ایران روی کمربند زلزله قرار دارد؛ پس پرسش اساسی این است: چرا بعضی ساختمانها میریزند و بعضی در زلزله دوام می آورند؟ در این مقاله به زبان ساده، مسیر نیرو از زمین تا پی و ستون و سقف را بررسی میکنیم و در ادامه، خطاهای رایج طراحی و اجرا را معرفی و در پایان چکلیست عملی و خلاصه از «ساختمان مقاوم» را ارائه میدهیم پس تا انتها همراه یووال در این مقاله باشید. فهرست مطالب زلزله چگونه به ساختمان ضربه میزند؟ مهمترین عوامل تخریب ساختمان در زلزله یک ساختمان مقاوم چه ویژگیهایی دارد؟ راهکارهای مقاومسازی ساختمانهای موجود چکلیست سریع برای خریداران و ساکنان پرسشهای پرتکرار زلزله چگونه به ساختمان ضربه میزند؟ زلزله، زمین را در جهات افقی و عمودی میلرزاند. این لرزشها به سازه میرسند و جرم ساختمان میخواهد «جای قبلیاش» را حفظ کند؛ در نتیجه نیروهای اینرسی ایجاد میشود. مسیر درست انتقال این نیروها چنین است: خاک → پی (شالوده) → ستون/دیوار برشی → تیر/دال → اتصالات → دوباره پی. اگر این مسیر هرجا قطع یا ضعیف باشد، تمرکز تنش و شکست رخ میدهد. دو مفهوم کلیدی رفتار لرزهای: شکلپذیری (Ductility): توان سازه برای تحمل تغییرشکل زیاد بدون شکست ناگهانی. جزئیات آرماتورگذاری و نوع سیستم باربر جانبی تعیینکنندهی آن است. منظمبودن: توزیع یکنواخت سختی و جرم در پلان و ارتفاع. نامنظمی باعث تمرکز نیرو و پیچش میشود. مهمترین عوامل تخریب ساختمان در زلزله ۱) نرمطبقه (Soft Story) پارکینگ یا طبقهی همکف با دیوارهای کم، سختی جانبی ناگهان کم میشود. در زلزله تغییرمکان نسبی این طبقه زیاد و مفاصل پلاستیک خطرناک در ستونها تشکیل میشود. نشانهها: بازشوهای بزرگ، حذف دیوارهای میانقاب، ستونهای باریک. راهحل: افزودن مهاربند یا دیوار برشی، افزایش مقطع ستونها، کنترل دریفت طبق آییننامه ۲۸۰۰. ۲) اتصالات ضعیف و جزئیات نادرست شکست زودرس اغلب در اتصالات رخ میدهد: جوشهای سرد، طول مهاری کم، خاموتهای با فاصله زیاد، نبود حلقههای مهاری در ستونها. اتصال ضعیف یعنی مسیر بار قطع میشود. ۳) نامنظمی در پلان و ارتفاع پسرفتگی/پیشآمدگی زیاد، طبقات با تغییر ناگهانی سختی یا جرم، و پلانهای L و T باعث تمرکز نیرو و پیچش میشود. در چنین سازههایی حتی طراحی قوی هم اگر نامنظمی کنترل نشود، آسیب میبیند. ۴) ستون کوتاه وقتی قسمتی از ارتفاع ستون با جانپناه یا پرکننده محدود شود، طول مؤثر کوتاه و برش ستون بهشدت افزایش مییابد. شکست برشی ترد و سریع است. ۵) سیستم باربر جانبی ناکافی نبود دیوار برشی یا مهاربند یا قاب خمشی با شکلپذیری مناسب، بهخصوص در ساختمانهای بلندتر یا با دهانههای بزرگ، باعث دریفت زیاد و آسیب تجمعی میشود. ۶) دیوارهای پرکننده و اجزای غیرسازهای بدون مهار دیوارهای سفالی/آجر پرکننده اگر بهدرستی مهار نشوند، خارج از صفحه میافتند و جان ساکنان را تهدید میکنند. سقوط نما، شیشه و سقف کاذب از عوامل مرگومیر غیرسازهای است. ۷) کیفیت پایین مصالح و اجرای غیراصولی بتن با اسلامپ نامناسب یا عملآوری ضعیف → مقاومت کمتر از طراحی میلگرد زنگزده، وصلههای کوتاه، خم نامناسب → کاهش شکلپذیری نظارت ناکافی، تغییرات بدون محاسبه → قطع مسیر بار ۸) مشکلات خاک و پی روانگرایی در خاکهای ماسهای اشباع، نشست نامتقارن، گسیختگی شیروانی، فرونشست و طراحی نامناسب پیها از عوامل رایج خرابیاند. پی اگر سختی و ظرفیت کافی نداشته باشد، کل سازه میتواند کج شود یا واژگون گردد. ۹) ضربهی میان ساختمانها (Pounding) فاصلهی جدایی (درز انقطاع) کم بین دو ساختمان با زمانهای نوسان متفاوت سبب برخورد و شکست موضعی میشود. ۱۰) تغییر کاربری و حذف اجزا برداشتن تیغهها یا دیوارهای باربر، بازکردن دهانهی بزرگ برای پاساژ/پارکینگ، افزودن طبقه بدون تقویت، همه میتواند سیستم باربر را مختل کند. علت پیامد در زلزله کنترل/راهحل نرمطبقه دریف زیاد، شکست ستونهای طبقه همکف اضافهکردن مهاربند/دیوار برشی، محدودکردن بازشوها اتصالات ضعیف گسست مسیر بار، فروپاشی موضعی جزئیات صحیح آرماتور، کنترل جوش/پیچ نامنظمی پیچش، تمرکز تنش تقسیمبندی مناسب دیوار برشی، پلان منظم روانگرایی نشست بزرگ، واژگونی بهسازی خاک، شمع، زهکشی ضربه بین ساختمانها خسارت در کنجها و دیافراگم درز انقطاع کافی، هماهنگی ارتفاع یک ساختمان مقاوم چه ویژگیهایی دارد؟ مسیر بار پیوسته و واضح: از بام تا پی، هر نیرو مسیر مشخص و بدون گلوگاه داشته باشد؛ دیافراگمهای سقف به دیوار برشی/قابها بهخوبی مهار شوند. سیستم باربر جانبی مناسب: بسته به ارتفاع و کاربری، دیوار برشی بتنی/مصالح بنایی مسلح، قاب خمشی شکلپذیر، یا سیستم دوگانه. شکلپذیری بالا: خاموتهای بسته با فواصل کم در ناحیههای بحرانی ستون و تیر، وصلهها خارج از ناحیه پلاستیک، ظرفیت ستونها از تیرها بیشتر (اصل ستون قوی–تیر ضعیف). منظم در پلان و ارتفاع: توزیع یکنواخت دیوارها و مهاربندها، پرهیز از عقبنشینی ناگهانی طبقات. جزئیات اجرایی استاندارد: طول مهاری کافی، پوشش بتن، کنترل کیفیت جوش و پیچ، عملآوری بتن. پی و خاک مطمئن: مطالعات ژئوتکنیک، انتخاب نوع پی متناسب (نواری/گسترده/شمع)، کنترل نشست و روانگرایی. کنترل تغییرمکان: محدودیت دریفت بینطبقهای، درز انقطاع کافی نسبت به ساختمانهای مجاور. مهار اجزای غیرسازهای: دیوارهای پرکننده، نما، تاسیسات، مخازن و سقفهای کاذب مهار لرزهای شوند. تجهیزات کاهنده پاسخ: در پروژههای خاص: جداساز لرزهای (Base Isolation) یا میراگرها برای کاهش شتاب و تغییرمکان. رعایت و بهروزرسانی آییننامه: طراحی مطابق آییننامه ۲۸۰۰ و مقررات ملی و بهروزرسانیهای آن، همراه با نظارت دقیق. راهکارهای مقاومسازی ساختمانهای موجود برای ساختمانهای قدیمی یا دارای ضعفهای شناختهشده، گزینههای زیر رایج است: افزودن دیوار برشی: بتنی یا بنایی مسلح برای تقویت سختی جانبی؛ اتصال مطمئن به دیافراگم سقف. مهاربندی فولادی: (X، ۷، کمانشتاب) در دهانههای مناسب برای کنترل دریفت. ژاکت بتنی/فولادی ستونها : برای افزایش ظرفیت برشی و خمشی و شکلپذیری. FRP : برای تقویت برشی تیر و ستون، بهویژه در نقاطی که افزایش وزن نامطلوب است. بهسازی پی و خاک : مانند شمعک، میکروپایل، تزریق، تراکم یا زهکشی برای کاهش خطر روانگرایی. مهار غیرسازهای : (نما، تیغهها، تجهیزات) جهت کاهش ریسک جانی. مقاومسازی باید با مدلسازی و ارزیابی لرزهای (خطی/غیرخطی) و اولویتبندی اقتصادی انجام شود؛ گاهی افزایش یک یا دو دیوار برشی در طبقه همکف اثر بیشتری از تقویتهای پراکنده دارد. چکلیست سریع برای خریداران و ساکنان از مهندس ناظر/طراح درباره سیستم باربر جانبی (دیوار برشی یا قاب خمشی) سؤال کنید. وجود نرمطبقه در همکف؟ دهانههای بزرگ بدون مهاربند هشداری جدی است. آیا درز انقطاع از ساختمانهای مجاور رعایت شده است؟ پرونده ژئوتکنیک و نوع پی چیست؟ در مناطق با خاک سست، راهکار مقابله با روانگرایی چیست؟ کیفیت اجرا: یکپارچگی بتن، کاور میلگرد، اتصالات فولادی، جوشها و پیچها. اجزای غیرسازهای (نما، تیغه، سقف کاذب) مهار لرزهای شدهاند؟ تغییر کاربری یا حذف دیوارها بدون مجوز انجام نشده باشد. برای ساختمان قدیمی، گزارش ارزیابی و طرح مقاومسازی را درخواست کنید. پرسشهای پرتکرار تفاوت «بزرگی» و «شدت» زلزله چیست؟ بزرگی (مثلاً Mw) انرژی آزادشده را نشان میدهد و عددی یگانه برای کل رویداد است؛ شدت (مثلاً EMS یا مرکالی) میزان اثر در یک محل خاص را توصیف میکند و از نقطهای به نقطه دیگر فرق دارد. کدام سیستم سازهای در زلزله بهتر است؟ جواب یکتا ندارد. قاب خمشی شکلپذیر، دیوار برشی بتنی یا سیستم دوگانه هرکدام مزایا/محدودیت خود را دارند. ارتفاع، پلان و کاربری تعیینکنندهاند. کیفیت اجرا و جزئیات غالباً مهمتر از انتخاب نام سیستم است. آیا ساختمانهای قدیمی حتماً ناایمناند؟ نه؛ اما چون مطابق نسخههای قدیمیتر آییننامه طراحی شدهاند، معمولاً شکلپذیری و مهار اجزای غیرسازهای کافی نیست. ارزیابی و مقاومسازی هدفمند میتواند خطر را بهطور چشمگیر کاهش دهد. نرمطبقه دقیقاً یعنی چه؟ طبقهای که سختی جانبی آن نسبت به طبقات بالا بهطور محسوسی کمتر است (مثلاً پارکینگ با دیوارهای کم). این عدم تعادل باعث تمرکز تغییرمکان و شکست در همان طبقه میشود. در حین زلزله چه کنیم؟ آرام بمانید، از آسانسور استفاده نکنید، کنار دیوارهای داخلی باربر یا زیر میز محکم پناه بگیرید، از پنجرهها دور شوید و پسلرزهها را جدی بگیرید.
