با پیشرفت روزافزون علم و تکنولوژی در صنعت ساختمان، علاقه به ساخت بناهای بلند مرتبه با سیستم های سازه ای و روش های پیچیده افزایش پیدا کرد. به همین جهت رعایت نکات آیین نامه و ایمن بودن سازه در برابر زلزله اهمیتی دو چندان پیدا کرده است. زمانی که زلزله رخ می دهد یا سازه تحت تاثیر نیرو های جانبی قرار می گیرد در صورتی که فاصله عرضی دوسازه مجاور هم کوتاه باشد سبب برخورد آن ها به یکدیگر می شود. ضربه ای که دو سازه مجاور هم به دلیل زلزله به یکدیگر وارد می کنند منجر به آسیب های جدی سازه ای می شود. مهم ترین مورد گزارش شده در این مورد در اثر زلزله 1985 مکزیک ایجاد شده است که از مجموع 330 ساختمانی که آسیب جدی دید، 40 درصد آن ها به علت ضربه دو ساختمان مجاور هم بود و 15 درصد آن منجر به فروریزش کامل شد.
فهرست مطالب
درز انقطاع چیست
همانطور که پیش تر گفته شد، دو ساختمان مجاور هم هنگامی که تحت تاثیر نیروی زلزله قرار می گیرند به دلیل متفاوت بودن مشخصات کلی سازه نظیر سختی و جرم آنها دچار تغییر شکل های متفاوتی نسبت به هم می شوند و این به این معناست که ممکن است در حین حرکت به یک دیگر برخورد نمایند. جهت جلوگیری از چنین اتفاقی آیین نامه های مختلف رعایت فاصله عرضی مناسبی که با توجه به تغیرشکل های سازه در ارتفاع به وجود می آید ملزم می کند. به این حداقل فاصله عرضی بین دو ساختمان مجاور هم درز انقطاع گفته می شود. عدم اجرای صحیح درز انقطاع ساختمان میتواند آسیب هایی اعم از ریزش و تخریب تمام یا بخشی از سازه را به هنگام زلزله در پی داشته باشد.
میزان درز انقطاع در ساختمان های مختلف چه مقدار است؟
مطابق استاندارد 2800 ویرایش چهارم مقدار حداقل عرض درز انقطاع برابر است با:
1.در ساختمان های با 8 طبقه و کمتر و با اهمیت متوسط و کم:
حداقل فاصله هر طبقه از مرز زمین مجاور حداقل باید برابر با 0.005 ارتفاع آن طبقه از روی تراز پایه می باشد. یا به زبان دیگر درز انقطاع برابر است با یک دویستم ارتفاع سازه از تراز پایه. منظور از تراز پایه ارتفاع طبقات از تراز فونداسیون میباشد. در تصویر زیر بند 1-4-1 استاندراد 2800 را مشاهده میکنید.
به طور مثال برای محاسبه درز انقطاع ساختمان 4 طبقه ، اگر ارتفاع هر طبقه از تراز پایه را 3 متر در نظر بگیریم، ارتفاع کل سازه برابر 4*3=12 متر خواهد شد. اکنون برای محاسبه درز انقطاع ، این عدد را ضرب در 0.005 میکنیم. پس درز انقطاع ساختمان 4 طبقه ما برابر است با 12*0.005 = 0.06 متر یا 6 سانتی متر. پس سازه ما باید حداقل به اندازه 6 سانتی متر از مرز زمین فاصله داشته باشد.
2.در ساختمان های با بیشتر از 8 طبقه و کلیه ساختمان ها با اهمیت زیاد و خیلی زیاد:
در این حالت عرض درز انقطاع بین ساختمان و ساختمان مجاور باید با استفاده از تغییرمکان جانبی غیرخطی طرح در طبقه و با در نظر گرفتن اثر P-Δ تعیین شود. برای این منظور پس از محاسبه این تغییر مکان برای هردو ساختمان می توان از جذر مجموع مربعات مطابق رابطه روبرو استفاده کرد:
در تصویر زیر بند 3-5-6 استاندارد 2800 را ملاحظه می کنید.
حالت های خاص در محاسبه عرض درز انقطاع
- مطابق استاندارد 2800 بند 3-5-6 در ساختمان های با بیشتر از 8 طبقه و کلیه ساختمان ها با اهمیت زیاد و خیلی زیاد در صورتی که مشخصات ساختمان مجاور در دسترس نباشد، حداقل فاصله هر طبقه ساختمان از زمین مجاور باید برابر 70% مقدار تغییر مکان جانبی غیر خطی طرح در آن طبقه ساختمان در نظر گرفته شود.
- در صورتی که مطابق شکل زیر ارتفاع ساختمان های مجاور هم متفاوت باشد پیشنهاد می گردد جهت محاسبه درز انقطاع، تراز بام ساختمان کوتاه تر ملاک عمل قرار گیرد و تغیر شکل ساختمان بلند را در این تراز درنظر بگیریم. اما در صورت محافظه کاری بیشتر می توان تغییر مکان تراز بام هر دو ساختمان را در نظر گرفت.
نکات اجرایی پیرامون حداقل فاصله عرض درز انقطاع
- مطابق بند 1-4-1 استاندارد 2800 ویرایش چهارم، فاصله درز انقطاع را می توان با مصالح کم مقاومت، که در هنگام وقوع زلزله بر اثر برخورد دوساختمان به آسانی خرد می شوند، به نحو مناسبی پر نمود به طوری که پس از زلزله به سادگی قابل جایگزین کردن و بهسازی باشد.
- در ساختمان های بتنی کنترل عرض درز انقطاع پس از پایان آرماتور بندی و قرار دادن ریشه های ستون و قبل از بتن ریزی صورت می گیرد. در این حالت پشت تنگ ها تا زمین مجاور در نظر گرفته شود و این مقدار برابر با مجموع کاور+ ضخامت اندود نمای جانبی+ عرض درز انقطاع می باشد.
- در ساختمان های فولادی کنترل عرض درز انقطاع در زمان اجرای آرماتور گذاری فونداسیون و نصب صفحه ستونها صورت می گیرد. در این حالت از وجه بیرونی ستون فولادی تا مرز زمین مجاور لحاظ می شود.
- حداقل میزان درز انقطاع 5 سانتی متر است بنابراین اگر پس از محاسبه درز انقطاع به یکی از دو روش بالا، عددی کمتر از 5 سانتی متر بدست آمد، همچنان طراحان باید مقدار 5 سانتی متر را به عنوان درز انقطاع پروژه در نظر بگیرند.
مسئولیت اجرای عرض درز انقطاع با کیست
طراح سازه باید دقت لازم را نسبت به درج عرض درز انقطاع در نقشه های مصوب داشته باشند زیرا در صورت بروز مشکل عواقب آن حتی با تایید مراجع قانونی ،نظام مهندسی و شهرداری به عهده مهندس طراح سازه می باشد. همچنین مهندس نقشه بردار موظف به کنترل و اجرای دقیق عرض درز انقطاع می باشد و مهندس ناظر سازه و معماری موظف به کنترل اجرای دقیق عرض درز انقطاع مطابق با نقشه ها می باشند و در صورتی که جزئیات لازم موجود نباشد و یا تیم اجرا ساختمان همکاری های لازم را انجام ندهند لازم است ناظر سازه یا معماری گزارش های لازم را تهیه کرده و به مراجع ذیصلاح تحویل دهد.
در پروژه ها مسئولیت رعایت جزئیات فنی عرض درز انقطاع با مهندسین ناظر نقشه برداری، عمران یا معماری می باشد و تعیین میزان قصور آن ها با کارشناسی پروژه و بررسی اسناد و مدارک ارائه شده انجام می گیرد. بنابر این مهندسین ناظر عمران و معماری موظف به گزارش مرحله ای به موقع در صورت عدم رعایت حداقل عرض درز انقطاع به مراجع صدور پروانه می باشند.
نتیجه گیری
سازه زمانی که تحت اثر نیروی زلزله قرار می گیرد دچار تغییر شکل هایی می گردد که در صورت عدم رعایت حداقل فاصله بین دو ساختمان مجاور هم موجب ضربه ساختمان ها به یکدیگر و ایجاد خرابی در سازه می شود. این حداقل فاصله باتوجه به خصوصیات سازه در ارتفاع متغیر می باشد و مطابق با استاندارد 2800 ویرایش چهارم تعیین می گردد.
منابع
- آییننامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله، استاندارد 2800، ویرایش چهارم، چاپ 1393
- Rosenblueth E, Meli R. The 1985 earthquake: causes and effects in Mexico City. Concrete International (ACI) 1986; 8:23–36