با بررسی دقیق آییننامه ۲۸۰۰ ایران، به وضوح مشاهده میشود که کلیت این آییننامه برگرفته از آییننامههای UBC، IBC و ASCE 7 است. اگرچه تدوینکنندگان آییننامه ۲۸۰۰ ایران تلاش کردهاند که نگاهی هم به سایر آییننامهها داشته باشند، اما واقعیت این است که بیش از ۹۰ درصد محتوا و تبصرههای آییننامه ۲۸۰۰ کلمه به کلمه از آییننامههای ذکرشده کپیبرداری شده است.
این مسئله در نگاه اول ممکن است این تصور را ایجاد کند که روش تدوین آییننامه ایران بر اساس الگوبرداری از آییننامههای معتبر بینالمللی، بهویژه آمریکا، مسیر درستی را طی کرده است. اما نگاهی دقیقتر که در این مقاله ارائه میشود، نشان میدهد که حذف برخی بندها از آییننامههای منبع در آییننامه ۲۸۰۰ ایران، صحت و اعتبار برخی از بندهای آن را زیر سؤال برده است.
این مسئله بهویژه در بخش مربوط به دیوارهای غیرسازهای که ظاهراً از دید تدوینکنندگان آییننامه ایران اهمیت کمتری داشته، بیشتر خود را نشان میدهد. تفاوتهای موجود در روشهای اجرایی دیوارهای غیرسازهای در ایران و آمریکا باعث شده که آییننامه ۲۸۰۰ ایران در این زمینه با چالشها و اشکالات متعددی مواجه باشد.
در این مقاله تلاش شده است با نگاهی جامع و مقایسهای بین آییننامههای مذکور در حوزه دیوارهای غیرسازهای، به بررسی جزئیات و شفافسازی اشکالات موجود در ویرایش چهارم آییننامه ۲۸۰۰ ایران پرداخته شود.
مقایسه جزئیات آیین نامه ایران و آمریکا
در مقایسهی جزئیات آییننامههای فوق در خصوص دیوارهای غیر باربر، پیش از هر چیز باید درک درستی از فرهنگ ساختوساز دیوارها در آمریکا و ایران داشته باشیم. ترجمهی کلمه به کلمه در این زمینه نه تنها مناسب نیست، بلکه میتواند اشتباهات بزرگی را وارد کند.
یکی از مهمترین نکاتی که در آییننامهی ایران مغفول مانده، توجه به روشهای ساخت رایج دیوارهای غیر باربر در آمریکاست که معمولاً از سیستم درای وال با مصالح مشتقات چوب یا پانلهای گچی استفاده میکنند. این دیوارها اثرات میانقابی ناچیزی دارند و در آییننامهی آمریکا به طور مفصل به آنها پرداخته شده است.
در مقابل، در ایران بیشتر دیوارها با مصالح بنایی ساخته میشوند که اثرات میانقابی نامطلوبی دارند. متأسفانه در ویرایش چهارم آییننامهی ۲۲۰۰ ایران، ترجمهی مستقیم آییننامههای آمریکایی بدون در نظر گرفتن تفاوتهای فرهنگی انجام شده است.
به همین دلیل، بخشهایی که مربوط به روشهای ساخت رایج دیوارهای غیر باربر در آمریکا (درای وال) بود، حذف شده و بندهای معادل برای دیوارهای غیر باربر رایج در ایران اضافه نشده است. در نتیجه، الزامات آییننامهی ایران در مورد دیوارها تنها محدود به موارد خاصی شده است که مربوط به دیوارهای غیر باربر با مصالح بنایی و اثرات میانقابی نامطلوب هستند.
توضیح داده شده که محاسبات و ضوابط ارائهشده برای دیوارها در آییننامههای IBC و ASCE 7 بر اساس سیستم درای وال است. حتی در طراحی بیشتر ساختمانها در آمریکا، بار دیوار به عنوان بار زنده در نظر گرفته میشود که نشاندهندهی تطابق کامل با فرهنگ ساختوساز و روش رایج اجرای دیوارها در آمریکاست.
اگرچه بر اساس بند ۶-۵-۰-۰ مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (ویرایش ۱۳۰۰)، بار اکثر دیوارهای تقسیمکننده داخلی را میتوان به عنوان بار زنده در نظر گرفت، اما متأسفانه در این بند نیز به فرهنگ ساختوساز رایج در ایران توجه نشده است.
روش ساخت دیوارهای غیر باربر در ایران که معمولاً با مصالح بنایی است که برای افزایش عملکرد آن در برابر زلزله از مواردی چون میلگرد بستر و وال پست بنا بر نیاز سازه استفاده میشود، با در نظر گرفتن بار دیوار به عنوان بار زنده مغایرت دارد. در مقابل، در آمریکا، دیوارها پس از بهرهبرداری در طول عمر مفید ساختمان به کرات جابهجا میشوند و در نتیجه، بار دیوار به عنوان بار زنده در نظر گرفته میشود.
انتظار میرود که آییننامهی ۲۲۰۰ ایران الزامات جامعتر و کاملتری را در مورد دیوارهای غیر باربر با مصالح بنایی ارائه دهد.
خرید میلگرد بستر
بندهایی از ویرایش چهارم آیین نامه
ملاحظات کلی سازه ای
در آییننامه ۲۰۱۲ IBC برای محاسبات زلزله، به آییننامه ASCE7 ارجاع داده شده است. یکی از ملاحظات کلی سازهای در این آییننامه، اجرای اجزای غیرسازهای مانند دیوارهای داخلی و نماها به گونهای است که تا حد امکان مانعی برای حرکت اعضای سازهای در زمان زلزله ایجاد نکنند. در غیر این صورت، باید اثر تعامل این اجزا با سیستم سازه در تحلیل سازهها در نظر گرفته شود.
برای کشوری که سیستم دیوار خشک غالب است، این بند برای محاسبه تأثیرات سایر دیوارها کافی به نظر میرسد. اما در کشور ایران که درصد بالایی از سیستم دیوارها به صورت مصالح بنایی است، اکتفا کردن به این بند کلی کافی نیست. علاوه بر این، آییننامه ایران نه تنها الزامات، جزئیات، راهکارها و دیتیلهای اجرایی مناسبی ارائه نکرده است، بلکه با استفاده از عبارت تا حد امکان، یکی از مهمترین فرایندهای محاسباتی و تحلیلی سازه را به صورت مبهم بیان کرده است.
در مقایسه با آییننامه ASCE7 که از واژه الزامی باید استفاده کرده است، آییننامه ایران فاقد چنین الزاماتی است. همچنین، ضوابط ارائهشده در آییننامه ایران برای قابهای خمشی است، در حالی که در قابهای ساختمانی ساده با مهاربندی، باید اثر میانقابی دیوارهای مصالح بنایی به صورت ویژه بررسی شود.
شکست ناگهانی، فروپاشی و ریزش دیوارهای مصالح بنایی که به صورت دینامیکی اتفاق میافتد میتواند توزیع سختی مجدد در کل سازه را مختل کند و در نهایت منجر به تخریب ساختمان شود. متأسفانه، آییننامه ایران به اندازه کافی به این موضوع اشاره نکرده است.
علاوه بر این، در آییننامه ASCE7، در نظر گرفتن اثرات اعضای غیرسازهای در تعیین نامنظمی سازه الزامی است. این اعضا میتوانند موجب نامنظمی در پلان و ارتفاع ساختمان شوند و تأثیر قابل توجهی بر محاسبات داشته باشند. با این حال، آییننامه ایران به این موضوع مهم نپرداخته است.
ضوابط طراحی لرزه ای سازهای
برای تحلیل سازه، مدلی ریاضی انتخاب میشود که توزیع جرم و سختی سازه را به بهترین شکل ممکن نشان دهد. این مدل باید همه اجزای مقاوم جانبی و همچنین اجزایی که مقاومت و سختی آنها تأثیر قابل توجهی بر توزیع نیروها دارند، دربربگیرد. در سازههای بتن آرمه، در نظر گرفتن اثر ترکخوردگی بر سختی اعضا ضروری است. مطابق بند ۵-۵-۳، میتوان اثر ترکخوردگی را در تعیین تغییر شکلها و نیروهای داخلی در تحلیل سازه لحاظ کرد.
این بند نشان میدهد که هنگام مدلسازی سازه، باید اثر میانقابی دیوارها را در نظر گرفت، زیرا دیوارها در ایران به دلیل نحوه اجرا و مصالح استفادهشده، سختی قابلتوجهی دارند و تأثیر زیادی بر توزیع نیروها میگذارند.
بند ۶-۱-۳ آییننامه ۰۰۲۲ ویرایش چهارم، ترجمهای کلمه به کلمه از بخشهایی از بند ۳-۷-۱۰ آییننامه ۷ASCE است. کلمه الزامآور shall به اشتباه بهصورت «تا حد امکان» ترجمه شده است. این بند برای کشور آمریکا با روشهای ساختوساز رایج دیوارهای غیرباربر با سیستم درایوال کافی به نظر میرسد، اما برای کشوری مانند ایران که سیستم غالب دیوارهای غیرباربر بنایی است، کافی نیست. آییننامه ایران باید راهکارها، محاسبات و دیتیلهای اجرایی لازم برای مدلسازی دقیق این اجزا را ارائه دهد.
بیشتر بخوانید: هر آنچه باید درباره دیوار غیرسازهای بدانید.
ضریب رفتار ساختمان،Ru
ضریب رفتار ساختمان شامل خصوصیاتی مانند شکل پذیری ،نامعینی و اضافه مقاومت موجود در سازه ساختمان است.
آییننامههای ساختوساز در ایران، ضریب رفتار سیستمهای ساختمانی رایج در کشور را مشخص نمیکنند و تنها به طبقهبندی ایدهآل سیستمهای سازهای میپردازند. در اینجا لازم بود تا تأثیر سختی دیوارهای میانی با مصالح بنایی غیرمسلح که یکی از روشهای نامناسب رایج در کشور است، با معرفی یک سیستم جداگانه لحاظ شود.
همچنین، تا زمانی که در کشور ضوابط و آییننامههای اجرایی محکم و یکپارچهای وجود ندارد، این آییننامهها باید بهجای معرفی و طبقهبندی سیستمهای سازهای، به معرفی و طبقهبندی سیستمهای ساختمانی بپردازند.
آییننامههای ایران به معرفی سیستمهای سازهای پرداختهاند، اما روش تبدیل این سیستمهای سازهای به سیستمهای ساختمانی کاملاً مبهم باقی مانده است. پروسهای که این فرایند را تکمیل میکند، تلفیق تعاملی انتخاب روشها و فناوریهای اجرایی برای همه اجزای ساختمانی است که یک سیستم سازهای را به یک سیستم ساختمانی تبدیل میکند. نوع روش اجرای کل سازه، نحوه ارتباط عناصر غیرسازهای و الحاقی با اجزای سازهای، و رفتار تعاملی کل سیستم با یکدیگر، سیستم ساختمانی را تعریف میکنند.
روشهای اجرا در ایران به گونهای است که رفتار سیستمهای ساختمانی باید بهصورت جداگانه بررسی شود و ممکن است با رفتار سیستمهای سازهای تفاوت داشته باشد. برای مثال، عملکرد مهاربندها در تمام آییننامههای دنیا تعریفشده است و این عناصر باید توانایی آزادی عمل و حرکت برای جذب نیروهایی که در تحلیل سازهای مدلسازی شدهاند را داشته باشند.
اما وقتی روش اجرای غالب در ایران پر کردن دهانهها با مصالح بنایی است، آییننامه علاوه بر توصیههای کلی در مورد عدم استفاده از این نوع مصالح، باید پارامترهای مشخصی را برای مدل کردن تفاوت عملکرد مهاربندهایی که با مصالح بنایی سخت شدهاند با مهاربندهای معمولی ارائه دهد.
در کشورهای پیشرفته، به دلیل صنعتی بودن، مدولار بودن، یکسانسازی و تثبیت روشهای اجرا، و همچنین وجود ضوابط قوی و آییننامههای اجرایی منسجم، تطابق سیستمهای ساختمانی با سیستمهای سازهای بهصورت ضمنی اتفاق میافتد. اما متأسفانه در ایران، روشهای اجرا صنعتی و استانداردشده نیستند و بنابراین تفاوت زیادی بین سیستمهای ساختمانی و سازهای وجود دارد.
همانطور که گفته شد، در مواردی که دیوارهای میانی مانع حرکت سازه شوند، رفتار کلی سازه تغییر میکند و دیوارها با توجه به سختیشان مانند دیوار برشی موقت عمل میکنند و بخشی از نیروی جانبی را جذب مینمایند، درحالیکه در مدل محاسباتی، نقشی در تحمل نیروی جانبی برای آنها در نظر گرفته نشده است.
این موضوع نشاندهنده تفاوت بین مدل تحلیلی و رفتار واقعی ساختمان است. واضح است که در این شرایط، ضریب رفتار واقعی سازه نیز با مدل تحلیلی متفاوت خواهد بود. بهعنوان مثال، اگر سیستم سازه شامل قاب خمشی با دیوارهای میانی از مصالح بنایی باشد، ضریب رفتار این سیستم در واقع مقداری بین ضریب رفتار سیستم دیوارهای باربر و سیستم قاب خمشی است که در ویرایش چهارم آییننامه ۲۲۰۰ ارائه نشده است.
در حالی که آییننامه ۷ASCE در جدول ۱۲.۲-۱ ضریب رفتار سیستمهای سازهای را بهصورت بسیار جامع و گستردهای بیان کرده است. بهطوریکه در قسمت B که مربوط به سیستمهای قابی است، ضریب رفتار ساختمان را بهدقت برای حالتی که سازه همراه با دیوار برشی با مصالح بنایی ساده باشد ارائه داده است.
برای اطلاعات بیشتر میتوانید فایل pdfزیر را دانلود کنید.
