مقدمه
یکی از بحث هایی که در زمان خرید ساختمان به خصوص در شهرهای بزرگی مثل تهران که بر روی گسل سراسری زلزله هستند پیش می آید ضد زلزله بودن سازه است که آیا توانایی مقاومت در برابر چنین شرایطی را دارد یا ندارد.
بخش زیادی از سازه هایی که در شهر تهران ساخته می شود به صورت اسکلت فلزی است، چنین ساختمان هایی به مقاومت زیاد مشهور هستند اما برای این که بدانید تا چه اندازه در برابر زلزله مقاوم هستند با ما تا انتهای این مقاله همراهی نمایید.
گسل سراسری زلزله:
گسل سراسری یا گسل ابر استوا یکی از مهم ترین گسل های دنیا است. این گسل در طول ۴۴۰۰ کیلومتر از منطقه جَودَه در خاورمیانه تا قلب ایران نیز ادامه دارد. قسمتی از این گسل در منطقه تکتونیک پلاک اوراسیا قرار دارد که معمولا زلزله های بزرگ را هر چند وقت ایجاد می کند.
برخی از بخش های این گسل شامل گسل ابراهیم آباد، گسل نهر زمین، گسل مهران، گسل تهران، گسل بینالود و گسل قوچان می باشد، که بهترین راه برای مقاوم سازی ساختمان است تا در صورت رخ دادنش مشکلی برای ساکنان خانه ها رخ ندهد.
زلزله های بزرگی که بر روی این گسل جهانی رخ می دهد، عموما باعث خسارت های وسیعی در نقاط مختلف دنیا می شود. به عنوان مثال، زلزله بم در سال ۲۰۰۳ که در نتیجه فعالیت در گسل بم رخ داد، خسارت های جدی به همراه داشت و بیش از ۳۱ هزار نفر جان خود را از دست دادند.
اگر سازه ها در بم قدیمی نبود و به کمک اسکلت فلزی، آرماتور بندی یا دیگر روش ها مقاوم سازی شده بود، به طور قطع تا این اندازه تلفات انسانی را زلزله نمی توانست رقم بزند، متاسفانه مقاوم نبودن شهر در برابر زلزله یک فاجعه انسانی را رقم زد.
با توجه به برخورد قاره های اوراسیا و عربستان در زیر ایران، فشار و تنش‌های عظیمی بر روی گسل سراسری ایجاد می شود. این فشارها در طولانی مدت می توانند منجر به ترک های بزرگ در گسل شوند که در دراز مدت به عنوان یک زمین لرزه قدرتمند خود را نشان می دهند.
در نهایت، بهترین کار برای کاهش ریسک و خطرات ناشی از زمین لرزه در شهرهای ایران به خصوص تهران، نیاز به مدیریت مناسب ریسک، ساماندهی برنامه های آمادگی و ساختن سازه های اسکلت فلزی مقاوم برای کاهش خسارات در صورت رخ دادن زلزله است.
برای آگاهی از خدمات ساخت ویلا برانیا حتما روی لینک بزنید.
سازه اسکلت فلزی ساختمان چگونه ایجاد می شود؟
اسکلت فلزی ساختمان را با استفاده از تیرها، ستون ها و قوس ها و دیگر اجزای فلزی با هم ترکیب می کنند و ساختار اصلی ساختمان را به وجود می آورند. ایجاد این اسکلت های فلزی به ترتیب زیر انجام می شود:
خاکبرداری و کندن پی:
ابتدا با پاک کردن زمین از عوارض طبیعی مانند گیاهان و دیگر چیزها به وسیله فلز و بتن پی اصلی را به وجود می آورند تا بقیه اجزا بر روی آن قرار بگیرد، در حقیقت مهم ترین بخش هر بنا پی است و باید به آن توجه ویژه کرد.
نصب تیرها و ستون ها:
پس از احداث پی ها و کف، تیرهای فلزی بر اساس قواعد مهندسی نصب می شوند. این تیرها برای تأمین استحکام سازه و انتقال بار بین قسمت های مختلف ساختمان استفاده می شوند. سپس ستون های فلزی بر روی تیرها قرار می گیرند تا ارتفاع ساختمان و مقاومت آن را بهبود دهند. معمولا ستون ها بر روی پایه های فلزی یا بتنی نصب می شوند تا اسکلت فلزی از مقاومت بالایی برخوردار باشد.
معمولا تمامی اجزای اسکلت فلزی به وسیله جوش و پیچ و مهره به هم متصل می شوند تا مقاومت لازم را در برابر زلزله داشته باشند، به طور قطع هر چقدر ابزار و لوازم فلزی که استفاده می شود از آلیاژ مرغوب تری باشد میزان مقاومت سازه در برابر زلزله بیشتر خواهد بود.
مقاومت سازه اسکلت فلزی در برابر زلزله:
مقاومت سازه اسکلت فلزی در برابر زلزله به میزان توانایی سازه برای جذب موج زلزله و جلوگیری از آسیب دیدگی به کمک مهاربندها، اتصالات و دیگر اعضای سازه مرتبط است. برای دستیابی به این مقاومت، باید به موارد زیر توجه ویژه کرد:
انتخاب و استفاده از مواد فلزی مناسب:
استفاده از مواد فلزی با خاصیت استحکام بالا و توانایی انعطاف پذیری در برابر موج زلزله، می تواند مقاومت سازه را تا حد زیادی افزایش دهد. مثلاً فولاد با استحکام بالا و مقاوم در برابر خمش و کشش، برای ساخت اسکلت فلزی مناسب تلقی می شود.
برای تهیه فلزهای با کیفیت بهتر است که به کارخانه های بزرگ که در زمینه تولید فعال هستند مراجعه کرد زیرا اجناس به طور مستقیم به دستتان می رسد و احتمال این که دلالان در آن دست ببرند و فلز کیفیت پایین را به شما برای ساخت اسکلت قالب کنند کاهش می یابد.
طراحی مناسب:
طراحی اسکلت فلزی به گونه ای که بتواند نیروها و موج های زلزله را به صورت ایمن از نقطه ورودی تا نقطه خروجی منتقل کند. در این نوع طراحی، عناصر سازه باید به گونه ای تعبیه شوند که توانایی انتقال زلزله را داشته باشند و فشارها و شتاب‌های زمین را به لحاظ جابجایی و انرژی جذب و دفع کنند.
اگر سازه اسکلت فلزی ای طراحی کنید که موج زلزله را جذب کند ولی طراحی اش به نحوی نباشد که موج را از طریق اعضای دیگر خود انتقال ندهد موج زلزله به سازه آسیب خواهد رساند و ممکن است که فلزات در اثر برخورد با آن بپیچند و خم شوند که به هیچ عنوان مطلوب نخواهد بود.
اجرای مناسب سازه:
اجزای سازه به صورت مستحکم و با کیفیت، می تواند به مقاومت سازه در برابر زلزله کمک نماید. در اجزای سازه مستحکم می توان به بسترها، ستون ها، تیرها، دال ها و مهاربند ها اشاره کرد.
اگر هر کدام از اینها به صورت مناسب طراحی و مهندسی نشوند در زمان برخورد با موج زلزله دچار خمش یا پیچش خواهند شد و بر روی دیگر اعضای ساختمان اثر خواهند گذاشت، در حقیقت اسکلت فلزی به صورت یکپارچه با هم باید جلوی موج زلزله را بگیرد تا خرابی ای پیش نیاید.
برای مطالعه ی بیشتر توصیه می کنم حتما به مقاله ی در زمان خرید خانه ویلایی به چه نکاتی باید توجه کرد؟ سر بزنید.
اتصالات مناسب:
استفاده از اتصالات فلزی مناسب و قوی، می تواند به نحوه انتقال نیروها و موج زلزله بین اعضای سازه کمک کرده و مقاومت سازه را افزایش دهد. اتصالات فلزی قوی می توانند توانایی سازه را در مقابل زلزله بهبود دهند.
بالاتر گفتیم که سازه فلزی به صورت یکپارچه با هم مقاومت می کند و این امر بدون اتصالات مناسب بین ستون ها و دیگر اعضا ممکن نیست، برای همین باید سعی کرد بهترین اتصالات را تهیه کرد تا اسکلت فلزی اصطلاحا ضد زلزله شود.
رعایت مقررات و استانداردها:
برای دستیابی به مقاومت سازه در برابر زلزله، لازم است که مقررات و استانداردهای مربوط به زلزله در طراحی و اجرای سازه رعایت شوند. این مقررات و استانداردها شامل راهنمایی ها و دستورالعمل هایی است که تا حد زیادی از خطرات زلزله جلوگیری می کند.
بسیاری از این استانداردها به مرور زمان با انجام تحقیقات علمی توسط مهندسان مربوط به سازه اسکلت فلزی و دیگر سازه ها به دست آمد، هر چقدر این استانداردها را سخت تر رعایت کنید به طور قطع کیفیت کار افزایش می یابد و سازه در برابر میزان ریشتر بیشتری مقاومت خواهد کرد.
سازه اسکلت فلزی توان مقابله با زلزله چند ریشتر را دارد؟
مقاومت سازه های اسکلت فلزی در برابر زلزله به عوامل متعددی بستگی دارد و در نوع و مقاومت سازه و همچنین عوامل محیطی متفاوت است. با این حال می توان گفت که سازه های فلزی معمولاً دارای توانمندی بالاتری در مقابل زلزله نسبت به سازه‌های سنتی و بتنی هستند.
یکی از دلایل این قابلیت بالا، انعطاف پذیری بیشتر فلزات است که به آنها اجازه می دهد تا انرژی زلزله را به صورت تغییر شکل جذب کنند. فلزات معمولاً دارای توان الاستیسیته بالایی هستند و توانایی بهبود خاصیت الاستیسیته آنها نیز وجود دارد. همچنین بسیاری از سازه‌های فلزی دارای اتصالات خمشی و اتصالات پیچشی هستند که تحمل نیروی لرزش زلزله را افزایش می دهند.
با توجه به عوامل مختلف، سازه های اسکلت فلزی می توانند توانایی مقابله با زلزله های بزرگی به شدت هفت ریشتر را داشته باشند. با این حال، برای مشخص کردن دقیق توان مقابله با زلزله یک سازه فلزی، لازم است که تحلیل و ارزیابی سازه به صورت اختصاصی توسط متخصصان صورت بگیرد.
بخاطر حساسیت بالای این مطلب برای شما لینک یک مقاله ی تکمیلی قرار داده ام که امیدوارم حتما آن را مورد مطالعه قرار دهید.
در آخر لازم به ذکر است که شرکت براینا با سال ها تجربه در امر اجرایی کردن و ساخت سازه های اسکلت فلزی آمادگی دارد تا خدماتش را در اختیار شما عزیزان قرار دهد، برای به دست آوردن اطلاعات بیشتر با شماره های واحد روابط عمومی ما تماس حاصل فرمایید.
