آنچه باید در ساختن خانه ها بدانیم

مقاومت هر سازه در برابر زلزله به دو عامل اساسی بستگی دارد یكی نوع ساخت سازه و به كارگیری اصول و قوانین مهندسی در طراحی و اجرای آن و دیگری بزرگی و قدرت زلزله در سالهای اخیر از طریق رسانه های گروهی هر چند وقت یك بار خبری در مورد روش های ابداعی مهندسان سازه برای مقاوم سازی ساختمان ها یا ساخت سازه های مقاوم در برابر زلزله شنیده می شود؛ شیوه هایی مثل ق

آنچه باید در ساختن خانه ها بدانیم

مقاومت هر سازه در برابر زلزله به دو عامل اساسی بستگی دارد: یكی نوع ساخت سازه و به كارگیری اصول و قوانین مهندسی در طراحی و اجرای آن و دیگری بزرگی و قدرت زلزله در سالهای اخیر از طریق رسانه های گروهی هر چند وقت یك بار خبری در مورد روش های ابداعی مهندسان سازه برای مقاوم سازی ساختمان ها یا ساخت سازه های مقاوم در برابر زلزله شنیده می شود؛ شیوه هایی مثل قرار دادن ساختمان روی بلوك های لغزشی، حفر كانال های بسیار بزرگ در اطراف فونداسیون ها (پی ها)، معلق كردن ساختمان از زنجیر(!)، آویزان كردن پاندول های بزرگ از سقف و…. نكته قابل تامل در مورد این راهكارها، تقریبا غیر عملی بودن آنها با توجه به وضعیت ساخت وساز در كشوری مثل ایران آنهم در مقیاس وسیع است. البته نه تنها در ایران بلكه در اكثر كشورها این كار تا حدود زیادی نشدنی است و اگر هم قابلیت اجرایی داشته باشند بسیار هزینه بر بوده، برای تمام ساختمان ها قابلیت اجرایی ندارند. در كنار این روش ها، كارهایی مثل استفاده از جدا سازها، میرا كننده ها و جذب كننده های انرژی (قرار دادن فنرهای پلاستیكی ویژه یك یا چند لایه در پی ساختمان) برای كاهش خسارات و تلفات، عملی تر به نظر می رسد.

با توجه به توضیحات فوق، در حال حاضر بهترین راه حل یافتن شیوه هایی برای بهبود روند ساختمان سازی كنونی است. یعنی با تغییراتی چند در روش های اجرایی و صد البته با انجام كارها بر اساس ضوابط و آئین نامه ها از ابتدا تا اتمام كار اجرایی پروژه ها، می توان به نتایج بسیار بهتری دست یافت.
مقاومت هر سازه در برابر زلزله به دو عامل اساسی بستگی دارد: یكی نوع ساخت سازه و به كارگیری اصول و قوانین مهندسی در طراحی و اجرای آن و دیگری بزرگی و قدرت زلزله.

نوع، كمیت و كیفیت مصالح
از این دیدگاه ساختمان ها به طور كلی به چهار دسته ساختمان های فولادی، بتنی، ساختمان های با مصالح بنایی (آجری) و ساختمان های چوبی تقسیم می شوند. با توجه به كاربرد بیشتر و به روز بودن ساخت سازه های بتنی و فولادی در عصر حاضر، قوانین موجود در زمینه ساخت این دو نوع سازه را بیشتر مورد بحث و بررسی قرار می دهیم. سازه های بتنی و فولادی اگر براساس اصول مهندسی و ضوابط و آئین نامه های اجرایی موجود ساخته شوند، تفاوت آنچنانی از نظر مقاومتی با هم ندارند. با یادآوری این نكته كه، فولاد در برابر حرارت و مواد شیمیایی نسبت به بتن مقاومت كمتری دارد (آتش سوزی و ذوب شدن، زنگ زدگی، پوسیدگی و…). در زلزله هر چه اعضای سازه شكل پذیرتر و انعطاف پذیرتر باشند، خسارات مالی و جانی وارده كمتر خواهدبود. برای این كار بهتر است از فولاد كم كربن، جوش پذیر و دارای شكل پذیری بالا استفاده شود. البته صرفا فولادی بودن یك سازه تضمینی بر مقاومت آن در برابر زمین لرزه نیست. به عنوان مثال برج 20 طبقه
Pinot Suarez كه یك برج فولادی بود در زلزله سال 1985 مكزیكوسیتی، كاملا فرو ریخت. بنابراین مقاومت بالای سازه های فولادی مستلزم اجرای اتصالات و جوش ها و سایر مولفه های اجرایی آنها، به طور كاملا علمی و فنی و بر اساس آئین نامه های ملی و بین المللی موجود است.

باد بندها

در ساختمان های فولادی، بادبندها بعد از تیر و ستون و در موقع زلزله و باد حتی می توان گفت بیش از آنها دارای اهمیتند و عامل بسیار مهمی برای مقاومت در برابر زلزله و بارهای جانبی دیگرهستند. انواع باد بندهای هم مركز و خارج از مركز، به اشكال مختلف vو v معكوس و ضربدری (X) مورد استفاده قرار می گیرند. بادبندهای X برای مقابله با باد كاربردی ترند تا در برابر زلزله و در برابر بارهای متناوب از شكل پذیری كمتری برخوردارند، زیرا كه در این نوع بادبندها در هنگام وارد شدن نیروهای جانبی، همواره یك عضو مورب آن در كشش و دیگری در فشار است و این باعث شكست آنی یا اصطلاحا شكست ترد می شود . طراحی و اجرای بادبندها باید با نهایت دقت و بر اساس اصول و قوانین مهندسی خصوصا در مورد محل قرارگیری خود بادبندها، نوع و اندازه پروفیل مصرفی، مقدار و نوع و طول جوش ها، نوع درز جوش و… صورت گیرد.

تیر و ستون های بتنی

بتن مسلح بتنی است كه در آن برای مقاومت و شكل پذیری بیشتر در قدیم از مواد و الیافی طبیعی مثل موی اسب، بز و در عصر حاضر از فولاد (اكثرا میلگرد یا سیم های ضخیم و…) یا از الیاف مصنوعی استفاده می شود. در اجرای این نوع اعضا رعایت نكات زیر الزامی است:
بكار بردن میزان آرماتور در حد مورد نیاز طبق نقشه نه بیشتر و نه كمتر، فاصله گذاری مناسب بین آرماتورها، عدم استفاده از میلگردها و مسلح كننده های زنگ زده و آغشته با گرد و خاك یا هر ماده دیگر، برس كشیدن آرماتورها قبل از بتن ریزی و تمیز كردن آنها، استفاده از بتن با عیار (مثلا بتن با عیار 350 یعنی بتنی كه د
ر هر متر مكعب آن كه در حدود 4/2 تن وزن دارد میزان سیمان مصرفی 350 كیلوگرم است) سیمان خواسته شده طبق نقشه اجرایی، رعایت زمانبندی بتن ریزی، استفاده از سیمان با تیپ بندی متناسب با شرایط محیطی محل احداث سازه و نیز متناسب بامقاومت خواسته شده، استفاده از سنگدانه ها (شن و ماسه )با دانه بندی مناسب و درصد اختلاط صحیح و نهایتا استفاده از آب مناسب بتن ریزی. زیرا هر آبی كه املاح آن از حد طبیعی بیشتر یا كمتر باشد برای بتن ریزی مناسب نیست و بتن ساخته شده با آن مقاومت مطلوب را نخواهد داشت. بهترین آب برای ساخت بتن، آب آشامیدنی و قابل شرب است.

یك بتن ایده آل
بتن مصالحی است متشكل از سنگدانه (شن وماسه حدودا 70 درصد) و مابقی آب و سیمان است. بتن بعد از 28 روز به حدود 90 درصد از مقاومت نهایی خود
می رسد و هر آن به مقاومت آن افزوده می شود تا به مقاومت كامل خود برسد.
برای دستیابی به یك بتن ایده آل باید نسبت آب به سیمان مناسب بوده، دانه بندی استاندارد و مقاومت و سختی كافی سنگدانه ها (شن وماسه) و مخلوط كردن آنها با نسبت های تعیین شده نیز باید بر اساس
دستور العمل های موجود باشد. استفاده از نوع سیمان (تیپ 1،۲، ۳، 4،۵، ضد سولفات) متناسب با شرایط محیطی و مقاومت مورد نیاز مهمترین عامل در كیفیت بتن است، متراكم كردن كامل و هواگیری بتن در هنگام بتن ریزی به كمك لرزاندن بتن در مدت زمان معین برای خروج آب و حباب اضافی بتن و جلوگیری از تخلل (حفره حفره شدن) بتن و در نتیجه كاهش مقاومت آن بعد از گیرش بتن نتیجه ای بی نقص را به همراه خواهد داشت.

شكل هندسی نقشه ساختمان
یك سازه مقاوم در برابر زلزله دارای نقشه ساده، متقارن وبدون كشیدگی در سطح(پلان) و ارتفاع (نما و مقاطع عرضی) است؛ چنین سازه ای دارای توزیع مقاومت یكنواخت و پیوسته بوده، در برابر زلزله
مقاوم تر است. هرچه نقشه یك ساختمان ساده تر باشد، باعث قدرت بیشتر مهندسان در درك رفتار لرزه ای سازه از یك طرف و از جهت دیگركسب اطلاعات بیشتری از رفتار دینامیكی (حركتی) اتصالات آن می شود. بهترین شكل پلان به صورت مربع یا اشكال منظم هندسی نزدیك به آن (مثلا مستطیلی) است. نقشه های دایره ای هم مناسبند. نقشه هایی كه شمای كلی آنها بصورت (L – صلیبی – U – H -T) هستند، نامناسب بوده، محاسبات این سازه ها كه دارای نقشه های كشیده هستند، پیچیده تر از دیگر ساختمان هاست ..و حتما باید از درز زلزله استفاده شود