مکانیزم خرابی دیوارهای غیرسازه‌ای

زلزله‌های اتفاق افتاده اخیر در ایران دو موضوع را مشخص کرده‌است. اول این که پیشرفت محسوسی در استحکام سازه‌های ساختمانی در ایران در سال‌های اخیر رخ داده‌است و دوم این که طراحی اجزای غیرسازه‌ای ساختمان‌هایی که ساخته می‌شود نیاز به بررسی و بازبینی جدی دارد. به طور کلی 30 تا 40 درصد یک ساختمان سازه اصلی آن و 60 تا 70 درصد آن اجزای غیرسازه‌ای و لوازم و تجهیزاتی است که به این اجزا متصل است، می‌باشد. به این واسطه تخریب اجزای غیرسازه‌ای در یک ساختمان منجر به خسارت‌های مالی و جانی بسیار زیادی می‌شود که برای جلوگیری از آن تمهیداتی صورت گرفته‌است. در این مقاله ما مختصرا به مکانیزم خرابی دیوارهای غیرسازه‌ای و آسیب‌های ممکن می‌پردازیم، چرا که برای ارائه راه‌حل برای یک مشکل در ابتدا باید نسبت به آن مشکل شناخت کافی پیدا کنیم.

روند تخریب دیوارهای غیر سازه‌ای

نیرویی که زلزله به یک دیوار وارد می‌کند در دو جهت است: مؤلفه در راستای دیوار و مؤلفه عمود بر دیوار. در اثر مؤلفه‌های نیرو در راستای دیوار، دیوار مستعد جدا شدن از قابی که به آن متصل است می‌شود. سپس در اثر مؤلفه‌های عمودی نیرو، دیوار امکان واژگونی در یک جهت خود را دارد. در تست‌های لرزه‌ای که بر روی دیوارهای غیرسازه‌ای انجام می‌شود مشاهده می‌شود قبل از خرابی دیوار خاک و گرد و غباری از حاشیه‌ها یا بدنه دیوار بلند می‌شود که این نشان‌دهنده شکستن ملات نگه‌دارنده المان‌های بنایی سازنده دیوار است. پس از این مرحله دیوار که اتصال‌های متصل کننده اجزای خود در قسمت‌هایی را از دست داده‌است امکان واژگونی و تخریب پیدا می‌کند. بر این اساس به طور کلی در تخریب یک دیوار غیرسازه‌ای در اثر زلزله مراحل زیر رخ می‌دهد:

مرحله اول

– وقوع زلزله و انتقال نیرو از زمین به سازه

– ایجاد جابجایی نسبی بین طبقات

مرحله دوم

– حرکت قاب‌ها در دو راستای عمود بر هم

– وارد آمدن نیرو بر دیوارهای غیرسازه‌ای در دو راستای داخل صفحه و خارج از صفحه

مرحله سوم

– تغییر حرکات قاب‌ها در مقایسه با وضعیت طراحی به علت مداخله اعضای میان قاب در رفتار مدلی سازه که منجر به آسیب سازه‌ای می‌گردد.

– تخریب دیوارهای داخلی، خارجی و نماهای ساختمان‌ها

در اینجا نیاز به این توضیح است که در زمان واژگونی دیوار، دیوار معمولا در جهت سنگین‌تر خود ریزش پیدا می‌کند. به طور مثال در مورد دیوار نمای یک ساختمان که در یک طرف ملات ماسه سیمان و سنگ به آن متصل است و در طرف دیگر که خاک و گچ، دیوار معمولا به خارج ریزش پیدا می‌کند. مقطع این دیوار به لحاظ جرمی متقارن نبوده و به همین دلیل در زمان تخریب به سمت سنگین تر متمایل می‌شود.

آیتم‌های سازه‌ای خطرناک در زلزله

ستون کوتاه

به ستونی اطلاق می‌شود که ارتفاع آن از ستون‌های دیگر مورد استفاده در یک طبقه کوتاه‌تر است. به دلیل اختلاف ارتفاع در قسمت‌های مختلف در یک طبقه گاهی سازندگان به استفاده از ستون کوتاه روی می‌آورند. به واسطه کوتاه‌تر بودن، در زمان زلزله، این ستون جذب انرژی بالاتری داشته و امکان ایجاد شکست برشی را دارد. ستون کوتاه در زمان اجرای بالکون یا ساخت زیرزمین ممکن است مورد استفاده قرار گیرد که البته جزء مناسبی در زمان زلزله نمی‌باشد. بنابراین حدالمقدور از استفاده از این ستون در طراحی ساختمان باید پرهیز شود. بسته به موقعیت کاربرد جایگزین‌های مناسب به جای این آیتم قابل استفاده است.

میلگرد جهت دوختن دیوار به ستون ها و تیرهای مجاور

این روش می تواند یکی از روش‌های میان قاب باشد اما به منظور یک روش جداسازی به هیچ وجه روش مناسبی نیست و باعث درگیری دیوار با خود سازه خواهد بود. طبق آیین نامه های اخیر اجازه اجرای این روش داده نمی‌شود.