زلزله و اثرات آن بر روی ساختمان می تواند منجر به سقوط و ریزش آن وقوع فاجعه ای ویرانگر شود. این در حالی است که برخی از ساختمان ها در برابر زلزله به راحتی سقوط می کنند و برخی دیگر آسیب زیاد جدی نمی بینند. اما سوال اینجاست که علت سقوط ساختمان در زلزله چیست؟ چرا ساختمان ها در برابر زلزله دوام زیادی نمی آورند و به راحتی فرو می ریزند و باعث خسارت های جبران ناپذیر می شوند؟ آیا مشکل به زیر ساخت آنها مربوط می شود و یا مشکل از جای دیگری است؟ ما سعی کرده ایم در این مقاله از Hbboard، رایج ترین علت سقوط ساختمان در زلزله را بررسی کنیم.
چرا برخی از ساختمان ها هنگام زلزله فرو می ریزند؟
علت اصلی ریزش سازه ها در اثر زلزله اغلب به طراحی، ساخت و نحوه نگهداری از آنها مربوط می شود. اما عوامل دیگری هم می توانند در سقوط ساختمان ها در برابر زلزله موثر باشند که مهمترین آنها عبارتند از:
طراحی ضعیف ساختمان
طراحی ضعیف، یکی از علل اصلی سقوط ساختمان در برابر زلزله است. به خصوص ساختمان هایی که به طور اصولی در برابر زلزله مقاوم سازی نشده اند، احتمال ریزش و سقوط آنها در زلزله زیاد است و به راحتی فرو می ریزند. طراحی ضعیف ساختمان ها حتی می تواند به استفاده از مصالح بی کیفیت و روش های ساخت و ساز غیر استاندارد هم ارتباط پیدا کند.
ساخت و ساز ضعیف
یکی دیگر از دلایل ریزش ساخت و ساز ضعیف است و زمانی که ساختمان ها طبق نقشه و طراحی اصولی ساخته نشوند، رخ می دهد. به عنوان مثال، اگر فونداسیون ساختمانی به درستی حفر نشده باشد یا ساختمان به درستی مقاوم سازی نشده باشد، احتمال ریزش آن در هنگام زلزله بیشتر است.
نحوه نگهداری ضعیف و نادرست
سومین علت فروپاشی سازه، نگهداری ضعیف است. چون عدم نگهداری مناسب ساختمان ها می تواند منجر به ضعیف تر شدن و آسیب پذیری بیشتر آنها شود. به طور مثال هر گونه ترک خوردگی در فونداسیون می تواند احتمال سقوط و ریزش ساختمان در برابر زلزله را تا حدود زیادی افزایش دهد.
روان شدن خاک
یکی دیگر از علت سقوط ساختمان ها در برابر زلزله، روان شدن خاک (روان گرایی خاک) است. در برخی شرایط احتمال سست شدن خاک و اشباع آن از آب وجود دارد. در این شرایط خاک ممکن است استحکام و سفتی خودش را به طور موقت از دست بدهد. اما وقوع زلزله در این خاک ها می تواند منجر به سقوط ساختمان شود. این وضعیت به عنوان شکست زمین زلزله شناخته می شود و متاسفانه امکان وقوع آن حتی در زلزله با ریشتر های کم هم وجود دارد. چون می تواند با خسارت های جانی و مالی زیادی همراه باشد.
این در حالی است که ساخت و ساز بر روی خاک های سست و روان پذیر می تواند اثر لرزه ای را بیشتر کند و احتمال بروز خسارت های ناشی از آن را تا حدود زیادی افزایش دهد. به خصوص نواحی های نزدیک به خطوط گسل یا مجاورت با شیب های تند بیشتر در معرض این وضعیت قرار دارند و احتمال هر گونه فرونشست زمین و ریزش و سقوط ساختمان در این مناطق بیشتر است. برای همین بررسی خاک یک منطقه برای اجرای تکنیک های طراحی فونداسیون مناسب به منظور پیشگیری از خسارت های زلزله بسیار مهم است.
فقدان ضوابط مقاوم سازی لرزه ای و ساختمان
در مناطق مستعد زلزله، اجرا و اجرای قوانین و مقررات ساختمانی مقاوم برای تضمین ایمنی سازهها ضروری است. با این حال، فقدان ضوابط سختگیرانه یا عدم رعایت مقررات موجود می تواند احتمال ریزش ساختمان را به میزان قابل توجهی در هنگام رخدادهای لرزه ای افزایش دهد. بسیاری از ساختمانهای قدیمیتر قبل از ایجاد استانداردهای طراحی لرزهای مدرن ساخته شدهاند که آسیبپذیرتر میشوند. مقاومسازی این سازهها برای افزایش مقاومت لرزهای آنها از طریق اقدامات مقاومسازی و رعایت قوانین ساختمانی فعلی در به حداقل رساندن خطرات ریزش ضروری است.
کوتاه بودن ستون ها
یکی دیگر از علل رایج سقوط ساختمان ها در زلزله، کوتاه بودن ستون ها است که باعث خرابی سازه های ساختمانی می شود. ستون کوتاه نوعی ستون است که ارتفاع آن به میزان قابل توجهی کمتر از سایر ستون ها است. برخی از عواملی که ممکن است در کوتاه شدن ستون ها و اثر آنها بر سازه های ساختمانی تاثیر داشته باشند، عبارتند از:
- ساخت تیر در ارتفاع متوسط ستون ها
- ساخت دیوارهای جداکننده آجری/بلوکی در کنار ستون ها
- ساختمان سازی در زمین شیب دار. ارتفاع ستون در سمت بالایی شیب کاهش می یابد.
اثر ستون کوتاه در هنگام وقوع زلزله زمانی رخ می دهد که طول برخی از ستون ها در یک طبقه مشخص کاهش پیدا می کنند. این وضعیت باعث می شود که نیروی برشی بین ستون های کوتاه نسبت به سایر ستون ها بیشتر و در نهایت منجر به فروریختن ساختمان ها شود. برای مقاوم سازی ساختمان ها و پیشگیری از وقوع سقوط آن باید این ستون ها شناسایی و مستحکم شوند.
شکل پذیری نامناسب
شکل پذیری سازه عامل بسیار مهمی است که در طراحی سازه ها برای مقاوم سازی ساختمان ها مورد توجه قرار می گیرد. چون هر گونه ساختار و شکل پذیری ناکافی در ساختمان ممکن است هنگام وقوع زلزله انرژی بیشتری را جذب کند. این وضعیت می تواند خطر ریزش و سقوط ساختمان در برابر زلزله را تا حد زیادی افزایش دهد.
شکل پذیری سازه ها باید توسط معماران و پیمانکاران کاملا کنترل شود. در صورت استفاده از بتن مسلح برای ساخت سازه های ساختمانی باید دستورالعمل های مربوط به نحوه استفاده از آنها به طور کامل رعایت شود. چون هر گونه شکل پذیری نامناسب در بین اتصالات مربوط به تیر و ستون، ستون و فونداسیون می تواند باعث خرابی و ریزش سازه در هنگام زلزله شود.
یکی از عوامل موثر در شکل پذیری مناسب سازه ها استفاده از مصالح ساختمانی مقاوم در برابر زلزله است. بدون شک هر چه مصالح استفاده شده در ساخت خانه ها انعطاف پذیری بیشتری داشته باشند، مقاومت بیشتری در برابر زلزله خواهند داشت.
استحکام و طراحی سازه ناکافی
یکی از عوامل کلیدی موثر در ریزش ساختمان در هنگام زلزله، فقدان مقاومت سازه و طراحی مناسب است. ساختمان ها باید طوری مهندسی شوند که در برابر نیروهای جانبی و حرکات زمینی ناشی از فعالیت لرزه ای مقاومت زیادی داشته باشد. این در حالی است که عوامل مختلفی می توانند منجر به کاهش مقاومت ساختمان در برابر این نیرو ها شوند، از جمله:
- شیوههای ساخت و ساز ناکافی
- استفاده از مصالح نامرغوب
- طراحی ساختاری ضعیف
- عناصر تقویت کننده ناکافی
- اتصالات ضعیف و توزیع نامناسب بار ساختمان
از مصالح ساختمانی نوینی که مقاومت بسیار زیادی در برابر زلزله و حتی آتش سوزی دارد، پانل های پیش ساخته هستند که باتوجه به ویژگی و مزیت های زیادی که دارند کاربرد آنها رواج زیادی پیدا کرده است. آنها علاوه بر مزایای مختلف در مقاوم سازی ساختمان در عایق بندی کف و دیوار های داخلی کاربرد های زیادی دارند.
بی نظمی پلان و سفتی
یکی از عوامل موثر در مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله بحت نظم پلان و سختی است. حتی بیشترین تاثیر را بر روی چیدمان و زیبایی ظاهری یک ساختمان دارد. اما بی نظمی سختی و پلان می تواند یکی از علت اصلی سقوط ساختمان در برابر زلزله باشد.
بی نظمی سختی پلان در ساختمان ها زمانی رخ می دهد که عناصر پایداری جانبی ساختمان خارج از مرکز آن قرار می گیرند. این شرایط می تواند باعث ایجاد یک واکنش پیچشی در ساختمان (عمل پیچشی) شود. هرچه فاصله بین مرکز جرم و مرکز سختی بیشتر باشد، پاسخ پیچشی شدیدتر خواهد بود. حتی می تواند باعث ریزش ساختمان در حین وقوع زلزله شود.
سخن آخر
ریزش ساختمان ها در هنگام زلزله موضوع پیچیده ای است که عوامل زیادی می توانند منجر به بروز آن شوند. استحکام و طراحی ناکافی سازه، آسیب پذیری سازه های غیر مهندسی، شرایط خاک، و عدم وجود مقاوم سازی لرزه ای و آیین نامه های ساختمانی، همگی در سقوط و ریزش ساختمان در هنگام وقوع زلزله نقش دارند. بهترین راهکارها برای کاهش این خطرات و پیشگیری از سقوط ساختمان و خسارت های ناشی از آن در زلزله مقاوم سازی ساختمان و رعایت اصولی دستورالعمل های ساخت و ساز و استفاده از مصالح ساختمانی نوین و مقاوم در برابر زلزله مانند پانل های پیش ساخته است.
منابع:
https://www.structuralguide.com/collapse-due-to-earthquake/