مقالات مهندسی عمران

طبقه نرم چیست ؟ و چگونه بوجود می آید؟

مقدمه

در طراحی و ساخت ساختمان‌ها، رعایت اصول مقاوم‌سازی در برابر زلزله اهمیت بسیاری دارد، به‌ویژه در مناطقی که در معرض فعالیت‌های لرزه‌ای قرار دارند. یکی از ویژگی‌های مهمی که می‌تواند بر عملکرد سازه‌ای ساختمان تأثیر بگذارد، وجود طبقه نرم است. طبقه نرم، به عنوان یکی از عوامل آسیب‌پذیری ساختمان در برابر زلزله، به دلیل تفاوت در سختی جانبی نسبت به سایر طبقات شناخته می‌شود و در صورت عدم مقاوم‌سازی، می‌تواند خسارات جدی به ساختمان و ساکنان آن وارد کند.

این مقاله به بررسی مفاهیم زیر، دلایل ایجاد و روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان‌های دارای طبقه نرم و ضعیف پرداخته و نکات کلیدی برای بهبود ایمنی سازه‌ها میپردازیم:

 

ساختمان‌های با طبقه نرم و علت آسیب‌پذیری آن‌ها

ساختمان‌هایی با طبقه نرم معمولاً به دلیل تفاوت در سختی جانبی طبقات پایینی و بالایی به‌شدت در برابر نیروهای جانبی، به‌ویژه زلزله‌ها، آسیب‌پذیر هستند. در این ساختمان‌ها، طبقات پایین به دلیل وجود تعداد زیادی دهانه آزاد (مانند فضای باز برای پارکینگ یا فضاهای تجاری) از سختی کافی برخوردار نیستند و در مقایسه با طبقات بالایی عملکرد ضعیف‌تری دارند. این تفاوت سختی می‌تواند منجر به شکست جدی در ساختمان شود و در نتیجه، طبقات بالا به‌صورت ساندویچی روی طبقات پایین فرو ریزند.

 

 

ساختمان‌های با طبقه نرم و علت آسیب‌پذیری آن‌ها

ساختمان‌هایی با طبقه نرم معمولاً به دلیل تفاوت در سختی جانبی طبقات پایینی و بالایی به‌شدت در برابر نیروهای جانبی، به‌ویژه زلزله‌ها، آسیب‌پذیر هستند. در این ساختمان‌ها، طبقات پایین به دلیل وجود تعداد زیادی دهانه آزاد (مانند فضای باز برای پارکینگ یا فضاهای تجاری) از سختی کافی برخوردار نیستند و در مقایسه با طبقات بالایی عملکرد ضعیف‌تری دارند. این تفاوت سختی می‌تواند منجر به شکست جدی در ساختمان شود و در نتیجه، طبقات بالا به‌صورت ساندویچی روی طبقات پایین فرو ریزند.

دلایل ایجاد طبقه نرم

  • وجود بازشوهای بزرگ: وجود بازشوهای بزرگ در طبقات پایین، همچون درب‌های ورودی بزرگ و پنجره‌های بزرگ، موجب کاهش سختی جانبی طبقه می‌شود.
  • ارتفاع بیشتر طبقه: در ساختمان‌های تجاری و مجتمع‌های مسکونی، طبقات همکف و طبقات اول معمولاً دارای ارتفاع بیشتری نسبت به طبقات بالایی هستند. این ارتفاع بیشتر باعث کاهش سختی و افزایش انعطاف‌پذیری طبقه می‌شود که در نهایت، ویژگی‌های طبقه نرم را ایجاد می‌کند.
  • عدم وجود المان‌های باربر جانبی مناسب: عدم استفاده از دیوارهای برشی یا بادبندها به میزان کافی در طبقه پایین می‌تواند سختی جانبی را به‌طور قابل توجهی کاهش دهد و طبقه را در برابر بارهای جانبی ضعیف کند.

راهکارهای مقاوم‌سازی و جلوگیری از ایجاد طبقه نرم

ساختمان‌هایی با طبقه‌های اول ضعیف از لحاظ سازه‌ای، مانند آپارتمان‌هایی که زیر آن‌ها فضای پارک خودرو (پارکینگ) وجود دارد، در برابر زلزله آسیب‌پذیرتر هستند، زیرا طبقه‌های سنگین بالایی بر روی یک طبقه ضعیف قرار دارند.برای جلوگیری از ایجاد طبقه نرم، مهم‌ترین اقدام افزایش سختی طبقات پایینی و تنظیم توزیع سختی در کل سازه است.

 در هنگام زلزله، طبقه بالایی سنگین‌تر نیروهای جانبی بیشتری را به طبقه نرم وارد می‌کند که می‌تواند منجر به فروپاشی شود. برای تقویت طبقات نرم، می‌توان از راهکارهای زیر استفاده کرد:

برای کاهش آسیب‌پذیری ساختمان‌های با طبقه نرم، می‌توان از روش‌های مختلفی برای افزایش سختی طبقه نرم و مقاوم‌سازی آن در برابر بارهای جانبی استفاده کرد، از جمله:

  1. افزودن دیوارهای برشی: دیوارهای برشی می‌توانند در برابر بارهای جانبی مقاومت بیشتری ایجاد کنند و سختی طبقه نرم را افزایش دهند.
  2. نصب قاب‌های فولادی: قاب‌های فولادی برای افزایش سختی و استحکام طبقه مفید هستند و می‌توانند جایگزین مناسبی برای دیوارهای برشی باشند.
  3. استفاده از مهاربندها: مهاربندها در دهانه‌های بزرگ یا بازشوها نصب می‌شوند و به توزیع یکنواخت سختی و مقاومت در طبقه کمک می‌کنند.
  4. تقویت اتصالات فونداسیون: اتصال دیوارهای مقاوم به فونداسیون می‌تواند مانع از تخریب و جابجایی غیرمنتظره دیوارها در طبقه نرم شود.

الزامات آیین‌نامه برای ساختمان‌های با طبقه نرم

طبق استاندارد ۲۸۰۰ ایران، وجود طبقه نرم در ساختمان‌ها غیرمجاز نیست، اما در صورت وجود، محدودیت‌هایی برای نوع تحلیل مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای ساختمان‌هایی با طبقه نرم و بیش از سه طبقه، باید از تحلیل‌های دینامیکی پیچیده‌تری به‌جای تحلیل استاتیکی ساده استفاده کرد. همچنین طبق این آیین‌نامه، سختی طبقه نرم باید حداقل ۸۰ درصد مقاومت طبقات بالایی خود باشد تا از تخریب احتمالی جلوگیری شود.

طبقه ضعیف چیست؟

طبقه ضعیف یکی از معایب سازه‌ای است که در برخی ساختمان‌ها به دلیل کاهش قابل‌توجه مقاومت جانبی در یک طبقه نسبت به طبقات بالایی ایجاد می‌شود. بر اساس استانداردها، به طبقه‌ای که مجموع مقاومت جانبی آن کمتر از ۸۰ درصد مقاومت جانبی طبقه بالاتر باشد، طبقه ضعیف گفته می‌شود. این کاهش مقاومت جانبی می‌تواند به دلایل متعددی رخ دهد، از جمله حذف یا تضعیف المان‌های باربر جانبی (مانند دیوارهای برشی و قاب‌های فولادی)، تغییرات معماری، یا عدم استفاده از مصالح مقاوم.

تفاوت طبقه نرم و طبقه ضعیف

در تعریف سازه‌ای، طبقه نرم به طبقه‌ای گفته می‌شود که از نظر سختی جانبی دچار کمبود است. در مقابل، طبقه ضعیف به طبقه‌ای گفته می‌شود که مجموع مقاومت جانبی آن از مقاومت طبقه بالایی خود به میزان مشخصی کمتر باشد. در واقع، طبقه نرم دچار کاهش سختی و طبقه ضعیف دچار کاهش مقاومت جانبی است.

 

طبقه نرم معمولی
طبقه نرم هنگام زلزله

الزامات آیین‌نامه برای ساختمان‌های با طبقه نرم

طبق استاندارد ۲۸۰۰ ایران، وجود طبقه نرم در ساختمان‌ها غیرمجاز نیست، اما در صورت وجود، محدودیت‌هایی برای نوع تحلیل مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای ساختمان‌هایی با طبقه نرم و بیش از سه طبقه، باید از تحلیل‌های دینامیکی پیچیده‌تری به‌جای تحلیل استاتیکی ساده استفاده کرد. همچنین طبق این آیین‌نامه، سختی طبقه نرم باید حداقل ۸۰ درصد مقاومت طبقات بالایی خود باشد تا از تخریب احتمالی جلوگیری شود.

 

نحوه اجرا و تهیه انواع ملات سیمان 1 به 6 و ویژگی های آن

نحوه جلوگیری از ایجاد طبقه نرم در طراحی سازه

  1. استفاده از تیرهای کمرکش: این تیرها می‌توانند در طبقات پایین با ارتفاع بالا نصب شوند تا از کاهش سختی جلوگیری کنند.
  2. تناسب‌بندی در ارتفاع: استفاده از ابعاد و مقاطع سازه‌ای قوی‌تر در طبقات پایین و ضعیف‌تر در طبقات بالاتر می‌تواند از بروز طبقه نرم جلوگیری کند.
  3. عدم ایجاد بازشو در دیوارهای برشی: از بازشوهای بزرگ در دیوارهای برشی در طبقه همکف و سایر طبقات خودداری کنید یا در صورت لزوم، این بازشوها را در تمامی طبقات به‌طور مشابه ایجاد نمایید.
  4. طراحی متناسب با کاربری: اطمینان حاصل کنید که در طراحی سازه برای کاربری‌های متفاوت مثل پارکینگ، از سیستم‌های باربر جانبی قوی استفاده می‌شود.

نتیجه‌گیری

طبقه نرم به‌عنوان یکی از ضعف‌های رایج در ساختمان‌ها می‌تواند به دلیل کاهش سختی در طبقات پایین ایجاد شود و موجب آسیب‌پذیری در برابر زلزله شود. با رعایت استانداردهای طراحی و استفاده از روش‌های مقاوم‌سازی می‌توان خطرات ناشی از این پدیده را کاهش داد و از ایمنی بیشتری در برابر زلزله برخوردار شد.

 

دیدگاهتان را بنویسید

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