چرا بعضی از سازه‌ها تخریب می‌شوند و سازه‌های دیگر اینگونه نیستند؟ چگونه می‌توان از تخریب جلوگیری کرد؟ اینها سوالاتی هستند که بسیاری از سازندگان و مالکان به آنها علاقه‌مند هستند. خرابی سازه یک موضوع مهم است که نیاز به تعمق بیشتری دارد.

چطور خرابی در سازه رخ می‌دهد؟

شکست یا خرابی سازه مربوط به کاهش ظرفیت تحمل باری جزء سازه‌ای یا یک المان یا سازه اصلی است. خرابی سازه زمانی شروع می‌شود که مصالح برای رسیدن به حد بالای مقاومت خود تحت تنش قرار می‌گیرند که این باعث تغییر شکل‌های شدید یا گسیختگی می‌شود. مقاومت نهایی مصالح یا سیستم، حد ظرفیت تحمل بار است. با رسیدن به این حد، مصالح ساختمانی ممکن است دچار آسیب شوند و ظرفیت تحمل بار آنها به طور ناگهانی کاهش یابد. اگر سیستم به درستی طراحی شده باشد، یک فروپاشی محلی به طور معمول نباید باعث شکست فوری یا تدریجی کامل ساختمان شود. مقاومت نهایی شکست المان‌های سازه باید در طراحی سازه برای جلوگیری از خرابی و شکست، دقیق در نظر گرفته شود.

پارامترهای طراحی

 واژگونی پیش‌رونده یک ساختمان یا سازه از شکست محلی آغاز می‌شود و سپس به بخش اصلی گسترش می‌یابد. نگرانی‌های اخیر در مورد چنین واژگونی‌هایی اساسا ریشه در تعدیل‌هایی در ساختمان و طرح‌های سازه‌ای نامناسب دارد. استراتژی‌ها برای کاهش ریسک تخریب سازه می‌تواند با استفاده از برآورد ریسکی متفکرانه با پشتیبانی ابزارهای محاسباتی مدرن ارزیابی شود. این موضوع مهم است که آزمایش خاک در محل واقعی قبل از شروع برنامه‌ریزی دقیق، سازماندهی شود. ساختمان‌ها مثل همه سازه‌ها برای تحمل بارهای خاص بدون تغییر شکل اضافی برای جلوگیری از شکست، طراحی می‌شوند. بارهای زنده شامل وزن انسان، اشیا، باران، برف و فشار باد هستند، در حالی که بار مرده خود ساختمان است. با ساختمان‌هایی که شامل چند طبقه است، مقاومت معمولا شامل صلبیت کافی است و طراحی حیاتی اساسا از سقف که اثرات آب و هوایی را تحمل می‌کند، لازم است. با این حال، طراحی سقف اهمیت کمی برای ساختمان‌های بلند دارد و ملاحظات اصلی هستند که از ساختمان‌ها پشتیبانی می‌کنند.

جلوگیری از شکست سازه

سازه‌ها ممکن است به دلایل متعددی تخریب شوند که نیاز است که به طور کامل در طول آغاز، طراحی، برنامه‌ریزی، اجرا و فرایند نظارت پروژه مورد کنکاش قرار گیرد. ضروری است که شرایط سازه و در نتیجه طراحی المان‌های سازه و مواد استفاده شده روی سازه را درک کنید. ساخت و ساز ناقص مهم‌ترین عامل خرابی سازه است. این شامل استفاده از شن و ماسه نمکی برای بتن تولیدی، استفاده از فولاد نامرغوب، پرچکاری معیوب، جوشکاری ناقص و سایر اشتباهات مهندسی است. طراحی سازه همچنین باید اثرات لرزه‌ای برای جلوگیری از آسیب ناشی از زلزله را در نظر بگیرد. زلزله ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی در زمینه‌ی پی‌ها در زمین‌ها مرطوب شود.

منبع: Structural Failure article by Finn Orfano

مترجم و تهیه‌کننده: محبوبه پوریوسفی