آیین‌نامه‌ها

انواع نامنظمی در سازه‌ها + گروه‌بندی انواع ساختمان‌ها بر حسب نظام کالبدی

انواع نامنظمی در سازه

هر آیین نامه برای این‌که دیتیل‌های خود را ارائه کند نیاز است طی یک مفروضات و چهارچوب مشخص این کار را انجام دهد. آیین نامه 2800 نیز از این قاعده مستثنی نیست و در ابتدای آن مفروضات و گروه‌بندی های خاصی را مشخص می‌کند. یکی از این گروه‌بندی‌ها به بررسی نامنظمی‌ها در سازه‌ها می‌پردازد. عدم صدق این مفروضات برای یک ساختمان به این معنی نیست که قواعد بیان‌شده به طور کامل برای آن ساختمان قابل اجرا نیست اما از دقت محاسبات یا پیش‌بینی‌ها کاسته می‌شود. از آنجایی که ما در بسیاری از مطالب به آیین نامه 2800 رجوع می‌کنیم در نتیجه تشریح کامل این مفروضات را امری ضروری دانسته و در طی این مقاله به بررسی این گروه‌بندی سازه‌ها و نامنظمی‌ها می‌پردازیم.

ساختمان‌ها به لحاظ کالبدی به دو دسته منظم و نامنظم تقسیم می‌شوند. نامظمی در ساختمان‌ها به طور کلی در دو دسته قرار می‌گیرند: نامظمی در ارتفاع و نامنظمی در پلان. هر یک از این نامنظمی‌ها را جداگانه بررسی می‌کنیم.

نامنظمی در پلان

این نوع نامنظمی‌ها در 5 گروه زیر دسته‌بندی می‌شوند

1. نامنظمی هندسی

در یک پلان مستطیلی شکل که 4 گوشه دارد اگر یکی از گوشه‌های آن مطابق تصویر دارای فرورفتگی باشد این فرورفتگی‌ها (B , C) از 20 درصد طول و عرض کل پلان (B , L) بیشتر باشد، پلان نامنظمی هندسی دارد.

برای این‌که توضیح دهیم چرا نامنظمی در زمان زلزله می‌تواند مشکل سازه باشد شکل زیر را مشاهده بفرمایید. این شکل ساختمانی را نشان می‌دهد که گوشه‌ای بزرگتر از حد مجاز دارد. در نتیجه در زمان وقوع زلزله نواحی 1 و 2 نشان داده‌شده در شکل امکان ارتعاش به‌صورت متفاوت با کل سازه را دارند. این اتفاق می‌تواند باعث ایجاد تخریب و گسستگی در محل‌های اتصال نواحی 1 و 2 یا کل سازه شود.

نامنظمی هندسی چیست

2. نامنظمی پیچشی

در محاسبات طراحی سازه نیروی برآیند وارده به سازه به واسطه زلزله را نیرویی به مرکز جرم سازه در نظر می‌گیرند. این درحالی‌است‌که سازه ممکن است از نقاط دیگری در فنداسیون خود محکم شده‌باشد. به عبارت دیگر ممکن است مرکز سختی سازه که محل وارد شده نیروی برآیند مخالفت‌کننده با نیروهای زلزله است مکانی متفاوت با مرکز جرم سازه باشد. در این صورت نیروی زلزله گشتاوری به مرکزیت مرکز سختی به سازه وارد می‌کند. هر چه فاصله این دو نقطه بیشتر باشد گشتاور وارده شده به سازه بیشتر است. اگر سازه‌ای چنین مشکلی داشته‌باشد گفته‌می‌شود که دارای نامنظمی پیچشی است. در طراحی سازه باید تلاش نمود این دو نقطه فاصله زیادی با هم نداشته‌باشد چرا که در این صورت نیروی بسیار بیشتری به نقاط ایجادکننده سختی سازه وارد می‌شود.

نامنظمی پیچشی

3. نامنظمی در دیافراگم

در یک سازه هر کدام از موارد زیر موجود باشد اصطلاحاً گفته می‌شود سازه دارای نامنظمی در دیافراگم است.

  • نامنظمی در مساحت: اگر مجموع مساحت های بازشوها در یک دیافراگم سازه بیش از نصف مساحت کل دیافراگم باشد.
  • نامنظمی در سختی: اگر در یک طبقه تغییر سختی دیافراگم در یک طبقه نسبت به طبقه مجاور بیش از 50 درصد باشد.

نامظمی در دیافراگم در یک سازه، در هنگام زلزله می‌تواند باعث تخریب سازه علی‌الخصوص در دیافراگم مربوطه شود.

نامنظمی در دیافراگم

4. نامنظمی سیستم‌های غیرموازی

اگر در ساختمانی اجزای عمودی باربر سازه در قسمت‌های موازی با محورهای عمود اصلی ساختمان نباشد اصطلاحاً گفته‌می‌شود این ساختمان دارای نامنظمی سیستم‌های غیرموازی است.

نامنظمی سیستم های غیرموازی

5. نامنظمی خارج از صفحه

هنگامی‌که در یک سازه دیوارهای برشی که در واقع تحمل‌کننده بارهای جانبی هستند در مسیر انتقال نیروی جانبی خود تا فنداسیون انقطاعی داشته‌باشند، اصطلاحاً گفته‌می‌شود سازه دارای نامنظمی خارج از صفحه است. این نامنظمی به طور مثال گاهی پیش می‌آید که دیوار برشی در یک طبقه در صفحه‌ای غیر از صفحه برشی صفحه مجاور وجود داشته‌باشد. این نامنظمی مقاومت جانبی ساختمان را در مقابل نیروهای زلزله کاهش می‌دهد که باید در طراحی سازه مورد نظر قرار گیرد.

نامنظمی خارج از صفحه

نامنظمی در ارتفاع

5 نوع نامنظمی در ارتفاع به صورت زیر وجود دارد:
نامنظمی هندسی در ارتقاع

1. نامنظمی هندسی

این نوع نامنظمی در ساختمان‌هایی وجود دارد که طول افقی اجزای باربر جانبی در یک طبقه آن بیش از 1.3 برابر طول افقی اجزای باربر جانبی در طبقه بالاتر یا پایین‌تر آن وجود داشته‌باشد. این ساختار باعث می‌شود در زمان زلزله ساختمان در محل اتصال دو طبقه با نامنظمی هندسی آسیب‌پذیر بوده و امکان تخریب داشته‌باشد.
نامنظمی جرمی

2. نامنظمی جرمی

اگر در یک ساختمان جرم یک طبقه بیش از 1.5 برابر جرم طبقه فوقانی خود باشد اصطلاحاً گفته‌می‌شود ساختمان نامنظمی جرمی دارد. شایان ذکر است که پشت بام و خرپشته از این قاعده مستثنی هستند.

نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی

3. نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی

این نامنظمی زمانی در یک ساختمان وجود دارد که جزئی از سیستم باربر جانبی در یک طبقه نسبت به سیستم باربر جانبی در طبقه مجاور به صورت افقی در همان صفحه جابه‌جا شده‌باشد. البته در صورتی این ساختار به عنوان نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی تلقی می‌شود که مقدار جابه‌جایی از بعد افقی سیستم باربر جانبی در حداقل یکی از طبقات مجاور بیشتر باشد.

4. نامنظمی سختی جانبی

نامنظمی سختی جانبی در ساختمانی وجود دارد که آن ساختمان دارای طبقه نرم یا خیلی نرم باشد. طبقه نرم به طبقه‌ای گفته می‌شود که سختی جانبی آن کمتر از 70 درصد سختی جانبی طبقه روی خود و یا کمتر از 80 درصد متوسط سختی جانبی سه طبقه روی خود باشد. طبقه خیلی نرم نیز به طبقه‌ای گفته می‌شود که سختی جانبی آن کمتر از 60 درصد طبقه بالایی خود و یا کمتر ا ز70 درصد متوسط سختی جانبی سه طبقه بالایی خود باشد. وجود طبقه نرم یا خیلی نرم اصطلاحاً نامنظمی سختی جانبی نامیده‌می‌شود. وجود این نامنظمی در یک ساختمان باعث می‌شود، در هنگام زلزله ساختمان امکان تخریب بالا در محل طبقات نرم و خیلی نرم را داشته‌باشد. مطابق آیین نامه ساخت ساختمان با طبقه نرم یا خیلی نرم در مناطق با خطر نسبی متوسط و بالا مجاز نمی‌باشد.

نامنظمی سختی جانبی

5. نامنظمی مقاومت جانبی

اگر ساختمانی دارای طبقه ضعیف یا خیلی ضعیت باشد آن ساختمان دارای نامنظمی مقاومت جانبی است. به طبقه‌ای ضعیف گفته می‌شود که مقدار مقاومت جانبی آن طبقه کمتر از 80 در مقاومت جانبی طبقه بالایی خود باشد. اگر مقدار مقاومت جانبی طبقه کمتر از 65 درصد مقاومت جانبی طبقه فوقانی خود باشد به آن طبقه خیلی ضعیفت می‌گوییم. وجود این نوع طبقات باعث وجود نامنظمی مقاومت جانبی در ساختمان است. درهنگام زلزله ساختمان دارای نامنظمی مقاومت جانبی امکان تخریب در محل طبقات ضعیف یا خیلی ضعیف را دارد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *