تالار گفتگوی کیش تک/ kishtech forum

نسخه‌ی کامل: عملکرد لرزه ای ساختمان های فولادی
شما در حال مشاهده نسخه آرشیو هستید. برای مشاهده نسخه کامل کلیک کنید.
عملکرد لرزه اي ساختمانهاي فولادي
براساس تجربه های حاصل از زلزله های گذشته و مطالعات انجام گرفته ساازه هاایی در
برابر زلزله دارای عملکرد بهتری هستند که بتوانند ضمن حفظ پایداری و انساجام کلای
خود انرژی ناشی از زلزله را تا حد امکان جذب و مساتهل نمایناد.با توجهباه منحنای
نیرو-ت ییر مکان سازه ها و توجه به این مطلب که سطح بین منحنی نیرو-ت ییرمکاان
و محور ت ییرمکان نشان دهنده میزان انرژی جذب شده توسط سازه است.هر چه ساازه
شکل پذیرتر باشد انارژی بیشاتری را هنگاام زلزلاه جاذب کارده و رفتاار مطلاوبتری
47
دارد.فولاد نرمه به علت طبیعت شکل پذیر از این نظر مااده مناسابی مای باشاد و مای
تواند میزان زیادی انرژی جذب کناد.اما تجرباه نشاان داده اسات کاه در ساازه هاای
فولادی در صورت عادم اساتفاده از اتصاالات مناساب عملکا رد مناساب لارزه ای آنهاا
مناسب و قابل قبول نخواهد بود و در اثر زلزله دچار شکست سازه ای و یا انهدام خواهد
شد.در زلزله منجیل ) 1369 ( مشاهده شد کاه تعادادی از سااختمانهای فاولادی دچاار
تخریب کامل شدند. رفتار این سازه ها در این زلزله ثابت کرد که در بسایاری از ماوارد
سازه های موجاود دارای سیساتم مقااوم زلزلاه مناسابی نیستند.اساتفاده از تیرهاای
خورجینی)تیرهای سرتاساری در دو طارف ساتون باا اتصاال نبشای( و عادم شاناخت
سیستم حاصل و مدل صحیح برای این اتصالات باع شده این سیستم از نظر مهندسی
زلزله بسیار آسیب پذیر تلقی گردد.درس حاصل از این زلزلاه کیفیات پاایین سااخت و
ساز شهری بودکه در سالهای اخیر تلاشهایی برای اصالاح آن باه عمال آماده اسات.در
زلزله نورث ری آمریکا مشاهده شد که در بسیاری ازساختمانهای فولادی اتصال تیرهاا
و ستونها دچار ترک و یا بعضا شکست شد.بیشتر این ترکهاا و شکساتها در باال ساتون
اتفاق افتاده است.
صنعت جوشکاري ساختمان در ايران
1370 (از نظر تعاداد - با گذشت 50 سال از استفاده از جوش در ساختمان دهه اخیر) 80
ساختمانهایی که با سازه های فولادی طراحی و اجرا شده اند کاملا استثنایی به شامار
می آید.در نیمه دوم این دهه دهها هزار سازه فولادی در تهران و شهرهای بازرگ ایارن
به ناگهان سر از زمین برآورد.گسیل سرمایه ها به سوی ساخت و ساز شاهری و تبادیل
ساخت سرپناه به ماشین سرمایه گذاری جهت سودهای کلان باعا گردیاد تاا رعایات
اصول فنی و ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابار منفعات طلبای صااحبکاران
عملا مورد توجه قرار نگیرد.از طرف حجم عظیم ساخت و ساز نیروز انسانی زیاادی اعام
از مهندس و تکنسین و جوشکار احتیاج داشت که باع ورود افراد غیرمتخصص به این
جرگه گردید.تمامی این مسایل دست به دست هم داد تا طارح و اجارای سااختمانهای
فولادی آنچنان که باید از کیفیت مطلوبی برخوردار نباشد.تخریب کلای سااختمانهای
فولادی در زلزله منجیل موید پایین بودن کیفیت ساختمانهای فولادی کشور می باشد.
از میان تمامی عوامل دخیل در طرح و ساخت سازه های فولادی اتصالهای جوشی از
48
نارساییهای بیشتری برخوردارند. علل اصالی پاایین باودن کیفیات جاوش درسااخت و
سازهای شهری را می توان به صورت زیر بیان نمود :
-1 عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها
-2 کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسی کافی در این زمینه بارای
جوشکاران و مهندسان
-3 نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در سااختما نهای شاهری در
کشور
-4 عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها
-1 عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها
در بسیاری از موارد طرز اجرای متداول جوش باجزییات ارایه شده در آیین نامه تطاابق
ندارد.این موارد ناشی از موارد متعددی است که از میان آنها باه ماوارد زیار مای تاوان
اشاره کرد:
الف( آشنا نبودن مهندسین سازه به مسایل اجرایی و در نتیجه ارایه نقشه ها و
جزییات غیرقابل اجرا
ب( گران تر بودن هزینه اجرای جزییات آیین نامه نسبت به روش سنتی اجرا
پ(آگاه نبودن کارفرما و یا مهندس مجری طرح به جزییات آیین نامه و عدم
توانایی در تمیز دادن حالات مختلف از یکدیگر
1368 ( اهمیت وجود سیستم مقاوم در برابر زلزلاه ( بعد از اجباری شدن آیین نامه 2800
از ی طرف و محدودیتهای معماری برای استفاده از سیستم مهاربندی از طارف دیگار
باع استفاده روزافزون از سیستم قاب خمشی در جهت عرضی ساختمانها شاد.در ایان
سیستم اتصال تیر به ستون از نوع گیردار بوده یعنی باید توانایی انتقال بارش و لنگاراز
تیر به ستون وجود داشته باشد.در این نوع اتصالات از ورقهای بالاسری و زیرساری کاه
در محل اتصال به ستون برای ایجاد جوش نفوذی کامل خورده است استفاده می شاود.
اما از آنجاییکه متاسفانه عملیات جوشاکاری در محال کارگاههاای سااختمانی و ناه در
محل کارخانه صورت مای گیارد کنتارل کیفیات جاوش بخصاوص در هنگاام مونتااژ
امکان پذیر نمای باشاد. (Visual) درارتفاع زیاد از سطح زمین حتی به صورت عینی
همچنین معمولا در محل اتصال ورق به ساتون باه جاای جاوش نفاوذی از جاوش
49
گوشه استفاده می شود در نتیجه هنگام زلزله این نقاط علاوه بر تحمال نیاروی کمتار
در حالت تردشکن گیسخته خواهد شد. زمانی که در ی عضو فشااری ازدومقطاع در
کنار یکدیگر استفاده می شود باید هم پایاداری کال عضاوبه عناوان یا الماان و هام
پایداری ت ت مقاطع کنترل شود تاخیچکدان تحات تااثیر نیاروی فشااری باه طاور
جداگانه دچار کمانش نشوند.برای این منظور این مقاطع بایاد در فواصال مشاخص باه
یکدیگر متصل شوند تاطول آزاد آنها کاهش یابد. بسیاری از اوقات بادبنادهای دوبال در
طول خود به یکدیگر وصل نمی شوند و در نتیجه دومقطع بایکدیگر عمل نمیکنند و بار
بحرانی عضو کمتر از مقداری است که مهندس سازه در محاسبات خاود منظاور نماوده
است. مبح دهم مقاررات ملای سااختمان حاداکثر فاصاله باین جاوش دومقطاع در
ستونهای ترکیبی را مقرر نموده است.اما در موارد زیادی مشاهده مای شاود کاه فاصاله
بین جوش ستونها بیشتراز این مقدار است.
-2 کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسی کافی در این زمیناه بارای
جوشکاران و مهندسان
یکی از مهمترین اشکالات موجوددر اجرای ساختمانهای فولادی در کشاور کیفیات
پاایین جوشاکاری سااختمان مای باشاد.عوامل مختلفای در ایان امار تااثیر مای
گذارند.استفاده ازجوشهای کارگاهی حتی در مورد جوشاهای نفاوذی و اجارای کال
جوشکاری درکارگاه ساختمانی و اساتفاده از نیاروی انساانی غیرمجارب از عولمال
اصلی پایین آمدن کیفیت جوشکاری ساختمان می باشد.در نتیجه عوامل برشامرده
شده مشکلات عدیده ای گریبانگیر اتصالات جوشی می باشد.
در بسیاری از موارد سطح فلز در حال جوش آلوده به روغن یا مواد نامناساب دیگار
است و یا اینکهروی فلززنگ زده یا رنگ خورده جوش داده مای شاود.گاه در فاصاله
بین پاسهای متوالی جوش حتی از جدا نموده گل جوش نیز خاودداری مای شاود و
یابدون برداشتنگل جوشکاری اقدام به زدن رنگ ضدزنگ می شود.از انواع جوشهایی
که در کارهای ساختمانی بسیار از آن استفاده می شود جوش سربالا مای باشاد. باه
علت سختی اجرا در غالب موارد این نوع جوش از کیفیت پایینی برخوردار است. در
بسیاری از موارد در اثر استفاده از تکنیکهاای نامناساب جوشاکاری نقایصای چاون
تابیدگی و پیچش در قطعات اتفاق می افتد.
50
عیوبی نظیر نفوذ ناقص بریدگی کناره جوش اختلاط سرباره تخلخل و وجود ترک
درفلز مادر باع کاهش رفیت باربری قطعات می شود. یکی از متداولترین اشکال
مقاطع مورد استفاده در سازه های فولادی تیرهای لانه زنبوری می باشد.بسایاری ا ز
مجریان طرح این تیرها را در وضعیت نامطلوبی در کارگااه سااختمانی مونتااژ مای
کنند. در بسیاری از موارد جوش میانی تیار از کیفیات پاایینی برخورداراسات و باا
توجه به اهمیت عملکرد مناسب این قسمت و تقویتهای لازم درمجل تکیه گاه تیر و
وسط آن صاورت نمای پاذیرد. متاسافانه طراحای و اجارای پلکانهاای فاولادی در
ساختمانها نیز از کیفیت پایینی برخوردار است و با توجه به اهمیت عملکرد مناسب
این قسمت ساختمان پس از زلزله دقت لازم در ساخت آن مبذول نمی شود .
-3 نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشاکاری در سااختمانهای شاهری در
کشور
با توجه به اهمیتی کاه شاهرداری بارای مساایلی از قبیال پارکیناگ و نورگیرهاا و
مسایلی از این دست قایل است مشاهده می شود که بیشتر توجه مهندسان نیاز باه
این امور معطوف می باشد و توجه چندانی به مسایل سازه ای نمی شود.البته باید به
این نکته نیز اشاره شود که به علت عادم وجاود آماوزش جو شاکاری در واحادهای
درسی دانشجویان عمران مهندسینی که از دانشگاه فارغ التحصیل می شوند در این
زمینه دارای اطلاعات کافی نیستند و به عنوان مهندس نا ر نمی توانناد مساوولیت
خود را به نحواحسن انجام دهند.البته باید به این ماوارد مسااله ساختی کاار را نیاز
افزود.به علت جوشکاری در ارتفاع غالب مهندسین از انجاام بازدیاد از ایان جوشاها
طفره می روند. در نهایت امر اینکه آنطور که از واهر امر مشخص است شاهرداریها
نیز در این زمینه کوچکترین نقشی ایفا نمی کنناد و هیچگوناه نظاارتی بار اجارای
ساختمانها ندارند.
-4 عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها
بسیاری از کارفرمایان عمل طراحی سازه و ایجاد تمهیدات مقابله با زلزله را ی امر
زاید می دانند و تلاش مای کنناد تاا کمتارین هزیناه ممکان را صارف ایان کاار
نمایند.از طرف دیگر شهرداریها کمترین نظارتی بر طرح و اجرای ساازه هاا نداشاته
فقط به مسایل معماری دقت می کنند. این عوامل دست به دست هم مای دهاد تاا
51
فقط حق امضای مهندسین سازه اهمیات داشاته باشاد و طارح از حاداقل اهمیات
برخوردار باشد به خاطر همین موضاوع مهندساین ساازه اغلاب کمتارین وقات را
صرف این عمل می نمایند و بالطبع دقت لازم را در طارح اتصاالات جوشای نباذول
نمی شود. بعضی اوقات از اتصالات طرح شده بارای یا سااختمان در نقشاه هاای
دیگر ساختمانها استفاده می شود. در بسیاری از موارد جزییات اتصالات موجاود در
نقشه ها نامفهوم بی دقت و ناقص است.
نتیجه گیري و پیشنهادات
از بررسی های انجام شده بر روی سااخت وسااز سااختمانهای فلازی در ساطح تهاران
مشخص است که هنوز مشکلات زیادی در طرح و اجرای ایان ساازه هاا وجاود دارد. و
عمده مشکلات و نقایص مربوط به اتصالات جوشی است.اجرای جوش کارگاهی و نباود
آموزش کافی برای مهندسان عمران و عدم نظارت کافی بار حسان اجارای جاوش و ...
مشکلاتی است که این صنعت را رنج میدهد.و برای رفع این موارد بهترین راه
-1 در صورت امکان استفاده از جوش در کارخانه به جای جوش کارگاهی
-2 بالابردن سطح آگاهی عمومی جامعه درباره زلزله بر ساختمانها
-3 آموزش جوشاکاری باه جوشاکاران و دادن گواهیناماه باه جوشاکاران مااهر
ساختمانی
-4 آموزش جوشکاری به عنوان واحد درسی باه مهندساین عماران و یاا ایجااد
شاخه جدیدی
تحت عنوان بازرسی جوش اسکات برای مهندسیت نا ر
-5 تقویت سیستم نظارتی موجاود و ایجااد سیساتم هاای نظاارتی ناا ربر کاار
مهندسین عمران