زلزله ای دیگر ، خرابی هایی دوباره

از آنجا که در زمان تهیه این گزارش امکان نمونه برداری و آزمایش دقیق روی مصالح و فرآورده های ساختمانی مصرفی و یا موجود در محل وجود نداشته است ، به استناد بازدیدهای به عمل آمده قضاوت زیر در مورد کیفیت مصالح ارائه می شود:
1 - بتن
بتن مصرفی در ساخت کلافهای افقی و عمودی ، با استفاده از سنگدانه های با ویژگی های غیراستاندارد، طرح اختلاط نامشخص ، عدم رعایت نسبتهای اختلاط، قالب بندی نادرست ، اختلاط ، پرداخت ، پوشش ناکافی روی میلگردها و عمل آوری نامناسب ساخته شده اند، به طوری که در اغلب موارد کرمو بودن آن به چشم می خورد و در بسیاری از ساختمان ها عملکرد مورد انتظار را از خود نشان نداده و آسیب دیده اند. در درون بتن های ساخته شده گاهی پاره آجر نیز دیده می شود. بتن های مصرفی در ساخت کلافهای افقی و عمودی که به روش دستی - همانند ساخت ملات - تولید می شوند ، قطعا از قطعات مکانیکی مناسبی برخوردار نبوده اند ، زیرا در بسیاری موارد خرد شده و اثری از آنها باقی نمانده است . گرچه در آیین نامه بتن ایران استفاده از میلگردهای ساده را در ساخت بتن مسلح غیرمجاز دانسته اند ولی در این محل ، استفاده از میلگردهای ساده رایج بوده است . در برخی مکانها رطوبت زیاد و وجود منبع شوره زدگی باعث بروز شوره زدگی در بتن کلافها شده است که خود می تواند از عوامل خوردگی و کاهش دوام و عمر مفید آنها باشد. به نظر می رسد شوره زدگی از آجر کاری بالای کلاف به آن منتقل شده باشد. در بتن کلاف های افقی و عمودی و نیز دال های پیش ساخته بتنی سقف در ساختمان های ساخته شده از سوی ذوب آهن (اسلام آباد) به نظر می رسد بجز استفاده از میلگرد ساده ، مشکل دیگری وجود نداشته باشد.
2- سنگدانه
شن و ماسه های مورد استفاده در ساخت بتن و ملات از کارگاه های تولید شن و ماسه شهرستان زرند تامین شده اند. شن و ماسه مصرفی براساس آنچه در محل ساختمان های در دست اجرا یا کلافهای تخریب شده مشاهده شده است ، دارای دانه بندی مناسب نبوده اند. ضمن این که شرایط نگهداری آنها مناسب نبوده ، اغلب به گرد و خاک و اجسام مضر دیگر مانند خرده چوب آلوده هستند، که به همین صورت مورد استفاده قرار گرفته اند. چنانچه مقداری از آنها به کف دست مالیده شود، ذرات گل به راحتی به دست می چسبد. البته در موارد متعددی مشاهده شده است که شن و ماسه ها در کنار هم تخلیه شده اند و مقادیری از آنها درهم رفته اند. در مواردی وجود قلوه سنگ و کلوخه های گل در بین سنگدانه ها مشاهده می شود که در عمل از بقیه سنگدانه ها جدا نمی شوند. دانه بندی شن و ماسه و یکنواختی آن تاثیر زیادی بر اقتصادی بودن ، وزن فضایی ، میزان جذب آب ، مقاومت و دوام بتن تولید شده با آن دارد.
3- ملات
ملاتهای عمده مصرفی در ساخت دیوارهای ساختمان های روستایی مناطق بازدید شده از جنس ماسه سیمان ، ماسه آهک و گل بوده اند. همچنین در ساخت سقفهای طاق ضربی از ملات گچ و خاک و ساخت سقفهای گنبدی آجری از ملات گل استفاده شده است . ملات ماسه سیمان مصرفی نیز دارای مشکلات بتن های تولیدی در منطقه است ، ضمن این که مقاومت چسبندگی کافی با آجر نداشته اند. این عامل در اغلب آجرچینی ها مشهود است و دیوارهای آجری بویژه دیوارهای حیاط بسیاری فروریخته اند. مقاومت چسبندگی ناکافی بین ملات و آجر در رجهای آجرچینی سبب تشکیل صفحه ای سست می شود که هنگام زلزله فرو می ریزد. در ساختمان های قدیمی از ملات گل برای ساخت دیوارهای آجری و سنگی استفاده شده است که در موارد زیادی فروریخته اند و حتی می توان آن را یکی از عوامل مهم تخریب روستاهایی مانند داهوئیه و حتکن برشمرد. دیوارهای سنگین سنگی و آجری ساخته شده با ملات گل به واسطه عدم چسبندگی واحدهای بنایی با ملات در برابر نیروهای زلزله اصلا پایدار نیست . همچنین بارش باران پیش از زلزله بر روی دیوارهای محیطی ساختمان ها سبب شده است ملاتهای گل با جذب رطوبت و حتی خیس شدن ، ضعیف تر شده ، این خسارت را به بار بیاورند. همچنین در موارد زیادی از ملات کاهگل با ضخامت زیاد برای پوشش سقفها استفاده شده که به واسطه سنگینی در مواردی موجب آسیب دیدگی یا مشارکت در تخریب ساختمان ها شده اند.
4- آجر
آجر مصرفی در ساخت ساختمان های مناطق زلزله زده در 3 نوع زیر بوده است:
آجر فشاری
آجر ماشینی
آجر مربعی شکل
آجرهای فشاری مصرفی در ساخت دیوارها که بعضا باربر بوده اند، بدون توجه به ویژگی های آنها مورد استفاده قرار گرفته اند و اغلب از پخت کافی برخوردار نبوده اند، ضمن این که این آجرها از میزان جذب آب بالایی هم برخوردار هستند. آجرهای ماشینی که اخیرا استفاده از آنها متداول شده بوده و در ساختمان های نوساز دیده می شوند ، قاعدتا باید رفتار بهتری از خود نشان دهند ، اما ضعف های دیگر مانند ملات مصرفی یا پیوندهای آجرچینی نامناسب باعث تخریب آنها شده است . در مواردی شوره زدگی آجر به کلافهای بتنی متصل به آنها منتقل شده است که بر دوام و عمر آنها تاثیر سوؤ دارد. آجرهای مربعی شکلی که در ساخت سقف های گنبدی ساختمان های قدیمی مورد استفاده قرار گرفته اند، از کیفیت مناسبی برخوردار هستند.
5- سنگ
سنگهای ساختمانی که در ساخت دیوار و کرسی مورد استفاده قرار گرفته اند یا از بستر رودخانه های اطراف برداشته شده یا از کوههای پیرامون جدا شده اند. این سنگها که هم گرد گوشه و هم تیزگوشه هستند ، ممکن است از نظر کیفیت مشکل چندانی نداشته باشند ، اما در سنگ چینی نکات آیین نامه های مربوط را رعایت نکرده اند. در سنگ چینی علاوه بر این که از ملاتهای نامناسب استفاده شده ، از سنگهای با ابعاد بزرگ هم استفاده شده است . سنگها در مواردی بدون ملات کافی روی هم قرار داده شده اند. از سنگهای پلاک نیز برای نماسازی برخی ساختمان ها بخصوص مساجد استفاده شده است ، گرچه در مواردی از دیوار پشت کار جدا شده اند. در ساختمان سازی روستاهای مورد بازدید مشاهده شده است که استفاده از سنگهای مالون متداول نیست.
6- خشت
ساختمان های خشتی فراوانی در منطقه زلزله زده مشاهده شده اند. اصولا خشت برای ساختمان سازی در مناطق زلزله خیز مناسب نیست . خشت علاوه بر سنگینی از مقاومت پایینی هم برخوردار است. ضمن این که در برابر رطوبت نیز پایداری ندارد.

بررسی رفتار سازه های بازدید شده

1- ساختمان های خشت و گلی
در روستاهای منطقه زلزله زده متداول ترین نوع ساختمان ها ، ساختمان های خشت و گلی است. سقف این ساختمان ها اغلب از نوع گهواره ای یا گنبدی بوده و عوامل فرهنگی ، اقتصادی و محیطی موجب شده است که روستاییان به استفاده از این گونه سقف ها تمایل داشته باشند. مشاهده می شود که در ساختمان های سنتی مناطق زلزله زده از ملات گل و کاهگل برای ساخت دیوارها و سقف ها استفاده شده است . در برخی موارد ، سقف های طاقی یا گنبدی با خشت خام و ملات گل هم مشاهده شده است. این گونه مصالح ایجاب می کنند که هر چند سال این ساختمان ها مورد مرمت و بازسازی قرار گیرند تا در برابر عواملی همچون نفوذ رطوبت مقاومت لازم را داشته باشند. از آنجا که در مرمت و بازسازی آنها ، لایه های قدیمی برداشته نمی شوند ، دایما بر ضخامت اجزای آنها بویژه سقف ها افزوده می شود. به عبارت دیگر، جرم ساختمان همواره در حال افزایش و در نتیجه آسیب پذیری آنها در برابر زلزله افزایش می یابد. با بررسی ساختمان های مناطق زلزله زده مشخص شد به علت استفاده از ملات کاهگل با ضخامت زیاد برای پوشش سقف ها وزن این گونه سقف ها بسیار سنگین بوده اند و این امر موجب آسیب دیدگی یا تخریب آنها شده است . از سوی دیگر به علت نبود پیوستگی مناسب در محل تقاطع دیوارها و بین دیوار و سقف خرابی در ضعیف ترین مقطع یعنی محل اتصال سقف به دیوار اتفاق افتاده است . در موارد دیگر هنگامی که نیروهای زلزله در جهت عمود بر دیوارهای باربر اعمال شده اند، مولفه نیروها از مرکز دیوار خارج شده و موجبات انهدام دیوار و سقف را پدید آورده است . در این گونه موارد و برای حفظ سقف ها در مقابل نیروهای زلزله ، نیاز به یک جرز ضخیم است تا نیروهای رانش ، به شکل مناسب به زمین منتقل گردد. به طور کلی چهار دلیل عمده آسیب پذیری ساختمان های خشت و گلی در برابر نیروی زلزله عبارتند از:
1- جرم زیاد ساختمان ناشی از دیوارها و سقف
2- فرسودگی مصالح ساختمان و ضعف آنها در مقابل نیروهای کششی
3- عدم توجه به جزییات اجرایی (استفاده از کلاف ها ، استفاده از پشت بندها در تقاطع دیوارها یا در گوشه ها و تقویت گوشه ها)
4- عدم استفاده از جرزها با پهنای مناسب
در ایران ، آیین نامه یا ضوابط خاصی برای ساختمان های خشتی وجود ندارد. آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800) نیز احداث ساختمان های سنتی را که با گل و خشت ساخته می شوند به علت ضعف مصالح و مقاومت محدود آن در مقابل زمین لرزه ، ممنوع کرده و تنها ساخت این گونه ساختمان ها را در نواحی دوردست و مطابق دستورالعمل های فنی ویژه ای با به کارگیری عناصر مقاوم چوبی ، فلزی ، بتنی یا ترکیبی از آنها به گونه ای که در برابر زمین لرزه به طور نسبی دارای ایمنی شوند، مجاز شمرده شده است . به طور خلاصه ، تجربه این زلزله نیز همانند زلزله های گذشته نشان داد که اصولا عملکرد این ساختمان ها در برابر زلزله نامطلوب بوده و فروریختن سقف های سنگین ، قسمت اعظمی از خسارات جانی در این زلزله را موجب شده است.
2- ساختمان های بنایی سنتی بدون کلاف
در سالهای اخیر و تجربیات آموخته شده از زلزله های گذشته موجب شده است در اغلب مناطق کشور گرایش به احداث ساختمان های بنایی نیمه مسلح افزایش یابد. ساختمان های بنایی قدیمی فراوانی وجود دارند که فاقد کلاف هستند. در بسیاری از موارد ، عوامل موثر در رفتارهای نامناسب این گونه ساختمان ها مشابه موارد مشاهده شده در زلزله های گذشته بوده است که می توان آنها را به شرح زیر خلاصه کرد:
1- استفاده از دیوارچینی نامناسب
2- استفاده از مصالح ساختمانی ضعیف یا نامناسب
3- به وجود آمدن ترکهای برشی در دیوار و گوشه بازشوها
4- نبود ارتباط مناسب بین دیوارهای متقاطع
5- وجود دیوارهای غیرسازه ای بدون مهار کافی به سقف
6- استفاده از آجر یا سنگ در نماسازی بدون استفاده از مهار مناسب
7- وجود دیوارهای آزاد
8- وجود پدیده ستون کوتاه
9- وجود سقفهای نسبتا سنگین
غیر از موارد ذکر شده فوق ، برخی موارد خاص دیگر در مناطق زلزله زده مشاهده شده که به شرح زیر می باشند:
الف: استفاده از سقفهای دال بتنی پیش ساخته
ب: استفاده از سقفهای شیروانی سبک
پ: استفاده از آجرهای مربعی شکل در ساخت سقفهای گنبدی
ج: استفاده از سنگها در ساخت دیوار و کرسی چینی این مشکلات در ادامه شرح داده شده اند.

ترکهای برشی در دیوار و گوشه بازشوها

همان طور که انتظار می رفت ، در کلیه دیوارهای باربر در جهت زلزله ترکهای مورب یا ترکهای مورب در دو انتها و ترکهای افقی در وسط مشاهده شده است . همچنین ترکها در گوشه بازشوها ، ترکهای عرضی یا ضربدری بین دو بازشو به شکل وسیع مشاهده شده اند. همان طور که در شکل اخیر مشاهده می شود. در اطراف بازشوهای کوچک نیز ترکهایی پدید آمده است . این مسائل بیانگر این مطلب است که باید با استفاده از اعضای تقویتی در پیرامون بازشو از ترک خوردگی در اطراف بازشوها جلوگیری شود. از طرف دیگر، برای دیوارها با بازشوهای بزرگ ، سقوط این دیوارها بر اثر نیروهای عمود بر صفحه مشاهده شده است.

نبود ارتباط مناسب بین دیوارهای متقاطع

در بسیاری از موارد ، به علت عدم ارتباط مناسب دیوارهای مقاطع ، ترکها در محل تقاطع آنها دیده شده است. در برخی موارد دیگر ، جدا شدن این دیوارها از یکدیگر و فروریختن ساختمان نیز مشاهده شده است.

دیوارهای آزاد با ارتفاع زیاد بدون پشت بند

در زلزله زرند، شکستگی ها یا جابه جایی هایی در دیوارهای آزاد مانند جان پناه ها و دیوارهای باغها و خانه ها به شکل وسیع دیده شده است . معمولا این گونه دیوارها در مقابل نیروهای عمود بر صفحه ناپایدار هستند و هنگام وقوع زمین لرزه بر اثر حرکت کنسولی این دیوارهای غیر مسلح ، ترکهایی برداشته که موجب تضعیف مقاومت خمشی دیوار و انهدام آن می شود. برای مثال مشاهده می شود که دیوار یک مدرسه در شهرک داهوئیه که دارای پشت بندهای متعددی بوده است ، در جهت زلزله پایدار مانده ولی در جهت عمود بر زلزله دیوار از پایه تخریب شده است . با بررسی این دیوار مشخص شد که ارتفاع و ضخامت آن زیاد بوده است . همچنین با بررسی نحوه اتصال این دیوار به پشت بندهای آن مشخص شد اتصال این دو قسمت نامناسب بوده است . در جهت عمود بر زلزله نیروی افقی اعمال شده بر دیوار متناسب با وزن دیوار است بنابراین ضخامت دیوار یک عامل منفی برای پایداری دیوار محسوب می شود. در مناطق زلزله زده زرند موارد اندکی مشاهده شده اند که استفاده از پشت بندها با فاصله های مناسب ، پایداری این دیوارها در مقابل نیروهای عمود بر صفحه حفظ شده باشد.

ستون کوتاه

در برخی موارد به علت وجود بازشوهای نسبتا بزرگ پدیده ستون کوتاه اتفاق افتاده است و نیروی برشی قابل توجهی به جرز در قسمتهای مجاور بازشو وارد شده است. این نیرو موجب ایجاد شکست برشی در قسمت بالا و پایین جرز و لغزش آن شده است.

سقفهای دال بتنی پیش ساخته

در تمام ساختمان های بنایی با سقف دال بتنی که در حومه روستای اسلام آباد از سوی ذوب آهن احداث شده است ، خساراتی متعدد مشاهده شده ولی در هر صورت سقف ساختمان تخریب نشده است. فقط یک حالت استثنایی مشاهده شد که تکیه گاه کافی برای سقف روی دیوار تامین نشده و به این علت سقف از روی دیوار افتاده است.

استفاده از سقفهای شیروانی سبک

همان گونه که قبلا توضیح داده شد. استفاده از سقفهای دارای ضخامت زیاد موجب افزایش جرم ساختمان می شود و در نتیجه نیروی زلزله زیادی را به ساختمان تحمیل می کند. بنابراین به کار بردن مصالح سبک در سقفها از اهمیت بسیار زیادی برای کاهش اثر زلزله برخوردار است. در مناطق زلزله زده ، موارد متعددی از عملکرد مناسب ساختمان های بنایی با سقفهای سبک مشاهده شده است.

ساختمان های بنایی محصور در کلاف

در این زمین لرزه عملکرد ساختمان های بنایی محصور در کلاف به شکل عمومی خوب بوده ، ولی به دلیل ناآشنایی مردم با شیوه های صحیح اجرا و تلاش آنها در کاهش هزینه های مصرفی ، کلاف قائم و افقی به صورت نامناسبی اجرا شده است . علل بروز پاره ای از رفتارهای نامناسب در این ساختمان ها در زمین لرزه کنونی را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:
1- اجرای نامناسب بتن و عدم پوشش بتن روی میلگردها
2- استفاده از میلگردهای ساده
3- عدم استفاده از خاموتها و وصله ها به طور صحیح
4- اجرای ناصحیح یا حذف کلاف های افقی
5- اجرای ناصحیح یا حذف کلاف های قائم
6- استفاده از دیوار چینی نامناسب
7- عدم اتصال صحیح دیوارها به کلافهای افقی
8- عدم اتصال صحیح سقفها به کلافهای افقی
9- وجود بازشوهای بزرگ
بازدیدهای به عمل آمده از ساختمان های بنایی در مناطق زلزله زده زرند نشان داد که تقریبا تمام ساختمان هایی که دارای کلاف افقی و قائم بوده اند و تا حدی در اجرای کلاف دقت و توجه لازم انجام شده بود ، پایداری بسیار مناسبی در برابر زلزله از خود نشان داده اند. براساس ضوابط استاندارد 2800 در کلیه ساختمان های بنایی ، یک طبقه و دو طبقه کلاف افقی الزامی است . همچنین کلاف قائم ، در کلیه ساختمان های با مصالح بنایی دوطبقه و همچنین در ساختمان های یک طبقه بجز ساختمان های کم اهمیت باید کلاف قائم اجرا شود. با وجود این الزام در استاندارد2800 درباره کلاف های قائم ، در بسیاری از ساختمان های یک طبقه این کلاف ها اجرا نشده است . تنها وجود کلاف افقی از تخریب ساختمان جلوگیری به عمل آورده و موجب کاهش تلفات جانی شده است. به طور کلی و با وجود همه نواقص بالا، رفتار این ساختمان ها به شکل عمومی خوب بوده است.

ساختمان ها با اسکلت فلزی

ساختمان های با اسکلت فلزی بسیار اندکی در مناطق زلزله زده موجود بوده است که به علت عدم توجه به جزییات اجرایی و عدم رعایت ابعاد لازم برای ورق ها، کمانش در بادبند اتفاق افتاده است.

ساختمان ها با اسکلت بتنی

ساختمان های با اسکلت بتنی بسیار اندکی در مناطق زلزله زده موجود بوده است . به شکل کلی عملکرد این گونه ساختمان ها خوب توصیف شده است.

ساختمان های اساسی

طبق گزارش ها و اظهارات مقامات مسوول ، 120 مدرسه خشت و گلی در مناطق زلزله زده موجود بوده که بین 20 تا 100 درصد تخریب شده اند و دیوار تعدادی از مدارس تازه ساز نیز تخریب شده است ، اما باید اذعان داشت که عملکرد مدارس جدیدالاحداث مناسب بوده است . همچنین خانه های بهداشتی مناطق زلزله زده بین 10 تا 100 درصد تخریب شده اند. از طرفی عملکرد برخی ساختمان های اساسی منطقه بسیار مطلوب بوده است. به عنوان نمونه در ساختمان مخابرات روستای بهاءآباد و عبدل آباد به جز شکستگی مختصر کاشی های دیوار ، خرابی های دیگری رخ نداده است.