بخشی از مقاله
چکیده
در ایران معماری بناها و شهرها در اقلیم گرم و خشک یکی از بارزترین و مشخص ترین نمودهای تاثیر اقلیم بر فرم گیری و شکل گیری شهر و بناهاست و می توان زیبا ترین و هنرمندانه ترین طراحی های ایرانی را در پهنه وسیع این اقلیم مشاهده نمود . خشت از جمله مصالح بومی اقلیمی با میزان دسترسی بسیار بالا در مناطق گرم و خشک ایران است. در بسیاری از نقاط جهان، خشت به عنوان مصالح ساختمانی، در بافت شهری و روستایی، کاربرد فراوان دارد. بنابراین مقاوم سازی سازه های خشتی بسیار ضروری به نظر می رسد، که می بایست مورد بررسی قرار گیرد. استفاده از مصالح خشتی بومی به همراه تثبیت کننده های طبیعی می تواند اثرات بسیار مهمی را در شکوفایی این روند، از خود به نمایش بگذارد. با توجه به آسیب پذیر بودن این ساختمانها در طی زلزله های گذشته و قرار گرفتن بسیاری روستاها در نواحی لرزه خیز، اهمیت مطالعه رفتار و عملکرد این نوع ساختمان ها در برابر زلزله به شکل آشکار مشخص است. لذا موضوع حذف خشت و بناهای خشتی روش درست و مناستی به نظر نمی رسد . امروزه راه حل های مناسبی برای استحکام بخشی بناهای خشتی ابداع شده است. این پژوهش بر مبنای مطالعات کتابخانه ای و به روش توصیفی-تحلیلی انجام شده است. در این مقاله روشهای بررسی آسیب پذیری این سازه ها موجود در کشور و روش های مقاوم سازی این نوع سازهها بیان میشود.
واژههای کلیدی: بناهای خشتی، مقاوم سازی، زلزله
مقدمه
بناهای خشتی قسمت قابل توجهی از بناهای ایران را چه در روستاها و چه در شهرک ها و یا شهرهای بزرگ تشکیل می داده و هنوز هم در بسیاری از موارد کاربرد دارد و در اقلیم های مختلف، به خصوص در نواحی معتدل و کم باران و مخصوصاً در اقلیم های گرم خشک و کویری به صورت بناهای عظیم منفرد مانند :کاروانسراها، بازارها، مساجد و ... یا بناهای مسکونی صدها سال مورد استفاده بوده استعمدتاً. ساختمان های واقع در مناطق روستایی ایران در مناطق کویری و گرم وخشک را ساختمان های خشتی و گلی تشکیل می دهد که به دلیل سقف های سنگین این گونه ساختمان ها ، و در پی آن افزایش شتاب زلزله، همچنین عدم یکپارچگی کافی سقف ها با دیوارها و نا مشخص بودن اتصال اجزای سازه ای به یکدیگر، این گونه ساختمان ها عموما با خسارات جدی مواجه هستند. - میر گذار لنگرودی و همکاران - 1387
سنگین بودن بناهای خشتی که باعث جذب نیروی زلزله می شوند از یک طرف، شکننده بودن آن و مقاومت کششی بسیار ناچیز آن از طرف دیگر باعث تخریب و فروریزی اینگونه بناها در هنگام زلزله می شوند . اما تنها نمی توان با در نظر گرفتن مقاومت کم خشت در مقابل زلزله از احداث بناهای خشتی خودداری نمود و مو افق با حذف آن در دنیای امروزی شد .در حقیقت دنیای امروز روز به روز در حال توسعه و پیشرفت است و می توان راه حل های مناسبی را جهت استحکام بخشی و حفظ و نگهداری آنها تبیین نمود . علاوه بر این مسائل، موارد بسیار مهمی نیز وجود دارد که باید آنها را از نظر گذراند، متناسب بودن خشت با اقلیم منطقه، سازگاری مناسب، اقتصادی بودن ، سهولت و سرعت آن از جمله پارامترهایی هستند که کاربرد این نوع مصالح را در مناطق کویری و گرم و خشک فراگیر نموده است. - هادیان فرد - 1385
خشت
خشت عنصری است که در بسیاری از بناهای بومی ایران از مصالح اصلی مورد استفاده بوده است .خصوصیات اصلی خشت های خام مانند انعطاف پذیری، سلامتی و سازگاری با طبیعت و مصرف انرژی کم به آن پتانسیل بالایی می دهند .از طرفی با توجه به شرایط اقتصادی جهان ساخت بناهای خاکی ارزان و مقرون به صرفه می باشد و نیازی به تکنولوژی های پیشرفته ساخت ندارد .اما علیرغم وجود این پتانسیل ها، به کارگیری آن ضعف ها و نارسایی های خود را به همراه دارد. - لشکری و خلج، - 1390
اهمیت ساختمان های خشتی و زلزله
زلزله یکی از عواملی است که در طول تاریخ باعث تخریب و متلاشی شدن بناهای تاریخی و روستایی که از خشت ساخته شده اند، شده است .به طوری که در پیکر بنا حرکت ارتعاشی را به وجود آورده و در اثر تغییر مکانهای ایجاد شده، دیوارها حرکت کرده و باعث غیر شاقولی شدن آنها می گردد. بحث مقاوم سازی سازه های خشتی در مقابل زلزله نیز بحثی است که هر چند ممکن است دور از ذهن بنماید، ولی بحثی است که در محافل علمی مطرح است .منتها به دلیل پیچیدگی های خاص مساله و فراگیری کمتر آن، بحث جدیدتری نسبت به مساله مقاوم سازی سایر انواع ساختمان ها است، و در مجموع با زحمات و هزینه بیشتر، توفیق و درجه اطمینان کمتری عاید می گردد،ولی خصوصاً در کشور ایران با داشتن انبوهی از بناهای خشتی ارزشمند که یادگار نیاکان ما و میراث فرهنگی ملتی بزرگ است،مسلماً اهمیت پرداختن به این موضوع، کمتر از اهمیت پرداختن به سایر زمینه های مقاوم سازی به نظر نمی رسد. - فروغی - 1387
ساختمان های خشتی با وزن بسیار زیاد، مقاومت کم و رفتارهای آسیب پذیری و شکننده صدمات و زیان های قابل توجهی به خود دیده اند رفتار بناهای خشتی هنگام زلزله تابع شرایط مختلفی است به این ترتیب که الگوی رایج تخریب بناهای خشتی هنگام زلزله با ایجاد ترک های عمودی در محل اتصال سقف به دیوارها آغاز شده و به سرعت گسترده می شوند تا آن که دیوارها را از سقف جدا می کنند، بعد از این جدایی دیوار فرو ریخته و به دنبال آن سقف تخریب می گردد. اثر رفت و برگشتی زلزله، دیوارهای متقابل را به سرعت رانش داده و عدم هیچ گونه اتصال و کلاف بندی باعث تخریب بنا می شود .از این رو در این مورد با تدابیری خاص می توان تا حد امکان بناهای خشتی را در مقابل خطر زلزله نیز مقاوم کرد - شاه محمدی - 1384از جمله تخریب هایی که در هنگام زلزله رخ می دهد می توان به موارد زیر اشاره نمود که در بسیاری موارد باعث متزلزل شدن بناهای خشتی می شود:
-1فروپاشی سقف
-2ترکهای عمودی در دیوارها
-3فرو ریختن قسمتهایی از دیوارها
-4ترکهای قطری
-5ترکهای عمودی گوشه ها
-6ترکهای قطری بالای نعل درگاه
-7تخریب گوشه های دیوارها
-8فروپاشی دیوارهای سنگی و گلی
افزایش مقاومت ساختمان های خشتی در مقابل زلزله
به علت در دسترس بودن و ارزان تر بودن خشت، ساخت بناهای خشتی در نواحی گرم و خشک به خصوص در مناطقی که دارا ی ریسک بالای زلزله هستند ادامه پیدا خو اهد کرد.در واقع با پیشرفت تکنولوژی های ساختمانی، ساخت این نوع بناها نیز باید به صورت گسترده ای توسعه یابد تا علاوه بر حفظ سنت بتوان نوستالژی این مصالح را برای ساکنان این منطقه فراهم نمود . در واقع با حذف خشت، سنت و تاریخ چندین هزار ساله خود را به دست فنا و فراموشی سپرده ایم. به طور کلی شیوه های تقویت بناهای خشتی در مقابل زلزله را می توان به دو بخش تقسیم کرد:
.روش هایی که با اضافه کردن مواد مصنوعی و طبیعی به خشت در پی افزایش مقاومت کششی این ماده هستند.
.روش هایی که با استفاده از قاب بندیها و کلاف بندی در داخل دیوار و به ویژه در نقاط اتصال سقف به دیوار در پی همگن کردن سازه بنا می باشند.
لازم به ذکر است تقویت ملات خشت و استفاده از انواع سیمانها در اتصال خشت به تنهایی تاثیر چندانی بر افزایش مقاومت در مقابل زلزله ندار ند .نکته قابل ذکر در انتخاب جنس کلافها آن است که اساسا خشت قابلیت اتصال خوبی به فولاد یا بتن ن دارد و به همین دلیل استفاده از کلافهای بتنی یا فولادی و آرماتور برای اتصال اندامهای الحاقی هنگام زلزله آسیبهای مخربی را بر بنا باقی خواهد گذاشت. با توجه به مطالعات و تحقیقات بسیاری که در این زمینه انجام شده است، فاکتورهایی برای مقاوم سازی بناهای خشتی در مقابل زلزله مطرح شده است که عبارتند از - مهرنهاد و اژدر، - 1387
- فرم سازه
تجربه نشان داده که شکل هندسی یک ساختمان مهمترین عامل در پایداری آن در مقابل زمین لرزه با حرکات شدید است نمونه های متعددی از انهدام یا خسارات عمده در ساختمانها وجود دارد که ناشی از عدم رعایت اصول شکل هندسی در طراحی سازه ها و ساختمانها باشد .این امر در ساختمانهای خشتی بسیار حائز اهمیت می باشد از اینرو در طرح و اجرای ساختمانهای مناطق زلزله خیز بایستی سعی نمود حد الامکان پلان ساختمان به شکل ساده و متقارن در دو امتداد عمود بر هم و بدون پیش آمدگی و پس رفتگی زیاد بوده و از ایجاد تغییرات نا متقارن پلان در ارتفاع نیز احتراز نمود .در صورت نامتقارن بودن ساختمان یا وجود پیش آمدگی و پس رفتگی بیش از حد باید با ایجاد درز انقطاع ساختمان را به قطعات مناسب تر تقسیم نمود.
- یکپارچگی و انسجام سازه
کلیه عناصر باربر ساختمان بایستی بنحو مناسبی بهم پیوسته باشند تا در هنگام زلزله عناصر مختلف از یکدیگر جدا نشده و ساختمان بطور یکپارچه عمل کند .در این راستا در ساختمانهای خشتی علاوه بر کلاف بندی ساختمان با مصالح مناسب و تامین یکپارچگی دیوارها بایستی سقف نیز با مصالح مناسب و بنحوی ساخته شود که در برابر نیروهای زلزله اولا از تکیه گاه خود جدا نشود . ثانیا انسجام و استحکام خود را حفظ نماید.
- توسعه تکنولوژی های ساختمان
استحکام بخشی بناهای موجود با استفاده از مصالح تقویتی مختلفی آزمایش شده است، که از آن جمله می توان به آرماتورهای افقی و عمودی، تخته های چوبی، مش های به هم متصل شده و غیره نام برد .در زلزله ای که در سال 2001 در پرو رخ داد، ساختمانهای خشتی که با شبکه مش تقویت شده بودند در هنگام زلزله هیچ گونه صدمه و خسارتی ندیدند .در صورتی که قسمتهای صدمه دیده به علت عدم تقویت آن از استحکام کافی برخوردار نبوده و از چندین ناحیه فرو ریختند. - شیخ - 1384
- استفاده از آرماتورهای افقی و عمودی
آرماتورها می توانند قابلیت انبساط و شکل پذیری را در مصالح ایجاد کنند که این آرماتورها عبارتند از:بامبو، نی، نیشکر، درخت مو، الوارهای چوبی، مفتول ها، سیم خاردار و یا میله های فلزی .آرماتور عمودی به اتصال دیوارها به پی و کلاف ها کمک می کنند و نیروهای خمشی و برشی را مهار می کنند .آرماتورهای افقی به انتقال نیروهای خمشی و برشی در دیوارهای
