بررسی لرزه ای دیوارهای جداگر- مبحث چهارم: تشدید پاسخ دینامیکی

همان گونه که مستحضر هستید شرایط و موقعیت جغرافیایی کشور عزیزمان ایران به لحاظ لرزه خیزی و آمار تلفات ناشی از زلزله بسیار حائض اهمیت است. به همین دلیل، استفاده از مصالح و ساختارهای سبک و انعطاف پذیر در ساخت بناهای ایمن در برابر زلزله، در دستور کار قرار گرفته است. بدیهی است استفاده از اجزای غیر سازه ای سنگین و صلب (نظیر دیوارهای بنایی به عنوان جداگر و میانقاب)، از یک سو باعث تشدید نیروهای مخرب زلزله شده و از سوی دیگر می تواند بر رفتار لرزه ای سازه تاثیر منفی داشته باشد. در مقالات "بررسی لرزه ای دیوارهای جداکننده"، به بررسی این آثار پرداخته و مجددا تاکید خواهیم داشت که:

" انتخاب مصالح و ساختارهای نامناسب در اجزای غیر سازه ای، می تواند اثر سوء بر عملکرد لرزه ای کل سازه داشته باشد "

اگر معادله پایه در محاسبات مهندسی زلزله سازه ها را به ترتیب زیر در نظر بگیریم، در می یابیم که زلزله صرفاً یک حرکت است که موجب شتاب گرفتن زمین می شود. بعبارت دیگر، زلزله به تنهایی از جنس " نیرو " نیست بلکه زمانی که جرم ساختمان در مسیر این " حرکت یا شتاب " قرار می گیرد، یک نیروی موثر خارجی به سازه اعمال می گردد. این نیروی خارجی باعث ایجاد عکس العمل­های مخرب در سازه شده و به صورت اینرسی (مقاومت سازه در برابر تغییر شتاب)، نیروهای میرایی (مقاومت سازه در برابر تغییر سرعت) و نیروهای سختی (مقاومت سازه در برابر تغییر شکل) می شود. نکته قابل توجه این که جرم مهمترین نقش را در ایجاد نیروهای زلزله در سازه ها ایفا می کند. به عبارت دیگر، بدون وجود جرم، نیروهای دینامیکی وجود نخواهد داشت. هر قدر که جرم بیشتر باشد نیروی زلزله بزرگتری به سازه وارد می شود. مسلماً حذف جرم در ابنیه غیر ممکن است، ولی می توان با به کارگیری مصالح سبک مقدار آن را به حداقل رساند.

سبک سازی ساختمان ها مخارج تامین ایمنی سازه در برابر زلزله را کاهش می دهد؛ بعبارت دیگر می توان ساختمان ها را به هر اندازه سنگین ساخت، اما تامین ایستایی آن ها در برابر زلزله هزینه های غیر قابل توجیهی را به پیمانکار تحمیل می کند که این کار از نظر مهندسی غیر منطقی به نظر می رسد. سبک سازی اجزای غیر سازه ای، علاوه بر کاهش نیروهای زلزله، بار مرده وارده بر ساختمان را نیز کاهش داده، در نتیجه پی و مقاطع مورد نیاز برای تامین ایستایی سازه کوچکتر، سبکتر، بهینه و اقتصادی می­شود.

محاسبات نشان می دهد که دیوار خشک کناف (درای وال)، 60 - 90% از دیوارهای بنایی متداول سبکتر است. بررسی­هایی در مورد یک ساختمان هفت صورت گرفته که نشان می دهد استفاده از درای وال موجب کاهش وزن کلی ساختمان به میزان 35 % و کاهش نیروی زلزله به میزان 60 % شده (توضیح این که عدم وجود رابطه خطی میان وزن ساختمان و نیروی زلزله به دلیل کاهش سختی دیوارها است).

لذا استفاده از سیستم های ساخت و ساز خشک در ساختمان ها، به عنوان ساختارهایی سبک و مقاوم در برابر زلزله، اکیداً توصیه می شود (برای کسب اطلاعات بیشتر به سایت شرکت بناکومه پارس مراجعه شود.)