بلاگ

ارزیابی ظاهری ساختمان ها در هنگام خرید

پرسش ­های اصلی

آیا تا به­ حال به این پرسش‌ها فکر کردید که؛

1. ساختمانی که هم ­اکنون در آن زندگی می­ کنید تا چه­ اندازه ایمن است؟

2. ساختمانی که قصد خرید آن­ را دارید آیا ایمنی لرزه‌ای مطلوبی دارد یا شما احتمالاً سرمایه خود را به هدر خواهید داد؟

3. آیا اساساً راهی برای شناسایی ساختمان­ های موجود هست یا فقط باید به گفته‌های مشاور املاک اعتماد داشت؟

4. در هنگام وقوع زلزله چه راهبردی برای پناه ­گیری و فرار بایست اتخاذ نماییم؟

پیشگفتار

پرسش­ های مطرح شده در بخش پیشین همواره یکی از دغدغه­ های اصلی میان عامه مردم، مهندسین و صاحب­ نظران مدیرت بحران به­ شمار می­رود. کشورهای توسعه یافته که در نواحی لرزه ­خیز واقع شده ­اند از چندین دهه پیش در جستوجوی پاسخی واضح به پرسش­ های مطرح شده اقدام به تالیف استانداردها و روش­ هایی نمودند که براساس آن بتوان ساختمان ­ها را از نظر ایمنی لرزه­ ای دسته ­بندی نمود. این استانداردها در دامنه­ وسیعی از فرآیندهای تصمیم­سازی کلان ملی، مدیریت ریسک سوانح لرزه ­ای و برنامه­ ریزی­ های فردی قابل کاربرد می ­باشند.

منطق حاکم بر استانداردهای ارزیابی ظاهری ساختمان­ها

فرض کنیم که برای خرید یک آپارتمان مدتی است که در بنگاه ­های مختلف معاملات املاک در رفت و آمد بوده­ ایم. در تمام این رفت و آمد­ها سعی داشتیم با درنظر گرفتن موئلفه ­های مختلفی مثل بودجه خانواده، دسترسی ساختمان به ایستگاه مترو، نزدیکی به اقوام و دوستان و ... بین گزینه­ های مختلف تصمیم­ گیری کنیم. اما شاخص ایمنی لرزه ­ای تا چه اندازه در تصمیمات ما حضور دارد؟ امنیت جانی خانواده، ریسک از دست رفتن سرمایه و آسیب ­های روحی ناشی از حوادثی مانند زلزله چه ­اندازه برای ما حائز اهمیت بوده است؟

 قطعاً همه این موارد برای ما دارای اهمیتی بسیار بسیار بیشتر از نزدیکی به مترو و رنگ سرامیک آشپزخانه است ولی ابزاری برای تعیین شاخص ایمنی لرزه ­ای در اختیارمان نبوده است.

کشورهای لرزه ­خیزی چون آمریکا، ژاپن، نیوزیلند و ... مطالعات گسترده­ای در این حوزه انجام داده ­اند. ماحصل این مطالعات ارائه دستورالعمل­ ها و اسنادی است که به ما کمک می­ کند تا شاخصی برای ایمنی لرزه ­ای ساختمان­ های موجود تعریف کنیم. ویژگی اصلی تمامی استانداردها و اسنادی که در زمینه ارزیابی کیفی و ظاهری ساختمان­ ها بکار می­ روند این است که با کمترین تجهیزات و در کوتاه ­ترین زمان بتوان تصمیم لازم را اتخاذ نمود. در واقع خریدار با حضور یک متخصص حوزه ساختمان که آموزش­ های لازم را برای ارزیابی ظاهری ساختمان­ ها دیده است قادر خواهد بود شاخص ایمنی لرزه ­ای را نیز در کنار رنگ سرامیک آشپزخانه و نزدیکی به اقوام در نظر بگیرد. متخصص حوزه ساختمان که آموزش­ های لازم را برای ارزیابی ظاهری ساختمان­ ها و از این پس تحت عنوان ارزیاب ساختمان از او یاد می­کنیم قادر است ظرف مدت چند ساعت تا نهایتاً یک روز بین گزینه­ های مختلفی که توسط مشاور املاک پیشنهاد شده است ایمن­ ترین گزینه­ های موجود را به اطلاع مشتریان برساند.

     رویکردی که ارزیاب ساختمان برای تعیین شاخص ایمنی ساختمان بکار می­ برد استفاده از سیستم نمره­ دهی است. ارزیاب ساختمان با بکارگیری چک­ لیست ­ها به بررسی ساختمان از جنبه­ های مختلف می­ پردازد. نقاط ضعف سازه را ثبت و براساس روابط موجود در دستورالعمل­ نهایتاً یک نمره به ساختمان تخصیص می­دهد. نمونه ­ای از چک­ لیست­هایی که برای ارزیابی ساختمان­ ها به ­کار می­رود و براساس دستورالعمل­ های آمریکایی تنظیم شده در شکل 1 ارائه شده است. در سیستم نمره­ دهی موجود در دستورالعمل­ های آمریکایی، اعداد عمدتاً بین صفر تا هفت قرار می­گیرند، صفر ضعیف­ ترین حالت و 7 ایمن­ ترین حالت می­باشد. فرم زیر در خلال خرید یک آپارتمان برای یکی از آشنایان خودم پر شده است و یک نمونه خلاصه جهت انتشار می‌باشد. 

 

شناسایی نامنظمی‌ها

یک گام اساسی در سیستم نمره دهی شناسایی نامنظمی­ های موجود در ساختمان می­ باشد. ساختمان­ ها عمدتاً به دلایل معماری، عملکردی و یا حتی اقتصادی ممکن است نامنظم باشند. در تصویر زیر یک نمونه از مواردی که  به دلیل مشخصه ­های معماری یا عملکردی در رده ساختمان­ های نامنظم قرار گرفته و در زلزله سرپل ذهاب تخریب شده نشان داده شده است.

نامنظمی سازه­ ها را می­توان در دو دسته مورد ارزیابی قرار داد، نامنظمی در ارتفاع و نامنظمی در پلان سازه، همچنین نامنظمی در ارتفاع خود به دو دسته نامنظمی زیاد و نامنظمی شدید قابل تقسیم است. ارزیاب ساختمان باید نامنظمی­ های موجود را شناسایی و براساس آن نمره متناسب را منظور کند.

اما همه ­چیز به این سادگی­ ها نیست، شناسایی نامنظمی­ ها در یک ساختمان ساخته شده نیاز به تخصص و تجربه زیادی دارد. زیرا حضور نما، نازک کاری و سایر ملحقات منجر به پوشانده شدن بخش­ های سازه ­ای شده است.

لازم به توضیح است که وجود نامنظمی در سازه­ ها بر روی رفتار لرزه ­ای آن­ها اثر نامطلوب دارد. بر همین اساس به هر میزان که سازه نامنظم­ تر باشد، امتیاز بیشتری از آن کسر می­ گردد. در ادامه با کمک تصاویری انواع نامنظمی ­ها بیان می­ گردند.

نامنظمی در ارتفاع

 سازه قرار گرفته بر روی شیب

در چنین سازه ­هایی اگر ارتفاع ستون ­ها متفاوت باشد، ستون­ های کوتاه ­تر نیروی برشی بیشتری را از زلزله جذب می­کنند و این مساله خطر ایجاد آسیب جدی در آن­ها را افزایش می­دهد. از این­ رو امتیازی متناسب با نامنظمی زیاد در ارتفاع از نمره نهایی ساختمان کسر خواهدشد. اگر این سوال برای شما به ­وجود آمده که مقدار امتیاز کسر شده چقدر است تا انتهای متن همراه ما باشید.

.طبقه نرم یا ضعیف

مطابق تعریف به طبقه ­ای ضعیف گفته می­شود که مقاومت آن طبقه در قیاس با طبقات فوقانی و تحتانی خود کمتر باشد. همینطور، به طبقه­ ای نرم گفته­ می­شود که سختی آن از طبقات دیگر ساختمان به صورت محسوس کمتر باشد. آیین­ نامه ­های ساختمانی برای تعیین وجود طبقه نرم یا طبقه ضعیف شاخص­ های محاسباتی مشخصی را ارائه نمودند. نمونه­ ای از این ضوابط در آخرین نسخه استاندارد 2800 ایران نیز قابل مشاهده می­ باشد. اما در یک ارزیابی ظاهری اساساً امکان مقایسه کمی سختی و مقاومت طبقات وجود ندارد. بر همین اساس دستورالعمل­ های ارزیابی ظاهری ساختمان­ها نشانه­ هایی را برای تشخیص طبقه نرم یا ضعیف معرفی کرده ­اند. مثالی از یک ساختمان را در نظر بگیریم که طبقه همکف آن کاربری تجاری دارد. به دلیل اهداف تجاری، در طبقه همکف پنجره­ های بزرگتری تعبیه شده و همچنین ارتفاع طبقه همکف در قیاس با سایر طبقات بلندتر می­باشد. حضور هر کدام از این دو نشانه احتمال ایجاد طبقه نرم یا ضعیف را در ساختمان به ­صورت چشمگیری افزایش می­دهد. شکل­ های زیر نمونه­ هایی از طبقه همکف با بازشوی بیشتر و ارتفاع بیشتر را نشان می­دهند. دیوارهای برشی، مهاربندها و میانقاب­ هایی که در تمام طبقات امتداد پیدا نمی­ کنند نمونه­ های بارزی از این نامنظمی می­باشند.

انتقال خارج از صفحه یا داخل صفحه سیستم باربر جانبی.

در مواردی که جزئی از سیستم باربرجانبی در ارتفاع قطع شده باشد و در صفحه­ای دیگر یا همان صفحه امتداد یابد، ساختمان نامنظم تلقی می­شود. نمونه­هایی از این نامنظمی در شکل زیر قابل مشاهده است.

• شناسایی نامنظمی ناشی از انتقال خارج از صفحه سیستم باربر جانبی مانند شکل زیر از روی دیوارهای خارجی ساختمان قابل انجام است و در صورت ابهام می­توان بررسی دقیق­تری از داخل ساختمان داشت. لازم به ذکر است اگر میزان جابجایی خارج از صفحه از نیم متر تجاوز نماید، باید امتیازی متناسب با نامنظمی شدید در ارتفاع از نمره نهایی ساختمان کسر گردد.

• بازشوهای ساختمان مانند پنجره­ها می­توانند ارزیاب را در شناسایی نامنظمی ناشی از انتقال داخل صفحه سیستم باربر جانبی یاری نمایند. در صورتی که ساختمان مشمول این دسته از نامنظمی قرار گیرد، باید امتیازی متناسب با نامنظمی زیاد در ارتفاع از نمره نهایی ساختمان کسر گردد.

ستون کوتاه

مطابق تعریف اگر ستونی از سایر ستون­های تیپ طبقه خود کوتاه­تر باشد، به علت سختی بیش­تر، جذب بیش­تری از نیروی جانبی زلزله خواهد داشت. در نتیجه ستون­های کوتاه­تر در هنگام زلزله با خرابی­های بسیاری شدید روبرو خواهند شد که تصویر زیر نمونه­ای از این خرابی­ها را نشان می­دهد. ستون کوتاه از محتمل­ترین گزینه­هایی است که در یک ساختمان وجود دارد. گستردگی علل ایجاد ستون کوتاه و کم­توجهی دستگاه نظارت از دلایلی است که سبب شده در بسیاری از ساختمان­ها خطر بالقوه ستون کوتاه وجود داشته باشد. این نامنظمی منحصر به سازه­های قدیمی نبوده و در بسیاری از سازه­هایی که در سال­های اخیر ساخته شده­اند نیز وجود دارد.

لازم به یادآوری است که ...

سختی ستون با معکوس توان سوم ارتفاع آن رابطه دارد، بنابراین اگر ارتفاع ستون نصف شود، سختی آن 8 برابر می­گردد. همچنین به علت عملکرد دیافراگم کف صلب، در طول زلزله تمامی ستون­های موجود در یک تراز معین به همراه دیافراگم سقف، دارای تغییر مکان افقی یکسانی هستند. با قرار دادن اطلاعات در فرمول معروف متوجه مسئله مهمی خواهیم شد. به دلیل برابر بودن تغییر مکان­ها، ستون­های با ارتفاع کوتاه­تر به علت سختی بیشتر، نسبت به سایر ستون­های موجود در همان طبقه جذب انرژی بسیار بیشتری خواهند داشت. اگر چنانچه این ستون­ها برای چنین نیرویی آماده نباشند به طور قطع شاهد خرابی جدی در آن­ها خواهیم بود.

از علل شایع رخداد ستون کوتاه می­توان به میانقاب­هایی اشاره کرد که بخشی از ارتفاع ستون را دربرمی­گیرند و ارتفاع آزاد ستون را در قیاس با سایر ستون­های طبقه کاهش می­دهند. همچنین در نیم طبقه­ها و راه­پله­ها نیز رخداد این پدیده بسیار محتمل است. عدم توجه به ضابطه تیر ضعیف-ستون قوی از دیگر مواردی است که منجر به تمرکز خرابی­ها در ستون خواهد شد. در تصاویر زیر این موارد نمایش داده شده است. به عنوان جمع­بندی می­توان چنین بیان داشت هر علتی که سبب تمرکز خرابی در ستون­ها بشود خطر فروریزش کلی ساختمان را افزایش خواهد داد. از این­رو باید در صورت مشاهده به عنوان نامنظمی شدید در ارتفاع ثبت گردد.

طرح یک پرسش مفهومی ...

در کدام یک از شکل­های زیر، ستون کوتاه قابل مشاهده است؟

پاسخ. مشخصاً در هر سه گزینه ستون کوتاه وجود دارد، اما نکته جالب و حائز اهمیت چیز دیگریست!!!

دستورالعمل­های ارزیابی ظاهری ساختمان، موارد (الف) و (پ) را در دسته نامنظمی زیاد در ارتفاع طبقه­بندی می­کنند و مورد ب را در دسته نامنظمی شدید در ارتفاع قرار می­دهند. علت این است که در روند مدلسازی سازه­های (الف) و (پ) در نرم­افزارهای مهندسی، اثر سختی بیش­تر ستون­های کوتاه­تر در محاسبات لحاظ می­شود، ولی در مورد (ب) این­طور نیست. زیرا اجزای غیرسازه­ای مدلسازی نمی­شوند.

 

مطالب فوق بخشی از ورکشاپ ارزیابی لرزه‌ای سریع ساختمان‌های موجود می‌باشد که برای کسب اطلاعات بیشتر از جزییات آن می‌توانید در بخش نظرات برای ما پیام بگذارید و پرسش خود را مطرح نمایید.