طبقه نرم

طبقه نرم یکی از اشکالات رایج در سازه ساختمان ها می باشد، که در ساختمان هایی که طبقات پایینی آنها سختی بسیار کمتری نسبت به طبقات بالایی آنها داشته باشند بوجود آمده و به همین دلیل هنگام وقوع زلزله شاهد تخریب این ساختمان ها هستیم .
برای جلوگیری از وقوع این موضوع باید ساختمان ها را به روش اصولی طراحی و ساختمان های اجرا شده را در صورت برآورده نشدن الزامات مقاوم سازی کنیم.

تعریف طبقه نرم در ساختمان

با توجه به بند ۱-۷-۲ استاندارد ۲۸۰۰ ویرایش چهارم ، در مواردی که سختی جانبی هر طبقه کمتر از ۷۰ درصد سختی جانبی طبقه روی خود و یا کمتر از ۸۰ درصد متوسط سختی های جانبی سه طبقه روی خود باشد، به چنین طبقه ای اصطلاحا “طبقه نرم” گفته می شود. در مواردی که مقادیر فوق به ترتیب به ۶۰ درصد و ۷۰ درصد کاهش پیدا کنند، طبقه اصطلاحا “طبقه خیلی نرم” توصیف می شود.

دلایل بوجود آمدن طبقه نرم

این ساختمان ها به دلیل داشتن تعداد زیادی دهانه آزاد در طبقات پایینی،ارتفاع زیاد ستون ها در برابر زلزله بسیار آسیب پذیر هستند.

در بعضی از موارد ممکن است به علت ملاحظات معماری، در یک طبقه از سازه، دیوار برشی بتنی یا مهاربند فولادی موجود در یک یا چند دهانه را حذف نموده، و یا در دیوار برشی یک طبقه بازشو ایجاد شود، و یا تیرها را ضعیف‌تر از طبقات بالاتر طراحی کنند که این موارد باعث کاهش سختی آن طبقه نسبت به طبقات دیگر می‌شود.

توجه داشته باشید که بین سختی و تغییرمکان رابطه معکوس برقرار است؛ بدین معنا که هرچه سختی یک طبقه کم‌ تر باشد، تغییرمکان آن بیش‌تر خواهد شد و در نتیجه هنگام زلزله در ساختمان‌هایی که سختی یک طبقه به واسطه حذف مهاربند و یا دیوار برشی نسبت به طبقات دیگر کاهش پیدا کرده و شاهد خراب شدن آن طبقه هستیم.

اگر سختی طبقات ساختمان در ارتفاع (ارتفاع زیاد ستون ها در طبقه) به صورت مناسبی توزیع نشود در این صورت ، تغییرمکان نیز در ارتفاع به صورت نا متناسب توزیع شده و بنابراین، طبقه‌ای که سختی کم‌تری دارد، به علّت تغییرمکان زیاد، دچار خرابی شده و طبقات دیگر به صورت تلسکوپی روی آن طبقه آوار می شوند.

در مواردی پدیده طبقه نرم با برداشتن تیغه ها و دیوارهای یک طبقه از یک ساختمان به وجود می آید که این طبقه در مقابل طبقات بالایی، دارای یکنواختی، نظم و تکرار دیوارها نمی باشد.

این امر موجب می گردد که طبقه مذکور درمقابل بارهای جانبی به عنوان ضعیف ترین طبقه، کمترین مقاومت را داشته و عملکردی ضعیفی از خود نشان دهد.که به این موضوع در بازسازی ساختمان ها و تغییر کاربری ساختمان ها باید توجه داشته باشیم.

محل های بوجود آمدن طبقه نرم در ساختمان

•  ارتفاع زیاد ستون در یک طبقه
  در بعضی از ساختمان ها ارتفاع بعضی طبقات از بعضی دیگر بلندتر است. مثلا دریک ساختمان برای ایجاد فضای پارکینگ، اختلاف ارتفاع ایجاد می کنند و یا با در نظر گرفتن محیط تجاری ارتفاع ستون در آن طبقه را بلند تر از طبقات دیگر در نظر می گیرند.
• قطع ستون
  در بعضی از ساختمان ها که ستون در طبقه اول به فونداسیون وصل نشده ، همین موضوع باعث کاهش سختی این طبقه نسبت به سایر طبقات خواهد شد و ساختمان را در برابر زلزله مستعد فروریزش می کند.و همچنین اثر انقطاع انتقال بار های ثقلی و قائم هم این اثر را دارد که به دلیل نبودن المان قائم در طبقه پایین سازه مجبور به انتقال نیرو از سایر المان های قائم است.
• داشتن بازشو زیاد در طبقه
  این امر نیز سبب کاهش سختی می شود و اگر در دیوار برشی در بازشو داشته باشیم، خود سبب کاهش سختی جانبی شده و احتمال ایجاد طبقه نرم را فراهم می کند.

مقاوم سازی ساختمان‌های دارای طبقه نرم در برابر زلزله‌

اولین قدم برای مقاوم سازی ساختمان های با طبقه نرم آنالیز سازه برای مشخص کردن بهترین روش مقاوم سازی است. مهندسین سازه باید عوامل متعددی را برای تشخیص بهترین روش مقاوم سازی در نظر بگیرند. نه تنها باید مطمئن شوند که سازه به میزان لازم مقاوم سازی شده است بلکه باید کمترین تاثیر را در بهره برداری سازه داشته باشد.

یکی از این روش ها پر کردن تمامی بازشوهای طبقه‌های پایین توسط بادبند و یا دیوارهای باربر است مشکل طبقه نرم را حل خواهد کرد .(البته باید شرایط بهره برداری سازه و ملاحضات معماری را در نظر داشته باشیم).

یکی دیگراز این روش‌ها برای جلوگیری از بوجود آمدن طبقه نرم ، مقاوم کردن دیوارهای ساختمان است .که با اضافه کردن دیوارهای برشی و یا حتی قاب‌های فولادی در نواحی نرم ساختمان از بوجود آمدن طبقه نرم جلوگیری می شود. ‌

برای مقاوم کردن دیوارهای موجود (دیوارهای خشک (Drywall دیوارهای باربر را جایگزین آن ها می کنیم. مهار کردن دیوارها در فونداسیون نیز قسمتی از همین مقاوم سازی است.

مقاوم سازی ساختمان‌ها به معنای ضد زلزله کردن آنها نیست بلکه تنها امن کردن این ساختمان‌ها است. یعنی پس از زلزله سازه پابرجا باقی بماند و امنیت جانی ساکنین مهیا شود.

من حسین کنعانی در کنار شما هستم تا تجربیات خود را در زمینه اجرا و ساخت ساختمان با شما به اشتراک بزارم، تا در بالا بردن سطح کیفیت ساخت و ساز با هم سهیم باشیم.

امیدوارم مطالب فوق برای شما مفید بوده باشد.

(حرفه ای باشیم ، حرفه ای اجراکنیم)