طبقه نرم و نحوه مقاومسازی آن در برابر زلزله

ساختمان های با طبقه نرم،ساختمان هایی هستند که طبقه زیرین آنها سختی لازم را نداشته و سختی آنها کمتر از طبقات بالایی میباشد و در برابر زلزله بسیار آسیب پذیر میباشند.
طبقه نرم در ساختمان ها به دلیل تعداد زیاد دهانه های آزاد در طبقه پایینی ایجاد میشود.
دلیل ساخت تعداد زیاد دهانه آزاد در طبقات پایینی معمولا ایجاد فضای مناسب برای پارکینگ اتومبیلها و یا ایجاد کاربری های تجاری مثلا مغازه در طبقات پایینی است.
چنین ساختمانهایی بیشتر در مقابل نیروهای جانبی آسیب پذیر خواهند بود. زمانی که طبقه پایینی تخریب میشود, طبقات بالایی بصورت ساندویچی بر روی آن میریزند و سقفها بر روی هم قرار گرفته که باعث له شدن ساکنین زیر بار سقف میشود.

تفاوت طبقه نرم با طبقه ضعیف

-طبقه نرم به طبقه ای گفته می شود که سختی جانبی در طبقه ی مذکور از ۷۰ درصد سختی جانبی طبقه روی خود کمتر باشد . همچنین در طبقه ای که سختی جانبی آن از ۸۰ درصد متوسط سختی سه طبقه روی خود کمتر باشد طبقه را طبقه نرم می نامیم.
-طبقه ضعیف به طبقه ای اطلاق می شود که مجموع مقاومت جانبی طبقه مذکور از ۸۰ درصد مقاومت جانبی طبقه روی خود کمتر باشد . مقاومت جانبی هر طبقه برابر است با مجموع مقاومت جانبی کلیه ی اجزای مقاومی که در برابر برش طبقه مقاومت از خود نشان می دهند .

مقاومت و سختی جانبی از عوامل کلیدی در مقاوم سازی ساختمان هادربرابر زلزله هستند. در ساختمانهای با طبقه نرم اعضای باربر جانبی یا از اول طراحی و اجرا نشده اند و یا کافی نمی باشند.
مقاوم سازی ساختمان های با طبقه نرم در برابر زلزله, به موارد ذکر شده می پردازد و باعث میشود ساختمانها پس از زلزله دچار آسیب کمتری شوند.

عملیات مقاومسازی ساختمانهای با طبقه نرم در برابر زلزله:

اولین قدم برای مقاومسازی ساختمانهای با طبقه نرم آنالیز سازه برای مشخص کردن بهترین راه مقاومسازی است. مهندسین سازه باید فاکتورهای متعددی را برای تشخیص بهترین راه مقاومسازی در نظر بگیرند. نه تنها باید مطمئن شوند که سازه به میزان لازم مقاومسازی شده است بلکه باید کمترین تاثیر را در بهره برداری سازه داشته باشد. مثلا مطمئنا با پر کردن تمامی بازشوهای طبقه های پایین توسط بادبند و یا دیوارهای باربر مشکل طبقه نرم حل خواهد شد اما آیا اینکار عاقلانه است؟! در عوض مهندسین روشهای متعدد دیگری را برای اینکار در نظر میگیرند.

یکی از روشهای رایج برای این موضوع مقاوم کردن دیوارهای موجود است, اضافه کردن دیوارهای برشی و یا حتی قابهای فولادی در نواحی نرم ساختمان.  برای مقاوم کردن دیوارهای موجود مثلا دیوارهای خشک (Drywall) توسط دیوارهای باربر جایگزین میشوند. مهار کردن دیوارها در فونداسیون نیز قسمتی از همین مقاومسازی است. اضافه کردن دیوارهای برشی (دیوارهایی که در برابر بارهای جانبی مقاومت میکنند) نیز میتواند بسیار موثر باشد. البته در صورتی که با بهره وری ساختمان مداخله ای نداشته باشند که در اینصورت شاید استفاده از قابهای فولادی بهترین راه حل باشد. حتی با این وجود که نصب قابهای فولادی بسیار پر دردسرتر خواهد بود.

مقاومسازی ساختمانها به معنای ضد زلزله کردن آنها نیست بلکه تنها امن کردن این ساختمانهاست. یعنی پس از زلزله سازه پابرجا باقی بماند و امنیت جانی ساکنین مهیا شود. حال ممکن است ساختمان دیگر امکان بهره برداری نداشته باشد. با این وجود یک ساختمان مقاومسازی شده مطمئنا استانداردهای یک ساختمان طراحی شده برای زلزله را نخواهد داشت.

با توجه به راهنمای مقاومسازی ساختمانهای با طبقات نرم در برابر زلزله, طبقات نرم باید حداقل ۸۰% مقاومت طبقات بالایی خود را داشته باشند. که البته این مقدار برابر است با ۶۰% مقاومت لازم برای ساختمانهای جدید.

برخی از دلایل ایجاد طبقه نرم:

۱- داشتن بازشوهای زیاد در طبقه

۲- ارتفاع  زیادتر یک طبقه نسبت به دیگر طبقات

 ۳- عدم مقاومت المانهای باربر جانبی در طبقه

اگر تصاویر زلزله بم را دیده باشید ساختمانهای زیادی را با طبقه نرم مشاهده خواهید کرد که تخریب شده اند. این موضوع در تصاویر زلزله وان ترکیه و همچنین در بیشتر زلزله های جهان نیز مشاهده میشود. پس با توجه به میزان خساراتی که به دلیل ایجاد طبقه نرم بوجود می آید آیا راه منطقی پیشگیری از آن نیست!؟ نه تنها باید ساختمانهای جدید مناسب طراحی شوند تا طبقه نرم در آنها ایجاد نشود بلکه باید ساختمانهای قدیمی نیز در برابر این خطر مقاومسازی شوند.

طبقه نرم : مطابق بند 6-7-1-8-1-2 – ب مبحث ششم طبقه نرم به طبقه ای گفته می شود که سختی جانبی در طبقه ی مذکور از 70 درصد سختی جانبی طبقه روی خود کمتر باشد . همچنین در طبقه ای که سختی جانبی آن از 80 درصد متوسط سختی سه طبقه روی خود کمتر باشد طبقه را طبقه نرم می نامیم .

طبقه ضعیف : مطابق بند 6-7-1-8-1-2 – پ مبحث ششم طبقه ضعیف به طبقه ای اطلاق می شود که مجموع مقاومت جانبی طبقه مذکور از 80 درصد مقاومت جانبی طبقه روی خود کمتر باشد . مقاومت جانبی هر طبقه برابر است با مجموع مقاومت جانبی کلیه ی اجزای مقاومی که در برابر برش طبقه مقاومت از خود نشان می دهند .