مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله
مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله

به گزارش آناک پرس ایران کشوری است که بر روی گسل زلزله خیز قاره آسیا قرار دارد و کسانی که دست اندرکار ساخت و ساز هستند باید به مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله توجه ویژه داشته باشند تا بلکه بتوان از این طریق ضمن حفظ جان انسان‌ها، افزایش پایداری سازه‌های مهم در برابر زلزله، […]

به گزارش آناک پرس ایران کشوری است که بر روی گسل زلزله خیز قاره آسیا قرار دارد و کسانی که دست اندرکار ساخت و ساز هستند باید به مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله توجه ویژه داشته باشند تا بلکه بتوان از این طریق ضمن حفظ جان انسان‌ها، افزایش پایداری سازه‌های مهم در برابر زلزله، حفظ سرمایه‌های ملی و ارتقای توان کشور برای مدیریت مطلوب بحران ناشی از زلزله کمک کرد. میزان اثرگذاری زلزله و تخریب بناها و تأسیسات ، به عوامل متعدد  وابسته است. تنها واحد های اندازه گیری آن ( معمولاً ریشتر)  نمی تواند مؤید میزان تخریب آن باشد . عواملی چون اندازه ی گسل، نوع حرکت گسل و عمق و فاصله ی آن با مناطق مسکونی در اندازه ی لرزش زمین  وتخریب بنا مؤثر است.

چرا ایران در معرض خطر است؟

چرا مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله در ایران مهم است؟ بستر کشور ایران به دو دلیل ممکن است در معرض خطرات ناشی از زلزله باشد. نخستین دلیل این است که صفحه زمین ساخت کشور ما از سمت صفحه زمین عربستان تحت فشار دائمی است. این صفحه هر سال چند سانتی متر به زیر صفحه زمین ایران می رود و در اثر نیروهای فشاری و تراکم سیستماتیک تنش های پیچشی، خمشی و برشی، بالاخره در قسمتی از صفحه مقاومت مجاز لایه های بستر تیکتونیک تمام می شود و از حد خود بیرون می آید و به مرحله تغییر شکل پلاستیک و خمیری وارد می شود و با عملکرد تنش برشی حاصل قسمت زیادی از بافت و لایه به شکل لغزش صفحه ای یا حالت گسل بریده و روی لایه دیگر رانش قائم و افقی اتفاق می افتد.

انرژی رها شده در اثر این فرآیند که گاهی بسیار مخرب است، به شکل امواج زلزله از کانون زلزله به سطح پوسته می رسد. امواج زلزله را P و S می نامند. امواج S ارتعاشات بزرگی هستند که موجب تخریب های اصلی در ساختمان ها می شوند و امواج P ارتعاشات کوچک تر و کم اثرترند.

اگر هر ساختمانی بتواند در مقابل نوسانات متناوب در اثر زلزله که در ایران به طور معمول ۲۵ تا ۳۰ ثانیه طول می کشد، دوام بیاورد، ساکنان ساختمان فرصت نجات خواهند داشت. به همین علت است که مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله از اهمیت برخوردار است.

روش‌های مقاوم‌ سازی ساختمان در برابر زلزله

مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله به روش های گوناگونی ممکن است. برخی از این روش ها سنتی و برخی نیز مدرن تر هستند. روش های متداول که سال ها است از آنها استفاده می شود شامل مقاوم سازی با ژاکت فولادی و بتنی، افزودن عناصر باربر جانبی مانند بادبند و دیوار برشی به ساختمان هستند. از مزایای این شیوه می توان به بالا بردن سختی جانبی سازه، بالا بردن مقاومت سازه، بالا بردن سختی سازه اشاره کرد. از معایب این روش ها نیز می توان ایجاد محدودیت های معماری و اختلال در کاربری سازه را نام برد.

روش های مدرن مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله

استفاده از فیبرهای پلیمری به نام FRP یکی از مدرن ترین روش های مقاوم سازی ساختمان است. این مصالح وزن کم و مقاومت کششی بالایی دارند. انواع مختلف FRP شامل کربن، شیشه و آرامید است که در برابر حرارت و محیط های اسیدی مقاومند و به وسیله انواع مختلف چسب و رزین به عناصر مختلف ساختمانی می چسبند و موجب بالا رفتن مقاومت آنها می شوند.

از مزایای استفاده از FRP می توان به وزن کم، مقاومت بالا، گسترش محصولات پلیمری و نبود محدودیت در فضاها و معماری های ساختمان اشاره کرد.

راه های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله در ایران

با توجه به این که سازه ها در ایران به صورت فلزی و بتنی هستند، راه های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله متفاوت هستند که با توجه به نیروهای وارده و مصالح مورد استفاده قرار می گیرند.‌

برای مقاوم سازی سازه های فلزی با افزایش سخت کننده ها به صلبیت و بالا بردن اینرسی اتصالات سازه اضافه می کنند. البته علاوه بر افزایش سختی و صلبیت اتصالات از سیستم های بادبندی در دیوارهای میان قاب ها نیز استفاده می کنند. نقش بادبندها جذب انرژی اصلی بردارهای زلزله است تا نیروی کمتری به اجزای اصلی وارد آید. اهمیت این تقویت ها در نوسانات سازه مشخص می شود. پس از وقوع زلزله، دیوارهای میان ستون ها یا تیغه های جداکننده که بدون بادبند هستند، تحت تأثیر تلاش برش به داخل یا خارج پرتاب می شوند.

یکی از راه های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله برطرف کردن نقطه ضعف جوشکاری غیر فنی است که با بادبند گذاری و صلبیت بخشیدن می توان آن را به حداقل رساند.

در سازه های بتنی صلبیت و استحکام اتصالات به دلیل کلاف شدن تیرهای اصلی و ستون ها به یکدیگر در مقایسه با سازه های فلزی مطلوبیت بیشتری دارد. ولی نقطه ضعف تیغه های میان قاب در این سازه ها نیز وجود دارد.

یکی از راه های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله در سازه های بتنی مدل کردن سیستم سه بعدی سازه و بارگذاری طیف زلزله روی آن در برنامه های نرم افزاری و شناسایی مرکز تجمع عامل های تنش برشی زلزله و بعد هم طراحی سیستم دیوار برشی بتنی در قسمت های مورد نظر برای جذب انرژی زلزله است. در صورتی که آجر و ملات برای تقویت میان قاب ها به کار رود، در هر چند ردیف از میلگرد استفاده می کنند.

ابزارهای مدل سازی اطلاعات ساختمان امروزه استفاده می شوند و با داشتن ویژگی های دقیق از مصالح و همچنین امکانات تحلیل آنها، کاربردشان روز به روز در حال افزایش است.

 

مهندس وحید ورمزیار- کارشناس عمران