به طور کلی سازه یک مقاوم سازی ساختمان از دو بخش اصلی تشکیل شده است: اجزای سازه ای و غیر سازه ای که برای ارزیابی لرزه خیزی کامل یک ساختمان باید هر یک از اجزاء به طور کامل مورد تجزیه و تحلیل و ارزیابی قرار گیرند و در هنگام وقوع زلزله خود را نشان دهند. مقاومت لازم و کافی بر اساس عملکرد مورد نظر، اما عدم ایمنی در اجزای غیرسازه ای مناسب باعث خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری شده است و رفتار اجزای غیرسازه ای و نقش آنها در هنگام زلزله مهم و ضروری است. پیشگیری از ساخت و ساز و خطرات آن کمتر از ایمنی سازه ساختمان نیست.

 ایران کشوری زلزله خیز است، بنابراین ایمنی سازه ها و اجزای غیرسازه ای باید در یک عملیات مشترک و دو طرفه مورد توجه قرار گیرد اما نه تنها در فرهنگ عمومی، بلکه در فرهنگ کارشناسان و مهندسان به اجزای سازه ای توجه نمی شود.غیر سازه ای در ساختمان شامل الحاقات، به سازه ساختمان می شود. این قطعات برای استفاده و کاربری مشخص از محوطه های ساختمانی در یک مکان مشخص نصب و ثابت می شوند که هدف در اینجا شناسایی این اجزا و امکانات اطمینان از شرایط ایمنی در ساختمان ها در هنگام زلزله است.

 ایمن سازی چیست؟ آیا تقویت بهتر است؟ چه تفاوت هایی دارند؟ "تقویت" یعنی افزایش استحکام تمام یا بخشی از ساختمان به این معنا که بتواند نیروی بیشتری را تحمل کند، در واقع ساختمان در برابر زلزله های بزرگتر فرو نریزد! «ایمن سازی» به معنای اقدام برای اطمینان از حداقل بودن محیط ساختمان (ایمنی جانی برای ساکنین) در هنگام زلزله، در حین یا پس از ساخت و ساز و در حین بهره برداری و استفاده از ساختمان است.

در مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای ، ما مستقیماً به اتفاقی که برای ساختمان می افتد کاری نداریم، این ساکنین هستند که برای ما مهم هستند. اقداماتی که انجام می دهیم ممکن است ربطی به ساختار ساختمان نداشته باشد. تعداد ساختمان هایی که در زلزله برای ساکنین ایمن نیستند و تعداد ساختمان هایی که با وجود مقاومت کم از ایمنی پایینی برخوردار هستند.

 

1. تعاریف برخی از کلمات:

ایمن سازی: ایجاد یک محیط امن برای بقا

مقاوم سازی: افزایش مقاومت مسکونی در برابر زلزله، سیل، طوفان و هرگونه مشکل دیگر.

پی: پای ساختمان بر روی زمین

اتصال وقفه: فاصله ای که بین ساختمان های مجاور یا دو قسمت از ساختمان ایجاد می شود تا امکان حرکت نسبی آنها فراهم شود.

نیروهای اینرسی: نیروهای مورد نیاز برای غلبه بر تمایل یک جسم ساکن برای ثابت ماندن یا توقف یک جسم متحرک.

 

2. اهداف بررسی ایمنی اجزای غیر سازه ای

برای بیشتر ساختمان‌ها، اجزای غیرسازه‌ای همیشه بخش قابل توجهی از هزینه کل را تشکیل می‌دهند، بنابراین آسیب اقتصادی ناشی از آسیب به اجزای غیرسازه‌ای می‌تواند بسیار قابل توجه باشد. در واقع، در زلزله های اخیر، خسارات مالی منتسب به اجزای غیرسازه ای عموماً بیشتر از خسارات وارده به اجزای سازه ای گزارش شده است. از آنجایی که پایین ترین سطح ارزیابی یک ساختمان خوش ساخت، ایمنی ساکنان آن است، علاوه بر خسارات مالی، آسیب های ناشی از اجزای غیرسازه ای نیز می تواند جان ساکنان را به طور جدی به خطر بیندازد.

تلاش‌هایی برای کاهش خطرات لرزه‌ای انجام شد، اما تمرکز مهندسان صرفاً بر روی طراحی لرزه‌ای ساختمان بود و هدف اول کاهش این تهدید برای جلوگیری از ریزش ساختمان و هدف دوم جلوگیری از آسیب‌های جدی سازه‌ای بود.در این مدت توجه و تمرکز کمتری به عملکرد عناصر و اجزای غیر سازه ای ساختمان نسبت به طراحی سیستم سازه ای مقاوم در برابر زلزله شده است. ضوابط طراحی و بازیابی لرزه ای برای اجزای غیرسازه ای در آخرین مقررات و دستورالعمل ها یافت شده است.

 

 

3. اجزای سازه ای و غیر سازه ای ساختمان کدامند؟

مقاوم سازی اجزای سازه ای بخشی از ساختمان هستند که در برابر نیروهای گرانشی باد، زلزله و انواع دیگر بارها مقاومت می کنند.

اجزای غیر سازه ای به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند:

1) سیستم تاسیسات ساختمان 2) اجزای معماری ساختمان 3) اثاثیه ومبلمان

در اثاثیه ومبلمان بر خلاف دو دسته قبلی جزئی از ساختمان نیست و توسط ساکنین چیده می شود.

اجزای غیرسازه ای ساختمان عبارتند از دستگاه ها، تجهیزات، مبلمان، سیستم های لوله کشی، قطعات، سقف های کاذب، دیوارهای جداکننده، اجزا و عناصر الکتریکی و مکانیکی و غیره که در سه رشته ی تخصصی معماری، برقی و مکانیکی قرار دارند. تاسیساتی که در سه دسته و عملکرد زیر نقش مهمی دارند:

الف- تصرف مجدد ساکنین ساختمان برای استفاده مجدد پس از زلزله و استقرار بی وقفه آن
 ب- اطمینان از حفاظت و ایمنی ساکنین در هنگام زلزله و پس از آن
ج- کاهش خطرات جانبی در هنگام زلزله و پس از آن.

 

چه کسی باید ایمن سازی کند؟

ایمن سازی را همه باید انجام دهند.  هر کس در سطح دانش و اختیار خود این کار را می کند. پدر خانواده، رئیس اداره، رئیس کارخانه و رئیس شرکت یک سری وظایف دارند. مادر، مدیران و ... فرزندان خانواده، کارمندان، کارگران و غیره. مسئولیت های دیگری نیز وجود دارد. این وظایف متفاوت بیشتر ناشی از اختیارات و مسئولیت های افراد، سطح دانش و مسائل مالی است. دولت نیز وظایفی دارد، از جمله تامین امنیت ساختمان‌های دولتی و عمومی مانند بیمارستان‌ها و مدارس، و البته این از مسئولیت‌های افراد کم نمی‌کند. زیرا در هر صورت، اگر دولت نمی تواند کاری انجام دهد، مردم باید به فکر جان خود و سایر افراد تحت حمایت خود باشند.

در سال 1983، شورای اقتصاد سازمان ملل متحد مجموعه ای از معیارها را برای نوسازی به منظور افزایش حاشیه ایمنی، کاهش خطرات و آسیب پذیری های ناشی از زلزله و ارائه روش های مناسب برای تصمیم گیری مالکان و ساختمان ها در این زمینه، تدوین کرد. پس از ارائه این معیارها در سال های اخیر، تعدادی معیار برای ایمنی ساختمان های موجود و ساختمان های جدید توسط FEMA تهیه شده است.

این معیارها بر اساس عملکرد ساختمان ها است و سطوح عملکرد ساختمان ها را مشخص می کند. هر سطح عملکرد ساختمان ترکیبی از یک سطح عملکرد سازه ای و یک سطح عملکرد غیر سازه ای است که با بررسی اجمالی این مبحث بهتر است ابتدا به پیشینه موضوع و طرح در استاندارد FEMA مراجعه و ارائه شود. مثال‌های کلی برای کمک به تعیین اثرات و رفتار اجزای غیرسازه‌ای در هنگام زلزله اجزای غیرسازه‌ای در ساختمان شامل: 

لوازم جانبی اضافی برای سازه ساختمان هستند.این اجزا به طور جدانشدنی در یک مکان خاص برای استفاده و عملیات خاص از مناطق ساختمان نصب و ثابت می شوند.

 

4- معرفی اجرای غیر ساختاری استاندارد FEMA

این بخش از استاندارد FEMA در زمینه های ایمنی، پیشگیری از خطرات و نصب معماری، الکتریکی و مکانیکی اجزای غیر سازه ای در سطوح خطر زلزله بالا، متوسط و پایین، الزامات، جداول طبقه بندی، فرمول های مهندسی، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. پایه های اجزای غیرسازه ای، سطوح عملکرد، روش ها، شرایط ارزیابی، بازرسی، روش تحلیل و غیره را ارائه نموده است.

این بخش از استاندارد FEMA اجزای غیرسازه‌ای نصب شده در ساختمان را برای اهداف ایمنی، پیشگیری از خطرات و اصلاح پوشش می‌دهد و هدف آن فراهم کردن شرایط مناسب برای ساکنان ساختمان است تا بلافاصله پس از زلزله مستقر شوند و بدون آسیب دوباره مورد بهره‌برداری قرار گیرند. این در مورد نجات جان و کاهش خطر اجزای غیر ساختاری است.

مراکز تماس، اعلام حریق، دیزل ژنراتور، ترانسفورماتور، دیگ آب گرم، کولر و غیره. نیازها و الزامات عمومی برای اطمینان از عملکرد و عملکرد مناسب اجزای غیرسازه ای، مانند سیستم های دستگاه و تجهیزات برای تاسیسات الکتریکی و مکانیکی. استاندارد و نیازها و الزامات عمومی برای اطمینان از عملکرد این قطعات در این استاندارد مورد بحث قرار نگرفته است.

دامنه این استاندارد شامل ایمنی، پیشگیری از خطرات و ساخت ساختمان های جدید و موجود می باشد. چارچوب و طبقه بندی کلی این بخش از استاندارد FEMA به شرح زیر است و استاندارد FEMA اهداف زیر را برای ایمن سازی، جلوگیری از خطر و ساخت اجزای غیر سازه ای ساختمان دنبال می کند:

 

1. ارائه شرایط برای ارتقاء امنیت، پیشگیری از ریسک و ارتقاء اجزای غیر ساختاری

2. تعریف و تعیین اجزای غیر ساختاری حساس به شتاب و تغییر شکل در شرایط زلزله.

3. روش تعیین نیروهای موثر و تغییر شکل اجزای غیر ساختاری در زلزله.

4. روش های تعیین ساخت اجزای غیر ساختاری برای مقابله با اثرات مخرب زمین لرزه ها.

5. تعیین یک روش ارزیابی و زمینه های تعمیر و اصلاح شرایط اجزای غیر ساختاری برای مقابله با اثرات زلزله.

 

14 روش:

 

به منظور ارائه، جلوگیری و بهبود اجزای بدون ساختار ساختمان، استاندارد FEMA از مجموعه ای از روش های زیر برای دستیابی به اهداف ذکر شده در استاندارد استفاده می کند.

بخش اجزای سازنده از ساختمان ها در زمینه معماری، تاسیسات برق و تاسیسات مکانیکی .

1. سطوح زلزله در سه سطح تقسیم می شود: بالا، متوسطه و کم و تعیین اثرات زلزله ها در این سه سطح بر اجزای غیر ساختاری در ساختمان.

2. تعیین اجزای غیر ساختاری موثر برای نجات جان افراد ساکن در ساختمان در طول و پس از زلزله.

3. تعیین اجزای غیر ساختاری موثر برای کاهش حاصل از وقوع زمین لرزه ها

4. تعیین نحوه ارزیابی شرایط ساخت و ساز ساختاری ساختمان در طول و پس از زلزله.

5. تعیین شرایط ارتقاء و بهبود اجزای غیر ساختاری در ساختمان برای ارائه، پیشگیری و بهبود آنها

6. تجزیه و تحلیل نیازها و پایه های شرایط امنیتی، پیشگیری از ریسک و ساخت اجزای غیرساختاری

7. تحقیق در مورد اثر متقابل ساخت و ساز و اجزای غیر ساختاری یکدیگر در طول زلزله

8. تعیین و تعریف شرایط لازم برای پیوندها و محدودیت های لازم بین اجزای غیر ساختاری و ساخت و ساز

9. اجزای غیرقابل ساخت و پاسخ آنها به زمین لرزه

حرکات زلزله دارای سه اثر اصلی بر اجزای غیر ساختاری در ساختمان ها است که در حال حرکت یا نفوذ به وسیله ماهیت اجزای غیر ساختاری آسیب به اجزای غیر ساختاری به علت لغزش و جابجایی سازه یا برخورد در محل تماس دو سازه مجاور است.
رده دوم عناصر بین طبقه ای است که باید ویژگی های نسبی بین المللی را در نظر گرفته و عناصر غیر ساختاری داشته باشند.

10. آسیب پذیری اجزای غیر ساختاری

با توجه به تنوع اجزای غیر ساختاری، شکست و ضرر آنها نیز بسیار متنوع است.

مطالعات عملکردی اجزای غیر ساختاری

خسارات اقتصادی ساختمان ها شامل اجزای سازه ای و غیر سازه ای می باشد که هنگام محاسبه خسارت اقتصادی وجود خطر زلزله در محل مورد نظر باعث آسیب پذیری پاسخ خود سازه نسبت به سازه و اجزای غیر سازه ای و عدم قطعیت در هزینه جبران می شود.

ابتدا باید به نمونه هایی از این مضرات اشاره کرد تا ماهیت، شکل و تاثیر عدم ایمن سازی مناسب، انتخاب نادرست اقلام و اجزاء، در نظر نگرفتن راه حل های مناسب ایمن سازی حتی با هزینه های بالا را درک کرد. در مورد اجزاء و متعلقات غیر سازه ای که در ساختمان ها به دست می آید.

الف- در صورت وقوع زلزله، آلاینده ها، مشاغل غیربهداشتی و مواد منفجره در اثر آسیب به لوازم، تجهیزات و لوله کشی در محیط پخش یا تجمع یافته و باعث تخریب محیط زیست، آلودگی و آتش سوزی می شود. احتراق در هنگام زلزله، لوله های سوخت گاز و لوله های سوخت مایع به دلیل شکستن و نشت مواد قابل اشتعال و انفجار، محیط بسیار خطرناکی را برای آتش سوزی های مهیب و گسترده ایجاد می کنند.
یکی نحوه خاموش کردن آب، برق، دیگ و گاز را به اعضای خانواده آموزش دهید تا در صورت عدم حضور شما اقدام کنند.
عناصر غیر سازه ای را می توان توسط هر یک از ساکنان خانه ایمن کرد که عبارتند از:
11. کلیه پانل ها باید با وسایل بست مناسب به دیوار متصل شوند. از چسباندن عکس، ساعت، اشیاء تزئینی و غیره به محل خواب ساکنین خودداری کنید.
12. محل خواب دور از کتابخانه، کمد و میز تلویزیون باشد تا در هنگام زلزله بر سر ساکنان خانه نیفتد.
13. تخت تا حد امکان نزدیک پنجره نباشد. اگر تخت کنار پنجره قرار دارد، پنجره باید دارای پرده ضخیم باشد تا از پرتاب شدن شیشه های شکسته به داخل اتاق جلوگیری شود.
14. پنجره ها باید با چسب های مخصوص پوشانده شود تا در هنگام زلزله از ترک خوردن و ریختن شیشه به داخل اتاق ها جلوگیری شود.

 

آخرین کلام

در سازمان های بزرگ، بهتر است دستورالعمل های رسمی برای خرید، مونتاژ، ساخت و بهره برداری از اجزای غیر سازه ای تدوین شود تا کار معماران، مهندسان، طراحان داخلی، طراحان فضا، پیمانکاران و ساکنان قابل کنترل باشد. معمولاً در صورتی که نقشه های اجرایی ساخت ساختمان های جدید یا بازسازی ساختمان های موجود، اتصالات تكیه گاهی و موانع ویژه اجزای غیر سازه ای نشان داده و در مشخصات فنی قید نشده باشد، نمی توان از پیمانکار ساختمان یا نصاب قطعه انتظار داشت.