ساختمان ضدزلزله نداریم

به چه ساختمانی ضدزلزله گفته می‌شود؟

بهتر است به جای ساختمان ضدزلزله بگوییم ساختمان سازگار با زلزله، چون چیزی تحت عنوان ساختمان ضدزلزله نداریم که بتواند علیه زلزله عمل کند و ساختمان صددرصد در مقابل زلزله مقاوم باشد و خسارتی نبیند؛ ساختمان‌ها در مقابل حوادث بخصوص زلزله سطوح عملکردی متفاوتی دارند. در ساختمان‌های مسکونی، ساختمانی سطح عملکردی مناسبی دارد که در اثر وارد شدن نیروهای جانبی زلزله به این ساختمان‌ها خسارت ببیند، اما به هیچ وجه فرو نریزد تا باعث کشتار شود.

ساختمان‌های مسکونی باید در برابر زلزله طوری طراحی شوند که فرو نریزند اگرچه ممکن است خسارت ببینند. این در حالی است که ساختمان‌های خیلی خاصی مانند اتاق‌های کنترل نیروگاه‌ها، بیمارستان‌ها، اتاق‌های عمل و اتاق‌های مدیریت بحران نباید اصولا خسارت ببینند چراکه آنها دارای عملکردی ویژه هستند. بنابراین در ساختمان‌های معمولی با توجه به هزینه‌های صرف شده برای ساخت آنها و دوره‌های بازگشت زلزله یا ریسک وقوع زلزله سطح عملکردی خاص خود را دارند به طوری که نباید به هیچ عنوان کسی در هنگام وقوع زلزله کشته شود. از این رو به ساختمان‌هایی ضدزلزله گفته می‌شود که سازگار با زلزله باشند یعنی زمانی که زلزله اتفاق می‌افتد و زمین به لرزه درمی‌آید، ساختمان بتواند حرکت و رفتار مناسب را با دامنه حرکت زمین از خود نشان داده و تخریب نشود؛ تمامی این موارد در طراحی ساختمان و محاسبات لحاظ می‌شود از سوی دیگر شکل و فرم ساختمان یک عامل بسیار مهم است که باید مدنظر قرار داد تا ساختمان در مقابل نیروهای جانبی زلزله مقاومت لازم را از خود نشان دهد که تمامی این نکات در آیین‌نامه 2800 زلزله کشور ـ که مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن آن را تدوین می‌کند ـ آمده است.

بله! ساختمان ضدزلزله باید حرکتی متناسب با حرکت زمین داشته باشد تا بتواند لرزش و بار جانبی زلزله را تحمل کند.

ساختمان‌ها از نظر سطوح عملکردی در مقابل زلزله به انواع گوناگون شامل ساختمان‌های کم‌اهمیت، بااهمیت و خاص و ساختمان‌های مهم و فوق‌العاده مهم تقسیم می‌شوند؛ به طور کلی ساختمان‌های مسکونی و معمولی در گروه ساختمان‌های ویژه قرار نمی‌گیرند چراکه در این صورت هزینه‌های ساخت افزایش خواهد یافت و اجرای ساختمان غیراقتصادی می‌شود. بنابراین ساختمان‌های مسکونی و معمولی باید طوری در مقابل بارهای جانبی زلزله طراحی شوند که فرو نریخته و باعث کشتار نشوند گرچه امکان آسیب‌دیدن دارند. حتی آسیب‌دیدگی تا حدی جلو برود که بعد از زلزله نیاز به تخریب و نوسازی داشته باشند، اما نباید در زمان وقوع زلزله آوار شده و فرو بریزند.

بله! در آیین‌نامه زلزله کشور ضوابط و اصول و معیارهای محاسبه و طراحی ساختمان در مقابل زلزله به گونه‌‌ای تدوین شده است که ساختمان‌هایی که مطابق این آیین‌نامه ساخته می‌شوند رفتار مناسب در مقابل زلزله را از خود نشان دهند، اما رفتار مناسب به این منزله نیست که این ساختمان‌ها نباید حتی یک ترک هم بردارند. از دید مدیریت بحران در تمام دنیا سطوح عملکرد مختلف برای ساختمان‌ها در نظر گرفته می‌شود.

سطوح عملکردی ساختمان‌های معمولی سطوح ویژه نیست. سطوح عملکرد ویژه برای ساختمان‌های خاص است. در ساختمان‌های ویژه پی از زمین جداست تا نیروی زلزله نتواند از زمین به ساختمان سرایت کند و باعث لرزش آن شود ازجمله آنها بیمارستان‌ها و اتاق‌های کنترل است.

ولی در ساختمان‌های معمولی الزامی به عدم آسیب‌دیدگی آنها نیست بلکه بحث این است که در مقابل زلزله‌های شدید که سابقه وقوع دارند باید رفتار سازگار و مناسب را از خود نشان دهند که رفتار مناسب عدم تخریب و آوارشدن آنهاست البته ممکن است نمای آنها آسیب ببیند، اما نباید تخریب شود مانند شهر بم.

نباید در ساختمان‌های معمولی هم کسی کشته شود بلکه ملاک حفظ جان انسان‌هاست به طوری که اگر ساختمان‌ها مطابق آیین‌نامه زلزله کشور ساخته شده باشند این رفتار را از خود نشان می‌دهند و قاعدتا در مقابل زلزله فرو نخواهند ریخت، اما در ساختمان‌هایی که در ساخت آنها آیین‌نامه 2800 زلزله ایران رعایت نشده باشد یا محاسبات و طراحی‌ها مطابق آیین‌نامه باشد، اما در اجرا مطابق نقشه‌های تهیه‌شده عمل نشود ساختمان‌هایی شکل خواهند گرفت که ممکن است در مقابل بارهای لرزه‌ای فروریخته و باعث خسارت جانی شوند.

پس از تصویب این آیین‌نامه در هیات دولت و ابلاغ از سوی وزیر راه و شهرسازی به عنوان قانون لازم‌الاجراست، ضمانت اجرای آن هم لازم‌الاجرا بودن برای ساخت تمامی ساختمان‌هاست.

تاکنون 3 ویرایش این آیین‌نامه در اختیار جامعه مهندسی کشور قرار گرفته که ویرایش چهارم، جدیدترین آیین‌نامه 2800 - که حاوی تغییرات اساسی است- به زودی منتشر می‌شود.

چارچوب آیین‌نامه زلزله ایران از آیین‌نامه زلزله آمریکا (UBC) اقتباس شده است چون ایالت کالیفرنیای آمریکا از نظر ساختار زمین‌شناسی و شرایط لرزه‌خیزی مانند ایران است.

اما در حال حاضر بیش از 90 درصد آیین‌نامه زلزله کشور نتایج تحقیقات محققان ایرانی است چراکه ایران دارای سومین شبکه بزرگ شتاب‌نگاری دنیا با 1200 ایستگاه است و تمام حرکات قوی زمین در زمان وقوع زلزله ثبت می‌شود و همچنین تحقیقات گسترده‌ای که درباره ساختمان و مهندسی زلزله در کشور انجام شده است.

ایستگاه‌های شتاب‌نگاری، شتاب زلزله را ثبت می‌کنند به عبارتی حرکات قوی زمین در هنگام وقوع زلزله و میزان جابه‌جایی و حرکت زمین را ثبت می‌کنند. این داده‌ها برای مهندسی زلزله و به دست‌آوردن طیف پاسخ زمین در مقابل نیروهای زلزله و تهیه طیف‌های طراحی ساختمان است.

طی برنامه پنجم توسعه این ایستگاه‌ها به 3500 ایستگاه خواهد رسید. به طور کلی در لرزه‌نگاری ایستگاه‌های لرزه‌ای بزرگی زلزله، محل وقوع و عمق زلزله برآورد می‌شود، اما شتاب‌نگاری شتاب ناشی از نیروهای زلزله را بر زمین ثبت می‌کند.

اهمیت داده‌های شتاب‌نگاری در تهیه طیف پاسخ زمین و طیف طراحی است که اساس علم مهندسی زلزله را تشکیل می‌دهد لذا کشوری که به این داده‌ها دسترسی دارد و ویژگی‌های زمین را خوب می‌شناسد رفتار زمین را هنگام وقوع زلزله می‌داند می‌تواند براساس آن طراحی‌ها را درست انجام دهد و در عین حال ضوابط و مقررات را متناسب با آن تدوین کند.

کشورهایی که این داده‌ها را نداشته باشند از آیین‌نامه‌های کشورهایی که ساختار زمین‌شناسی مشابه داشته باشند می‌توانند استفاده کنند.

قاعدتا باید ساختمان‌ها، پس از ابلاغ این آیین‌نامه و مطابق آن طراحی، محاسبه و ساخته شده باشند و در برابر زلزله مقاوم باشند. انتظار این است که کسی تخلف نکرده باشد، اما در ساختمان‌سازی کارگرانی وجود دارند که اطلاعی از این آیین‌نامه و نکات فنی ساختمان نداشته و تنها کارگرانی فصلی و غیرفنی هستند که از روستاها یا کشورهای همسایه به کشور مهاجرت کرده‌اند. این معضل تا حدی است که حتی در برخی مواقع آرماتوربند یا بتن‌ساز و بتن‌ریز نمی‌دانند بتن چیست. یا طرح اختلاط یعنی چه؟ به طوری که وقتی بتن سفت می‌شود تنها آب به آن اضافه می‌کنند؛ این در حالی است که تمام زحمات مهندسان در مرحله اجرا توسط کارگران غیرماهر و افراد بی‌تجربه و غیرآشنا با مسائل فنی هدر می‌رود.

خیر! نظارت هم وجود دارد، اما بخشی از ساختمان‌سازی ما از قدیم به صورت سنتی بوده، آنها که به صورت سنتی است نظارت و کنترل کیفی آنها دشوار است. بنابراین نمی‌توان گفت که هر چه ساخته می‌شود مشکل دارد. پس از زلزله بم بخصوص ساخت و ساز کشور ارتقا یافت به طوری که در پروژه مسکن مهر که 2 میلیون و 700 هزار واحد مسکونی در حال ساخت است از فناوری‌های نوین استفاده شده و ساختمان‌سازی به صورت صنعتی‌سازی پیش رفته است.

بنابراین صنعتی‌سازی یعنی ارتقای ساخت و ساز و قطع دست کارگران غیرماهر از چرخه ساخت. چون قطعات ساختمان در کارخانه تحت کنترل کیفی تولید می‌شود. به عنوان مثال بیش از 30 درصد ساخت و ساز مسکن مهر صنعتی‌سازی است و کارگران غیرماهر در آن نقشی ندارند.

در حالی که در ساخت و ساز سنتی رعایت اصول فنی صورت نمی‌گرفت و حتی در گذشته ناظر را دور می‌زدند، اما در حال حاضر ارزیابی‌های مرکز با توجه به اتفاقات لرزه‌ای 10 سال گذشته بخصوص در بم و زرند از ساخت و ساز کشور مثبت است و کشور به سمت ارتقای جدی ساخت و ساز جلو رفته است.

بنابراین چرخه ساختمان‌سازی کشور درست تعریف شده و هم قوانین و مقررات خوبی در کشور جاری است، اما بنا به دلایلی در اجرا ضعف وجود دارد که یکی از آنها ورود نیروی‌های غیرتخصصی به چرخه ساخت و ساز است، اما قرار است این نیروها در کشور ارتقا یافته و کسانی که کارت مهارت نداشته و دوره‌های مهارتی ندیده‌اند از چرخه ساخت و ساز حذف شوند، اما از گذشته کارگران ساختمانی بیشتر فصلی بوده‌اند، چون تنها چیزی که به تخصص نیاز نداشته بحث ساخت و ساز است. در حالی که ساخت و ساز بزرگ‌ترین و مهم‌ترین صنعت در کشور است و این صنعت در کشور بالغ بر 3 میلیارد تومان در ساعت گردش مالی دارد و محصول آن خانه به عنوان سرپناه در مقابل انواع حوادث است.

البته وزارت راه و شهرسازی در زمینه ارتقای کارگران ساختمانی تلاش‌های زیادی با همکاری سازمان فنی و حرفه‌ای با انعقاد قراردادهایی برای برگزاری دوره‌های آموزشی انجام داده است، از سوی دیگر مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن هم در رابطه با ترویج و آموزش مهندسان تلاش می‌کند زیرا به ارتقای مهندسان نیاز است تا با دستاوردهای روز این علم آشنا شوند، همچنین برنامه‌های ترویجی برای ارتقای کل سیستم ساخت و ساز در مرکز وجود دارد، اما یکی از اولویت‌های مهم مرکز تحقیقات، رفتن به سمت صنعتی‌سازی و پیش ساختگی است.

در صنعتی‌سازی اسکلت‌ها در کارخانه‌ها تولید شده و جوشکاری‌ها تحت نظارت، کنترل و با سیستم‌های پیشرفته و طبق استانداردها انجام می‌شود و تنها در محل مونتاژ صورت می‌گیرد. همچنین در بخش دیوارهای ساختمانی، اکثر ساختمان‌ها دیوارهای پیش ساخته دارد و قطعات سبک نصب شده یا در 2 طرف بتن‌پاشی شده یا از بلوک‌ها یا پنل‌های بتنی سبک استفاده می‌شود.

الزام به استفاده از بتن‌های آماده که دیگر کارگر در محل بتن نسازد و به طور غیراستاندارد تولید و مصرف نشود از دیگر مولفه‌های مهم در صنعتی‌سازی است به طوری که در حال حاضر بیش از 80 درصد بتن‌های آماده کشور استاندارد است.

در حال حاضر استاندارد‌های کشور افزایش یافته و کیفیت مصالح نیز افزایش یافته است، بنابراین وضعیت ساختمانی فعلی کشور مناسب است. در سال 84 کمتر از 37 درصد مصالح ساختمانی استاندارد بود، اما امروز این میزان به بالای 80 درصد رسیده است. این آمار را موسسه استاندارد براساس تعداد واحدهای تولیدی که نشان استاندارد دریافت کرده ارائه داده است، اما هنوز با نقطه مطلوب فاصله داریم.

به عنوان مثال خوشبختانه فولاد کشور کاملا استاندارد است، حتی میلگرد و سیمان، به طور کلی مصالح اصلی در کشور استاندارد است، اما بتن آماده تا نقطه مطلوب 15 تا 20 درصد فاصله دارد.

در حال حاضر سیستم ساخت و سازهای فعلی از ساختمان‌سازی 10 سال پیش کاملا متفاوت است به طوری که میزان پیش ساختگی بشدت افزایش یافته است و سقف ساختمان‌ها سبک شده و معمولا از مصالح سبک استفاده می‌شود و سبک شدن ساختمان یعنی افزایش مقاومت ساختمان در مقابل بارهای جانبی زلزله.

یکی از مولفه‌های اصلی در تاثیر نیروی زلزله بر ساختمان، جرم یا وزن ساختمان است، بنابراین هر چه ساختمان سبک‌تر ساخته شود، رفتارش در برابر بارهای زلزله مناسب‌تر خواهد شد در حالی که ساختمان هر چه سنگین‌تر باشد، عملکردش نامطلوب‌تر می‌شود و نیروی زلزله اثر بیشتری خواهد داشت، از این رو یکی از برنامه‌های مرکز تحقیقات که نتیجه تحقیقات چند ساله محققان مرکز است، سبک‌سازی ساختمان است که شامل سبک‌سازی سقف بوده است. در گذشته طاق ضربی یا تیرچه و بلوک سنگین سپس تیرچه و سفال رایج شده، اما در حال حاضر بلوک‌های پلی‌استالین استاندارد کاربرد دارد.

یکی دیگر از موارد مهم در ساختمان‌سازی، دیوارهای سنگین است که از سفال و آجر استفاده می‌شود، اما عملا از سال گذشته آجر از چرخه ساخت حذف شده است.

زمانی که بحث صنعتی‌سازی در ساختمان‌سازی می‌شود مرکز تحقیقات آن​قدر فعالیت تحقیقاتی کرده که قادر است در مدت زمان کمتر از 6 ماه یک سیستم کامل ساختمانی پیش ساخته با فناوری بومی را به نام نیک سیستم ارائه کند که در حال حاضر 2000 واحد مسکونی با این سیستم در کشور ساخته می‌شود.

با توجه به تجربه کشور از حوادث لرزه‌ای سال‌های گذشته خوشبختانه پذیرش این موضوع خیلی قابل توجه بوده به طوری که طی یک سال از 3 درصد صنعتی‌سازی به 30 درصد صنعتی‌سازی در ساختمان رسیده‌ایم که حداقل زمان مورد نیاز برای این پیشرفت یک دوره 5 ساله پیش‌بینی می‌شده است، اما این مهم در کمتر از یک سال رخ داد که به سیاست‌های حمایتی دولت بخصوص در اجرای مسکن مهر برمی‌گردد.

یکی از ماموریت‌های قانونی این مرکز، بحث ترویج و آموزش یافته‌های پژوهشی است به طوری که نتایج تمام تحقیقات انجام شده در مرکز تحقیقات باید به مهندسان، مدیران، تکنیسین‌های ساختمانی و کارگران آموزش داده بشود.

از این رو در مرکز مرتب دوره‌های آموزشی برگزار می‌شود. در بخش کارگران ساختمانی هم با جامعه انبوه‌ساز کشور همکاری خوبی آغاز شده است که امیدواریم از سال جاری حدود 150 هزار نیروی کار آموزش ببینند.

البته انتشارات مرکز هم در فرم کتاب و سایت به صورت گسترده فعالیت ترویجی انجام می‌دهد. همچنین مجله‌های علمی و ترویجی به نام تازه‌های ساختمان، علوم ساختمان و خبرنامه داخلی مرکز نقش اطلاع‌رسانی را به عهده دارد. در سطح بین‌المللی هم 2 نشریه به زبان انگلیسی منتشر می‌شود.

ساختمان‌هایی که به هر دلیلی رفتارشان در مقابل زلزله‌های احتمالی منطقه مناسب نبوده و آسیب‌پذیر است و از نظر سازه‌ای مشکل دارد و بد اجرا شده باشد یا درجاتی از آسیب‌پذیری در بخش سازه و پی داشته باشد، باید مقاوم شود. در گام اول رفتار ساختمان ارزیابی می‌شود به طوری که تشخیص داده شود کدام اجزای ساختمان در مقابل زلزله بد عمل می‌کند.

از این رو نقشه‌های محاسباتی و طراحی ساختمان دریافت و بررسی می‌شود که آیا اولا طراحی‌ها درست انجام شده است سپس محاسبات در مقابل بارهای لرزه‌ای سنجیده می‌شود، چنانچه این موارد درست بود گام بعدی این است که مطمئن شویم نقشه بخوبی اجرا شده باشد.

از سوی دیگر چنانچه ساختمان نیازمند مقاوم‌سازی، نقشه اجرایی نداشته باشد ابتدا باید نقشه اولیه برای ساختمان تهیه شود سپس نمونه‌گیری از سازه، بتن و فولاد صورت گرفته و مورد تست قرار می‌گیرد تا ساختمان از نظر کیفیت و نحوه اجرا ارزیابی شود.

پس از مشخص شدن مشکل ساختمان، اقدامات ترمیمی و بهسازی رفتار ساختمان انجام می‌شود. در حال حاضر 50 تا 60 درصد ساختمان‌های موجود کشور نیازمند مقاوم‌سازی است و درجات متفاوتی از آسیب‌پذیری را دارد. اکثر این ساختمان‌ها یا قبل از اجباری شدن آیین‌نامه 2800 زلزله ایران ساخته شده یا ساختمان‌هایی با آیین‌نامه است، اما نظارت درستی روی آنها نبوده و از مصالح بی‌کیفیت استفاده شده است.

ساختمان‌ها با توجه به نوعشان مقاوم‌سازی می‌شود، اصولا ساختمان‌های فرسوده و به اصطلاح بافت فرسوده که در نقشه‌های شهرداری محدوده آنها مشخص است، ساختمان‌هایی است که ارزش حفظ ندارد، چراکه چنانچه این ساختمان‌ها مقاوم شود باید بیش از هزینه ساخت روی آنها سرمایه‌گذاری صورت گیرد. به طور کلی برای بافت‌های فرسوده راهی جز تخریب و نوسازی وجود ندارد.