ایمنی در برابر زلزله

زمین‌لرزه پدیده‌ای طبیعی است که با شدت‌های گوناگون در نقاط بسیاری از کره زمین روی می‌دهد و به دلیل عدم شناختی که از لایه‌های زیرین وجود دارد، نمی‌توان زمان و شدت آن را پیش‌بینی کرد. نتایج حاصل از مطالعه علل ویرانی ساختمان‌های بلند در جریان زلزله‌های مخرب و نیز تجربیات آزمایشگاهی که بر روی مدل‌های ساختمانی انجام شده، ثابت کرده است که چگونگی شکل ساختمان، مصالح و تکنولوژی ساخت تاثیری به‌سزا در مقابل زلزله دارد.

ساختمانی را می‌توان برخوردار از رفتار مناسب در برابر زلزله دانست که دارای شرایط زیر باشد:

۱. ساده بودن در پلان و ارتفاع: پلان ساده معمولاً به پلانی گفته می‌شود که اگر هر دو نقطة نامشخص واقع در داخل آن به هم متصل شوند، خط مستقیم حاصل با محیط پلان تلاقی نداشته باشد. شکل ساده در ارتفاع (نما یا مقطع) به فرمی از ساختمان گفته می‌شود که پیش‌آمدگی و فرورفتگی قابل توجه نداشته باشد.

۲. تقسیم شدن پلان‌های نامنظم به پلان‌های ساده: باید با استفاده از درزهایی، پلان پیچیدة ساختمان را به پلان‌های ساده تقسیم نمود.

۳. نزدیک بودن ابعاد پلان به یکدیگر: باید با استفاده از درزهای مناسب، پلان طویل ساختمان را به پلان‌هایی با طول و عرض نزدیک به یکدیگر تقسیم کرد.

۴. عدم تغییر ناگهانی ابعاد پلان در ارتفاع: با حفظ تقارن حول محور قائم مقدار کوچک‌تر شدن پلان در هر طبقه نباید از ۲۰درصد طبقة زیرین بیشتر باشد. اگر پلان یک ساختمان فقط از یک جهت کوچک شود، این مقدار نباید از ۱۰درصد تجاوز نماید. به علاوه در این حالت کل عقب‌نشستگی در طبقة بالا نباید از ۳۰درصد ابعاد پلان در طبقه زیرین بیشتر شود.

۵. متقارن بودن پلان: ساختمانی که در پلان حداقل نسبت به دو محور عمود برهم دارای تقارن است، از دیدگاه ایستایی در مقابل حرکات زلزله بر بناهای فاقد تقارن ترجیح داده می‌شود، زیرا عدم تقارن به ایجاد لنگر پیچشی در صفحة افقی حول محور قائم منجر می‌شود.

۶. دارا بودن تقارن و توازن مکانیکی: تقارن هندسی هنگامی موثر خواهد بود که با تقارن مکانیکی توام باشد. به این معنی که توزیع جرم در عناصر مقاوم سازه‌ای نیز در پلان به‌نحوی متناسب و متوازن صورت گرفته باشد.

۷. سبک بودن ساختمان: ساختمان باید حتی‌المقدور سبک و جرم آن کم باشد، زیرا نیروهای زلزله از نوع نیروهای اینرسی هستند، یعنی شتاب موثر بر جرم باعث به وجود آن می‌شود و مقدار آن در هر قسمت با جرم موجود در آن متناسب است.

۸. توزیع متناسب جرم در ارتفاع: توزیع جرم در ارتفاع ساختمان باید به‌گونه‌ای باشد که حتی‌الامکان در تغییرات جرم در ارتفاع ساختمان، مرکز ثقل بنا به زمین نزدیک‌تر باشد. به عبارت دیگر باید تا حد امکان از استقرار سربارهای سنگین به صورت متمرکز در طبقات بالا احتراز شود و سعی شود تا مرکز جرم کل ساختمان پایین‌تر از مرکز هندسی حجم آن واقع شود.

۹. عدم وجود اجزای غیرقرینه در ساختمان: باید از اضافه کردن اجزای سنگین مانند دودکش، مخزن آب، هواساز و مانند آن به ساختمان به صورت غیرقرینه احتراز شود.

۱۰. عدم وجود طره‌های بزرگ در ساختمان: در صورت وجود طره، بار آن باید با نیروی قسمتی از سقف که از تکیه‌گاه به داخل ادامه می‌یابد، متعادل شود.

۱۱. مناسب بودن تراکم سازه‌ای پلان: نسبت سطح مقطع افقی اعضای قائم سازه‌ای که انتقال بارها به زمین از طریق آنها صورت می‌گیرد به کل پلان، تراکم سازه‌ای پلان گفته می‌شود. یکی از ویژگی‌های ساختمان‌های مدرن که با استفاده از اسکلت ساخته می‌شوند، کاهش بسیار زیاد تراکم سازه‌ای پلان نسبت به ساختمان‌های قدیمی‌تر است. محدود بودن این کاهش به معنای تراکم سازه‌ای مناسب پلان می‌باشد.

۱۲. هم‌امتداد بودن اعضای سازه‌ای قائم: سیستم باربر ساختمان باید به گونه‌ای طراحی شود که اعضا و اجزایی که بار را در امتداد قائم انتقال می‌دهند، در طبقات مختلف در امتداد هم باشند و انتقال بار این اعضا به یکدیگر از طریق قطعات افقی صورت نگیرد.

۱۳. استقرار عناصر مقاوم در برابر نیروهای جانبی در محیط پلان: باید عناصر مقاوم در برابر نیروهای زلزله به گونه‌ای در پلان طراحی شوند که زوج نیروهای مقاوم لازم برای مقابله با لنگرهای پیچشی احتمالی، به نحو بهتری تامین گردد.

۱۴. عدم تغییر ناگهانی سختی عناصر قائم

۱۵. عدم وجود طبقه یا طبقات نرم: منظور از طبقة نرم، طبقه‌ای است که سختی جانبی آن نسبت به طبقة بالا (و یا طبقه پایین آن) به طور محسوسی کمتر است.

۱۶. عدم تجمع عناصر و اجزای مقاوم در برابر زلزله در قسمت‌های محدودی از پلان: تجمع عناصر مقاوم در یک بخش محدود از پلان، نیروهای زلزله را در آن قسمت تشدید کرده و احتمال تمرکز نیرو و بروز صدمات موضعی را افزایش می‌دهد.

۱۷. استقرار برج پله و آسانسور در محل مناسب: برج پله و آسانسور باید در قسمتی از پلان طراحی گردند که موجب رفتار پیچشی نامتقارن حول محور قائم نشوند. (با توجه به به تجمع دیوارهای سخت در اطراف برج‌پله و آسانسور)

۱۸. وجود پیوستگی در پی: باید ساختمان بر روی زمین مناسب و یا زمینی که قبلاً آماده سازی شده است، بنا گردد و قسمت‌های مختلف پی به هم کلاف شده و حتی‌الامکان تمامی پی در عمق مشخصی قرار گیرد.

۱۹. استقرار پی در عمق مناسب: پی ها باید حتی‌الامکان در عمق بیشتری از سطح زمین قرار گیرند.

۲۰. تعیین وضعیت عناصر غیرسازه‌ای

*تصویر شاخص: توکیو

مطالب مرتبط

۱ دیدگاه

  1. hamid گفت:

    با سلام
    بسیار آموزنده و مفید دیدم مطالب سایت شمارو

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *