زلزله و بهسازی لرزه ای ساختمانها
در شماره های قبل نشریه به کلیاتی درباره نحوه رخداد زلزله ها ،انواع امواج حاصل از وقوع زلزله ونیز پروسه رخداد لرزه ای شامل پیش لرزه، زلزله اصلی و پس لرزه پرداخته شد تا مفاهیم پایه ای زلزله برای خوانندگان محترم روشن شود. در این شماره وارد بحث بهسازی لرزه ای ساختمانها می شویم که برای جلوگیری یا کاهش صدمات وارده بر سازه های ساختمانی ناشی از زلزله امری حیاتی محسوب می گردد. بهسازی لرزه ای از لحاظ مفهومی یعنی این که چگونه ساختمانهای بهتری طراحی و بسازیم که دارای مقاومت بیشتری در برابر زلزله باشند . بدین منظور نیاز به تدوین آیین نامه های ساختمانی تحت عنوان دستورالعمل وآیین نامه بهسازی لرزه ای می باشد. در حالت کلی می توان گفت برای داشتن عملکرد مناسب لرزه‌ای ساختمانها دربرابر زلزله به ۳ نوع دستورالعمل و آیین‌نامه نیازاست . نوع اول در مورد ساختمان‌هایی مورد نیاز است که قرار است ساخته شوند. نوع دوم در مورد ساختمانهای موجود و نوع سوم در مورد ساختمان‌هایی که در زلزله صدمه دیده‌اند. در مورد ساختمان‌هایی که قرار است ساخته شوند، یک مزیت نسبی وجود دارد وآن اینست که در این حالت طراح قادر است مشخصات مصالح، هندسه ساختمان و جزئیات اجزای تشکیل‌دهنده ساختمان را به نحوی تعیین کند که نه تنها با آخرین یافته‌های علمی و تجربی مطابقت داشته باشد بلکه با نظارت و اجرای مناسب بتوان امید داشت که ضوابط طراحی تا حد استانداردهای لازم تحقق یابند، در حالی که در مورد بهبود بخشیدن به رفتار لرزه‌ای یک ساختمان موجود محدودیت‌های زیادی موجود است. لذا دستورالعمل‌ها و آیین‌نامه‌های بهبود لرزه‌ای رفتار ساختمانهای موجود، مفصل‌تر و پیچیده‌تر از دستورالعمل‌ها و آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای ساختمانهای جدید هستند.در مورد بررسی ساختمان‌هایی که زلزله را تجربه کرده و احیانا صدمه دیده‌اند نیز نحوه ارزیابی و تشخیص وضعیت آن با ساختمانهای جدید یا موجود متفاوت است و دستورالعمل‌ها و آیین‌نامه‌های خاص خود را می‌طلبد.
اصولا فلسفه طراحی لرزه‌ای ساختمانها بر این اصل استوار است که در زلزله طرح (که عموما زلزله‌ای با دوره بازگشت ۴۷۵ سال می‌باشد) نمی‌توان از ساختمان انتظار عملکرد بی‌آسیب داشت. این موضوع به این مفهوم است که در زلزله شدید با دوره بازگشت ۴۷۵ سال روش طراحی به نوعی است که ساختمان ایستایی خود را حفظ کند ولی ممکن است متحمل آسیب‌های عمده سازه‌ای و غیرسازه‌ای شود و حتی پس از زلزله قابل استفاده نباشد. ریشه چنین فلسفه برخوردی آنجاست که طراحی یک ساختمان به نحوی که در زلزله شدید اصلا آسیبی نبیند از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست. بنابراین در طراحی لرزه‌ای ساختمانها وقوع خسارت قبول می‌گردد ولی نحوه ایجاد خسارت در ساختمان با اعمال ضوابط طراحی کنترل می‌شود. این ضوابط خاص، اصطلاحا ضوابط شکل‌پذیری نامیده می‌شوند. منظور از شکل‌پذیرکردن یک ساختمان آن است که اجزای سازه‌ای ساختمان طوری طراحی شوند که پس از آسیب‌دیدن بلافاصله دچار گسیختگی کامل نشود بلکه در عین ایجاد صدماتی مثل ترک‌خوردگی و خرابی ظرفیت تحمل بار موجود در خود را تا گسترش و توسعه بسیار زیاد این خرابی‌ها حفظ نمایند. درشماره های آتی به استاندارد ۲۸۰۰ ایران (آیین‌نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله) که اکنون ویرایش سوم آن در دسترس است و نیز در آیین‌نامه‌های طراحی ساختمانهای بتنی (آبا) و ساختمانهای فولادی (مبحث دهم مقررات ملی) خواهیم پرداخت به گونه ای که خوانندگان به طور ملموس بدانند در صورت طراحی و نیز ساختن ساختمان جدید یا لزوم تقویت ساختمانهای ساخت قبل در برابر زلزله چه تمهیدات لرزه ای بایستی اندیشیده شود تا مقاوم پذیری سازه ساختمانی در برابر زلزله تا حد امکان افزایش یابد.
دکتر علیرضا حاجیان پژوهشگر دانشگاه
