دانشگاه آزاد واحد شهرکرد
دانشکده فني و مهندسي
پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد (M.Sc)
در رشته مهندسي عمران- زلزله
عنوان :
فلسفه و روشهای مقاوم سازی ساختمانهای بنایی موجود در برابر زلزله
استاد راهنما :
دکتر سید مهدی حسینی
استاد مشاور :
دکتر رضا کرمی محمدی
نگارش :
امید فرخ فر
خرداد 1391
بسمه تعالی
« يرفع الله الذين امنوا منكم و الذين اوتوالعلم درجات»
قرآن كريم
« دانشگاه آزاد اسلامی – واحد شهرکرد »
تأئیدیه صلاحیت علمی پایان نامه کارشناسی ارشد
عقايد و نظرات مطرح شده در این رساله مستقيماً به نگارنده آن مربوط است و اين دانشگاه آماده پذيرش پيشنهادهای منتقدین محترم مي‌باشد.
دكتر ابراهيم رحيمي
معاون پژوهش و فناوري دانشگاه آزاد اسلامي
واحد شهركرد
رساله تحصیلی آقاي اميد فرخ‌فر در جلسه مورخ 17/03/91 متشكل از استادان زير با درجه عالي و نمره 18 مورد تأييد قرار گرفت.
1-دكترسيد مهدي حسينياستاد راهنما امضاء
2- دكتررضا كرمي محمدياستاد مشاور امضاء
3- مهندسمرتضي انصاري استاد داور امضاء
دکتر مرتضي رئيسي
مدير گروه كارشناسي ارشد عمران
دانشگاه آزاد اسلامي – واحد شهرکرد
تعهد نامه
عنوان پایاننامه: فلسفه و روشهای مقاوم سازی ساختمانهای بنایی موجود در برابر زلزله
اینجانب اميد فرخ‌فر دانشجوی کارشناسی ارشد رشته عمران گرايش زلزله دانشکده فني و مهندسي دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد تحت راهنمایی دكتر سيد مهدي حسيني متعهد می‌شوم:
– نتایج ارائه شده در این پایاننامه حاصل مطالعات علمی و عملی اینجانب بوده، مسئولیت صحت و اصالت مطالب مندرج را به طور کامل بر عهده میگیرم.
– در خصوص استفاده از نتایج پژوهشهای محققان دیگر به مرجع مورد نظر استناد شده است.
– کلیه حقوق معنوی این اثر به دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد تعلق دارد. مقالات مستخرج از پایاننامه، به نام دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد(Islamic Azad University-Shahrekord Branch) به چاپ خواهد رسید.
– حقوق معنوی تمام افرادی که در دست آمدن نتایج اصلی پایاننامه تأثیر گذار بودهاند در مقالات مستخرج از آن رعایت خواهد شد.
– در خصوص استفاده از موجودات زنده یا بافتهای آنها برای انجام پایاننامه، کلیه ضوابط و اصول اخلاق مربوطه رعایت شده است.
17/03/91
اميد فرخ فر
مالکیت نتایج و حق نشر
کلیه حقوق معنوی این اثر و محصولات آن(مقالات مستخرج، برنامههای رایانهای، نرم افزارها و تجهیزات ساخته شده) به دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد تعلق دارد و بدون اخذ اجازه کتبی از دانشگاه قابل واگذاری به شخص ثالث نیست.
استفاده از اطلاعات و نتایج این گزارش نهایی بدون ذکر مرجع مجاز نیست.
معاونت پژوهش و فن آوري
به نام خدا
منشور اخلاق پژوهش
با ياري از خداوند سبحان و اعتقاد به اين كه عالم محضر خداست و همواره ناظر بر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهميت جايگاه دانشگاه در اعتلاي فرهنگ و تمدن بشري، ما دانشجويان و اعضاء هيات علمي واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي متعهد مي‌گرديم اصول زير را در انجام فعاليت هاي پژوهشي مد نظر قرار داده و از آن تخطي نكنيم:
1- اصل حقيقت جويي: تلاش در راستاي پي جويي حقيقت و وفاداري به آن و دوري از هرگونه پنهان سازي حقيقت.
2- اصل رعايت حقوق: التزام به رعايت كامل حقوق پژوهشگران و پژوهيدگان (انسان، حيوان و نبات) و ساير صاحبان حق
3- اصل مالكيت مادي و معنوي: تعهد به رعايت كامل حقوق مادي و معنوي دانشگاه و كليه همكاران پژوهش
4- اصل منافع ملي: تعهد به رعايت مصالح ملي و در نظر داشتن پيشبرد و توسعه كشور در كليه مراحل پژوهش
5- اصل رعايت انصاف و امانت: تعهد به اجتناب از هرگونه جانب داري غير علمي و حفاظت از اموال، تجهيزات و منابع در اختيار
6- اصل رازداري: تعهد به صيانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد، سازمان‌ها و كشور و كليه افراد و نهادهاي مرتبط با تحقيق
7- اصل احترام: تعهد به رعايت حريم‌ها و حرمت‌ها در انجام تحقيقات و رعايت جانب نقد و خودداري از هرگونه حرمت شكني
8- اصل ترويج : تعهد به رواج دانش و اشاعه نتايج تحقيقات و انتقال آن به همكاران علمي و دانشجويان به غير از مواردي كه منع قانوني دارد.
9- اصل برائت: التزام به برائت جويي از هرگونه رفتار غيرحرفه‌اي و اعلام موضع نسبت به كساني كه حوزه علم و پژوهش را به شائبه‌هاي غيرعلمي مي‌آلايند.
تقدیم به
خانواده عزیزم و کسی که در طول انجام این تحقیق همچون کوهی استوار مرا یاری رساندند.
تقدیر و تشکر
با تشکر صمیمانه از اساتيد گران قدر
آقای دکتر حسینی
دكتر رضا كرمي محمدي
مهندس مرتضي انصاري
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چكيده1
مقدمه2
مرور کارهای گذشته3
روند انجام پایان نامه 6
فصل اول « بررسی لرزه خیزی ایران »
1-1 لرزه خیزی ایران9
1-2 گزارش برخی از زلزله های چند دهه اخیر11
1-2-1 زلزله 31 خرداد ماه 1369 رودبار و منجیل11
1-2-2 گزارش تصویری از زلزله بم 16
1-2-3 اثرات زلزله اول تیر 1381 چنگوره ـ آوج بر ساختمان های بنایی و مختلط23
1-2-3-1 خسارت وارد به ساختمان ها در اثر زلزله چنگوره ـ آوج23
1-2-3-2- گونه های ساختمانی منطقه آوج24
1-2-3-3 ساختمان های بنایی آوج با سقف طاق ضربی24
1-2-3-4 ساختمان های مختلط منطقه آوج24
1-2-3-5 بررسی آسیب های وارده به ساختمان های منطقه آوج25
1-2-3-6 بررسی علل خرابی ساختمان های مختلط و بنایی منطقه آوج25
1-2-4 رفتار و عملکرد ساختمان ها در زلزله داهوییه (زرند) 26
1-3 گستردگی ساختمان های بنایی27
فصل دوم « فلسفه بهسازي و تقويت ساختمان‌ها »
2-1 فلسفه بهسازی و تقویت ساختمانها30
فصل سوم « تئوری حاکم بر رفتار ساختمانهای بنایی »
3-1 خواص سازه‌ای و دینامیکی ساختمانهای بنایی36
3-2 توزیع نیروی زلزله در ساختمانهای بنایی36
3-3 حالتهای شکست37
3-3-1 شکست دیوارهای برشی37
3-3-2 شکست دیوارهای عرضی39
3-4 روش‌های ارزیابی کمی آسیب‌پذیری ساختمان‌های بنایی غیر مسلح39
3-4-1 روش ارزیابی دستورالعمل بهسازی لرزهای ساختمانهای موجود40
3-4-2 روش ارزیابی فصل هفتم دستورالعمل FEMA273 , FEMA35641
3-4-3 روشهای ارزیابی لانگ – باخمن42
3-5 استفاده از روش قاب معادل در ارزیابی ساختمانهای مصالح بنایی45
3-6 دلیل بنیادی ناپایداری لرزهای ساختمانهای آجری غیر مسلح در برابر زلزله46
3-7 ماهیت نیروهای زلزله47
3-8 عملکرد ساختمانهای آجری غیر مسلح در مقابل زلزله47
3-9 مقاومت جانبی دیوار برشی غیر مسلح49
3-10 تقویت لرزهای ساختمانهای بنایی51
3-10-1 روش تسلیح دیوارهای آجری52
3-10-2 روش کلاف بندی دیوار آجری53
3-11 خواص سازهای و دینامیکی قابهای مرکب54
3-11-1 مقدمه54
3-11-2 اندر کنش قاب و میانقاب54
3-11-3 تبدیل کنش خمشی به کنش خرپایی 55
3-11-4 حالتهای شکست 57
3-12 مقاومت دیوار کلاف بندی شده (قابمرکب)58
3-12-1 مقاومت ترک قطری58
3-12-2 مقاومت شکست کنج 59
3-12-3 مقاومت نهایی 60
3-13 تاثیر بازشوها بر قابهای مرکب61
3-13-1 نتیجهگیری در مورد بازشوها 61
3-13-2 محاسبه مقاومت و سختی میانقابهای بازشودار62
3-14 ضریب رفتار قابهای مرکب63
فصل چهارم « بررسی ضوابط و استانداردهاي فني »
4-1 مقدمه65
4-2 معرفی آییننامهها65
4-2-1 آییننامه FEMA-154 ایالات متحده آمریکا 65
4-2-2 دستورالعمل ATC-20 (Applied Technology Council) 71
4-2-2-1 ارزیابی ساختمانها بعد از زلزله72
4-2-2-2 روشهای ارزیابی ساختمانها73
4-2-3 مجموعه FEMA (306-307-308) 79
4-2-3-1 ارزیابی ساختمان طبق دستورالعمل FEMA (306-307-308) 79
4-2-3-2 ترمیم المانهای آسیب دیده از زلزله طبق دستورالعمل FEMA (306-307-308)82
4-2-3-4 روشهای ترمیمی ارائه شده در دستورالعمل FEMA 308 82
4-3 جمع بندی83
4-4 دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود (دفتر تدوین معیارهای سازمان مدیریت و برنامهریزی)84
4-4-1 بررسی کلی دستورالعمل بهسازی لرزهای ساختمانهای موجود85
4-4-2 بخش ساختمانهای مصالح بنایی دستورالعمل89
4-4-3 انواع ساختمانهای مصالح بنایی مشمول دستورالعمل بهسازی لرزهای ساختمانهای موجود90
4-4-4 محدوده کاربرد90
4-4-5 مراحل روش ساده بهسازی91
4-5 ساختمانهای مصالح بنایی سنتی91
4-5-1 نواقص مربوط به مصالح ساختمان91
4-5-2 نواقص مربوط به سیستم سازهای93
4-5-3 نواقص مربوط به دیوارهای باربر95
4-5-4 نواقص مربوط به دالها97
4-5-5 نواقص مربوط به اتصالات اعضا97
4-5-6 نواقص مربوط به اجزای غیر سازهای98
4-5-7 نواقص مربوط به سیستم کلاف بندی99
4-6 پیشنویس دستورالعمل بهسازی لرزهای ساختمانهای بنایی (شرکت خدمات مدیریت ایرانیان) 100
4-6-1 مراحل ارزیابی آسیبپذیری100
4-6-2 راهکارهای بهسازی101
4-6-2-1 بهسازی کلی102
4-6-2-2 بهسازی موضعی102
4-7 دستورالعمل‌تحلیل آسیب‌پذیری و بهسازی‌لرزه‌ای ساختمان های بنایی غیر مسلح موجود (وزارت مسکن و شهرسازی) 103
4-7-1 فرآیند تحلیل ارزیابی آسیبپذیری104
4-7-2 تحلیل آسیبپذیری ساختمان105
4-7-2-1 ارزیابی اولیه آسیبپذیری105
4-7-2-2 ارزیابی تفضیلی آسیبپذیری106
4-7-3 بهسازی ساختمان107
4-7-4 جزئیات اجرایی طرح108
4-7-5 بررسی اقتصادی و اجتماعی برای بهسازی لرزهای ساختمان108
4-8 آییننامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (آییننامه 2800)110
فصل پنجم «روش‌های تعمیر، بازسازی و تقویت ساختمان‌ها»
5-1 تقویت سقفها و بامها114
5-1-1 تعبیه دال جدید114
5-1-2 تقویت سقف چوبی114
5-1-3-سقفهای طاق ضربی118
5-1-4- طاقهای قوسی 120
5-2- تقویت دیوارها 121
5-2-1- ترک خوردگی جزئی دیوارها 121
5-2-1-1-آماده سازی 122
5-2-1-2-ساخت122
5-2-1-3-تجهیزات123
5-2-1-4- روش تزریق صمغهای چسبناک124
5-2-2- ترک خوردگی شدید در دیوارها125
5-4-3- ترک در تکیهگاه قوس127
5-2-4- برآمدگی موضعی129
5-2-5- پوششهای بتن آرمه130
5-2-5-1- پوشش یکطرفه132
5-2-6- تقویت با استفاده از پشت بند135
5-2-7- تقویت با استفاده از پیش تنیدگی138
5-3 آسیب های وارد به اتصالات139
5-3-1 فروریختگی گوشه139
5-3-2 انفصال و جدایی دیوارهای متصل به یکدیگر140
5-2-3-1- وصله کردن سنگها ( داخل و خارج)142
5-2-3-2- قالب بندی و بتن ریزی ستون142
5-2-3-3- نصب میلگرد کلاف142
5-2-3-4- نصب صفحات فولادی142
5-4- تقویت فونداسیون145
5-4-1- تزریق بتون در زیر پی های درحال نشست147
5-4-1-1- روش کار148
5-4-2- تقویت پی های نواری149
5-4-2-1- مهار کردن نشست پی نواری در شرایط محدود152
5-4-3- نشست پی در اثر بوجود آمدن چاهک152
5-4-3-1- شمع زنی150
5-4-3-2- شمع بندی و پل کشی زیر دیوار153
5-4-3-3- تنگ بستن154
5-4-3-4- تخلیه پی نشست کرده155
5-4-3-5- پرسازی حفره با چاهک155
5-4-3-6- ساختن پی بتنی 155
5-4-3-7- بنایی رجهای فروریخته156
5-5- زهکشی در اطراف ساختمان157
فصل ششم « ساختمان های روستایی مقاوم در برابر زلزله »
6-1 ساختمانهای خشتی و گلی159
6-1-2- کیفیت خشت160
6-1-3- پی ها161
6-1-4- آجر کاری در پای دیوارها161
6-1-5- ساختن دیوارها162
6-1-5-1- ابعاد دیوارها162
6-1-6- بازشوها در دیوارها163
6-1-7- تیرهای چوبی کلاف164
6-1-8- پشت بندها165
6-1-9- سقف166
6-2 ساختمانهای قاب چوبی170
6-2-1- قاب بندی دیوارهای ستون چه‌ای171
6-2- 2 مهاربندی قائم در دیوارها172
6-2-3- مهاربندی افقی در گوشه‌ها173
6-2-4- اندازه الوارها173
6-2-5- اتصالات174
6-2-6- پوشش دیوار177
6-2-7- حفاظت چوب177
6-3 نتایج و پیشنهادات178
منابع180
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1 خسارت وارده به روستاها در زلزله چنگوره- آوج23
جدول 1-2 زلزلههای با بزرگی بیش از 5/6 ریشتر در فاصلهی 1284 تا 138428
جدول 3-1 مقایسه نتایج حاصل از ارزیابی ساختمان یک مدرسه45
جدول 3-2 ضرایب مقاومت برشی دیوارهای آجری50
جدول 4-1 تعاریف نتیجه ارزیابی71
جدول 4-2 عواملی که سبب ناامنی میشود75
جدول 4-3 آزمایشات ارزیابی بر اساس آییننامه FEMA 30681
جدول 4-4 روشهای ترمیم و محدوده کاربرد83
جدول 4-5 نواقص مربوط به مصالح91
جدول 4-6 محاسبه برش طبقات طبق دستورالعمل بهسازی93
جدول 4-7 نواقص مربوط به سیستم سازهای94
جدول 4-9 نواقص مربوط به دیوارهای باربر96
جدول 4-10 نواقص مربوط به دالها97
جدول 4-11 نواقص مربوط به اتصالات اعضا98
جدول 4-12 نواقص مربوط به اجزای غیر سازهای98
جدول 4-13 نواقص مربوط به سیستم کلاف بندی99
فهرست شكل‌ها
عنوان صفحه
شکل 1-1 نقشه صفحات زمین ساخت خاورمیانه و حرکات نسبی آن10
شکل 1-2 گسلهای مهم ایران11
شکل 1-3 تصاویری از زلزله رودبار و منجیل در سال 136915
شكل 1-4 تصاويري از زلزله بم22
شکل 2-1 شکل شماتیک حاشیه ایمنی، فروپایگی و موارد مختلف بهسازی31
شکل 2-2 تقلیل ایمنی و اثر بهسازی در افزایش آن31
شکل 2-3 تقلبل حاشیه ایمنی در طول زمان و پایان یافتن عمر مفید33
شکل 2-4 تقلیل تدریجی حاشیه ایمنی، مقابله با آن و افزایش عمر مفید فنی از طریق بهسازی33
شکل 3-1 (الف) شکست خمشی (پایههای باریک)38
شکل 3-1 (ب) شکست برشی (پایههای پهن)38
شکل 3-2 ساختار ارزیابی کمی فصل هفتم دستورالعمل بهسازی لرزهای ساختمانهای موجود41
شکل 3-3 ساختار ارزیابی در فصل هفتم FEMA273 , FEMA356 42
شکل 3-4 درجات آسیبپذیری در روش لانگ باخمن43
شکل 3-5 ساختار ارزیابی کمی در روش لانگ – باخمن43
شکل 3-6 منحنی ظرفیت ساختمان در روش لانگ – باخمن44
شکل 3-7 پلان سازهای ساختمان مدرسه44
شکل 3-8 دیاگرام آزاد دیوار51
شکل 3-9 برخی روشهای اجرایی دیوارهای آجری مسلح52
شکل 3-10 نحوه عملکرد دیوارهای آجری مسلح52
شکل 3-11 مقایسه خواص قاب مرکب با مجموع خاصههای قاب و میانقاب55
شکل 3-12 دیوار تحت بار جانبی خمیده شده، در نقطه A ترک میخورد56
شکل 3-13 قاب مرکب با کنش خرپایی در قابل نیروهای جانبی مقاومت میکند56
شکل 3-14 حالتهای شکست قاب مرکب57
شکل 3-15 نمونهای از رفتار نیرو – جابجایی یک قاب مرکب58
شکل 3-16 حالتهای شکست کنج در میانقابها59
شکل 3-17 انواع بازشو62
شکل 4-1 فرمهای جمعآوری اطلاعات برای سه منطقه با لرزه خیزی کم، متوسط و زیاد68
شکل 4-2 روند ارزیابی ساختمان پس از زلزله73
شکل 4-3 نمونهای از چک لیستهای ارزیابی سریع دستورالعمل ATC-2076
شکل 4-4 نمونهای از چک لیستهای ارزیابی با جزئیات دستورالعمل ATC-2078
شکل 4-5 مراحل روش ساده بهسازی91
شكل 4-6 ابعاد پيش آمدگي در پلان95
شکل 4-7 مراحل مختلف ارزیابی100
شکل 4-8 روند تحلیل و ارزیابی آسیبپذیری بر اساس دستورالعمل تحلیل آسیبپذیری104
شکل 5-1 تامین یکپارچگی و تقویت کف موجود115
شکل 5-2 جزئیات دال تعبیه شده115
شکل 5-3 تقویت کف چوبی با تخته116
شکل5-4 تقویت کف چوبی با دال بتن آرمه و اتصال آرماتورهای دال به دیوار116
شکل5-5 اتصال کف به دیوار117
شکل5-6 اتصال کف به دیوار117
شکل5-7 افزایش درجهی یکپارچگی در سقفهای طاق ضربی118
شکل5-8 افزایش یکپارچگی سقف به کمک کلافهای افقی119
شکل 5-9 نمونهای از مهار کششی102
شکل 5-10 نمونهای از مهار برشی120
شکل 5-11 تقویت قوسهای بالای بازشوها121
شکل 5-12123
شکل 5-13126
شکل 5-14126
شکل 5-15127
شکل 5-16129
شکل5-18130
شکل 5-17130
شکل 5-19130
شکل 5-20131
شکل 5-21132
شکل 5-22133
شکل 5- 23134
شکل 5-24135
شکل 5-25 تقویت دیوارهای طویل با افزودن پشت بند آجری136
شکل 5-26137
شکل 5-27137
شکل 5-28137
شکل 5-29138
شکل 5-30 تقویت دیوارها با پیش تنیدگی افقی139
شکل 5-31140
شکل 5-32141
شکل 5-33141
شکل 5-34141
شکل 5-35143
شکل 5-36 پیوندهای گوشه با ترک خوردگی تصادفی143
شکل 5-37144
شکل 5-38 144
شکل 5-39 144
شکل 5- 40146
شکل 5-41 147
شکل 5-42 147
شکل 5 -43149
شکل 5 -44149
شکل 5- 45150
شکل 5- 46150
شکل 5-47 تقویت پیهای موجود با استفاده از دو پی نواری بتنی مسلح در طرفین پی موجود151
شکل 5-48 تقویت پیهای موجود با استفاده از نوار بتنی مسلح در یکطرف151
شکل 5- 49153
شکل 5-50154
شکل 5-51154
شکل 5-52155
شکل 5- 53156
شکل 5-54156
شکل 5-55157
شکل 5- 56157
شکل 6- 1163
شکل 6-2164
شکل 6-3165
شکل 6-4165
شکل 6-5165
شکل 6-6167
شکل 6-7168
شکل 6-8169
شکل 6-9172
شکل 6-10174
شکل 6-11176
شکل 6-12176
شکل 6-13176
شکل 6-14176
چكيده
تقویت ساختمان موجود، یا ساختمانی که بر اثر زلزله آسیب دیده است معمولا از نظر فنی بسیار پیچیده تر از طرح و اجرای ساختمانی جدید است. نامشخص بودن اجزای سازه ای، و نوع مقاومت مصالح مصرف شده از یکسو و عدم تطابق ساختمان های موجود یا مدل های کلاسیک سازه ای نظیر قابهای گیردار، قابهای بادبندی شده و غیره از سوی دیگر، تخمین لرزه ای ساختمان را بسیار دشوار میکند. علاوه بر این درجه یکپارچگی سقف ها و نیز نحوه اتصال اجزای سازهای به یکدیگر نامشخص است. از طرف دیگر تنوع شکل و جزئیات اجرائی در ساختمانهای موجود و تفاوت درجه اهمیتشان موجب میشود تا روشها و سقف قابل قبول برای هزینههای تقویت ساختمانها یکسان نباشد، انتخاب روش مناسب برای تقویت یا تقویت یا تعمیر هر ساختمان معین تا حدود زیادی به شرایط آن ساختمان و سلیقه و درجه تسلط و آشنایی مهندس طراح با رفتارهای لرزهای سازهها بستگی دارد. در اینجا ضمن بررسی رفتار ساختمانهای بنایی در مقابل زلزله و روشهای تعمیر، بازسازی و تقویت اینگونه ساختمانها، مبانی محاسباتی در ارزیابی و تقویت ساختمانها مورد بحث قرار گرفته است.
کلید واژه‌ها : زلزله، ساختمانهای بنایی، ساختمانهای موجود، مقاوم سازی،تقویت
مقدمه
از آنجا که کشور ایران به عنوان یکی از مناطق زلزله خیز جهان در مسیر کمر بند زلزله آلپ هیمالیا قرار دارد و وجود گسل های فراوان و رخداد زلزله های شدید در گذشته های دور و دهه های اخیر در راستای گسل های شناخته شده و همچنین نقشه پهنه بندی موجود خطر زلزله نشانگر این واقعیت است که اکثر مناطق کشور در معرض وقوع زلزله های شدید یا نسبتاً شدید قرار دارند. از طرفی با توجه به وضعیت آسیب پذیری بسیار نگران کننده شهرها و روستاهای کشور که حاصل قرن ها غفلت در تاریخ ایران بوده است، تا قبل از زلزله منجیل ـ رودبار (در سال 1369) اقدامات و فعالیتهای موثر علمی ـ فنی در زمینه کاهش خطرات ناشی از زلزله بسیار اندک بوده و آن هم به صورت پراکنده انجام پذیرفته است. پس از این زلزله و بدنبال انجام کارهای گوناگون در زمینه مهندسی زلزله موقعیت کشور از این نظر بهبود یافت بطوری که تهیه و تدوین مقررات، بازبینی آیین نامه های زلزله، تهیه و تدوین دستورالعمل های ایمن سازی و بهسازی لرزه ای ساختمان ها بخشی از دست آوردهای حاصل از خود آگاهی جامعه فنی و مدیران کشور پس از زلزله مهم سال 1369 در رودبار و منجیل می باشد.
در کنار این پیشرفت ها، کمبودهای شدید و نگران کننده‌ای وجود دارد. که حاصل ساخت و سازهای غیر فنی و ناامن بوده، بطوری که شهرها و روستاهای کشور با ساختمان های نامقاوم در برابر زلزله، پرهزینه، کم دوام، پرمصرف از نظر انرژی وگران قیمت از نظر نگهداری شکل گرفته است.
در حال حاضر ساختمان های ساخته شده با مصالح بنایی( بخصوص ساختمان های آجری)، درصد بالایی از ساختمان های موجود یا در حال احداث در کشور ما را تشکیل می دهند مهمترین عامل مقبولیت ساختمان های بنایی در ایران، بویژه در شهرستان ها در دسترس بودن مصالح، ساده بودن تکنولوژی تولید آجر و بلوک های بنایی ، آشنایی سازندگان با نحوه ساخت و ساز با مصالح بنایی و سرانجام ارزان تر بودن قیمت تمام شده این قبیل ساختمان ها نسبت به ساختمان های با اسکلت فولادی و بتن مسلح می باشد. باتوجه به اینکه در ساخت بیشتر ساختمان های بنایی ضوابط و معیارهای مهندسی مربوط به مقاومت سازه در برابر زلزله مورد توجه قرار نمی گیرد. و معمولاً توسط سازندگان محلی و بدون توجه به اثر تخریبی زلزله، طراحی و اجرا می شوند. رویداد هر زمین لرزه در هر نقطه از کشور فاجعه آمیز بوده و پیامدهای بسیار نگران کننده ای در برخواهد داشت. برای داشتن ساختمان هایی مقاوم در برابر زلزله با سطح ایمنی مطلوب دو مسأله اساسی را باید بطور منطقی پاسخ داد.
1) ساختمان هایی که از این به بعد ساخته می شوند چگونه طراحی، محاسبه و اجرا شوند تا دارای مقاومت کافی در برابر زلزله باشند.
2) ساختمان های متعدد موجود که در برابر زلزله آسیب پذیرند چگونه بررسی و مقاوم سازی شوند.
در این پروژه سعی شده است پاسخی بر پایه تجربیات و پژوهشهای انجام گرفته در کشور ارائه شود و روشهای اجرایی و مراجع آیین نامه‌ای جمع آوری شود ودر پایان روشی مطمئن برای مقاوم سازی ساختمان های بنایی ارائه گردد.

مرور کارهای گذشته
نصب دستگاههای لرزه نگار در نقاط مختلف جهان از اواخر قرن نوزدهم آغاز شد و طی مدت کوتاهی به سرعت بر تعداد آنها افزوده شد. به کمک آنها مجموعه اطلاعات بسیار ارزشمندی به دست می آید. از میان همه این اطلاعات شاید یک مطلب بیش از همه شایان توجه باشد و آن اینکه زلزله ها به هر سبب که ایجاد شده باشندـ تکرار پذیرند و تنها راه مقابله با زلزله، طراحی و اجرای ساختمان ها به گونه‌ای است که تاب ایستادگی در مقابل زلزله های مخرب را داشته باشد.
زلزله های مرگبار زیادی در تاریخ ایران اتفاق افتاده است اما مهمترین آنها که به عنوان نقطه عطفی در رویکرد جامعه مهندسی به شمار می رود، زلزله سال 1369 رودبار و منجیل می باشد که تلفات بسیار زیادی را به همراه داشته است ، بررسی عملکرد سازه های مختلف در این زلزله گواه آن است که اگر ساختمان های آجری را در یک کفه دیگر بگذاریم، آمار تلفات جانی و تخریب کامل بنا، تماماً به گروه اول اختصاص داشته و گروه دوم به طور نسبی آمار بسیار پایینی دارند.[1] همین امر جامعه مهندسی را بر آن داشت که در کنار تدوین آیین نامه برای ساختمان های مهندسی، به بررسی رفتار ساختمان های بنایی نیز پرداخته ودر صدد تدوین دستورالعمل جامع برای طرح و اجرای این نوع سازه ها برآیند. ماحصل این تلاش ها تدوین فصل سوم آیین نامه 2800 به عنوان تنها مرجع معتبر داخلی در زمینه طرح و اجرای این نوع ساختمان ها می باشد.
به دلیل برجای ماندن تعداد زیادی از ساختمان های بنایی که در آن ها اصول آیین نامه 2800 رعایت نشده است و رفتار نامطلوب این ساختمان ها در زلزله های گذشته ، ضرورت امر مقاوم سازی آنها، محققان را بر آن داشته تا در صدد تدوین آیین نامه هایی برای بهسازی این ساختمان ها برآیند. در ادامه برخی از این آیین نامه ها را که در متن پایان نامه به تفضیل در مورد آنها بحث شده را مرور می نماییم.
آیین نامه FEMA-154 ایالات متحده آمریکا[2] یک روش ارزیابی سریع چشمی را ارائه می دهد این روش برای ساختمان های موجودی می باشد که هنوز در معرض زلزله قرار نگرفته اند و روشهای موجود در این آیین نامه ماحصل تجارب و بررسی خرابی زلزله های گذشته در سطح ایالت متحده می باشد. نتیجه این بررسی ها میزان آسیب پذیری ساختمان را در یک زلزله احتمالی نشان می دهد.
دستور العمل (Applied Technology Council)ATC-20 [3] برای کمک به تعیین میزان امنیت در ساختمان هایی می باشد که در معرض زلزله قرار گرفته اند. نیروهای متخصص، کار خود را با نیروهای امدادی آغاز می کنند.و وضعیت ایمنی هر ساختمان را با نصب علایم، مشخص می نمایند. بطور خلاصه آیین نامه ATC-20 را می توان راهنمایی ارزیابی سریع سطح ایمنی ساختمان های آسیب دیده از زلزله دانست
مجموعه FEMA (306-307-308) [4]،[5]،[6]، را می توان راهنمای ترمیم ساختمان های آسیب دیده از زلزله دانست. این آیین نامه ها را سازمان مدیریت بحران فدرال (FEMA) در پروژه ای به نام پروژه ATC-43 با هدف ارزیابی و تعمیر خرابی های ساختمان های بتنی و با مصالح بنایی در سال 1996 شروع کرد. نتایج این پروژه در قالب 3 گزارش ارائه شده است. که این گزارش ها مجموعه FEMA 306-307-308 را تشکیل می دهند.FEMA 306[4] و FEMA 307[5] برای ارزیابی ساختمان ها و FEMA 308[6] به عنوان راهنمای بهسازی می باشد. برخی روشهای ترمیمی این آیین نامه در پایان نامه آورده شده است.
دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمان های موجود که اولین ویرایش آن را دفتر تدوین معیارهای سازمان مدیریت و برنامه ریزی در خرداد ماه 1381 کشور با همکاری پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله منتشر کرد. این دستورالعمل در حقیقت اوین و تنها آیین نامه ملی موجود در زمینه ارزیابی آسیب پذیری وبهسازی لرزه‌ای ساختمان ها می باشد. البته بخش های عمده این آیین‌نامه ترجه پیش‌نویس آیین‌نامه FEMA 356 تحت‌عنوان “Pre standard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings” می باشد که با توجه به شرایط و آیین نامه های داخلی تا حد امکان بومی شده است.بدیهی است که در صورت انجام ارزیابی آسیب پذیری تفصیلی و ارائه طرح بهسازی برای یک ساختمان، استفاده از این دستورالعمل به عنوان تنها دستور العمل داخلی توصیه می شود. بخش مربوط به ساختمان های بنایی در این دستورالعمل بر خلاف سایر بخش ها ( که به صورت طراحی بر اساس عملکرد می باشند) به بررسی نواقص ساختمان های بنایی اکتفا کرده است و روش ساده بهسازی را پیشنهاد نموده است.
دستور العمل تحلیل آسیب پذیری و بهسازی لرزه‌ای ساختمان های بنایی غیر مسلح موجود (وزارت مسکن و شهرسازی)[2] که با هدف بالا بردن توان و حفظ ایستائی و کاهش تلفات جانی ناشی از اثرات مخرب زلزله بر ساختمان بنایی غیر مسلح موجود از طریق بهبود عملکرد تدوین شده است. این دستورالعمل دارای روش هایی برای ارزیابی و راهکارهایی برای بهسازی لرزه‌ای با جزییات اجرایی می باشد.
در کنار آیین نامه هایی که در بالا مطرح شد، تحقیقات دیگری نیز صورت گرفته است که به صورت مقالات و گزارش هایی از زلزله های گذشته منتشر شده است، می باشند. این مقالات همگی سعی بر آن دارند که روشهایی برای ارزیابی و تحلیل این نوع ساختمان ها ارائه دهند. از روشهای مهم ارزیابی ساختمان های بنایی میتوان به روش هایی از قبیل روش ارزیابی دستور العمل بهسازی لرزه‌ای ساختمانهای موجود[7]، روش ارزیابی فصل هفتم دستور العمل FEMA 273 ، FEMA 356 [8]، [9]، و روش ارزیابی لانگ ـ باخمن [10] اشاره کرد.

روند انجام پایان نامه
با توجه به اینکه طیف گستردهبای از ساختمان های موجود در کشور از نوع ساختمان های بنایی می باشند و از طرف دیگر کشور ایران از لرزه خیزی بالایی برخوردار است، همین مساله باعث شده است که معایب ساختمان های بنایی به محاسن آن چیرگی یافته است ، تجربه زلزلهای مختلف بیش ترین آمار تلفات را در میان این نوع ساختمانها نشان می دهد.
در فصل اول این پایان نامه ابتدا آماری از وضعیت ساختمان های کشور ارائه شده است که در آن درصد ساختمان های بنایی و اسکلت بتنی در برههدای از زمان ارائه شده است. این آمار حجم بالای این نوع ساختمانها را در کشور نشان می دهد، در ادامه گزارش هایی از برخی از زلزله های گذشته مانند زلزله مهم رودبار و منجیل، بم ، چنگوره ـ آوج و داهوییه و نواقص و آسیب های وارده به ساختمان های آنها بررسی شده است. پس از آن وضعیت لرزه خیزی ایران بررسی شده است، این بررسی نشان دهنده خطر لرزه خیزی بالای اکثر مناطق کشور می باشد. فصل اول با مطلبی در مورد ضرورت مقاوم سازی ساختمان های بنایی به پایان رسیده است.
در فصل دوم به بررسی چرایی و فلسفه بهسازی و تقویت ساختمانهای بنایی پرداختیم و با ارائه آمارهای منتشر شده اثبات می نماییم که از نظر اقتصادی تخریب بنای قدیمی و ساخت بنای جدید بسیار پر هزینه است و عملا در جوامع غیر شهری که سهم عمده در داشتن ساختمانهای بنایی دارند، ممکن نیست.
در فصل سوم خواص لرزه‌ای ساختمان های بنایی، عناصر لرزه بر در این ساختمانها، انواع حالت های شکست این عناصر ارائه شده است. در ادامه هم روشهای ارزیابی کمی ساختمانهای بنایی آمده است و در نگاهی متفاوت نسبت به ساختمانهای بنایی دلایل اصلی ناپایداری این ساختمانها و اثر مخرب زلزله بر آن ها آمده است، تئوریها و نتایج تحقیقات قاب های مرکب که در فصل آخر به عنوان روشی مناسب برای مقاوم سازی ساختمان های بنایی استفاده شده است را در فصل دوم می توانیم ببینیم.
در فصل چهارم به بررسی آیین نامه ها و ضوابط فنی پرداخته شده است. این فصل شامل خلاصه‌ای از دستورالعمل های خارجی و داخلی بصورت کلی و بررسی مفصل بخش هایی از آنها که به مبحث این تحقیق مربوط است می باشد. این فصل مجموعه‌ای نسبتاً کامل از دستورالعمل های مقاوم سازی می باشد که در مورد ساختمان های با مصالح بنایی بسیار مفصل و کامل به دسته بندی مطالب ارائه شده در آنها پرداخته و مجموعه‌ای از مهمترین مطالب آنها گرد آوری شده است.
در فصل پنجم به ارائه روشهای تعمیر، بازسازی و تقویت ساختمانهای بنایی پرداختیم و با جمع آوری روشهای سنتی و مدرن سعی برآن بوده است که بهترین روشها مطرح شوند.
فصل ششم به روشهای مربوط به مقاوم سازی ساختمانهای روستایی اختصاص دارد و به صورت جز به جز به ارائه روشهای مبتی بر آیین نامه برای هر قسمت از ساختمانهای خشتی و گلی می پردازد.
در ادامه با نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد برای تحقیقات آتی و ذکر منابع و مراجع کار به اتمام رسیده است.
فصل اول
« بررسی لرزه خیزی ایران »

1-1 لرزه خیزی ایران
فلات ایران تقریباً در مرکز کمربند خشک و بزرگ اوراسیا قرار گرفته و بطور متوسط 800 تا 1000 متر از سطح دریا بلندتر است و از تمام جهات به وسیله رشته کوه های مرتفعی احاطه شده است. فلات ایران به سیستم بزرگ کوه های چین خورده اوراسیا وابسته است. بدین ترتیب که دیواره کوهستانی البرز و رشته کوههای خراسان در شمال ایران، تحت تأثیر گره های کوهستانی عظیم فلات ارمنستان و آذربایجان از طرف غرب وهندوکش از شرق تا ارتفاع 5670 متر ( دماوند) سر برافراشته است. کوههای زاگرس در جنوب غربی و جنوب و نیز در امتداد آن، یعنی کوه های ساحلی جنوب شرق ایران (کوه های مکران) ، بخش داخلی ایران را احاطه نموده اند[11].
در دوره زمین شناسی میوسین میانی (حدود 26 میلیون سال پیش) جوش خوردگی نهایی بین صفحات عربستان و اوراسیا ابتدا سبب بالا آمدگی و ضخیم شدگی در زاگرس و بیتلیس (در ترکیه) گردید و به دنبال آن حرکت مستقل صفحه عربستان نسبت به آفریقا را متوقف نمود، یعنی از این پس صفحه عربستان با سرعت از صفحه آفریقا به سوی صفحه اوراسیا حرکت می کرد. در دوره زمین شناسی پلیوسن آغازین (6 میلیون سال پیش) و مقارن با آغاز مرحله دوم کشیدگی در دریای سرخ وتشکیل پوسته دریایی در آن، قابلیت تحمل فشار در منطقه جوش خورده، به صورت بالا آمدگی و ضخیم شدگی به پایان رسید و کوههای قارهرای محدود در گسل های متقاطع به حرکت به سمت خارج واداشته شدند. همانطور که در شکل 1- 3 دیده می شود. صفحه ترکیه ، محدود بین گسل های شمال و شرق آناتولی ، به سمت غرب به حرکت درآمد و بلوک لوت ، محدود بین گسل های راستگرد زاگرس و گسل های چپگرد شمال ایران (البرز)، به سمت شرق حرکت کرد.
فلات ایران جزو مناطق لرزه خیز جهان است و در آن زمین لرزه های قاره ای ایجاد می شوند. کشور ایران در قسمت میانی کمربند کوه زای آلپ ـ هیمالیا واقع شده است وهنوز تحت تأثیر حرکات کوه زایی آلپ پایانی می باشد. از طرف دیگر حرکات صفحه عربستان بطور دائمی به صفحه ایران تنش وارد می کند و فرونشینی مکران در جنوب و باز شدن صفحه اقیانوس هند نیز سبب زیر راندگی صفحه اقیانوسی به زیر منطقه مکران می گردد. مجموعه این شرایط سبب بههم خوردن تعادل پوسته ایران می گردد و اثر آن به صورت جابجایی در طول شکستگی های قدیمی و بروز زمین لرزه مشاهده می شود همانطور که در شکل 1-3 می بینیم گسل های ایران بطور کلی دارای روند شمالی ـ جنوبی (امتداد اران شرقی)، شمار غرب ـ جنوب شرق ( امتداد ناحیه زاگرس) و شمال شرق ـ جنوب غرب (امتداد البرز شرقی) می باشند. گسل هایی که در طول دوره کواترنر ( از 2 میلیون سال پیش تا کنون) فعالیت نسبتاً مهمی داشته اند عبارتند از :
گسل های آغاجاری ، دامغان ، البرز ، آستارا ، ترود، شمال تبریز ، شاهرود ، کازرون ، کوه بنان کرمان ، عباس آباد.
شکل 1-1 نقشه صفحات زمین ساخت خاورمیانه و حرکات نسبی آن
شکل 1-2 گسلهای مهم ایران

1-2 گزارش برخی از زلزله های چند دهه اخیر
از آنجا که زلزله های واقعی بهترین میدان محل کارهای جامعه مهندسی ومسئولین ساخت و ساز کشور می باشد، و همین طور یک آزمایشگاه بزرگ برای محققان و از طرف دیگر مرجعی برای تحقیقات و تدوین آیین نامه های آتی می باشد. به دنبال هر زمین لرزه گروههای مختلفی درصدد جمع آوری و ارائه گزارشات مختلفی از آن زمین لرزه می نمایند، که در ادامه به ارائه مختصری از این گزارشات پرداخته شده است. البته لازم به ذکر است که در انتخاب گزارشات سعی بر آن بوده است که تا حد امکان به موضوع این پایان نامه نزدیک باشد.

1-2-1 زلزله 31 خرداد ماه 1369 رودبار و منجیل [12]
در حدود 30 دقیقه صبح روز پنجشنبه 31 خرداد 1369 زلزله شدیدی در استان های گیلان و زنجان به وقوع پیوست که در آن شهرهای منجیل و رودبار و صدها پارچه از دهان و آبادی های پرجمعیت منطقه به کلی ویران شد. بزرگی این زلزله بین 3/7 و 7/7 ریشتر می باشد و طبق آماری که از طرف مراجع رسمی اعلام شد، روی هم بیش از 35000 نفر از مردم کشورمان جان خود را در این حادثه از دست دادند و قریب یکصد هزار ساختمان و خانه مسکونی خراب و یا بلا استفاده گردید، به باغات و اراضی کشاورزی و کانال های آبیاری صدمات فراوان وارد شد.
از ویژگی های زلزله اخیر گیلان و زنجان آن است که بر خلاف زلزله های گذشته ایران که اغلب در مناطق کم جمعیت و یا در مناطق روستایی و فاقد ساختمان ها و تاسیسات مهم اتفاق می افتاد، این زلزله در منطقه ای روی داد که علاوه بر آنکه از مناطق پرجمعیت محسوب می شود، چند شهر را نیز فرا گرفته است که دارای ساختمان مهم و تاسیسات زیربنایی شامل سد سفید رود، نیروگاه برق و کارخانجات سیمان لوشان و پلهای بزرگ و سیلوی یکصدو بیست هزار تنی سراوان رشت قرار داشتند و همه این مسایل دلایلی برای توجه بیشتر جامعه مهندسی به امر ساخت و ساز بعد از این زلزله می باشد در واقع مانند آژیری عمل کرد که نشان می داد، وقوع یک زلزله مشابه در یکی از مناطق مهم و پر جمعیت کشور چه پیامد هایی را در بر خواهد داشت. در شکل 1-3 تصاویری از خسارت های این زلزله مشاهده می شود.

شکل 1-3 تصاویری از زلزله رودبار و منجیل در سال 1369

1-2-2 گزارش تصویری از زلزله بم
این گزارش به بررسی نواقص موجود در ساخت و ساز شهر بم و آسیب های وارده پرداخته است. در این گزارش بعضاً نواقص موجود با موارد آیین نامه ای مقایسه شده است، در برخی موارد عملکرد نسبتاً مناسب بعضی اجزای غیر سازهاای مانند نماهای شیشهاای و قاب های فلزی درهای ورودی در تراز پارکینگ و مغازه ها نشان داده شده است. در شکل 1-4 نمونه هایی از عواملی که موجب خسارت در ساختمان های بتنی و بنایی و نیمه بنایی گردیده، آورده شده است. [13]

فرو چاله ایجاد شده در بروات در نزدیکی افتگاه گسل بم
ترکهای مورب قطری کنار بازشو باربر در دیوارهای خشتی
ترک ضربدری بین دو بازشو در یک دیوار آجری
جدا شدن دیوارهای بنایی از یکدیگر
شکستن کلافها و فروریختن آنها از روی دیوار در ساختمانهای بنایی
ترکهای برشی مورب در ساختمانهای بنایی
اتصال تیرچههای سقف با نبشی در سقف یک ساختمان بنایی
نقش کلاف قائم در نگهداری سقف در یک ساختمان مصالح بنایی
نقش کلاف افقی در نگهداری سقف در یک ساختمان مصالح بنایی
عملکرد مناسب ساختمان مصالح بنایی که مطابق آئین نامه طراحی و اجرا شده بود
عملکرد مناسب ساختمان مصالح بنایی که مطابق آئین نامه طراحی و اجرا شده بود
فروریختن سقف و طاقهای ضربی در ساختمانهای بنایی
شكل 1-4) تصاويري از زلزله بم

1-2-3 اثرات زلزله اول تیر 1381 چنگوره ـ آوج بر ساختمان های بنایی و مختلط
در روز اول تیرماه 1381 زمین لرزهدای به بزرگی 3/6 در مقیاس ریشتر منطقه/ای از استان های قزوین، همدان و زنجان را به لرزه در آورد. بر اثر این زلزله بیش از 230 نفر کشته و بیش از 1466 نفر مجروح شدند. [14]
بررسی های به عمل آمده نشان می دهد که ساختمان های سنتی در روستاها و شهرهای منطقه دارای سیستم سازه ای منسجم و یکپارچه نبوده و از مصالح بسیار ضعیف و توسط افراد غیر فنی و ناآشنا به اصول ساخت و ساز ساخته شده اند و از کیفیت بسیار نامطلوبی برخوردارند. به همین دلیل است که با وجود زلزله نه چندان شدید، آسیب های نسبتاً زیادی به منطقه وارد شده است.

1-2-3-1 خسارت وارد به ساختمان ها در اثر زلزله چنگوره ـ آوج
بر اثر این زلزله به ساختمان های مسکونی وعمومی در شهر آوج و بیش از 80 روستا در استانهای قزوین، همدان و زنجان خسارت فراوانی وارد شده است. جدول 1-1 میزان خسارات وارده به روستاهای منطقه آسیب دیده رابنا به گزارش سازمان هلال احمر نشان می دهد.[14]
جدول 1-1 خسارت وارده به روستاها در زلزله چنگوره- آوج

1-2-3-2- گونه های ساختمانی منطقه آوج
ساختمانهای منطقه آسیب دیده اعم از ساختمان های شهری و روستایی را می توان به گروههای زیر تقسیم کرد.
1- ساختمانهای بنایی که شامل بنایی کامل و مختلط بنایی و فلزی می باشند.
2- ساختمان های با سازه فولادی
3- ساختمان های خشتی وگلی
4- ساختمان های با شناژ افقی وعمودی.

1-2-3-3 ساختمان های بنایی آوج با سقف طاق ضربی
ساختمان های بنایی در آوج از دیوارهای باربر آجر فشاری به ضخامت 22 الی 35 سانتیمتر می باشند. در ساختمان های دارای سقف فلزی، تیرآهن های سقف طاق ضربی بر روی دیوارهای باربر و حرکت دینامیکی دیوارها درهنگام زلزله موجب خارج شدن تیرهای سقف از محل تکیه گاه و فرو ریختن بخشی از سقف شده است. ساختمان های بنایی دارای بازشوهای بزرگ بوده و در برخی از دیوارهای داخلی به لحاظ ایجاد در گاهی و یا کمدهای دیواری ضخامت دیوار به 5 تا 10 سانتیمتر رسیده است.

1-2-3-4 ساختمان های مختلط منطقه آوج
در ساختمان های مختلط، ترکیبی از دیوارهای باربر و ستون های فولادی تحمل بارهای وارده به ساختمان را به عهده دارند. دیوارهای جانبی ساختمان از آجر فشاری با ملات ماسه سیمان ساخته شده و در داخل ساختمان از چند ستون فولادی مرکب از دوتیر آهن جوش شده به یکدیگر و یا یک پروفیل فولادی استفاده شده است.

1-2-3-5 بررسی آسیب های وارده به ساختمان های منطقه آوج
در این زمین لرزه به ساختمان های خشتی و گلی آسیب های شدیدی وارد شد و بسیاری از آنها به کلی فرو ریخت. در شهر آوج ساختمانهای بنایی و نیمه اسکلت نیز دچار خسارت های شدیدی شدند بطوری که دیوارهای جداکننده داخلی اغلب دچار واژگونی شده و در بسیاری از ساختمان ها سقف های ضربی در بخشهای انتهایی به علت عدم اتصال تیرها با یکدیگر و نیز عدم اتصال با دیوارها فرو ریخته اند. در محل تقاطع دیوارها ترک های عمیقی مشاهده می شود. در برخی ساختمانها دیوارهای متقاطع به کلی از هم جدا شده اند و بخشی از آن ها فرو ریخته است. در روستای چنگوره ، آب دره و بسیاری از روستاهای منطقه ساختمان های خشتی و گلی به کلی ویران شده و ساختمان های بنایی نیز دچار تخریب شده اند و بسیاری از دیوارها و سقف های آنها فرو ریخته است. در روستاهای ساختمان تمام اسکلت نیز به چشم میخورد که به دلیل عدم وجود مهاربندی و استفاده از پروفیل های بسیار ضعیف در سازه اغلب فرو ریخته و یا دچار تغییر شکلهای زیادی شده اند و لازم است تخریب و یا بازسازی شوند. در شکل 1-5 تصاویری از ساختمان های منطقه و آسیب های وارده نشان داده شده است.

1-2-3-6 بررسی علل خرابی ساختمان های مختلط و بنایی منطقه آوج
در این ساختمان ها که سازه آن ها توسط افراد غیر متخصص ساخته شده است و فاقد هر گونه طراحی و محاسبه و رعایت ضوابط آیین نامه‌ای می‌باشند. مه‌ ترین علل خرابی آنها به قرار زیر می‌باشد:
1- عدم استفاده از سیستم سازه ای مقاوم در برابر بارهای ثقلی وجانبی
2- عدم طراحی و محاسبه سازه در برابر بارهای وارده
3- استفاده از پروفیل های بسیار ضعیف برای تیرها و ستون ها
4- عدم انسجام بخشهای مختلف از قبیل سقف ها با دیوارها ودیوارها با فونداسیون
5- عدم اتصال تیرهای طاق ضربی با یکدیگر
6- عدم اتصال تیغه های داخلی به سقف و کف و دیوارهای جانبی آنها
7- اجرای ناصحیح دیوار چینی
8- استفاده از مصالح بسیار ضعیف
9- استفاده از افراد غیر فنی در اجرای ساختمان
10- عدم رعایت ضوابط آیین نامه طرح ساختمان ها در برابر زلزله در مورد ساختمان های بنایی از نظر معماری و سازه

1-2-4 رفتار و عملکرد ساختمان ها در زلزله داهوییه (زرند) [15]
زلزله داهوییه (زرند) منجر به قربانی شدن بیش از 600 نفر از هم میهنانمان و موجب خسارت در 7000 واحد مسکونی گردید و 70 میلیارد تومان خسارت مالی نیز به همراه داشت. زلزله فوق زلزله چندان بزرگی نبود، اما خسارات بسیار سنگینی داشت. آن هم برای منطقه ای با تراکم جمعیت کم. در این زلزله انتظار می رفت ساختمان هایی که حداقل اصول فنی را رعایت کرده باشند ایمنی جانی ساکنین خود را حفظ نمایند. اما متاسفانه ساختمان های خسارت دیده حداقل اصول فنی ساخت و ساز را نیز رعایت نکرده بودند.
در گزارشی که پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی منتشر کرده است. به تفکیک خسارات وارده را در شهرها و روستاهای آسیب دیده از زلزله آورده است که در ادامه فقط تصاویر و توضیحات مختصری از آن ارائه شده است. در شکل 1-6 تصاویر آسیب های وارده از زلزله زرند را مرور می کنیم.

1-3 گستردگی ساختمان های بنایی
با توجه به گزارش مرکز آمار ایران در سال 1373 نزدیک به 70 درصد از تعداد کل ساختمان های احداث شده در مناطق شهری (بجز تهران ) بنایی وغالباً آجری می باشند. از این تعداد بیش از 55 درصد در یک طبقه، حدود 33 درصد در دو طبقه و کمتر از 11 درصد در سه طبقه و بیش تر ساخته شده اند، همچنین آمار فعالیتهای بخش خصوصی در روستاها، که بیانگر گرایش غالب ساخت و ساز در بین مردم است، نشان می دهد که در همین سال تنها کمی بیش از 6 درصد ساختمانها دارای اسکلت فلزی یا بتن مسلح بوده و مابقی آنها بنایی بوده اند[16]، [17].
با توجه به آمار و ارقام فوق چنین به نظر می رسد که اگر بخواهیم روشهایی برای ارزیابی مقاومت و نهایتاً مقاوم سازی ساختمانهای ایران بیابیم، ساختمان های بنایی و غالباً آجری در اولویت قرار دارند. این اولویت در ساختمان های ساخته شده در تهران وضعیف بسیار حساسی دارد به نحوی که گزارش های مربوط به سالهای اخیر نشان می دهد که حدود 80 درصد از ساختمان های تهران دارای سقف طاق ضربی و دیوارهای باربر بوده و حدود 12 درصد از نوع اسکلت بتنی و یا فولادی است وبقیه موارد از نوع سقف چوبی ، خشت و چوب، آجر و سنگ می باشد. [16]، [17].
با توجه به این مطلب که اکثر ساختمانهای بنایی موجود در کشور در مقابل زلزله های با بزرگی بیش از 5/6 ریشتر آسیب های جدی میبینند درجدول 1-2 لیستی ازکلیه زلزله های مخرب 100 سال در تاریخ ایران آمده است با توجه به فراوانی آنها و آسیب های زیادی که به بار آورده اند می توان به لرزه خیزی ایران و ضعف ساختمانهای موجود درمقابل زلزله های نسبتاً شدید پی برد.
جدول



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه ارشد

پاسخ دهید