شكل3- كوچك بودن كف ستون.

شكل4- استقرار نامناسب ستون بر روی كف ستون.

3) سطح مقطع كم میل مهارها، بخصوص در كف ستونهایی كه بادبند نیز به آنها متصل شده است(شکل5)

4) لقی پیچ مهارها در كف ستونها بطوریكه در هنگام وقوع زلزله احتمال خارج شدن صفحه ستون از محل رزوه وجود دارد، كه در سازه های اسكلت فلزی بم به علت شتاب قائم وهمچنین نیروی بركنش بادبندی این عمل در بعضی از سازها رخ داده است.

5) عدم یكپارچگی كف ستون ها به طوریكه كف ستونها از صفحات وصله شده اجرا گردیده.

6) كوتاه بودن طول رزوه در میل مهارها به طوریكه فاصله كافی برای بستن پیچ ها باقی نمی ماند و كف ستون در محل رزوه شده قرار می گیرد كه این عمل خود باعث ضعف در برابر نیروهای برشی در كف ستون ها، به علت كاهش سطح مقطع میل مهارها در محل رزوه می باشد(شکل6)

7) نامناسب بودن كیفیت، بعد و طول جوش.

8) پوسیدگی كف ستون ها در اثر تماس با رطوبت به علت این كه به طور معمول كف ستون ها در پائین تراز سطح زمین قرار دارند و در اثر بارندگی و شتشوی كف ساختمان و موارد دیگر رطوبت به آنها می رسد و به تدریج باعث پوسیدگی كف ستون می گردد.

شكل5- كم بودن سطح مقطع میله مهارها-  لقی پیچ ملیه مهارها-  عدم یكپارچگی كف ستون ها.

شكل6- كوتاه بودن طول رزوه در میله مهار و پارگی میله مهار.

دلایل تخریب سقف ها در زلزله بم

سقف ها اغلب از نوع طاق ضربی بدون مهاربندهای افقی بوده كه به دلیل وزن زیاد و عدم انسجام و وجود بازشوهای بزرگ دچار خسارت كلی شده اند. در بعضی موارد سنگینی سقف باعث شكست تمامی ستون ها شده به طوری كه سقف یكپارچه فروریخته است. نبودن اتصالات كافی در محل اتصال سقف به ستون ها و همچنین به علت وجود مؤلفه قائم زلزله این گونه خرابی ها حادث شده است. سقف های تیرچه بلوك عملكرد مناسب تری را در برابر بارهای جانبی از خود نشان دادهاند فقط در بعضی موارد كه ضخامت سقف تا حدود 30 تا 35 سانتیمتر نیز اجرا گردیده است به علت سنگینی سقف ستون ها دچار كمانش شده اند، ولی سقف یكپارچگی و انسجام خود را ازدست نداده است. شكسته شدن بلوكها و ریختن آنها یكی دیگر از عوامل ضعف سقف های تیرچه بلوك به شمار می رود كه در هنگام زلزله جان ساكنین را تهدید می كند. در نتیجه نقص های عمده در سقف های طاق ضربی عبارتنداز:

الف) عدم صلبیت كافی و انتقال مناسب نیروی زلزله به سیستم مقاوم باربر جانبی(شکل7)

ب) عدم پیوستگی سقف با اسكلت ساختمان.

شکل7- سقف با صلبیت ناكافی

سیستمهای مقاومت جانبی در ساختمانهای فولادی شهر بم

طی مشاهدات انجام شده در شهرستان بم تعداد قابل توجهی از ساختمان های فلزی موجود درشهر بم به كلی فاقد هرگونه سیستم باربر در برابر زلزله بوده و بدون هیچگونه سیستم مهاربندی، از قاب ساده و یا قاب با اتصالات خورجینی و یا این كه از سیستم مهاربندی بسیار ضعیف با پركننده های میان قابی ساخته شده اند، كه تنها قابلیت تحمل بارهای قائم را داشته اند. كه در هر دو حالت به علت سختی كم و عملكرد مناسب پركننده های میان قابی، قابها تحت تاثیر نیروی زلزله كمتری قرار گرفته اند و ساختمان تخریب كلی نگردیده است شكل(8و9) درتعدادی از سازه های بادبندی شده نیز به علت عدم توزیع مناسب محل مهاربندها سختی جانبی ساختمان توسط سیستمی از بادبندها با پلان U شكل تامین گردیده است كه این امر باعث ایجاد فاصله بین مركز سختی با مركز جرم شده كه عامل بروز پیچش در ساختمان گردیده است، همچنین در بسیاری از سازه های مهندسی كه به طور تقریبی اصول اولیه محاسبه در آنها رعایت گردیده بود به دلیل اجرای نامناسب و نبودن شكل پذیری در محل اتصالات در همان چند لحظه اولیه پس از وقوع زلزله، بادبند دچار گسیختگی شده و باقی زمان، سازه بدون مهاربند در برابر زلزله دچار آسیب پذیری شده است.

شكل8- قاب بدون مهاربند با سختی كم.

شكل9- عملكرد مناسب پر كننده های میان قابی.

اصول پایه انجام اصلاحات در تعمیر و مقاوم سازی

1- ممكن است ساختمان با جایگزینی محدود مصالح تخریب شده تعمیر گردد

2- می توان اجزاء غیر قابل تعویض سازهای و اتصالات آنها را به روش هایی از جمله افزایش ضخامت قطعه و اندازه آن، مسلح نمودن بیشتر المان مورد نظر و یا افزایش مقاومت اتصالات تقویت نمود.

3- سیستم های ساختمانی را می توان با افزودن دیوارهای برشی و یا مهاربندهای قائم تقویت نمود، و به منظوركاهش دهانه، در بعضی حالات می توان تعداد ستونها را افزایش داد و در اسكلتهای فلزی می توان اتصالات ساده برشی را به اتصال صلب نزدیك كرد. در تمام این حالات طراح باید اطمینان حاصل نماید كه یك مسیر مناسب و پایدار جهت تحمل بار در سیستم سازه تغییر یافته برقرار شده است.

4- گاهی ممكن است با برداشتن تعداد طبقات فوقانی از وزن سازه و درنتیجه از نیروهای ناشی از زلزله كه به سازه وارد می شود كاست.

5- چون كه پریود سازه اصلاح شده ممكن است كوتاهتر شود و یا پاسخهای لرزه ای آن افزایش یابند لذا ضروری است كه مقاومت لرزه ای چنین سازه ای اصلاح شده دوباره ارزیابی شود[3]

روش های تقویت سیستم مهاربند جانبی ساختمانهای فلزی شهر بم

در قاب های خمشی و سیستم های مهاربندی شده آسیب دیده در شهر بم جهت تقویت این قابها از كاهش نیروها در قاب های موجود با تعبیه اجزای قائم باربر جانبی جدید استفاده گردیده است. و سعی شده است كه به صورت متقارن تعدادی از قابها را با افزودن مهاربند و یا میانقاب مسلح و یا تقویت میانقاب ها مقاوم گردند اشكال (10تا 13)

شكل10- اضافه كردن بادبند 8شكل

شكل11- اضافه كردن بادبند ضربدردی

شكل12- تقویت میانقاب ها با آرماتور.

شكل13- اضافه كردن میانقاب مسطح در قاب خمشی.

مقاوم سازی سقف های طاق ضربی

جهت صلب نمودن سقفهای طاق ضربی مراحل زیر انجام شده است:

الف) اجرای شبكه آرماتور روی سقف

ب) اجرای نبشی برش گیر روی تیرهای طاق ضربی

پ) اتصال آرماتورهای سقف به اسكلت

ت) اتصال تیرهای طاق ضربدری به وسیله ورق به یكدیگر

ث) بتن ریزی سقف

شكل14- تقویت سقف.

شكل15- اجرای بتن.

روش های مقاوم سازی شالوده ها

مقاوم نمودن شالوده ها به دو روش زیر انجام گردیده است:

الف) افزایش مقاومت تكیه گاه(خاك) شالوده به وسیله ایجاد پی های اضافی بزرگتر زیر پی های موجود (شكل16)

ب) افزایش وزن شالوده به وسیله پی های اضافی وبستن آن ها به پی های موجود و غیره.

شكل16- تقویت شالوده ها

نتیجه گیری

1-  از مهمترین دلایل عمده ضعف سازه های اسكلت فلزی اجرا شده، به ویژه در شهر بم ضعف طراحی، ضعف اجرایی، عدم كنترل و نظارت كافی بر اجرا، مشكلات اقتصادی و عدم آگاهی مردم به فرهنگ ساخت ساختمان نام برد.

2- در ضعف های دیده شده در ساختمان های اسكلت فلزی می توان عدم استفاده از نیروهای متخصص در ساخت را از مهمترین دلایل تخریب ساختمان ها دانست.

3- سقف های طاق ضربی بدلیل وزن زیاد و عدم صلبیت از مقاومت كافی در برابر نیروی زلزله برخوردار نیستند، كه در ساختمان های شهر بم مشاهده گردیده است.

4- از دیگر معایب ساختمان های اسكلت فلزی اجرا شده می توان به عدم توجه به سیستم مقاوم در مقابل نیروهای جانبی اشاره نمود. كه به صورت مشخص ساختمان های اسكلت فلزی شهر بم یا فاقد هرگونه سیستم باربر در برابر زلزله بوده و یا اینكه از سیستم مهاربند بسیار ضعیف استفاده شده بود.

5- در روش های مقاوم سازی و تقویت سازه های آسیب پذیر به ویژه سازه های آسیب دیده پس از زلزله، روش های تعمیر و تقویت اجزای زیر توصیه گردیده است :

الف) مقاوم سازی پی ها

ب) مقاوم سازی سیستم های مهاربند جانبی

پ) مقاوم سازی سقف

مراجع

[1] سالنامه آماری استان كرمان سال 1380، سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان كرمان

[2] مرندی، س. م.، رهگذر، ر.، صفاری، ح(1382)، ”تحلیل ساختمان های آسیبدیده زلزله شهر بم و حومه“، انتشارات شركت ساختمانی و راهسازی 115

[3] ناطقی الهی، ف(1378) ، ”راهنمای مقاوم سازی ساختمان های فولادی موجود“، انتشارات بنیاد مسكن انقلاب اسلامی، چاپ اول.