أظهرت التجارب والنتائج المستمدة من الزلازل الأخيرة أن المنشآت المصممة والمنفذة بشكل صحيح قادرة على مقاومة الزلازل العنيفة دون الانهيار. ومع ذلك ، فإن معظم هذه المرافق ، وخاصة القديمة منها ، يمكن أن تتعرض لأضرار جسيمة أو تنهار ، مما يتسبب في خسائر في الأرواح بين السكان.^[1]أكدت الدراسات التي أجريت على أداء الهيكل أثناء الزلازل أيضًا أن الهياكل الهيكلية التي لديها قدرة كافية على مقاومة القوى الجانبية يجب أن تتمتع أيضًا بالمرونة الكافية ، أي القدرة على الحفاظ على سلامتها عند زيادة الضغوط من أجل حماية السكان.

كما أكدت الدراسات التي أجريت على أداء الهيكل أثناء حدوث هذه الزلازل أن الأعضاء الهيكلية التي لديها القدرة الكافية لمقاومة القوى الجانبية يجب أن تتمتع أيضًا بالامتثال الكافي ، أو القدرة على الحفاظ على سلامتها عند زيادة الضغوط من أجل حماية السكان.

يمكن تلخيص تأثير الزلازل على أي هيكل خرساني في أنها تؤثر على هذا الهيكل بقوى أفقية متغيرة القيمة حسب موقع الهيكل وقربه أو بعده عن المناطق الساحلية أو من مراكز وبؤر الزلزال الرئيسي المناطق. هذه القوى الأفقية غير متسقة في مفهومها للتوازن للهيكل مع نظيراتها من القوى الرأسية ، والتي استخدمها المهندسون لتصميم الهيكل على أساس تأثيرهم فقط ، مع إهمال القوى الأفقية والتصميم على أساس هذه القوى.

القوى الأفقية[عدل]

التصميم الأفقي للمبنى[عدل]

هو تحقيق دراسة لتوازنه الداخلي والخارجي تحت تأثير قوى الزلزال.

التوازن الداخلي للمنشأ[عدل]

هو تحقيق المقاومة الداخلية الكافية للقطاعات الخرسانية لأصل القوى الداخلية لعزم الانحناء وقوى القص والقوى الرأسية.

التوازن الخارجي للأصل[عدل]

هو تحقيق استقرار المبنى تحت تأثير لحظة الالتواء ولحظة الانقلاب وكذلك تأثير التغيير في إجهاد تحويل التربة

التصميم العمودي للمنشأة[عدل]

هو تصميم الهيكل لتحمل الاحمال الميتة من وزن البلاطة الخرسانية والاعمدة ووزن الارضيات والجدران … وتحمل الاحمال الحية من اوزان الاثاث والمفروشات واوزان مستخدمي هذا المبنى.

متطلبات التصميم المعماري لمقاومة الزلازل[عدل]

يجب اختيار شكل المبنى في المخطط الأفقي بحيث يكون متماثلًا ، ويجب أن يتجنب الأشكال الزاويّة. في حالة البناء غير المنتظم يجب تقسيم المبنى بعمل وصلات زلزالية حيث أنه يمنع بعد الزلازل المتكررة استخدام قطع الأرض المثلثة أو متوازي الأضلاع لأنها تشكل فرصة لتركيز الضغوط الزلزالية في الضعيف أجزاء منه ، وكذلك لتوليد ضغوط التوائية قوية نتيجة الزلزال.

تصميم إنشائي مناسب لمقاومة الزلازل[عدل]

تنقسم المباني الخرسانية إلى النوعين التاليين:

1- المباني الإنشائية[عدل]

وتتكون من أعمدة خرسانية ذات عوارض خرسانية تحمل أوزان الأسقف الخرسانية. هذا النوع لديه مقاومة جيدة للزلازل إذا تم تصميمه وتنفيذه بدقة. ينقسم هذا النوع من المباني إلى الأقسام التالية:

• المباني ذات الارتفاعات القصيرة: لا يزيد عدد الطوابق عن ستة أو سبعة طوابق.
• عمارات متوسطة الارتفاع: لا يزيد عدد الطوابق عن 14 إلى 15 طابقا.
• الأبنية الشاهقة: لا يزيد عدد الطوابق عن 30 دور.

مقاومة الزلازل للمباني الإنشائية[عدل]

1. أولاً اختيار النظام الإنشائي المناسب في حالة الأبنية ذات الارتفاعات المتوسطة والعادية.
2. التصميم المعماري المناسب مع اختيار النظام الإنشائي المناسب.
3. احسب التفاعلات متعدية المتولدة نتيجة الزلزال.
4. تصميم الأجزاء الهامة للعناصر الإنشائية.

الاعتبار: نظام أعمدة وعوارض خرسانية محملة عليها. يدعم هذا النظام المباني التي لا تزيد ارتفاعاتها عن 14 طابقًا حسب المنطقة الزلزالية.

أسباب انهيار المبنى[عدل]

الأسباب التي أدت إلى انهيار المباني بسبب الزلازل هي نقص الحديد أو ضعف الأسمنت. ليس هناك شك في أن هذه العوامل تساهم بطريقة ما في الانهيارات ، لكنها ليست السبب الحقيقي في كثير من الأحيان.

الأسباب الحقيقية لانهيار المباني لابد من إظهار عوامل الأمان التي يتم اتخاذها عند التصميم الإنشائي للمباني السكنية العادية:

• أول ما يقوم به المهندس المصمم هو تقدير الأحمال الأرضية بدقة ، وبما أن أحمال الوزن الذاتي ووزن البلاط وقواطع البلوك (الأحمال الميتة) محسوبة بدقة ، فلا مشكلة معهم.

أما الأحمال الحية فهي تختلف حسب طبيعة الاستثمار في المبنى.

• بعد الانتهاء من تحليل الحمل (الميت والحي) ، يتم حساب التصميم على أساس مقاومة الخرسانة.

وبالتالي ، يتم ضمان عوامل الأمان في المباني من حيث تقدير الأحمال عالية القيمة المثالية وتقليل قيمة مقاومة الخرسانة والحديد.

انهيار المباني[عدل]

لا شك أن البناء المنفذ حسب التصميم أكثر أماناً من المبنى الذي استنفد التنفيذ فيه خيارات الأمان ، لذلك تم تعديل أقطار الحديد وخفض نسبة الأسمنت في الخرسانة ، مما أضعف القيمة الإجمالية. من مقاومة المبنى. لكن هذا نادرًا ما يكون سبب الانهيار المفاجئ.

تحدث الانهيارات المفاجئة نتيجة عدم وجود دراسة كافية للتربة ونتيجة جهل المصمم لما هو تحت الأرض.

يعتمد حساب أي منشأة على حساب القوى التي تؤثر عليها. بحيث تقاوم المنشأة بنجاح هذه العوامل وتجعلها مستقرة طوال العمر المتوقع لاستخدامها.

يجب أن يكون المهندس مدركاً لمشاكل المنطقة من جميع النواحي .. نوع التربة والتضاريس .. المناخ .. الزلازل ومتوسط ​​حدوثها ومعدلاتها … إلخ.

تقوية المباني ومعالجتها لمقاومة الزلازل[عدل]

المعالجة والإصلاح[عدل]

هو تأمين المقاومة الأساسية المطلوبة للعناصر الهيكلية للهيكل غير الإنشائي التالف. تحافظ العناصر الهيكلية التي تم إصلاحها جيدًا على نفس المقاومة تقريبًا قبل أن تتلف.

التعزيز أو التعزيز[عدل]

هو تعديل وتصحيح المقاومة والصلابة للعناصر الهيكلية الفردية أو الهيكلية ككل من أجل تحسين أداء الهيكل ضد الزلازل اللاحقة ، وغالبًا ما يتضمن التعزيز زيادة مقاومة العناصر الفردية أو امتثالها أو إضافة عناصر هيكلية جديدة لزيادة مقاومة الهيكل للقوى الجانبية جيدًا ، وقد يؤدي التعزيز أحيانًا إلى التخلي عن جعل العناصر الهيكلية المختارة أقل مقاومة ومرونة ، وذلك لتحسين قابلية التشغيل البيني للعناصر الهيكلية ومنع الفشل المبكر لأضعف العنصر المجاور.

أضرار الزلزال[عدل]

من المهم إجراء تقييم أولي لكل هيكل من قبل فرق بحثية متخصصة فور وقوع زلزال مدمر ، من أجل تحديد المستوى العام للضرر الذي لحق بالهيكل بسرعة. عند حدوث هذه الكارثة الطبيعية ، يُطلب من الجميع الالتزام بإجراءات السلامة. تعتبر عملية البحث الأولية التي تأتي بعد عملية التقييم الأولي بمثابة تقييم مستقل وأكثر شمولاً. تم إعداده من قبل مهندس مصمم يبدأ بعملية التحديد التفصيلي لطبيعة ودرجة الضرر والحاجة إلى اتخاذ تدابير طارئة أو تدعيم. أما بالنسبة للمرحلة الثانية تتطلب إجراء بحث مفصل للأضرار بحيث يمكن تصميم تفاصيل إجراءات الإصلاح والتقوية بعد التحقيقات الأولية لبدء الإجراءات الطارئة للحماية المؤقتة من خلال تقوية المباني التي تعرضت لأضرار بالغة ولم تنهار على الفور. عندما وقع الزلزال.

تهدف الحماية المؤقتة إلى تأمين المقاومة المؤقتة أو تعزيز العناصر والوصلات التالفة التي تعتمد عليها سلامة الهيكل بأكمله. يجب أن تضمن تدابير الحماية المؤقتة سلامة الأشخاص في المنطقة المجاورة.

• يجب أن أقرر عمل التعزيز في حالة وجود خطر ، لكن يجب أن أمر بهدم المنشآت التي تهدد الخطر.

الإجراء الأول في عملية الحماية المؤقتة هو تأمين دعم العناصر الرأسية للأعمدة والجدران الحاملة التي انهارت أو تعرضت للتلف الشديد ، وتكون الحاجة لتأمين الدعم الرأسي داخل الأرضية واضحة عند العنصر الرأسي تالف.

• يجب على المصمم تقدير الأضرار بطريقة نموذجية ، والاستفادة من بيانات التحقيقات التي تم توثيقها ، ثم وضع إجراءات إصلاح وتقوية تعمل على تحسين استجابة الهيكل في الزلازل اللاحقة عن طريق تجنب الانحرافات في الخطة الأفقية والتغيرات المفاجئة في الصلابة بين البلاط.
• يُنصح بتقييم نتائج تقوية العناصر المضافة إلى الهيكل بعناية ، وذلك للتأكد من أنها لا تؤدي إلى زيادة الأضرار في الزلزال اللاحق.

المراجع[عدل]

• تقوية الأبنية ومعالجتها لمقاومة الزلازل
• تصميم الهياكل الخرسانية لمقاومة الزلازل < Khalil Ibrahim Waked> السلام الذهبية للطباعة.

في كومنز ، صور وملفات على: تصميم المباني لمقاومة الزلازل

• بوابة البناء

تم الاسترجاع من «https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=design_buildings_for_earthquake_resistance&oldid=58727375»