مقایسه مقاومت سازه بتنی و فلزی در برابر زلزله

ساختمان های امروزی از فولاد و بتن ساخته می شوند که استحکام آن ها در برابر زلزله بالاست. در ساخت ساختمان فلزی برای تیرها و ستون ها از پروفیل های فولادی استفاده می شود.

فلز از قابلیت هایی نظیر طول عمر بالا، مقاومت کششی و مقاومت فشاری ایده آل برخوردار است و نقش مهمی در افزایش مقاومت بنا ایفا می کند. اجزای فلزی با استفاده از جوشکاری و یا پیچ و مهره به یکدیگر متصل می شوند.

ساختمان های بتنی نیز همانطور که از نامشان پیداست اسکلت آن ها از بتن آرمه تولید می شود. این ساختمان ها نیز از مقاومت کافی در برابر لرزش های ناشی از زلزله برخوردار هستند.

با این مقدمه، در ادامه این نوشته از ساختمانچی به مقایسه مقاومت سازه بتنی و فلزی در برابر زلزله می پردازیم. با ما همراه باشید.

نکات مهم در هنگام ساخت اسکلت بتنی و فلزی

هنگام ساخت خانه چه اسکلت فلزی باشد و چه بتنی باید مواردی را مد نظر قرار دهید تا ساختمان شما در برابر زلزله ایمن بوده و منجر به خطرات جانی و مالی نگردد. این نکات به شرح زیر می باشند:

• ساختمان های 4 طبقه به بالا باید با ساختمان های مجاور فاصله داشته باشند. این فاصله خسارات ناشی از ضربه ساختمان مجاور را به حداقل می رساند.
• ساختمان باید از پلانی منظم برخوردار باشد و پس رفتگی و جلو آمدگی در آن مشاهده نشود.
• تا حد ممکن باید سنگینی ساختمان را بر روی سطوح پایین تر قرار داد. برای مثال از قرار دادن منابع آب در طبقه های بالای ساختمان باید اجتناب نمود.
•  بررسی تراکم خاک زمین باید قبل از اجرای فونداسیون مورد بررسی قرار گیرد.
• بعد از آن که خاکبرداری محل ساخت بنا انجام شد باید قبل از پی ریزی از مقاومت بستر خاک اطمینان حاصل کرد.
• در صورت اجرای اسکلت بتنی، ریشه ستون ها باید قبل از بتن ریزی و طبق نقشه اجرا شوند. بتنی که برای این ناحیه استفاده می شود باید متراکم گردد.
• فاصله بین آرماتورها و قالب ها باید رعایت شود.

• اگر بعد از بتن ریزی آرماتور فونداسیون قابل رویت باشد ایرادی در کار وجود دارد و باید حتماً اصلاح گردد.
• نباید بیشتر از آن چه که در نقشه سازه عنوان می شود نسبت به تقویت تیرها و پل ها اقدام نمود، زیرا افزایش ابعاد آن ها نتیجه ای معکوس به همراه خواهد داشت.
• در هنگام خاکبرداری باید از برخورد دستگاه ها و تجهیزات به پی فونداسیون ساختمان های مجاور خودداری شود و به هیچ عنوان خاکبرداری نشوند.
• اجزایی که برای نمای ساختمان استفاده می شوند باید در هنگام زلزله از آن جدا نشوند و از پایداری لازم برخوردار باشند.

مقایسه مقاومت سازه های فلزی و بتنی در برابر زلزله

اگر سازه ساختمان های فلزی و بتنی بر اساس رعایت استانداردهای لازم بنا شود می تواند زلزله های 7 ریشتری را تحمل کند. هر سیستم بتنی و یا فلزی را می توان با مقاومت های مختلف طراحی و اجرا نمود تا در برابر زلزله مقاوم باشند و آسیب نبینند.

سازه های اسکلت بتنی به دلیل داشتن وزن بالا می توانند نیروی بیشتری را تحمل نمایند. البته لازم به ذکر است که طول عمر سازه بتنی 50 الی 60 سال می باشد و این بناها با گذشت زمان و افزایش طول عمر دچار افت و خیزش می شوند در نتیجه در اثر وقوع زلزله ممکن است با آسیب مواجه گردند.

برخلاف این سازه ها، سازه های اسکلت فلزی با افزایش عمر مقاومت آن ها کاهش پیدا نمی کند. فولاد در برابر حریق از مقاومت بالایی برخوردار نیست و در صورت افزایش دما مقاومت آن کاهش پیدا می کند.

اما در مقابل، ساختمان های اسکلت بتنی مقاومت بالایی در برابر آتش دارند. علاوه بر آن اجرای اسکلت فلزی به دلیل حساس بودن عملیاتی نظیر برش کاری، جوش کاری و حمل و نقل در مقایسه با اسکلت بتنی نیازمند دقت و حساسیت بالا است. سرعت اجرای سازه های فلزی بالاتر است، زیرا اجرای طبقات را می توان به صورت همزمان اجرا نمود.

یک زلزله قوی بارهای عمودی و جانبی بر یک سازه وارد می کند. نیروهای جانبی سازه را به شکل افقی تکان می دهند و منجر به آسیب به آن می شوند. از این رو اگر سازه از مقاومت جانبی لازم برخوردار نباشد، ریزش کرده و دچار آسیب های جبران ناپذیر خواهد شد.

این نکته که قسمت های مختلف سازه به نحوی بهم متصل شده باشند که نیروی جنبشی نتواند بر آن اثر بگذارد امری بسیار مهم است. در واقع این نیروی واردآمده باید در یک مسیر پیوسته به زمین منتقل شود.

در صورت عدم اتصال مناسب بین اجزاء در صورت وقوع زلزله هر کدام از آن ها به شکل جداگانه حرکت کرده، در نتیجه ساختمان از هم فرو می پاشد.

اگر تنها یک یا چند جزء سازه مقام سازی باشند در صورت آسیب به آن ها کل سازه فرو می ریزد، زیرا مقاومت لازم برای کل سازه تامین نشده است. شکل پذیری نیز از جمله ویژگی های سازه ای است که اجزاء سازه را در بر می گیرد.

این اجزاء در صورت واردآمدن بار اضافی به آن ها دچار آسیب و شکست نخواهد شد. در واقع طراحی این اجزاء باید به گونه ای باشد که مقاومت لازم در برابر بارهای غیر قابل انتظار داشته باشد.

استحکام تجهیزات مکانیکی، الکتریکی و یا سایر سازه ها باید بالا بوده تا هنگام بروز زلزله سنگین میزان خسارات کاهش یابد. قطعات مستحکم با اتصالات مناسب سازه را تقویت می کنند و عملکرد آن را در برابر لرزش های شدید زلزله ایده آل می نمایند.

البته اگر فونداسیون ساختمان بتواند بدون نشست، وزن سازه را تحمل کند و از ظرفیت انتقال نیروهای واردآمده به زمین برخوردار باشد، می تواند در برابر زلزله استحکام خود را حفظ نماید.

یک فونداسیون پایدار و مقاوم در سازه هایی که به آن متکی هستند حرکتی ایجاد نمی نماید و منجر به لرزش و یا سقوط آن ها نمی گردد.

کلام پایانی

آن چه در این نوشته از ساختمانچی به آن پرداختیم، در واقع بررسی عملکرد سازه های بتنی و فلزی در برابر زلزله و میزان مقاومت آن ها می باشد.

امیدواریم با مطالعه این مطلب به اطلاعات ارزشمندی در این خصوص رسیده باشید. در صورت تمایل می توانید نقطه نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را در مورد این مطلب با ما در میان بگذارید.