادی را روی سقف قرار دهید. سپس یک لایه بتن به ضخامت 5 تا 10 سانتی متر بمالید. آجرهای اجرا شده را زیر سقف اجرا کنید. قبل از ساخت شبکه بتن مسلح، ابتدا باید از پلاستیک استفاده شود تا از درگیری بین آجر و بتن ریخته شده جلوگیری شود و کار تخریب آسانتر شود.

نوشتن دیدگاه

ارسال

تمامی حقوق متعلق به آرین تیس می باشد.

طراحی سایت و خدمات سئو توسط تیم سئوهاما - میزبانی وب توسط سرورهاما