مدلسازی پله ها و رمپ ها یا عدم مدلسازی آنها؟
عموماً طراحان در طراحی ساختمانها، پله ها و رمپ ها را یا مدل نمیکنند و یا درصورت مدلسازی، سختی خمشی خارج صفحه و سختی محوری آنها را عدد کوچکی میدهند. در این مقاله تحلیلی عواقب این فرض را در زلزله های واقعی بررسی نموده و راهکارهایی برای حل آن ارائه خواهیم نمود.
توضیحات و راهکار ارائه شده در این مقاله، نکاتی است که به نظیر این حقیر میرسد و از هیچ منبعی استخراج نشده است و مانند سایر محتواهای علمی عاری از نقص نیست.
اگر اکثر تصاویری که در مورد فروریزش ساختمان ها بعد از وقوع زلزله های شدید منتشر میشود را دیده باشید، متوجه خواهید شد راه پلهها و رمپها جز اصلی ترین نواحی هستند که آسیب جدی میبینند. در زیر تصاویری از زلزله بم و سرپل ذهاب گواه بر این موضوع هستند.
اما به نظر شما علت این موضوع چیست؟ چرا حتی ساختمانهایی که به طور مهندسی و با دقت نظر به جزئیات متعارف طراحی، ساخته شده اند نیز چنین مشکلی دارند؟
علت آن است که وقتی شما ساختمان را با فرض عدم سختی محوری و خمشی و یا عدم مدلسازی پله و رمپ طراحی مینمایید اما با توجه به جزئیات اجرایی متعارف و رایج پلهها یا رمپها، سختی محوری در واقعیت عدد کوچکی نیست، در زمان وقوع زلزله های واقعی چون پله یا رمپ از خود سختی محوری نشان میدهند، در ابتدای امر بخشی از نیروی لرزه ای را به صورت محوری جذب مینمایند، اما از آنجایی که برای تحمل این نیروی محوری لرزه ای طراحی نشده اند، پله ها و رمپ ها در همان ابتدا آسیب میبینند. بعد از زوال پله و رمپ، توزیع نیروهای لرزه ای به فرض طراحی نزدیک میشود و عملاً ممکن است سازه اصلی خود آسیب نبیند ولی باید توجه داشته باشیم پله و رمپهای این سازه آسیب دیده است. آسیب رسیدن به پله ها به عنوان محلهایی که در زمان وقوع زلزله نقطه تجمع و فرار ساکنین است، ممکن است جان بسیاری از ساکنین را به خطر اندازد و به نظر بنده باید به عنوان یک محل بحرانی به پله ها توجه شود و نه به عنوان محل فرعی!
راه حل چیست؟
ساده ترین راه حلی که به نظر میرسد، آن است که سختی محوری پله ها و رمپ ها در مدل دیده شود و پله ها و رمپ ها برای اثر نیروهای لرزه ای محوری نیز طراحی شوند. اما مشکل اساسی که این راهکار دارد آن است که چون پله ها و رمپها ممکن است در نواحی گوشه ساختمان و یا در سایر نواحی باشند و موقعیت آن دست طراح سازه نیست، وجود سختی محوری برای پله ها و رمپها، باعث ایجاد پیچش شدید در پلان شده و عملکرد سازه را زیر سوال میبرد و المانها ممکن است بسیار سنگین تر بدست آیند. البته در شرایطی که دور رمپها یا پلهها دیوار برشی بتنی قرار میگیرد، نگرانی از این باب وجود نخواهد داشت.
راه کار بسیار خوبی که برای این کار وجود دارد آن است که سازه را با همان فرضیات سنتی یعنی عدم لحاظ سختی محوری پله ها و رمپ ها و یا عدم مدلسازی آنها در مدل اصلی، طراحی نمود ولی در جزئیات اجرایی، مکانیزمی تعبیه نمود که رمپ یا پله سختی محوری از خود نشان ندهد و در حین زلزله نیرو جذب نکند. ارائه چنین جزئیات اجرایی برای پله ها یا رمپ های فولادی به سادگی امکان پذیر بوده اما برای المانهای بتنی نیازمند دقت نظر و فکر مهندسی است. با این جزئیات می توان مفصل محوری در پلهها و رمپها ایجاد نمود.
نگارنده : محمد طالبی کلاله
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.