همانطور که میدانید، هیچ ساختمانی را نمیتوان صرفاً با نگاهکردن به ظاهر آن فهمید که ضدزلزله است یا نه. اینکه بفهمیم چگونه بفهمیم ساختمان ضد زلزله است؟ چه ساختمانی در برابر زلزله مقاوم است نیاز به تحلیل های مهندسی دارد. ساختمانی که طراحی، محاسبه و اجرای آن مطابق ضوابط فنی برای مقاومت در برابر زلزله ساخته شده باشد، انجام شده و در هنگام وقوع زلزله، احتمال آسیب شدید و فروریزش آن کاهش پیدا کند. به طور کلی برای تشخیص ایمنی لرزهای یک ساختمان، باید مدارک فنی، نقشههای سازه، کیفیت اجرا، وضعیت مصالح، سیستم باربر جانبی و تغییرات انجامشده در ساختمان بررسی شود. در ساختمانهای قدیمی یا مشکوک نیز ممکن است ارزیابی تخصصی سازه توسط مهندس دارای صلاحیت ضروری باشد. در ادامه همراه ما باشید تا با هم بفهمیم که خانه مان ضد زلزله است یا نه؟
چه ساختمانی در برابر زلزله مقاوم است؟
خانه، بنا و ساختمان مقاوم در برابر زلزله ساختمانی است که سیستم سازهای آن برای تحمل نیروهای جانبی ناشی از زلزله طراحی شده باشد و اجزای مختلف آن، از پی و ستون و تیر گرفته تا دیوارهای برشی، مهاربندها و اتصالات، عملکرد هماهنگی داشته باشند. محتوایی جداگانه در مورد نحوه مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله نوشته ایم، این را هم بخوانید، اما ادامه مطلب دقیقا خانه و ساختمان هایی را زیر ذره بین میبریم که بفهمیم ضدزلزله هست یا نه؟
در چنین ساختمانی، طراحی سازه بر اساس ضوابط لرزهای انجام میشود و علاوه بر مقاومت، شکلپذیری سازه نیز مورد توجه قرار میگیرد. وجود نقشههای سازه و محاسبات فنی معتبر، اجرای صحیح جزئیات میلگردگذاری و اتصالات، استفاده از مصالح استاندارد و نظارت مناسب بر اجرای ساختمان از عوامل مهم در عملکرد مناسب سازه هنگام زلزله هستند.
بنابراین صرفاً بتنی یا فلزی بودن اسکلت ساختمان به معنی مقاوم بودن آن در برابر زلزله نیست. یک اسکلت فلزی با اتصالات ضعیف یا یک ساختمان بتنآرمه با اجرای نامناسب میتواند در برابر زلزله آسیبپذیر باشد.
کدام ساختمان برای احداث در مناطق لرزهخیز مناسب است؟
در مناطق لرزهخیز، ساختمان باید با توجه به خطر لرزهای منطقه، مشخصات زمین، نوع خاک، کاربری ساختمان، تعداد طبقات و سایر شرایط پروژه طراحی شود. بنابراین نمیتوان یک نوع ساختمان را برای تمام مناطق لرزهخیز بهترین گزینه دانست. در واقع قدم اول در مهندسی زلزله، بررسی خاک و کاربری ساختمان است.
ساختمانی که در منطقه لرزهخیز احداث میشود باید دارای سیستم باربر جانبی مناسب باشد. این سیستم میتواند شامل قاب خمشی، دیوار برشی، مهاربند یا ترکیبی از این سیستمها باشد. انتخاب سیستم مناسب به شرایط پروژه و محاسبات مهندسی بستگی دارد.
همچنین منظمبودن ساختمان در پلان و ارتفاع اهمیت زیادی دارد. نامنظمی شدید، تغییر ناگهانی سختی طبقات، طبقه همکف بسیار باز و ایجاد تغییرات بدون بررسی مهندسی میتواند عملکرد ساختمان را در برابر زلزله نامطلوب کند.
از طرف دیگر، انتخاب محل مناسب احداث ساختمان نیز اهمیت دارد. بررسی شرایط زمین، گسلهای منطقه، نوع خاک و احتمال مشکلاتی مانند نشست یا روانگرایی باید در مراحل مطالعات و طراحی مورد توجه قرار گیرد. همه موارد مهندسی، در شناسنامه فنی ساختمان، در دفترچه محاسبات سازه، نقشههای مصوب سازه، برگه مشخصات فنی و گزارشهای مهندس ناظر باید درج شده باشد. مطلب مرتبط: زلزله چرا رخ میدهد؟
ساختمان ضدزلزله از چه مصالحی استفاده میکند؟
یکی از المان هایی که یک خانه را ضدزلزله میکند، مصالح مقاوم است. البته این خانه ها فقط به نوع مصالح بستگی ندارد؛ بلکه کیفیت مصالح، طراحی سازه و نحوه اجرای آنها اهمیت بسیار زیادی دارد.
در ساختمانهای بتنآرمه، بتن با مشخصات فنی مناسب و میلگرد استاندارد باید مطابق نقشههای سازه اجرا شود. تراکم مناسب بتن، رعایت پوشش میلگرد، اجرای صحیح خاموتها و توجه به جزئیات اتصالات از موارد مهم هستند.
در ساختمانهای فولادی نیز کیفیت فولاد، نوع پروفیلها، کیفیت جوش یا پیچومهره و اجرای دقیق اتصالات اهمیت زیادی دارد. اتصال ضعیف میتواند عملکرد مناسب یک اسکلت فولادی را در زمان زلزله مختل کند.
علاوه بر اجزای اصلی سازه، مصالح و اجزای غیرسازهای نیز باید بهدرستی مهار شوند. نما، سقف کاذب، تجهیزات سنگین، مخازن، کمدها و برخی تأسیسات در صورت مهار نامناسب میتوانند هنگام زلزله سقوط کرده و برای ساکنان خطر ایجاد کنند.
بنابراین عبارت «ساختمان ضدزلزله با بتن» یا «ساختمان ضدزلزله با اسکلت فلزی» بهتنهایی معیار مناسبی نیست؛ آنچه اهمیت دارد، طراحی صحیح و اجرای اصولی کل سیستم ساختمان است.
مطلب مرتبط: اجرای اسکلت فلزی
ویژگی ساختمانهای ضد زلزله چیست؟
مهمترین ویژگیهای یک ساختمان با عملکرد مناسب لرزهای عبارتاند از:
- طراحی سازه براساس ضوابط و استانداردهای معتبر لرزهای
- وجود نقشههای سازه و محاسبات فنی معتبر
- برخورداری از سیستم باربر جانبی مناسب
- اجرای صحیح ستونها، تیرها، دیوارهای برشی و مهاربندها
- اتصالات مناسب و مطابق نقشههای اجرایی
- استفاده از بتن، میلگرد، فولاد و سایر مصالح با کیفیت مناسب
- وجود گزارشهای آزمایشگاهی مرتبط با مصالح در صورت نیاز
- رعایت اصول اجرای پی و توجه به شرایط خاک و رعایت کلیه قوانین ژئوتکنیک خاک
- منظمبودن مناسب ساختمان در پلان و ارتفاع
- جلوگیری از حذف یا تضعیف اعضای سازهای
- مهار مناسب اجزای غیرسازهای و تجهیزات سنگین
- نظارت فنی مناسب در زمان ساخت
- نبود آسیبهای جدی مانند نشست، کجشدگی یا ترکهای سازهای
در نتیجه، ظاهر ساختمان، تعداد طبقات یا جدید بودن آن بهتنهایی نشاندهنده مقاومت لرزهای نیست.
از کجا بفهمیم خانه ما در برابر زلزله مقاوم است یا خیر؟
برای پاسخ دقیق به این سؤال، ابتدا باید پرونده فنی ساختمان بررسی شود. نقشههای سازه، دفترچه محاسبات، پروانه ساختمان، پایانکار، گزارشهای نظارت و در صورت وجود، نتایج آزمایش بتن، میلگرد، جوش و سایر آزمایشهای کنترل کیفیت میتوانند اطلاعات مهمی درباره نحوه طراحی و اجرای ساختمان ارائه کنند.
سپس باید وضعیت فعلی ساختمان با نقشههای مصوب مقایسه شود. برای مثال اگر پس از ساخت، ستونی حذف شده، دیواری جابهجا شده، بازشوی بزرگی در یک عضو سازهای ایجاد شده یا طبقهای به ساختمان اضافه شده باشد، لازم است اثر این تغییرات بر عملکرد سازه بررسی شود. به طور کلی باید برای اینکه بفهمید، یک ساختمان ضدزلزله هست یا نه، باید به نظام مهندسی استان خود رجوع کرده و با کمک مهندس ناظر، پروانه ساختمان خود را بررسی کنید.
مواردی که باید در ساختمان بررسی شوند
| مورد بررسی | نشانه مطلوب |
|---|---|
| نقشهها و محاسبات سازه | نقشههای مصوب و محاسبات سازه موجود باشد |
| طراحی لرزهای | طراحی مطابق ضوابط لرزهای انجام شده باشد |
| خاک و پی | مطالعات خاک و طراحی مناسب پی وجود داشته باشد |
| مصالح | مصالح دارای کیفیت و مشخصات فنی مناسب باشند. نحوه استعلام استاندارد مصالح ساختمانی |
| سیستم باربر جانبی | دیوار برشی، مهاربند یا قاب خمشی مناسب وجود داشته باشد |
| اجرای سازه | اجرای ستون، تیر، پی و اتصالات مطابق نقشه باشد |
| تغییرات ساختمان | اعضای سازهای حذف یا تضعیف نشده باشند |
| وضعیت فعلی | ترک، نشست، کجشدگی یا خوردگی شدید وجود نداشته باشد |
| اجزای غیرسازهای | نما، سقف کاذب و تجهیزات بهدرستی مهار شده باشند |
نشانههای هشداردهنده در ساختمان
با کمک یک مهندس ناظر باید نشانه های سست بودن ساختمان ها را بررسی کنید.
وجود بعضی علائم میتواند نیاز به بررسی تخصصی را نشان دهد. از جمله:
- ترکهای مورب و عمیق در تیرها، ستونها یا دیوارها
- خردشدگی بتن یا نمایانشدن میلگردها
- زنگزدگی شدید میلگرد یا اجزای فولادی
- نشست نامتقارن ساختمان
- شیب محسوس کفها
- کجشدن یا تغییرشکل قابل توجه ساختمان
- وجود طبقه همکف بسیار باز، مانند پارکینگ یا واحد تجاری
- حذف ستون، دیوار سازهای یا مهاربند
- ایجاد بازشو در اعضای سازهای بدون تأیید مهندس
- اضافهکردن طبقه یا بار سنگین به ساختمان بدون بررسی سازهای
- نامنظمی شدید در پلان یا ارتفاع
- آسیب ناشی از زلزلههای قبلی، آتشسوزی، گودبرداری مجاور یا نشست زمین
البته وجود یک ترک یا هر یک از این موارد بهتنهایی به معنی ناایمنبودن قطعی ساختمان نیست؛ تشخیص نهایی باید توسط متخصص انجام شود.
آیا نوساز بودن ساختمان به معنی مقاوم بودن آن است؟
خیر. نوساز بودن ساختمان تنها میتواند یک نشانه اولیه باشد و بهتنهایی ایمنی لرزهای را تضمین نمیکند. بدون اغراق باید بگوییم که حتی یک ساختمان جدید نیز در صورت طراحی نامناسب، اجرای ضعیف، استفاده از مصالح نامرغوب یا ایجاد تغییرات غیرمجاز ممکن است عملکرد مناسبی در برابر زلزله نداشته باشد. از طرف دیگر، ساختمان قدیمی نیز در صورت برخورداری از سازه مناسب یا انجام ارزیابی و مقاومسازی اصولی میتواند عملکرد بهتری در برابر زلزله پیدا کند. بنابراین سال ساخت ساختمان معیار کافی برای تشخیص مقاومت آن در برابر زلزله نیست. اغلب فکر میکنند که برای اینکه بفهمیم ساختمان ضد زلزله است یا نه باید به سال ساخت آن توجه کنیم. ولی بدین شکل نیست.
وجود دیوار برشی بتن آرمه و قاب خمشی از معیار مهم برای ضدزلزله بودن
برای مقاومت ساختمان در برابر نیروهای رفتوبرگشتی زلزله، وجود ستونها بهتنهایی کافی نیست و سازه باید از یک سیستم باربر جانبی مانند دیوار برشی بتنآرمه یا قاب خمشی استفاده کند؛ دیوار برشی با افزایش سختی جانبی، تغییرمکان طبقات را محدود میکند و قاب خمشی نیز از طریق اتصالات صلب و شکلپذیری مناسب، بخشی از انرژی زلزله را با تغییرشکلهای کنترلشده مستهلک میسازد.
نوع این سیستم معمولاً در دفترچه محاسبات سازه، نقشههای مصوب سازه، برگه مشخصات فنی و گزارشهای مهندس ناظر درج میشود و ممکن است در پروانه یا شناسنامه فنی ساختمان نیز بهصورت خلاصه ذکر شده باشد؛ بااینحال، پروانه ساختمانی همیشه جزئیات کامل سیستم سازهای را نشان نمیدهد. برای اطمینان از اجرای واقعی آن باید نقشههای سازه با وضعیت ساختمان و گزارشهای مرحلهای نظارت تطبیق داده شود؛ دیوارهای برشی در پلانهای سازه و آرماتوربندی با ضخامت و جزئیات مشخص دیده میشوند و قاب خمشی نیز از روی جزئیات تیرها، ستونها و اتصالات قابل شناسایی است. تشخیص قطعی اجرا و کیفیت این اجزا، بهویژه پس از پوشیدهشدن آنها با نازککاری، باید توسط مهندس سازه دارای صلاحیت و در صورت نیاز با آزمایشها و تجهیزات غیرمخرب انجام شود.
کتاب آییننامه بتن ایران و استاندارد ۲۸۰۰؛ منابع مهم برای ساخت خانه ضدزلزله طراحی سازه
اگر بهصورت تخصصی در زمینه طراحی ساختمان فعالیت میکنید، آشنایی با ضوابط مربوط به طراحی لرزهای و طراحی سازههای بتنآرمه اهمیت زیادی دارد. استاندارد ۲۸۰۰ ایران یکی از منابع کلیدی در زمینه طراحی ساختمانها در برابر زلزله است و برای مهندسان عمران، طراحان سازه و دانشجویان این حوزه اهمیت ویژهای دارد.
در کنار آن، آیین نامه بتن ایران (آبا) نیز برای طراحی و اجرای سازههای بتنآرمه از منابع مهم مهندسی محسوب میشود. این منابع برای افرادی که قصد دارند طراحی ساختمان را بهصورت اصولی و مطابق ضوابط فنی انجام دهند، میتوانند بسیار کاربردی باشند.
اگر هدف شما طراحی ساختمان در برابر زلزله، آمادگی برای طراحی سازههای بتنآرمه یا مطالعه تخصصی ضوابط سازهای است، تهیه نسخه بهروز و معتبر این منابع میتواند انتخاب مناسبی باشد. البته هنگام خرید کتاب، بهتر است به ویرایش و سال انتشار آن توجه کنید تا مطالب منطبق با ضوابط مورد استفاده در پروژه یا آزمون شما باشد.
مطلب مرتبط: مقاله جدید تعداد طبقات مجاز ساخت ساختمان را بخوانید.
برای اطمینان از مقاومت ساختمان چه کاری انجام دهیم؟
اگر قصد خرید خانه دارید یا درباره ایمنی ساختمان فعلی خود تردید دارید، بهتر است مراحل زیر را انجام دهید:
- پرونده فنی ساختمان را بررسی کنید. نقشههای سازه، محاسبات، پروانه، پایانکار و گزارشهای نظارت را بررسی کنید.
- نقشه و ساختمان موجود را با یکدیگر مقایسه کنید. هرگونه تغییر سازهای باید مورد بررسی مهندسی قرار گیرد.
- شرایط ظاهری ساختمان را بررسی کنید. ترکهای جدی، نشست، کجشدگی و خوردگی میتوانند نشانههای هشدار باشند.
- از مهندس متخصص کمک بگیرید. در صورت وجود ابهام، بازدید فنی ساختمان انجام شود.
- برای ساختمانهای قدیمی یا مشکوک، ارزیابی لرزهای انجام دهید. این ارزیابی ممکن است شامل بررسی ابعاد اعضا، آزمایش بتن، اسکن میلگرد، بررسی اتصالات، آزمایش خاک و تحلیل سازه باشد.
- در صورت وجود ضعف، مقاومسازی را فقط براساس طرح مهندسی انجام دهید. روشهایی مانند افزودن دیوار برشی یا مهاربند، تقویت ستونها و تیرها، بهسازی اتصالات یا اصلاح پی باید متناسب با نتایج ارزیابی انتخاب شوند.
- به وزن کلی ساختمان توجه کنید. ساختمانهایی که با مصالح سبکتر و اصولی ساخته شدهاند، معمولاً عملکرد بهتری در برابر نیروهای ناشی از زلزله دارند.
- لرزش کف را جدی بگیرید. در ساختمانهای فلزی ممکن است برخی تیرها بهصورت کامل قابل مشاهده نباشند؛ اما اگر هنگام راه رفتن یا وارد کردن فشار معمول، کف ساختمان لرزش غیرعادی و محسوسی داشته باشد، بهتر است موضوع توسط کارشناس بررسی شود.
- وضعیت سازه اطراف آسانسور را بررسی کنید. محل قرارگیری چاه آسانسور و اجزای سازهای اطراف آن باید مطابق نقشههای سازه و ضوابط فنی طراحی و اجرا شده باشد.
- از ساختمانهای بسیار کشیده با احتیاط بیشتری استفاده کنید. ساختمانهایی که عرض کمی و طول بسیار زیادی دارند، بهویژه ساختمانهای چندطبقه، ممکن است در برابر زلزله نیازمند طراحی و جزئیات سازهای دقیقتری باشند.
- شکل منظم ساختمان اهمیت زیادی دارد. ساختمانهایی با پلانهای منظم، مانند مربع یا مستطیلهای با نسبت طول به عرض مناسب، در صورت رعایت سایر اصول طراحی و اجرا، معمولاً رفتار بهتری در برابر زلزله دارند.
- سال ساخت ساختمان را بررسی کنید. در ساختمانهای قدیمی، زمان ساخت بنا اهمیت زیادی دارد؛ زیرا ضوابط و مقررات ساختمانی در طول سالها تغییر کرده و بهروزرسانی شدهاند.
- ساختمانهای قدیمی را با دقت بیشتری ارزیابی کنید. ساختمانهای گلی و آجری قدیمی یا بناهای دارای سقف طاق ضربی، بهویژه ساختمانهایی که پیش از دهه ۷۰ ساخته شدهاند، ممکن است در برابر زلزله آسیبپذیری بالایی داشته باشند و بهتر است پیش از خرید یا اجاره توسط کارشناس سازه بررسی شوند.
مطلب مرتبط: چگونه عمر ساختمان را افزایش دهیم؟
جمعبندی در مورد اینکه «چگونه بفهمیم ساختمان در برابر زلزله مقاوم است؟
برای پاسخ به سؤال «چگونه بفهمیم ساختمان در برابر زلزله مقاوم است؟» نباید فقط به ظاهر ساختمان، سن بنا یا نوع اسکلت آن توجه کرد. یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله حاصل طراحی صحیح، انتخاب سیستم سازهای مناسب، استفاده از مصالح با کیفیت، اجرای دقیق، اتصالات مناسب و نظارت فنی است.
برای ساختمانهای موجود، بهترین روش بررسی مدارک فنی و تطبیق آنها با وضعیت فعلی ساختمان و در صورت نیاز، انجام ارزیابی تخصصی توسط مهندس دارای صلاحیت است.
اگر ساختمان دارای ترکهای جدی، نشست، تغییرشکل، کجشدگی یا آسیب قابل توجه است، نباید صرفاً بر اساس ظاهر درباره ایمنی آن تصمیم گرفت. در چنین شرایطی، ارزیابی تخصصی سازه میتواند مشخص کند که ساختمان چه میزان آسیبپذیری دارد و آیا به تعمیر، بهسازی یا مقاومسازی نیازمند است.