پیوست ششم استاندارد 2800 چیست؟
پیوست ششم استاندارد 2800، آیین نامه ای است که به طراحی لرزه ای و اجرای اجزای غیر سازه ای معماری، می پردازد. این پیوست، در طی تحقیقات گسترده و کسب تجربه از خرابی های زلزله منجیل و رودبار در سال 1365، زلزله بم در سال 1382 و همچنین زلزله سر پل ذهاب در سال 1396، از سوی مهندسین مطرح مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهر سازی، تنظیم و منشتر شده است.
پیوست ششم استاندارد 2800 چرا منتشر شد؟
یک سال قبل از زلزله منجیل یعنی در سال 1364، آیین نامه ای جهت طراحی ساختمان ها در برابر زلزله با عنوان استاندارد 2800 انتشار یافته بود. پس از زلزله منجیل و خرابی های گسترده به بار آمده، توجه مهندسین طراح به این آیین نامه به شدت رواج یافت و همگی آنها نیاز به یک بازنگری اساسی در طراحی ساختمان ها در برابر زلزله را احساس کردند.
رفته رفته، نتیجه این بازنگری ها مشخص شد و ساختمان ها رفتار و عملکرد بهتری را ارائه کردند. پس از 17 سال، زلزله بم رخ داد. این زلزله تا الان، به عنوان یکی از تلخ ترین زلزله های ایران به شمار می رود. دقیقا بعد از همین زلزله بود که در قالب مدیریت جامع بحران یک رویکرد جدید جهت پیشگیری و کاهش خطرات، تنظیم شد. این رویکرد، مثل یک دستورالعمل است و تمامی نیازها قبل و بعد از وقوع زلزله را طبقه بندی و اولویت بندی کرده است.
زلزله سر پل ذهاب در سال 96، دقیقا جایی بود که پیوست ششم استاندارد 2800 در دستور کار مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی قرار گرفت و پس از چند ماه، منتشر شد. نتایج این زلزله نشان داد که اسکلت ساختمان ها سالم مانده اند اما دیوارهای جداکننده و پیرامونی خراب شده اند و ریخته اند و در بسیاری موارد حتی باعث آسیب دیدن قاب سازه ای اطراف خود شده اند. این باعث شد تا موضوع اجزاي غیرسازه اي و دیوارهاي جداکننده و پیرامونی ساختمان و پایداری آن ها در برابر زلزله، برای جامعه مهندسی اهمیت پیدا کند.
اهمیت این موضوع آنقدر زیاد بود که نهایتا منجر به انتشار دستورالعملی جدید برای طراحی لرزه ای و اجرای اجزای غیر سازه ای معماری شد. این دستورالعمل که به عنوان پیوست ششم ضمیمه استاندارد 2800 شد، قوانین و ضوابطی را وضع کرده تا اجزای غیر سازه ای مثل راه پله، دیوارهای داخلی و دیوارهای خارجی ساختمان و… بتوانند در حین ارتعاشات زلزله در جای خود بلغزند بدون آن که واژگون شوند یا به قاب سازه ضربه بزنند. به طور خلاصه، رعایت ضوابط پیوست ششم استاندارد 2800، به بالا بردن امنیت و بهینه کردن عملکرد ساختمان ها در برابر زلزله کمک می کند.
پیوست ششم استاندارد 2800 به چه موضوعاتی می پردازد؟
به طور کلی، پیوست 6 استاندارد 2800 به مهار اجزای غیر سازه ای در برابر نیروهای جانبی (زلزله) می پردازد. این پیوست شامل دو بخش اصلی است.
بخش اول، بر مهار لرزه ای دیوارهای داخلی و خارجی ساختمان متمرکز است که طبق آن، این دیوارها با پیش بینی درز انقطاع از سازه جدا می شوند، در سختی سازه مشارکت نمی کنند و در حین زلزله به قاب سازه ضربه نمی زنند و براي سازه مزاحمتی ایجاد نمی کنند. علاوه بر این موضوع، در این بخش از این پیوست، جزییات اجرایی سایر اجزاي غیر سازه اي از قبیل جان پناه، راه پله، سقف کاذب و نما نیز پوشش داده شده است.
بخش دوم، به دیوارهای میانقاب یا دیوارهایی که به سازه می چسبند، می پردازد. این دیوارها در سختی سازه مشارکت داشته و نقش میانقابی را بر عهده دارند. در این قسمت از پیوست ششم استاندارد 2800، ضوابط و نحوه طراحی و اجرای دیوارهای میانقاب در ساختمان هایی تا چهار طبقه، پوشش داده شده است.
انواع روش های مهار دیوارهای غیر سازه ای در پیوست ششم استاندارد 2800
در بخش اول پیوست ششم استاندارد 2800، به انواع روش های مهار لرزه ای دیوارهای غیر سازه ای ساختمان پرداخته شده است. روش اول وال پست است که شامل وادارهای قائم و افقی، میلگرد بستر و نبشی یا ناودانی می شود. روش دوم، مسلح سازی دیوار با شبکه الیاف شیشه است که با نام تجاری وال مش شناخته می شود و اقتصادی ترین روش مهار لرزه ای دیوارهای ساختمان است و از توری یا مش فایبرگلاس و پلاستر ساخته می شود. روش سوم، وال پست FRP (مسلح سازی دیوار با اف آر پی) است. این روش از دیگر روش ها گران تر است و چندان رایج نیست.
انواع روش اجرای راه پله در پیوست ششم استاندارد 2800
در بخش اول پیوست ششم استاندارد 2800، به انواع روش های جداسازی و اجرای راه پله پرداخته شده است. روش اول، اجرای ستونک و روش دوم اجرای دستک به همراه بالشتک فلزی است. هر دو روش، با هدف جداسازی راه پله از قاب سازه و جلوگیری از ایجاد ستون کوتاه و همچنین جلوگیری از درگیری راه پله با قاب سازه در حین ارتعاشات زلزله، ارائه شده اند. اجرای راه پله طبق پیوست ششم استاندارد 2800، از مشارکت سختی راه پله با قاب سازه جلوگیری می کند و به راه پله اجزا نمی دهد که نیروی جانبی را تحمل کند، بلکه راه پله می تواند به عنوان بخشی جدا از سازه با ارتعاشات لرزه ای سازگار شود و در جای خود بلغزد، این می تواند اندرکنش پله و سازه را به شدت کاهش دهد و ایمنی راه پله به عنوان یک مسیر خروج اضطراری را افزایش دهد.
چرا پیوست ششم اسرار بر جداسازی دیوارهای غیر سازه ای از قاب سازه دارد؟
وقتی دیوارهای غیر سازه ای ساختمان از اسکلت سازه جدا نباشند و به نوعی به آن متصل یا چسبیده باشند، در حین زلزله، دیوار نیز به عنوان یکی از عناصر سیستم جانبی ساختمان عمل خواهد کرد. یعنی در تحمل نیروهای جانبی و سختی سازه مشارکت می کند. از آنجایی که، دیوار و قاب سازه هر دو از نظر سختی متفاوت هستند و دیوارها از مصالحی بسیار ضعیف تر ساخته می شوند، پس حین زلزله، دیوار میتونه جزء اولین عناصری باشه که سریع تر بشکنه، خرد بشه، ترک بخوره، واژگون بشه و آسیب ببینه. علاوه بر این، دیوار به قاب سازه ضربه میزند تا جایی که عملکرد ستون و تیر های اطرافش را مختل کند. این یعنی حتی اگر اسکلت سازه مقاومت کافی در برابر نیروهای زلزله را داشته باشد، ضربات دیوار می تواند آن ها را به سمت آستانه تسلیم شدن هدایت کند. پس اسرار پیوست ششم استاندارد 2800 به منظور جداسازی دیوارهای ساختمان از قاب سازه، صرفا برای عملکرد بهتر سازه در حین زلزله و افزایش ایمنی ساختمان و کاهش خرابی ها است.
چرا پیوست ششم اسرار بر جداسازی راه پله از قاب سازه دارد؟
راه پله را می توان مهم ترین بخش ساختمان حین زلزله دانست. حفظ راه پله به عنوان یک مسیر برای خروج اضطراری ساکنان در هنگام زلزله بسیار اهمیت دارد. به طور کلی، دو نوع راه پله در ساختمان ها رایج است، یکی راه پله هایی که جزئی از سازه اصلی ساختمان می باشد و دیگری راه پله هایی که با عنوان پله فرار شناخته می شوند و جزئی از سازه اصلی ساختمان نیستند.
راه پله هایی که جزء اصلی ساختمان هستند و یا بهتر است بگوییم در داخل ساختمان قرار دارند، به دو شکل اجرا می شوند. یا به قاب سازه متصل هستند و یا از آن جدا هستند.
بهترین حالت برای اجرای راه پله از نظر پیوست ششم ایین نامه 2800، روش ستونک و روش دستک با بالشتک فلزی است. در هر دو روش، راه پله از قاب سازه جدا می شود. این جداسازی راه پله از قاب سازه، اندرکنش بین راه پله و سازه را کاهش می دهد، راه پله در حین زلزله می تواند به عنوان یک جزء مجزا از سازه، در جای خود حرکت کند بدون آنکه به سازه، سختی و نیروی اضافی وارد کند. این جداسازی می تواند از وقوع پدیده ستون کوتاه که یکی از عاملان شکست ترد ساختمان در حین زلزله است، جلوگیری کند. اصلی ترین دلیل اسرار پیوست 6 برای جداسازی و اجرای راه پله به روش جدید، دقیقا جلوگیری از همین پدیده است. اینگونه، هم ایمنی راه پله و هم پایداری و عملکرد بهتر سازه، فراهم می شود.
اگر راه پله به قاب سازه متصل باشد، باید اثرات آن در سختی سازه، باربری لرزه ای و نیروهایی که به تیر و ستون اطراف آن براثر این باربري وارد می شود لحاظ شود. علاوه بر این، با توجه به اینکه در این روش از تیر نیم طبقه برای اجرای راه پله استفاده می شود، باید پدیده ستون کوتاه در نظر گرفته شود. از این رو پیوست ششم استاندارد 2800 الزام می داند که یکبار سازه بدون لحاظ نمودن سختی اجزاي پله، مدل و طراحی شود تا سیستم باربرجانبی سازه به تنهایی قادر به تحمل کل نیروي زلزله طرح باشد و یکبار هم با مدل کردن اجزاي پله و در نظر گرفتن تأثیر سختی آن، سازه مورد بررسی مجدد قرار گرفته و اجزاي پله نیز تحت نیروهاي ایجاد شده در آنها طراحی شوند.
دیوارهای میانقاب و ضوابط آن در پیوست ششم استاندارد 2800
دیوار میان قاب به دیواری گفته می شود که کاملا به تیر و ستون های اطرافش چسبیده است و در دهانه یک قاب فولادی یا بتنی قرار گرفته است. در این نوع از دیوارها، لازم است تا اثر اندرکنش این اعضا با سیستم سازه اي در تحلیل و طراحی سازه لحاظ شود.
پیوست ششم آیین نامه 2800 اعلام می کند که در ساختمان های دارای دیوار میانقاب، حتما باید اثر وجود میانقاب در نا منظمی سازه بررسی و در طراحی سازه لحاظ شود.
همچنین، سازه این ساختمان ها باید قادر باشد به تنهایی نیروهای ثقلی و بارهای وارده به خصوص زلزله را تحمل کند. مگر اینکه در نقشه هاي سازه اي و در دستورالعمل هاي نگهداري ساختمان، میانقاب ها به عنوان اجزاي سازه قید شوند و امکان تغییر، جابجایی یا تخریب آنها ممنوع اعلام شود.
طبق پیوست ششم استاندارد 2800، تنها دیوارهایی را می توان میانقاب در نظر گرفت که 7 شرط زیر را ارضا کند :
- دیوار میانقاب باید داراي مقاومت عمود بر صفحه کافی در برابر نیروهای جانبی خارج از صفحه باشد.
- دیوارچینی دیوارهای میانقاب با واحد های بنایی باید به صورت هشت گیر انجام شود. به علاوه، درزهاي قائم دیوار مانند درزهاي افقی آن باید داراي ملات ماسه سیمان باشند.
- از همه مهم تر، در دیوارهای میانقاب نباید درزي بین دیوار و اعضاي قاب وجود نداشته باشد و دیوار باید کاملا درتماس با تیر و ستون باشد. در صورت وجود هرگونه درز بین دیوار و تیر فوقانی می توان آن را با ملات انبساط پذیر پر کرد. بر خلاف روش مرسوم دیوارچینی، نمی توان در رج آخر به آجرها را به صورت مایل چید. مگر اینکه تمام فضاهاي خالی باقیمانده، به خصوص فضاي خالی بین آجر مورب و کنج قاب، با بتن یا مصالحی که مقاومت فشاري آن مساوي یا بیشتر از آجر است پر شود.
- دیوار میانقاب باید کاملا شاقول اجرا شود و هیچگونه شکم دادگی یا کج شدگی نداشته باشد.
- در ساختمان های دارای دیوارهای میانقاب، حتما ساختمان باید داراي دیافراگم صلب باشد.
- ارتفاع دیوارمیانقاب نباید از 4 متر و طول آن از 6 متر بیشتر باشد.
- در ساختمان های دارای میانقاب، تغییر مکان جانبی غیر خطی قاب میان پر با در نظر گیری اثر میان قاب ها در تحلیل، در ساختمان های با اهمیت زیاد، متوسط و کم نباید به ترتیب از 0.008 ، 0.01 و 0.015 برابر ارتفاع طبقه بیشتر باشد.
پس به طور خلاصه می توان گفت که در صورتی که استفاده از دیوارهای میان قاب مد نظر است، باید سختی دیوار و اثر انرکنش های آن با سازه، در نظر گرفته شود تا هم سازه رفتار مناسبی داشته باشد و هم پایداری دیوارها در شرایط مختلف تضمین شود. دیوارهای میانقاب باید هم در برابر نیروهای داخل صفحه و هم در برابر نیروهای خارج صفحه مقاوم باشند.