سیستم مدیریت ساختمان

آیا همه ساختمان های بنایی در برابر زلزله خطرناک هستند؟

خیر.

یکی از رایج ترین باورهای اشتباه این است که تمام ساختمان های بنایی ناایمن هستند. در حالی که عملکرد این ساختمان ها به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله:

• نوع سیستم بنایی
• تعداد طبقات
• کیفیت مصالح
• کیفیت اجرای ملات
• وجود یا نبود کلاف بندی
• نحوه اتصال دیوارها به سقف
• منظم بودن پلان
• ابعاد و محل بازشوها
• شرایط خاک محل احداث
• رعایت استاندارد ۲۸۰۰ و مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان

به عنوان مثال، یک ساختمان بنایی مسلح که مطابق ضوابط آیین نامه طراحی و اجرا شده باشد، می تواند عملکرد لرزه ای بسیار مناسب تری نسبت به یک ساختمان بنایی غیرمسلح قدیمی داشته باشد.

در مقابل، حتی استفاده از آجر یا بلوک با مقاومت بالا نیز زمانی که اتصال مناسبی بین اجزای سازه وجود نداشته باشد، تضمین کننده ایمنی ساختمان نخواهد بود.

مهم ترین عوامل مؤثر بر عملکرد لرزه ای ساختمان های بنایی

پیش از بررسی انواع ساختمان های بنایی، بهتر است بدانیم چه عواملی بیشترین تأثیر را بر رفتار آن ها در زمان وقوع زلزله دارند.

همان طور که مشاهده می شود، برخلاف تصور بسیاری از افراد، تنها افزایش مقاومت آجر یا بلوک نمی تواند ایمنی ساختمان را تضمین کند. آنچه اهمیت بیشتری دارد، ایجاد یک مسیر انتقال بار پیوسته و عملکرد هماهنگ تمام اجزای سازه در برابر نیروهای جانبی زلزله است.

تجربه پروژه های مقاوم سازی چه چیزی را نشان می دهد؟

در بسیاری از پروژه های ارزیابی و مقاوم سازی ساختمان های بنایی، مشاهده شده است که نخستین نقاط ضعف سازه، ترک خوردگی آجرها یا بلوک ها نیست؛ بلکه ضعف در اتصال دیوارها به سقف، نبود کلاف بندی مناسب، اجرای نامناسب بازشوها و ناپیوستگی مسیر انتقال نیرو است.

در عمل، ساختمان هایی وجود داشته اند که با وجود استفاده از مصالح با مقاومت مناسب، به دلیل ضعف در جزئیات اجرایی، آسیب قابل توجهی در زلزله دیده اند. در مقابل، ساختمان هایی که از نظر مقاومت مصالح تفاوت چشمگیری نداشتند اما اصول کلاف بندی، اتصال مناسب دیوارها و عملکرد جعبه ای در آن ها رعایت شده بود، رفتار لرزه ای مطلوب تری از خود نشان داده اند.

این تجربه نشان می دهد که در مقاوم سازی ساختمان های بنایی، نگاه مهندسی باید از «تقویت مصالح» به سمت «اصلاح رفتار کل سازه» تغییر کند؛ رویکردی که امروزه در استانداردهای نوین بهسازی لرزه ای نیز مورد تأکید قرار گرفته است.

انواع ساختمان های بنایی و تفاوت عملکرد آن ها در برابر زلزله

یکی از رایج‌ترین اشتباهات در ارزیابی ساختمان‌های بنایی، یکسان دانستن همه این ساختمان‌هاست. در حالی که نوع سیستم سازه‌ای، نحوه اجرای دیوارها، وجود یا نبود اعضای مسلح و کیفیت اتصالات، تأثیر مستقیمی بر رفتار ساختمان در هنگام زلزله دارد.

به همین دلیل، پیش از تصمیم‌گیری درباره مقاوم‌سازی یا حتی ارزیابی میزان ایمنی ساختمان، ابتدا باید مشخص شود ساختمان در کدام گروه قرار می‌گیرد. بر اساس مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان و استاندارد ۲۸۰۰ ایران، ساختمان‌های بنایی به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند.

ساختمان بنایی غیرمسلح (URM)

ساختمان بنایی غیرمسلح (Unreinforced Masonry) قدیمی‌ترین و رایج‌ترین نوع ساختمان بنایی در ایران است. در این سیستم، دیوارهای باربر بدون استفاده از میلگرد یا سایر اعضای کششی ساخته می‌شوند و تقریباً تمام بارهای قائم ساختمان از طریق دیوارها به پی منتقل می‌شود.

در این ساختمان‌ها مقاومت در برابر فشار نسبتاً مناسب است، اما ظرفیت تحمل نیروهای کششی و تغییرشکل بسیار محدود است. همین موضوع باعث می‌شود هنگام وقوع زلزله، دیوارها نتوانند انرژی ناشی از حرکت زمین را جذب کنند و در مدت کوتاهی دچار ترک‌خوردگی یا شکست شوند.

در بسیاری از ساختمان‌های قدیمی که قبل از تدوین ضوابط لرزه‌ای جدید ساخته شده‌اند، علاوه بر نبود میلگرد، مشکلاتی مانند اتصال نامناسب دیوارها به سقف، اجرای غیراصولی بازشوها، نبود کلاف‌بندی و ضعف در اجرای ملات نیز مشاهده می‌شود که احتمال تخریب را افزایش می‌دهد.

ویژگی‌های ساختمان بنایی غیرمسلح

• فاقد میلگرد یا اعضای کششی
• رفتار کاملاً ترد در زلزله
• مقاومت پایین در برابر نیروهای جانبی
• احتمال زیاد ترک‌های قطری و واژگونی دیوار
• مناسب نبودن برای مناطق با خطر لرزه‌ای بالا بدون اجرای بهسازی

نکته مهم: اگر ساختمان بنایی غیرمسلح قبل از سال ۱۳۸۴ ساخته شده باشد و تاکنون مقاوم‌سازی نشده باشد، انجام ارزیابی لرزه‌ای توسط متخصص می‌تواند از خسارات جبران‌ناپذیر در آینده جلوگیری کند.

ساختمان بنایی محصور شده با کلاف

برای کاهش ضعف ساختمان‌های بنایی غیرمسلح، استفاده از کلاف‌های افقی و قائم بتن‌آرمه یا فولادی در اطراف دیوارها توسعه پیدا کرد. این سیستم که به ساختمان بنایی محصور شده یا کلاف‌دار شناخته می‌شود، امروزه یکی از رایج‌ترین روش‌های اجرای ساختمان‌های بنایی کم‌ارتفاع است.

در این روش، کلاف‌ها وظیفه افزایش مقاومت دیوار را بر عهده ندارند؛ بلکه مهم‌ترین نقش آن‌ها ایجاد پیوستگی بین اجزای ساختمان و جلوگیری از جدا شدن دیوارها در زمان زلزله است.

در واقع، وجود کلاف باعث می‌شود ساختمان بتواند تا حدی به صورت یک مجموعه واحد یا عملکرد جعبه‌ای (Box Action) رفتار کند و نیروهای جانبی را بهتر بین دیوارها توزیع کند.

اگرچه این سیستم نسبت به ساختمان بنایی غیرمسلح عملکرد بسیار بهتری دارد، اما کیفیت اجرای کلاف‌ها، نحوه اتصال آن‌ها به سقف و رعایت جزئیات اجرایی، نقش تعیین‌کننده‌ای در میزان ایمنی ساختمان دارد.

مزایای ساختمان بنایی کلاف‌دار

• افزایش یکپارچگی سازه
• کاهش احتمال ریزش موضعی دیوارها
• کنترل بهتر ترک‌های لرزه‌ای
• افزایش شکل‌پذیری
• بهبود عملکرد لرزه‌ای نسبت به ساختمان‌های غیرمسلح

ساختمان بنایی مسلح

پیشرفته‌ترین نوع ساختمان بنایی، ساختمان بنایی مسلح است. در این سیستم، علاوه بر واحدهای بنایی و ملات، از میلگردهای افقی و قائم یا سایر اعضای مسلح برای افزایش ظرفیت باربری و شکل‌پذیری استفاده می‌شود.

هدف از مسلح کردن دیوارها تنها افزایش مقاومت نیست، بلکه مهم‌تر از آن، افزایش قابلیت جذب انرژی و جلوگیری از شکست ناگهانی دیوارها در هنگام زلزله است.

اگر طراحی و اجرای این سیستم مطابق آیین‌نامه انجام شود، رفتار آن از نظر لرزه‌ای به ساختمان‌های بتن‌آرمه نزدیک خواهد شد و می‌تواند عملکرد بسیار مطلوبی در برابر نیروهای جانبی داشته باشد.

البته باید توجه داشت که اجرای ساختمان بنایی مسلح نیازمند طراحی دقیق، کنترل کیفیت مناسب و نظارت مستمر در مراحل اجرا است؛ زیرا اجرای نادرست میلگردگذاری یا اتصال نامناسب اجزا می‌تواند بخش مهمی از مزایای این سیستم را از بین ببر