مقاله تحلیلی: ده اشتباهی که نباید در مناطق زلزله‌ خیز مرتکب شوید

برای اینکه ساختمان‌ها در مقابل نیروهای مخرب زلزله مقاوم باشند باید به‌خوبی طراحی و اجرا شوند. برخی اشتباهات متداول در طراحی و اجرای ساختمان‌ها وجود دارد که با پرهیز از آن‌ها می‌توان ساختمان بی‌عیبی داشت و کمترین اثرات مخرب زلزله را در آن مشاهده کرد.

برای مثال اشکالاتی مانند طبقه نرم، ستون کوتاه، دیتیل نامناسب آرماتوربندی، خسارات غیر سازه‌ای، قطع شدن سیستم مقاوم در برابر نیرو، بتن کم کیفیت، دیتیل نامناسب و مصالح بی‌کیفیت به‌عنوان ماشه‌ای برای زلزله عمل می‌کنند تا ساختمان را به ویرانی بکشانند.

این اشتباهات طراحی و ساخت، به‌کرات در بیشتر مناطق لرزه‌خیز مشاهده شده است. در نتیجه باید توجه کرد که این اشتباهات در حین طراحی یا فاز ساخت پروژه اتفاق نیفتند.

10 اشتباه که باید از آن‌ها پرهیز کرد:

طبقه نرم

شکل‌گیری طبقه نرم در سازه اشتباه رایجی است که هنگام زلزله خسارات زیادی برای ساختمان به بار می‌آورد. به‌طورکلی نامنظمی‌های ساختمانی به دو دسته نامنظمی در پلان و نامنظمی در ارتفاع تقسیم می‌شوند.

نامنظمی در ارتفاع به سه نوع غیر ممتد بودن سیستم سازه‌ای جانبی، نامنظمی در مقاومت و نامنظمی در سختی تقسیم می‌شود. هنگامی‌که جابه‌جایی نسبی یک طبقه موجود نسبت به طبقه بالای آن بیش از 1.5 باشد، نامنظمی در سختی اتفاق می‌افتد (طبقه نرم).

مشاهدات نشان می‌دهند که طبقه نرمی که دارای دیوار بنایی باشد نسبت به طبقه نرمی که بین ستون‌های آن طبقه دیواری وجود ندارد، کمتر دچار خرابی می‌شود. هنگامی‌که در طبقات بالایی دیوار بنایی باشد اما در طبقه نرمی که زیر آن قرار دیوار وجود نداشته باشد، احتمال خرابی بیشتر است.

شکل 1: طبقه نرم بدون دیوارهای بنایی بین ستون‌ها

شکل 2: خسارات ناشی از طبقه نرم

ستون‌های کوتاه

طراحی و ساخت ستون کوتاه و یا شکل‌گیری ستون کوتاه در سازه به دلایل مختلف، به‌ویژه در نواحی با خطر لرزه‌خیزی بالا، دلیل اصلی بسیاری از خرابی‌های در زلزله بوده است. این موضوع با بازرسی‌ها و تحقیقات انجام شده روی خرابی سازه‌ای در نواحی زلزله‌خیز گوناگونی در سراسر جهان به اثبات رسیده است. برای مثال می‌توان به زلزله سال 2011 که در شهر وان کشور ترکیه رخ داد، اشاره کرد.

ستون‌های کوتاه به خاطر وجود دیوارهای غیر حمال ایجاد می‌شوند. این دیوارها تغییر مکان جانبی قاب را محدود کرده و سختی آن را زیاد می‌کنند. متغیر بودن طول ستون‌ها در یک طبقه منجر به وقوع شکست ترد در ستون‌ها می‌شود. همچنین خالی ماندن بخشی از فضای بین دو ستون و پر شدن بخش دیگر از آن با دیوارهای میانی، علت دیگری برای تشکیل ستون کوتاه است (شکل 3).

شکل 3: شکل‌گیری ستون کوتاه در اثر وجود دیوارهای غیر حمال

 شکل 4: ستون کوتاه

جزئیات آرماتوربندی نامناسب

خطاهای زیادی در جزئیات آرماتوربندی ساختمان‌ها ازجمله اتصال تیر به ستون با دیتیل نامناسب (شکل 5 و شکل 6)، طول همپوشانی نامناسب (شکل 7) و فواصل و سایزهای نامناسب آرماتورها (شکل 8)؛ در نواحی زلزله‌خیز دیده شده که علت بسیاری از خرابی‌های به بار آمده بوده است. این موارد با دقت به آیین‌نامه و تطبیق کامل جزئیات طراحی با الزامات آن و همچنین نظارت مناسب بر روند اجرای جزئیات، قابل پیش‌گیری هستند.

 شکل 5: خرابی در اتصال تیر به ستون به علت وجود دیتیل نامناسب

شکل 6: اتصال تیر به ستون نامناسب

شکل 7: طول مهاری ناکافی

شکل 8: دیتیل نامناسب آرماتورها

خرابی غیر سازه‌ای

به‌طورکلی خرابی‌های غیر سازه‌ای تهدیدی برای پایداری سازه به‌حساب نمی‌آیند. بااین‌حال می‌توان آن‌ها را باعث‌وبانی نوع دیگری از خطرات دانست. ازجمله این خطرات می‌توان به افتادن اشیا، ترک‌خوردگی و واژگون شدن دیوارهای جداکننده (پارتیشن‌ها) اشاره کرد. حتی خطرهایی مانند کنده شدن سقف‌های کاذب یا مصالح پلاستری نیز حین زلزله رخ می‌دهد. سازه باید صلبیت کافی را داشته باشد تا لنگرهای درجه دو را به حداقل برساند و خسارات غیر سازه‌ای را کاهش دهد.

شکل 9: خسارت غیر سازه‌ای

غیر ممتد (منقطع) بودن سیستم مقاوم جانبی

تمامی المان‌های عمودی دخیل در سیستم مقاوم جانبی ساختمان باید تا فونداسیون امتداد یابند. در غیر این صورت خرابی‌های فاجعه باری رخ خواهد داد. مثالی از این خرابی‌ها در شکل 9 نشان داده شده است. در این تصویر می‌توان دید که طبقه همکف، تحت بار طبقه فوقانی خود کاملاً تخریب شده است. علت این اتفاق انتقال ناصحیح بارها توسط سیستم مقاوم جانبی است.

شکل 10: غیر ممتد بودن سیستم مقاوم جانبی ساختمان

تیر قوی- ستون ضعیف

تیر قوی- ستون ضعیف، یکی دیگر از اشتباهات رایج است که منجر به خرابی سازه‌ها می‌شود. ساختمان‌های زیادی تحت زلزله‌های گوناگون در اثر این ضعف طراحی تخریب شده‌اند. در حالتی که تیر قوی – ستون ضعیف وجود داشته باشد، ستون قبل از تیر مقاومتش را از دست می‌دهد. 

در چنین شرایطی احتمال وقوع خرابی پیش‌رونده خیلی زیاد است. برعکس این حالت، یعنی زمانی که ستون قوی‌تر باشد، ابتدا تیر خراب می‌شود و ایمنی کلی سازه به خطر نخواهد افتاد. به‌علاوه، تعمیر تیرهایی که در اثر زلزله خراب می‌شوند امری امکان‌پذیر است.

شکل 11: تیر قوی- ستون ضعیف

دیتیل نامناسب (عدم توجه به جزئیات)

خطاهای مشخصی در اجرای جزئیات ساختمان‌ها وجود دارد که ممکن است ساختمان را حین زلزله دچار خرابی نماید. برای مثال عدم رعایت دیتیل مناسب برای زهکشی، تغییرات ناگهانی در مقاطع، درزهای انبساطی نامناسب و نبود تغییر شکل‌های مناسب در سازه. در شکل 11 مثالی عملی از خرابی ناشی عدم وجود دیتیل مناسب مشاهده می‌شود.

شکل 12: دیتیل نامناسب

بتن باکیفیت پایین

استفاده از بتن بی‌کیفیت هنوز هم یکی از اشتباهات رایج است. این موضوع منجر به خسارات سازه‌ای حین وقوع زلزله می‌شود. مصالح با مقاومت کم که مقاومت برشی و کششی کمی دارند، مستعد خرابی هستند.

شکل 13: بتن کم کیفیت

مصالح نامرغوب

ساختمان‌های بنایی غیرمسلح از سنگ، خشت یا آجرهای دست‌ساز ساخته شده‌اند. این نوع سازه‌ها در زلزله‌های گذشته خرابی‌های زیادی از خود نشان داده‌اند. ضعف مقاومتی مصالح نامرغوب اجتناب‌ناپذیر است و این مصالح تحت نیروهای زلزله دچار خرابی‌های شدید می‌شوند. استفاده از برخی الگوهای آرماتوربندی (مسلح کردن) می‌تواند تغییر زیادی ایجاد کند و باعث کاهش خطرات زلزله برای ساختمان‌های بنایی شود. این کار تفاوت بسیار زیادی در رفتار این سازه‌ها ایجاد می‌کند.

شکل 14: مصالح نامرغوب

مناطق با تراکم جمعیتی بالا

ساخت‌وساز در مناطقی که تراکم جمعیت و ساختمان‌ها در آن‌ها بسیار بالاست منجر به خطرات جانی و مالی بسیاری حین وقوع زلزله می‌شود. باید تا حد امکان از شکل‌گیری چنین مناطقی جلوگیری کرد.

شکل 15: نمونه‌ای از مناطق با تراکم جمعیتی بالا که در اثر زلزله دچار مشکلات زیادی شده است.

  منبع

 نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

 اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.