پیشنهاد تغییر در رویکرد آیین نامه مهندسی زلزله نیوزیلند پس از زلزله کرایست چرچ

پس از زلزله کرایست چرچ در ۲۲ فوریه ۲۰۱۱، دانشگاه کانتربری نیوزیلند در ماه آگوست همان سال ضمن گزارشی که موضوعش عملکرد انواع سیستم های سازه ای در این زلزله بود، پیشنهاداتی را جهت تغییر رویکرد آیین نامه ساختمان این کشور ارائه داد که در ادامه این نوشتار به نکاتی از آن پرداخته می شود.

در این زمین لرزه، ساختمان­ هایی که با رویکردهای جدید آیین نامه ای و پس از دهه ۸۰ میلادی ساخته شده بودند، به نسبت خیلی بهتر از سازه های قدیمی عمل کردند، اما واژه “عملکرد خوب” یک واژه کیفی و نسبی است. به این دلیل می گوییم این ساختمان­ ها عملکردی خوبی داشتند چون تلفات جانی نداشته؛ اما کماکان خسارات نسبتاً سنگینی به اجزای سازه ­ای و غیرسازه ­ای وارد شده است. مسأله اصلی در خصوص همین ساختمان ها این بود که آیا باید تعمیر شوند، و یا اینکه تخریب و از نو ساخته شوند. در حال حاضر کشورهای مدرن و پیشرفته به سمتی حرکت می­ کنند که خسارات وارد شده به سازه به حداقل برسد.

در سال ۲۰۱۱ و پس از زلزله کرایست چرچ، دانشگاه کانتربری نیوزیلند طی گزارشی ضرورت تغییر آیین نامه این کشور و ناکافی بودن رویکردهای پیشین را تبیین کرد. این در حالی بود که در آیین نامه نیوزیلند از رویکرد طراحی ظرفیتی و استفاده از ظرفیت شکل پذیری اعضا استفاده شده بود اما مشاهده شد که حتی این روش نیز به تنهایی کارآمد نیست و خساراتی در پی دارد. خسارات و خرابی­های گسترده­­ ای که در سازه­ های بتنی، فولادی و بنایی مشاهده شد باعث شد این پیشنهاد مطرح شود که در طراحی عملکردی سازه ­ها، دیگر هیچ ساختمانی برای سطوح عملکرد ایمنی جانی (LS) و آستانه فروریزش (CP) طراحی نشود.

در این گزارش برای دستیابی به این هدف و به حداقل رساندن خسارات سه پیشنهاد ارائه شده است:

۱- سازه بدون در نظر گرفتن شکل پذیری و برای نیروهای بسیار بالاتری، به صورت الاستیک طراحی شود.

۲- برای سازه ­های بحرانی از روش جداسازی لرزه­ ای استفاده شود.

۳- از سایر روش­ های طراحی مقاوم در برابر خسارت مانند سیستم­های راکینگ، هیبریدی، پیش ­تنیده، و … استفاده شود.

نکته جالب توجه اینجاست که استفاده از جداساز لرزه­ ای به طور خاص در این گزارش پیشنهاد شده است که یکی از دلایل آن، عملکرد بسیار خوب ساختمان جداسازی لرزه ای شده بیمارستان زنان کرایسچرچ در این زلزله بوده است.

رویکرد طراحی با پرهیز از خسارت (Damage Avoidance Design)  که خود بحث مفصلی را نیاز دارد، در سال­ های اخیر در کشورهایی چون ژاپن و آمریکا هم مورد استقبال قرار گرفته است. همانطور که انتظار می ­رود این رویکرد هزینه­ بیشتری را برای سازه در پی دارد و ممکن است برای کشورهای در حال توسعه غیراقتصادی ارزیابی شود. 

از طرفی طراحی ساختمان به صورت الاستیک منجر به بالا رفتن ابعاد اعضای سازه ای می شود و علاوه بر ملاحظات اقتصادی، معضلاتی را هم برای طرح معماری سازه ایجاد می کند. اما همانطور که در این گزارش پیشنهاد شده، استفاده از جداساز لرزه­ ای در مقایسه با طراحی الاستیک سازه افزایش هزینه کمتری را در پی دارد و از نظر ملاحظات معماری و سختی اجرا نیز روشی معقول و کارآمد است.

در کشورهای در حال توسعه، مانند ایران، در حال حاضر ساختمان­ هایی مثل بیمارستان ها، مراکز آتش­نشانی و سایر مراکز امدادرسانی نیازمند طراحی برای سطح عملکرد خدمت رسانی بدون ­وقفه (IO) هستند. این امر با استفاده از روش جداسازی لرزه ­ای به سهولت امکانپذیر است، همانگونه که موارد مشابه و موفق بسیاری در دنیا وجود دارد. اما با استفاده از این روش و نیز سایر روش های کنترل ارتعاشات لرزه ای، می توان امید داشت که در آینده ای نه چندان دور اکثر ساختمان ها با بهره گیری از این سیستم ها به سطح بالاتری از ایمنی و عملکرد برسند. بنظر می رسد برای نیل به این هدف، پیش از هر بحثی، نیاز به فرهنگ سازی و اعتماد سازی در این زمینه به چشم می آید. این موضوع یکی از مهمترین اهداف کانال کنترل ارتعاشات لرزه ای است.

* استفاده از مطالب این صفحه با ذکر منبع و لینک مستقیم به آن، بلامانع است.

منابع:

Buchanan, A.H., Bull, D., Dhakal, R., MacRae, G., Palermo, A. and Pampanin, S., 2011. Base isolation and damage-resistant technologies for improved seismic performance of buildings.

وبسایت نمایندگی شرکت رابینسون سایزمیک