زلزله در بناهای آجری

بناهای آجری

📷شهرهای تاریخی و قدیمی به علت داشتن بافت های فرسوده قدیمی و ارزش تاریخی، فرهنگی از وضعیت ویژه ای نسبت به سایر شهرها برخوردار می باشند و در هنگام وقوع بحران زلزله، خسارات شدیدتر و سنگین تری را متحمل خواهندشد. تا کنون در کشور فرایند جامعی در زمینه ایمن سازی بافت های تاریخی تدوین نشده و اقدامات با دید سازه ای و مهندسی در مورد تک استحکام بخشی صرفا بناها صورت گرفته است. بنای تاریخی سبب هویت بخشی به بافت شهری است. تک بناهای باقی مانده در هسته بافت تاریخی نیازمند توجه جدی هستند تا دوباره هویت خود را بازیابند؛ که این امر می تواند با احیا و تغییر کاربری بنا صورت پذیرد.[1].

علاوه بر ایمن سازی و حفاظت از تک بناهای موجود در این بافت ها، می توان با ایمن سازی و مقاوم سازی شریان ها و زیرساخت های حیاتی موجود در بافت های تاریخی طبق استانداردهای ایمن سازی فضاهای شهری و اقدامات اصلاحی همچون تغییر کاربری ها، با حفظ ماهیت کلی بافت تاریخی و بناهای درون آن، در ایمن سازی و کاهش آسیب پذیری زلزله در این بافت ها تاثیرگذار بود.بیشترین اسیب در شهرها و روستاها به بناهای اجری و خشتی وارد میگردد و بیش از 95 درصد بناهای تاریخی از خشت واجر و سنگ درست شده اند.

علل آسیب پذیری بناها در اثر زلزله

مهم ترین عوامل اسیب رسان به ساختمان ها و بناها در هنگام زلزله خصوصا بناهای تاریخی به شرح زیر می باشد:

1. نوع فنداسیون

نوع فونداسیون ساختمان به طور مستقیم یا غیر مستقیم بر میزان خسارات ناشی از زلزله اثرگذار خواهد بود. در رابطه با تاثیر مستقیم فونداسیون می توان ویژگی هایی نظیر گسیختگی خاک فونداسیون، شکست اعضای فونداسیون نظیر تیرها، نشست خاک، لغزش عمومی یا بخشی از خاک را در نظر گرفت.

2. عدم قرارگیری هسته سازه در موقعیت مناسب

اصلی ترین و سخت ترین المان در سازه، هسته آن می باشد و موقعیت آن با توجه به ساختمان مسلما رفتار سازه را در طول زلزله تحت تاثیر قرار داده و نقش مهمی در میزان خسارات ایفا خواهد کرد. با این حال، آمارها نشان داده اند که درصد پایینی از ساختمان ها به علت بی قاعدگی هسته راه پله ها و آسانسورها تخریب شده اند.

3. ارزیابی نادرست زلزله

بررسی و ارزیابی نادرست خصوصیات زلزله پیش بینی شده که در طرح زلزله سازه انجام گردیده، رایج ترین و مهم ترین عامل آسیب دیدن ساختمان ها است. البته این تنها فاکتور مهم محسوب نمی شود زیرا ویژگی های دیگری از سازه وجود دارند که به عنوان نقطه ضعف در برابر لرزه در نظر گرفته می شوند.

4. تعداد غیر متعارف طبقات

تعداد طبقات زیاد یا اضافه کردن طبقه به شکل غیر استاندارد باعث آسیب پذیری ساختمان در برابر نیروهای زلزله خواهد شد. میزان تخریب ها در ساختمان های بالاتر از ۳ طبقه در مقایسه با ساختمان های دو طبقه و کمتر بیشتر است.

5. ستون های غیر استاندارد و آسیب پذیر

📷اکثر تخریبات ناشی از زلزله در ساختمان ها، به دلیل مقاوم نبودن ستون ها و شکست آن ها بوده است. ستون ها ممکن است در اثر تخریب اجر، فلز یا بتن به دلیل بارهای وارده و یا ناکافی بودن تعداد گره ها در مکان های مشخص آسیب ببینند.بیشتر ساختمان های تاریخی فاقد ستون های مستقل هستند و اکثر این ساختمان ها از سیستم دیوار باربر بهره می برند.

6. شکل پلان ها

پلان کف مربعی شکل، بهترین رفتار لرزه ای را در مقایسه با اشکالی نظیر x، I + از خود نشان می دهد. از این رو می توان گفت میزان تخریب ناشی از زمین لرزه به شکل پلان کف بستگی دارد.

7. دال های بدون تیرهای نگه دارنده

سیستم دال تخت یک سیستم ساختاری آسیب پذیر در نظر گرفته می شود که مقاومت قابل قبولی در برابر تاثیرات لرزه ای از خود نشان نمی دهد. این سیستم ساختاری از قابلیت شکل پذیری کمی برخوردار است. به همین دلیل توصیه می شود از دال های تخت استفاده نشود مگر اینکه ساختارهای مقاوم در برابر لرزش نظیر دیوارهای برشی همراه با آن به کار برده شوند.

8. نرم بودن بنا و همکف

📷ساختمان با طبقه نرم به ساختمانی گفته می شود که یک یا چند طبقه از آن به دلیل دارا بودن درب، پنجره یا فضاهای تجاری بزرگ از مقاومت و سختی لازم در برابر زلزله برخوردار نیستنددر بعضی از ساختمان های قدیمی خصوصا در شیراز یا یزد و شهر کربلا و نجف یا دهلی هندوستان و قاهره مصر به دلیل اب و هوا استفاده از پنجره های بزرگ یا ارسی و درهای بلند مرسوم است. متاسفانه این موضوع باعث کاهش مقاومت ساختمان در برابر زلزلزه شدهو این نقیصه در اصر شهرهایی که در کشورهای گرم و خشک قرار دارند مشهود است[2]. هنگامی که شدت سختی در سطح مشخصی از سازه کاهش پیدا می کند، تاکید بر المان های ساختاری اعضای انعطاف پذیر افزایش پیدا کرده، در نتیجه دچار شکست می شوند.

9. ستون های کوتاه

شکست ستون های کوتاه در اثر زلزله در مقایسه با شکست ستون های معمولی کمتر رایج است اما با این حال ستون کوتاه ممکن است به روش انفجاری برش خورده و در نهایت منجر به فروپاشی سازه شود.

10. شکل ساختمان در ارتفاع

📷این واقعیت ثابت شده که ساختمان هایی که دارای طبقات بالایی منظم تری هستند واکنش لرزه ای بهتری در مقایسه با ساختمان هایی که طبقات بالایی آن ها دارای شکست یا عقب نشینی است از خود نشان می دهند.

[1]مینا، کوشکی ،مجتبی، نعمتی ،رهنمودهای طراحی ساختارهای نو در بناهای تاریخی فاقد برخی اندام های اساسی نمونه مطالعاتی: کاروانسرای سنگی رباط کریم، کنفرانس علوم و فناوری های روز - مالزی 2015

[2] بازدید های نویسنده دکتر سید ضیا حسینی از هندوستان، مصر، عراق، ایران و عربستان و بازسازی ده ها پروژه تاریخی در این کشورها به همراه تیم یونسکو سازمان ملل متحد 2011 – 2023