بخشی از مقاله
تجارب عملی از ارزیابی و بهسازی لرزه ای ساختمانهای آسیب دیده در زلزله 15 آبا نماه سال 1389 شهرستان دورود
خلاصه
زمین لرزه 15 آبان ماه 1389 شهرستان دورود به بزرگای 4/7 ریشتر که در 18 کیلومتری شرق این شهرستان به وقوع پیوست، موجب وارد آمدن آسیب به بیش از 70 درصد از ساختمانها در این منطقه از 10 تا60 درصد گردید. پس از زلزله و به دنبال اجرای سیاستهای تشویقی بنیاد مسکن انقلاب اسلامی شهرستان دورود، مالکین ساختمانهای آسیب دیده شروع به مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای ساختمانهای متعلق به خود نمودند. مقاله حاضر تجارب عملی بدست آمده از ارزیابی و بهسازی لرزه ای قریب 350 ساختمان در شهرستان دورود را ارائه میدهد. انواع آسیبهای وارده به ساختمانها و ضعفهای سازه ای احتمالی عامل این خرابیها برحسب نوع سیستم سازه ای ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است. ضمن دسته بندی این آسیبها راهکارهای عملی اجرا شده برای مقاوم سازی آنها بر اساس دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود مطرح شده و برخی اصلاحات و جزئیات اجرایی که به کار گرفتن آنها می تواند موجب بهبود روشهای پیشنهاد شده در دستورالعمل گردد ارائه شده است.
کلمات کلیدی: بهسازی لرزه ای، آسیب پذیری لرزه ای، جزئیات اجرایی، ضعفهای سازه ای
1. مقدمه
یکی از مواردی که پس از وقوع هر زلزله متوجه محققین و مهندسین در زمینه ساختمان و سازه می باشد، بررسی آثار تخریب ناشی از زلزله و درس آموزی از عملکرد ساختمانها و ابنیه متأثر از زلزله، برای بهبود روشهای طراحی و اجرا و اصلاح ضوابط و مقررات آئین نامه ها برای ساخت ساختمانهای ایمن و مقاوم در برابر زلزله می باشد. زلزله ای که در آبان ماه سال 1389 در شهرستان دورود به وقوع پیوست خسارات مالی قابل توجهی را به همراه داشت و خوشبختانه خسارات جانی را در پی نداشت و موجب توجه بیش از پیش به لزوم مقاوم سازی ساختمانها در برابر زلزله گردید. خسارات زیاد وارد به ساختمان ها در این زلزله، علی رغم شدت کم آن، عمر کمتر از 15 تا 20 سال ساختمانها و توجه به این امر که بسیاری از آنها تحت نظارت مهندسین ناظر ساخته شده اند، قابل تامل بوده و نیاز به بررسی و علت یابی دارد.
در این مقاله ضمن بررسی مشخصات زلزله آبان ماه سال 1389 شهرستان دورود به مطالعه میزان و نوع تخریبهای حاصل از این زلزله پرداخته شده است. پس از ارائه فهرستی از انواع خرابیهای پدید آمده در ساختمانها، ناشی از این زلزله، مواردی از مقاوم سازی های صورت پذیرفته و اجرا شده در ساختمانها در این شهرستان ارائه شده است. مشکلات اجرایی و برخی از ابهامات و نواقصی که در مقررات موجود و مورد استفاده برای بهسازی لرزه ای ساختمانها وجود دارد و راهکار اجرایی مناسبی برای آنها وجود ندارد مورد مطالعه قرار گرفته و پیشنهاداتی برای بهبود آنها ارائه شده است.
2. نگاهی به زلزله آبان ماه 1389 شهرستان دورود و خسارات ناشی از آن
Dorod
شکل- 1 موقعیت مرکز زلسزله و گسل دورود شکل-2 نقشه شهرستان دورود و موقعیت محل های آسیب دیده
در ساعت 7 و 22 دقیقه روز شنبه 15 آبان 1389 زلزله ای به بزرگای 4/7 ریشتر منطقه دورود در استان لرستان را لرزاند. این زمینلرزه در موقعیت جغرافیایی 33/37 درجه شمالی و 48/94 درجه شرقی و در عمق حدود 8 کیلومتری زمین و در فاصله حدود 18 کیلومتری شرق شهر دورود به وقوع پیوست. شکل 1موقعیت مرکز زلزله و گسل دورود به طول تقریبی 100 کیلومتر را نشان می دهد.
شکل2 مناطق آسیب دیده تحت این زلزله را بر روی نقشه شهر دورود نشان می دهد. در این زلزله بیشتر خانه های محله های نود متری اول و دوم، الغدیر، هشتصد دستگاه و کوی ایثار دورود، که در نزدیکی مسیر رودخانه و آبرفتهای آن قرار گرفته اند، آسیب دیده اند. آزمایشهای انجام شده بر روی خاک این منطقه نشان می دهد که خاک آن منطبق بر زمین نوع سه مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ایران است و همچنین در برخی مناطق خصوصا در زمینهای پائین تر از نودمتری دوم، خاک دارای استعداد روانگرایی بالایی می باشد. در برخی از ساختمان ها اجزای سازه بگونه ای غیر اصولی در کنار هم قرار گرفته اند و ساختمان دچار آسیبهای شدید سازه ای شده است بطوری که به هیچ وجه قابل سکونت نمی باشد. البته بسیاری از ساختمانهای دارای اسکلت های نسبتا مناسب نیز دچار آسیبهای ناشی از عدم مهار مناسب اجزای غیر سازه ای اعم از بازشوها و ریزش نما شده اند. بسیاری از ساختمانها دارای آسیبهای به ظاهر سطحی می باشند ولی با بررسی ساختمان مشکلات اساسی در اجزای سازه ای و غیر سازه ای دیده می شود که در زلزله های با سطح خطر بالاتر می توانند سبب خسارات شدید جانی و مالی شوند. در شکل های 3 تا 5 نمونه هایی از آسیب های وارده نشان داده شده است.
3. بررسی انواع ضعفهای سازه ای موجود در ساختمانها ی مقاوم سازی شده
.1 . 3 سازه های بنایی:
نقاط ضعف اصلی مشاهده شده در این ساختمانها عبارتند از -1 عدم وجود کلاف بندی منسجم شامل کلاف های قائم و افقی و رعایت اصول کلاف بندی مطابق مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان ایران [1]، -2 عدم وجود دیوار نسبی کافی خصوصا در راستای ورود به ساختمان به علت استفاده از بازشوهای بزرگ برای تامین نور، -3 دیوار چینی بدون در نظر گرفتن قفل و بست مناسب و استفاده از ملات نامرغوب، عدم تطابق دیوارهای باربر با شرایط ذکر شده در مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان و عدم اتصال مناسب دیوارها به سیستم کلاف بندی، -4 اختلاف سطح در طبقات، عدم انسجام و صلبیت سقف، استفاده از مصالح نامناسب مانند خاک برای شیب بندی سقف و افزایش وزن آن، قرار دادن تیرها بصورت نامناسب بر روی دیوارهای باربر و همچنین طول بیش از حد مجاز بالکن ها، -5 ابعاد نامناسب بازشوها و اتصال آنها به دیوارها، اجرای نامناسب نمای ساختمان و ریزش آن در هنگام زلزله و عدم مهار مناسب تیغه ها -6 عدم وجود فونداسیون مناسب مطابق مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان. شکل 6 نمونه ای از ساختمان بنایی
با کلاف بندی و دیوارچینی نامناسب را نشان می دهد. همانگونه که در شکل دیده می شود حتی ابتدایی ترین اصول دیوارچینی نیز در این ساختمان رعایت نشده است. بطوری که تمامی رج های دیوار بصورت بند روی بند قرار گرفته و از قفل و بست مناسب برخوردار نیست.
شکل3
شکل-4 تخریب و آسیب شدید به دیوارهای خارجی و داخلی ساختمان در اثر زلزله
شکل-5 ریزش نمای ساختمان در اثر زلزله
شکل-6 عدم رعایت اصول کلافبندی و دیوارچینی نامناسب
.2. 3 سازه های فلزی:
مهمترین مشکلات این سازه هاعبارت بودند از: -1 عدم طراحی صحیح ساختمان بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان [2]، کامل نبودن اعضای سازه ای بخصوص مهاربندهای کافی و چیدمان نامناسب مهاربندها، ستونها و تیرها، -2 عدم رعایت ضوابط لرزه ای در طراحی سازه ساختمان و اجرای نامناسب اتصالات تیر به ستون و مهاربندها،-3 عدم مهار مناسب دیوارها و تیغه ها به قاب های فلزی، اجرای نامناسب طره ها با طول بیش از حد مجاز و اتصالات نامناسب، -4 عدم تناسب ابعاد فونداسیون با وزن سازه به طوری که در مواردی مشاهده شد فونداسیون ساختمانهای دو تا چهار طبقه با ابعاد یکسانی در نظر گرفته شده اند. همانگونه که در شکل 7 مشاهده می شود مهاربندهای سازه در اثر نیروی وارده دچار کمانش شده و قابلیت عملکردی خود را از دست داده اند و کاملا مشخص است که این مشکل ناشی از عدم طراحی سازه برای نیروهای وارده می باشد. شکل 8 عدم توجه به ساده ترین ضوابط لرزه ای در طراحی و اجرای سازه را نشان می دهد. همانگونه که دیده می شود تیر لانه زنبوری بعنوان تیر پیوند به همراه مهاربند واگرا استفاده شده و در اثر نیروی وارده جان تیر پیوند دچار کمانش موضعی شده است.
شکل-7 کمانش مهاربند در اثر عدم طراحی سازه و استفاده از پروفیل تک در ساخت آن
شکل-8 عدم رعایت ضوابط لرزه ای در طراحی سازه فولادی و کمانش موضعی جان تیر پیوند
