‌ضرورت ایمنی ساختمان‌ها و آمادگی در برابر زلزله-بخش دوم

بهسازی لرزه‌ای سازه‌ها با شیوه‌های مقاوم‌‌سازی نوین

کد خبر: ۲۳۳۱۲۳

تاریخ: ۰۶ دی ۱۴۰۰ - ۱۹:۱۸

هدف از بهسازی و مقاوم‌‌سازی لرزه‌ای ساختمان‌ها بهبود عملکرد اجزاء سازه است. مقاوم‌‌سازی به مجموعه تمهیداتی گفته می‌شود که قابلیت انجام‌وظیفه یا وظایفی در سازه ایجاد می‌کنند که سازه قبل از انجام مقاوم‌‌سازی قادر به انجام آنها به طور کامل نبوده است. مقاوم‌‌سازی ساختمان در علم مهندسی عمران به مفهوم بالابردن مقاومت یک سازه در برابر نیروهای وارده است. امروزه از این اصطلاح بیشتر در مورد نیروی زلزله استفاده می‌شود. از دیدگاه علمی، مقاوم‌‌سازی واژه کاملاً درستی برای این منظور نیست. چرا که منظور از اصطلاح «مقاوم‌سازی» به‌طور قطع بالابردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست بلکه منظور بهبود عملکرد اجزاء در برابر نیروی زلزله است. به همین دلیل اصطلاح «بهسازی» و در حالت خاص برای نیروی زلزله، «بهسازی لرزه‌ای» اصطلاح درست‌تری است. به‌طورکلی مقاوم‌‌سازی زیرمجموعه بهسازی لرزه‌ای و یکی از روش‌های آن می‌باشد.

رعایت مقررات ملی ساختمان توسط شرکت‌های پیمانکاری و سازمان‌های نظام‌مهندسی نیز باید از شکل تشریفاتی فعلی به یک الزام تبدیل شود. توسعه فناوری‌های مناسب برای ساخت بناهای سبک، مقاوم و هماهنگ با اقلیم و شرایط بومی کشور از جمله مواردی است که باید در حوزه ساخت‌وساز کشور مورد توجه خاص قرار گیرد و شرایطی فراهم شود تا از تمامی متخصصین دانشگاهی و اجرائی که با این هدف نسبت به طراحی و ابداع مصالح و روش‌های اجرای نوین ساختمان اقدام می‌کنند، حمایت‌های مادی و معنوی مناسب صورت گیرد.

نکته دیگر اینکه برنامه‌ریزی و سرمایه‌گذاری در احیا و مقاوم‌‌سازی بافت فرسوده شهرها به‌مراتب ساده‌تر و کارآمدتر از پیگیری طرح‌های جدید توسعه شهری است. اگر بافت فرسوده شهرها (به‌ویژه صدها هکتار بافت شهری پرخطر در تهران، کرج، اصفهان، مشهد، تبریز، شیراز و کرمان) تخریب و ظرفیت اسکان جمعیت بیشتر در واحدهای مسکونی مقاوم‌تر فراهم شود، دیگر نیازی به رفع مشکلات حاشیه‌نشینی و ارائه امکانات رفاهی به سکونت‌گاه‌های حومه‌ای نیست. به نظر می‌رسد وزارت

راه و شهر‌سازی در دوره مدیریتی جدید باید روی این موارد تأمل بیشتری داشته باشد تا امکان تحقق وعده‌های دولت سیزدهم در حوزه مسکن فراهم شود.

زلزله تهران، ۲۵ سال انتظار کشیدم!

فریبرز ناطقی الهی استاد نمونه کشور در مهندسی سازه، زلزله و مدیریت بحران و بنیان‌گذار مقاوم‌‌سازی و مدیریت بحران در ایران می‌گوید: «برای انجام ابتدایی‌ترین اقدامات مقابله با زلزله تهران ٢٥ سال انتظار کشیدم! الحمدلله که بالاخره شد، ولی اصل برنامه‌ها زمین‌مانده است. موضوع مهم فرماندهی شهر تهران در بحران‌های بزرگ مثل زلزله را در اواسط دهه ٧٠ تعیین و ساختار لازم را تعریف کردم، ولی با تأخیر ٢٥ ساله بالاخره دولت محترم چند روز پیش قبول کرد؛ چرا ٢٥ سال تأخیر؟ واقعاً نمی‌دانم!»

وی در ادامه می‌گوید: «اواسط دهه ٧٠ تحقیقی برای مرکز مطالعات شهرداری تهران در قالب طرح مدیریت بحران زلزله تهران انجام دادم و سپس این طرح به‌عنوان الگوی مدیریت بحران کشور در دستور کار مجلس محترم در سال ١٣٨٤ قرار گرفت. در این ساختار شهردار تهران را به‌عنوان مدیر بحران شهر تهران در نظر گرفتم که در ستاد و شورای‌ عالی مدیریت بحران به‌عنوان مسئول تهران حضور یابد. چند روزی است که بالاخره بعد از

٢٥ سال انتظار، شهردار تهران به‌عنوان جانشین

وزیر کشور در ستاد بحران تهران انتخاب شد. کمی پیش هم چند توصیه ٣٠ سال پیش نگارنده در شهرداری مصوب شد. همین‌طور طرح تشکیل کمیته زبدگان شهری که شهردار آن را نخبگان شهر نامیده و هدایت آنها را متعاقباً خواستار شد و موارد دیگر.»

وی در ادامه می‌گوید: «تمام برنامه‌ها و اقدامات لازم را بنده به‌صورت مکتوب در گزارشات کامل در اختیار مسئولین و آحاد مردم قرار‌ داده‌ام، به هر اسمی، به نام هر ارگانی به اقبال هر مسئولی، بدون آوردن کوچک‌ترین نامی از بنده حقیر، صاحب‌اختیار هستید. فقط انجام دهید. این تصمیمات مصوب جدید فقط «مقدمات» هستند. توجه بفرمایید برای اصل برنامه‌ها سی‌سال دیگر برای کشف مطالب ٦٠ سال قبل، وقت نخواهیم داشت. می‌ترسم برای زلزله تهران دیر شود، اگر نشده باشد.»

بهسازی لرزه‌ای

متأسفانه اغلب ساختمان‌های ما در برابر زلزله مقاوم نیستند و هر بار با وقوع زمین‌لرزه این پرسش‌ها که چند درصد ساختمان‌ها و خانه‌ها ایمن نیستند؟ توسط رسانه‌ها مطرح می‌شود، اما بعد از مدتی فراموش می‌شود. در همین زمینه رئیس ‌اسبق مرکز تحقیقات مسکن وزارت راه و شهر‌سازی با اشاره به پدیده ساختمان‌های نوساز اما فرسوده، گفته 40 درصد ساختمان‌های تهران در برابر زلزله مقاوم نیستند.

وقتی از مصالح نامرغوب و شیوه‌های ساخت نادرست برای ساخت مسکن استفاده کنیم، قطعاً درون ساختمان‌ها فرسوده می‌شوند و سریع‌تر از بین می‌روند. مسئله مهم در نگهداری و طول عمر ساختمان‌های ساخته شده، تأسیسات ساختمان‌ها به‌خصوص بحث تأسیسات مکانیکی مثل آب است. اگر از لوله‌ها، تجهیزات مناسب و با اتصال خوب و یا از تجهیزاتی استفاده کنیم که اطلاع از نشت آب را دقیق اعلام کنند، قطعاً ساختمان‌ها طول عمر بالاتری خواهند داشت.

رضا بیگ‌لو یک مهندس زمین‌شناسی ساختمانی (تکتونیک) برایمان توضیح می‌دهد: «مقاوم‌‌سازی ساختمان به مفهوم بالابردن مقاومت یک سازه در برابر نیروهای وارده است. امروزه از این اصطلاح بیشتر در مورد نیروی زلزله استفاده می‌شود. از دیدگاه علمی، مقاوم‌‌سازی واژه کاملاً درستی برای این منظور نیست، چرا که منظور از اصطلاح «مقاومت ‌سازی» به‌طورقطع بالابردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست، بلکه منظور بهبود عملکرد اجزاء در برابر نیروی زلزله است. به همین دلیل اصطلاح «بهسازی» و در حالت خاص برای نیروی زلزله، «بهسازی لرزه‌ای» اصطلاح درست‌تری است. به‌طورکلی مقاوم‌‌سازی زیرمجموعه بهسازی لرزه‌ای و یکی از روش‌های آن است.»

وی در ادامه می‌گوید: «مقاوم‌‌سازی ساختمان‌ها مخصوصاً در کلان‌شهرهایی مانند تهران اهمیت بسزایی دارد، نداشتن استحکام کافی در ساختمان‌های سر به فلک کشیده در شهرهای پرجمعیت می‌تواند فاجعه‌آفرین باشد. بر همین اساس روش‌های نوین مقاوم‌‌سازی ساختمان‌ها در برابر زلزله مورد توجه قرار گرفته است و همواره در بهینه‌‌سازی این امر تلاش می‌شود.»

تقویت سازه‌های پیشین با شیوه‌های نوین

در مقایسه با ساختن یک سازه جدید، تقویت سازه موجود حتی می‌تواند پیچیده‌تر باشد، زیرا شرایط سازه‌ای از قبل ثابت شده است. علاوه‌بر این همواره دسترسی به نواحی که نیاز به تقویت سازه دارند ساده نیست. روش‌های مرسوم استفاده شده به‌عنوان تکنیک‌های تقویت ساختمان در برابر زلزله و بارهای ثقلی مرده و زنده، نظیر انواع مختلف پوشش‌های‌های مسلح (نظیر ژاکت فولادی و ژاکت بتنی)، شاتکریت، کابل‌های پس تنیدگی قرار گرفته در خارج از سازه و استفاده از صفحات و ورق‌های فولادی مقید شده به سازه، معمولاً نیاز به فضای زیادی دارند و اغلب در برابر شرایط محیطی نیز آسیب‌پذیر می‌باشند.

پیام مرشادی یک مهندس ساختمان برایمان توضیح می‌دهد: «حرکت استمراری علم در عرصه مهندسی سازه و مهندسی زلزله موجب شده است تا برای بهسازی و مقاوم‌‌سازی ساختمان و سازه در سال‌های اخیر از روش‌های نوین و مصالح جدیدی بهره گرفته شود که در میان این فناوری‌ها، FRP (مصالح کامپوزیتی پلیمری تقویت شده با الیاف) از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است تا آنجا که به نظر برخی از متخصصان،FRP را باید مصالح هزاره سوم نامید که درهای جدیدی را پیش‌روی مهندسان سازه و ساختمان و نیز شرکت‌های مقاوم‌‌سازی گشوده است.

مطالعات مورد نیاز در این زمینه، به‌خصوص برآورد و تخمین آسیب‌پذیری سازه‌ها و ارائه راهکار برای مقاوم‌‌سازی و تقویت سازه‌ها جهت برآورده ساختن ضوابط موجود در آیین‌نامه‌های بارگذاری و زلزله کنونی که ساختمان موجود، مقاومت کافی در برابر نیروهای وارده ثقلی و زلزله را ندارد، در دستور کار محققین قرار دارد.»

وی در ادامه می‌گوید: «برای مقاوم‌‌سازی ساختمان‌هایی که قرار است تغییر کاربری بدهند یا طبقات سازه‌ای آن قرار است افزایش پیدا کند، باید توجه داشت که بارهای زنده، ضریب اهمیت ساختمان و همچنین سطح عملکرد ساختمان تغییر پیدا می‌کند در نتیجه نیاز به طراحی مجدد سازه و تعیین سطح عملکرد آن توسط شرکت مقاوم‌‌سازی می‌باشد.

همچنین مقاوم‌‌سازی ساختمان‌هایی که اعضای سازه‌ای آن شبیه تیرها، ستون‌ها و سقف‌ها دچار خوردگی و پوسیدگی شده باشند یا ساختمان‌هایی که در اثر ضعف سازه‌ای، ترک‌هایی در سازه‌های بتنی و یا ترک‌ها و اعوجاج و لهیدگی در المان‌ها و جوش سازه‌های فولادی مشاهده می‌گردد، می‌توان با روش‌های مقاوم‌‌سازی نوین

(مصالح کامپوزیتی پلیمری تقویت شده با الیاف) بهره

برد.

ساختمان‌هایی که در حین ساخت خطاهای اجرایی باعث بروز ضعف سازه‌ای در آنها شده است، نظیر کیفیت و اجرای نامناسب بتن‌ریزی، عدم کارگذاری دقیق میلگرد در اجزای سازه‌ای در ساختمان‌های بتنی، مقاومت پایین بتن و استفاده از مصالح نامرغوب در سازه‌های بتن‌آرمه و عدم جوشکاری نامناسب و غیرقابل‌قبول در سازه‌های فولادی را نیز می‌توان با روش‌های مختلف مقاوم‌‌سازی کرد.»

توجه به اصول و مصالح معماری بومی

مرتضی رحیمی یک شهروند تهرانی صراحتاً می‌پرسد: «در مورد میزان مقاومت بناها و به طور کل ساختمان‌هایی که توسط- نه لزوماً کارشناس و مدرس دانشگاه و...- بلکه بیشتر جنبه تجربی دارند و معمارهایی که از سنین تقریباً کودکی در امر ساخت‌وساز به‌نوعی دخیل بوده‌اند و زیر نظر استاد تجربی تعلیم دیده‌اند و از بهترین مصالح بومی در منطقه استفاده کرده‌اند، نظر مهندسین عمران چیست؟ ساختمان‌هایی که در آنها به طور مثال به‌جای تیرآهن ۱۴ از ۱۶ استفاده شده یا در راه‌پله‌ها به‌جای ۱۶ از ۱۸ استفاده شده است. در قسمت زیر ساختمان به ‌قول ‌معروف به‌اندازه کل بنای آن ساختمان از سیمان و بتن و آهن‌آلات مناسب برای پی‌ریزی و بتن‌ریزی شده‌اند. آیا می‌توان گفت، این بناها به‌مراتب بهتر از بناهای جدیدالاحداثی است که متأسفانه توسط افراد سودجو و غیره ساخته می‌شوند و اصولی نیستند. برایم سؤال شده که آیا این نوع سازه‌ها با سایر سازه‌ها از لحاظ مقاومت فرق دارند یا خیر؟»

دکتر اسماعیل ضرغامی درباره معماری بومی و اهمیت توجه به آن توضیح می‌دهد: «معماری بومی نوعی از معماری است که بر اساس نیازهای محلی، مصالح در دسترس، سنت‌ها، ارزش‌ها و باورهای مردم بومی و توسط خود آنها ساخته شده است.

معماری بومی در طول زمان با بازتاب زمینه‌های زیست‌محیطی، فرهنگی، فناورانه (تکنولوژیکی)، اقتصادی و تاریخی‌اش تکامل ‌یافته است. سازندگان این معماری مردم بومی هر منطقه بوده‌اند، بنابراین بیشتر از هرکس دیگری از شرایط اقلیمی، اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی محیط خود آگاهی داشته‌اند. با پیشرفت فناوری و جایگزین شدن ماشین‌ها، این دیگر خود مردم نبودند که بناهایشان را می‌ساختند. پس خیلی از مسائل که در معماری بومی اهمیت داشتند، در معماری دوره مدرن نادیده گرفته شدند.»

وی در ادامه می‌گوید: «تمام شکل‌های معماری بومی، برای رفع نیازهای مردم، و انطباق با ارزش‌ها و روش زندگی مردم که فرهنگ تولیدکننده آن‌هاست، ساخته شده‌اند. فناوری موجب شده است که تفاوت‌های فرهنگی، اقلیمی و بومی محیط کم‌رنگ‌تر شوند و حتی در مواردی از بین بروند. بناها در نقاط گوناگون کشورها شبیه هم اجرا شوند و چندان تفاوتی با هم نداشته باشند، این موضوع موجب تقلیل کیفیت فضاها و تضعیف هویت فضاها و یا حتی ازبین‌رفتن آنها شده است. خانه بلافصل‌ترین فضای مرتبط با انسان است که به طور روزمره بر انسان تأثیر می‌گذارد و از آن تأثیر می‌پذیرد. توجه به کیفیت و مقاومت بنا نیز همواره باید مدنظر قرار داشته

باشد.»