|

بررسی آسیب پذیری ساختمان های بنایی

اکثر ساختمان های ساخته شده بدست بشر در تمام دنیا از جنس مصالح بنایی می باشند که اگر با اصول مهندسی ساخته شده باشند دارای مقاومت لرزه ای مناسبی هستند. اما اگر اصول مهندسی در آنها رعایت نشده باشند بشدت تحت نیروهای لرزه ای آسیب پذیر می باشند. حتی در ساختمان های دارای اسکلت فلزی یا بتنی اکثرا از مصالح بنایی برای ساخت دیوارهای داخلی استفاده می شود. تا کنون در زلزله های متعدد در سراسر جهان تلفات جانی بیشماری ناشی از خرابی ساختمان های بنایی مشاهده شده است که از آن جمله می توان به زلزله بم در سال 1382 اشاره نمود که بیش 40000 نفر را به کام مرگ کشاند. از طرفی در بسیاری از بررسی های پس از زلزله مشاهده شده است که وجود دیوارهای بنایی باعث حفظ ایستایی ساختمان شده است. در نتیجه اگر از مصالح بنایی بدرستی استفاده گردد می تواند باعث ایجاد مقاومت و شکل پذیری کافی در ساختمان شود و آسیب پذیری آنرا تحت نیروهای لرزه ای کاهش دهد.

در این قسمت انواع مودهای خرابی ساختمان های بنایی مورد بررسی قرار می گیرد.

	بررسی آسیب پذیری ساختمان های بنایی

انواع آسیب پذیری های ساختمان های بنایی:

1-1-1 - آسیب پذیری خارج از صفحه دیوارها:

خطرناکترین نوع آسیب پذیری دیوارهای بنایی خرابی خارج از صفحه دیوارها می باشد، زیرا این نوع آسیب پذیر می تواند باعث از بین رفتن تکیه گاه سقف و در نتیجه فرو ریختن آن گردد. از طرفی شکست خارج از صفحه دیوارهای بنایی باعث حذف خصوصیات مثبت داخل صفحه دیوار، سختی و مقاومت، می گردد. ترک های ناشی از حرکات خارج از صفحه دیوارها ناشی از نیروهای لرزه ای اولین ترک هایی هستند که در ساختمان های بنایی اتفاق می افتند. تحت نیروهای خارج از صفحه، دیوارها به صورت خمشی رفتار نموده و بعلت مقاومت کششی کم مصالح بنایی، ترک های خمشی در سطح دیوار ایجاد می شود.

الگوی ترک های دیوارهای بنایی تحت نیروهای خارج از صفحه بستگی به وضعیت تکیه گاهی دارد. اگر دیوار در تمام محیط خود توسط تیر و ستون احاطه شده باشد و در نتیجه دارای تکیه گاه های مناسبی باشد، الگوی ترک خوردگی مانند خطوط سیلان یک دال 4 طرف گیردار می باشد. بدین معنا که ترک ها از 4 گوشه دیوار به صورت مایل شروع شده و تا وسط دیوار ادامه می یابند. اگر دیوار تنها در بالا و پایین خود دارای تکیه گاه باشد رفتار آن شبیه یک تیر دو سر ساده می باشد و تنها یک ترک افقی در وسط آن ایجاد می گردد. دیوارهایی که تنها در پایین دارای تکیه گاه هستند مانند یک تیر طره رفتار می کنند و بسیار تحت نیروهای خارج از صفحه آسیب پذیر می باشند.

عواملی که باعث افزایش مقاومت خارج از صفحه دیوارها می شوند عبارتند از:

  •  نسبت ارتفاع به ضخامت دیوارهای بنایی (لاغری دیوار).

  • اتصال بین دیوار و اجزای پیرامونی، مانند سقف و ستون های اطراف.

  •  بار قائم وارد بر دیوار. هرچه این نیرو بیشتر باشد پایداری دیوار بیشتر است .

  • فاصله بین تکیه گاه های جانبی. هرچه فاصله بین کلاف های قائم و یا دیوارهای متقاطع کمتر باشد مقاومت خارج از صفحه دیوار بیشتر است.

2-1-1 - آسیب پذیری داخل صفحه دیوارها:

دیوارهای بنایی در راستای داخل صفحه خود دارای سختی و مقاومت بسیار زیادی بوده و باعث افزایش باربری جانبی ساختمان می گردند. نیروهای داخل صفحه ایجاد شده در این دیوارها باعث ایجاد ترک های درون صفحه می گردند که الگوی آنها بستگی به نسبت ابعادی دیوار(ارتفاع به طول)، نیروی قائم، شرایط تکیه گاهی و مشخصات مصالح بنایی دیوار دارد. انواع ترک خوردگی های داخل صفحه دیوارهای بنایی عبارتند از:

1. ترکهای قطری کششی: اینگونه ترک ها بعلت ایجاد تنش های کششی در دیوار تحت نیروی جانبی ایجاد می گردند. بعلت ماهیت رفت و برگشتی نیروهای لرزه ای این ترک ها بصورت ضربدری شکل روی سطح دیوار ظاهر می گردند. پس ایجاد این ترک ها  باعث می شود که مقاومت درون صفحه دیوار بشدت کاهش می یابد.

2. ترک های برشی: این ترک ها بعلت تنش های برشی ایجاد شده در ملات بین مصالح بنایی ایجاد می شوند و معمولا به صورت پله ای برروی سطح دیوار ظاهر می گردند.

3. ترک های ناشی از خردشدگی کنج: این ترک ها بعلت تمرکز تنش های فشاری در کنج های دیوار بوجود می آیند.

4. ترک های خمشی: اگر نسبت ارتفاع به طول دیوار زیاد باشد رفتار درون صفحه آن خمشی بوده و در نتیجه ترک های افقی خمشی در پایین دیوار ایجاد می گردند. این ترک ها بعلت مقاومت کششی پایین مصالح بنایی در وجه کششی ایجاد می شود. بعلت ماهیت رفت و برگشتی نیروهای لرزه ای این ترکها در پایین دیوار در دو طرف دیوار بنایی مشاهده می گردند.

3-1-1- آسیب پذیری دیوارهای با بازشو:

ترک خوردگی در گوشه بازشو ها رایجترین نوع ترک در دیوارهای بنایی می باشند که بعلت تمرکز تنش در این قسمت ها ایجاد می شوند. این ترک ها از گوشه ها آغاز شده و بصورت قطری به بالا و پایین دیوار ادامه می یابند.

4-1-1- ناپایداری موضعی:

مجموع ترک های ایجاد شده در ساختمان می تواند باعث ایجاد قطعات جدا از هم و در نتیجه ناپایداری موضعی شود. این نوع آسیب پذیری معمولا در انتهای دیوارها بعلت وجود بازشوها ایجاد می شود. نمونه ای از ناپایداری موضعی در شکل زیر نشان داده شده است.

ناپایدای موضعیناپایداری موضعی

5-1-1- آسیب پذیری در محل تقاطع دیوارها

در محل تقاطع دیوارها یکی از دیوارها تحت زلزله در جهت خارج از صفحه حرکت کرده و باعث ایجاد ترکهای قائم می گردد. با ایجاد این ترک تکیه گاه قائم دیوار از بین رفته و احتمال خرابی خارج از صفحه دیوار را افزایش می دهد.

6-1-1 - لغزش بین دیوارها و سقف

در ساختمان ها با سقف سبک در صورتیکه اتصال مناسبی بین سقف و دیوار وجود نداشته باشد احتمال لغزش سقف برروی دیوار تحت ارتعاشات لرزه ای وجود دارد. این نوع آسیب پذیری بسیار خطرناک می باشد زیرا در صورت افزایش جابجایی نسبی سقف و دیوار تیرچه های سقف ممکن است از روی دیوار خارج شده و عملا تکیه گاه خود را از دست بدهند، که در این صورت سقف بصورت یکپارچه فرو می ریزد.

انواع آسیب پذیری ها و ترکخوردگی ها در ساختمان های بنایی

 انواع آسیب پذیری ها و ترک خوردگی ها در ساختمان های بنایی

آسیب پذیری های ساختمان های بنایی

ترک خوردگی قطری بعلت نیروهای داخل صفحه

WHSTRUC © Copyright 2011,All Rights Reserved