مقدمه

در حوادث و بلایای طبیعی نظیر سیل، طوفان، خشکسالی؛ رعد و برق و سوانح طبیعی نظیر رانش و فرسایش زمین همه ساله در جان حجم قابل توجهی از تاسیسات شهری و زیر ساخت های اقتصادی، صنعتی، کشاورزی و … را از بین می برند، و متاسفانه خسارت های جانی و انسانی نیز به همراه دارند. استان گیلان علیرغم داشتن طبیعت زیبا و قرار گرفتن در اقلیم معتدل از جمله مناطقی است که دائما از بلایای طبیعی آسیب های جدی دیده است.به جرات میتوان گفت بارش های برف سال 83 در چند دهه اخیر بی سابقه بوده است. البته در دی ماه 1351 نیز در مدت 6 روز، بارش برف سنگین در رشت، معابر و خیابان ها را مسدود کرد و در طی یک ماه حدود 268 میلیمتر در این شهر بارید که به هیچ وجه با بارش برف اخیر که میزان آن بیش از 380 میلیمتر و ارتفاع روی زمین بین 160 تا 200 سانتیمتر گزارش شده است، قابل مقایسه نبود.بر اساس گزارش سازمان هواشناسی، در اثر بارش سنگین برف تنها در شهر رشت با وسعت 64 کیلومتر حدود 28 میلیون تن برف در مدت 24 ساعت باریدکه این حجم عظیم از برف و سنگینی آن خرابی های بسیاری را در شهر رشت و و دیگر نقاط شهری و روستایی استان بر جای نهاد[1]. بر اساس همین گزارش یک متر مکعب از این برف 200 کیلوگرم وزن داشته است که با توجه به ارتفاع دو متری آن بار ناشی از آن بیش از دو برابر بار برف پیشنهادی آیین نامه 519 ایران در منطقه رشت است. با توجه به هزینه های گزاف بازسازی، تعمیر خسارات، یا جایگزینی در بخش صنعت و همچنین بیکار شدن تعداد کثیری از کارگران، نیاز به بررسی علل تخریب سوله های صنعتی رشت در بارش برف بهمن 83 و همچنین بررسی کفایت یا عدم کفایت ضوابط فنی موجود برای طراحی و اجرای این سازه ها را دو چندان می سازد، هرچند بار برف بیش از بار پیشنهادی آیین نامه بوده است.

نوع بار برف وارده که باعث ایجاد خسارت گردیده، عمدتا بار یکنواخت بوده و اثر باد در جابه جایی برف و ایجاد بار نامتقارن و بار ضربه ای ناشی از لغزش برف از سقف شیبدار در تخریب یا ایجاد خسارت اندک بوده است. اکثر خسارت های غیر سازه ای در اثر تغییر شکلهای زیاد المان های سازه اتفاق افتاده است. خسارت های سازه ای ، که بسیار هم گسترده بوده اند اغلب به علت طراحی ناکافی یا اجرای نامناسب سازه، و یا استفاده از مصالع نامرغوب غیر استاندارد بوده است.

در جریان بارش این برف سنگین، بیش از 18 هزار واحد مسکونی و تجاری شهری و 38 هزار واحد مسکونی روستایی، بین 20 تا 100 درصد آسیب دیده اند. خسارت ناشی از برف در صنعت 160 میلیارد تومان بوده است و حدود 250 واحد صنعتی و تولیدی در رشت و دیگر شهر ها خسارت و زیان دیده اند و حدود 10 هزار کارگر شاغل در این واحد های تخریب شده از کار بازمانده اند. [1].

در سوله ساز عضو شوید و درخواست برآورد اولیه قیمت ساخت سوله ثبت کنید

بررسی علل تخریب سوله ها و کنترل تعدادی از سالن های تخریب شده

در ساختمان های صنعتی بزرگ و سوله های آسیب دیده از برف، در بسیاری از موارد تخریب از محل پرلین ها شروع شده است. فاصله زیاد پرلین ها یا عدم استفاده یا استفاده نادرست از میل مهارهای متصل کننده پرلین ها(شکل1) و کمانش زودرس جان پرلین ها موجب تخریب بسیاری از این سازه ها شده است. در مواردی فقط پرلین ها فروریخته اند و به قاب های اصلی سوله ها آسیبی وارد نشده است.

در بسیاری دیگر از موارد علت تخریب، طراحی ضعیف سازه بوده به طوری که قاب سازه قادر به تحمل بار وارده نبوده، و اعضا دچار ناپایداری گشته و تغییر شکل های پلاستیک و پیچیدگی های به وجود آمده در اعضای تیر ورق در نهایت باعث تخریب جزیی یا کلی سوله شده است (شکل2).

یکی دیگر از علل فروریختن سوله ها عدم استفتده یا ناکافی بودن تعداد مهار های جانبی طول در تیر و ستون بوده که باعث کمانش جانبی در ستون و بخصوص در تیر شده است(شکل3).

شکل1: الف) عدم استفاده از میا مهار ب)استفاده نادرست از میل مهار
blank
شکل2: الف) تغییر شکل پلاستیک در تیر ب) تغییر شمل پلاستیک در ستون
blank
شکل3: عدم استفاده از مهار جانبی در اعضا الف) ستون ب) تیر

در این مقاله پنج مورد از سوله های واقع در شهر صنعتی رشت که تحت اثر بار برف فروریخته بودند مورد بررسی قرار گرفته و مجددا کنترل می شوند تا علت تخریب آنها مشخص شود. لازم به ذکر است که مالکان این س.له ها قادر به برف روبی آنها در زمان برش نبوده اند.

مشخصات کلی قاب این سوله ها در شکل (4) و همچنین مشخصات مقاطع اصلی آنها در جدول 1 آمده است. لازم به یادآوری است که کلیه اندازه های فوق در محل سوله ی تخریب شده، مستقیما اندازه گیری شده اند.

بارگذاری

بارگذاری و کنترل این سوله ها، از آنجایی که بارش برف در مدت زمان نسبتا کوتاهی صورت گرفته وزش باد چندانی در منطقه وجود نداشت، لذا از بار باد در ترکیب آن با بقیه بارها صرف نظر شده و قاب ها فقط برای بارهای مرده سقف و بار برف مورد بررسی و کنترل قرار گرفته اند.

blank

بارمرده: بار مرده سقف بابر 40 کیلوگرم بر متر مربع در نظر گرفته شده است که شامل وزن پوشش سقف از نوع ورق گالوانیزه ی موجدار ، پرلین از نوع z با ارتفاع 17 سانتیمتر، پشم شیشه، تور مرغی، وزن قاب و ملحقات آن می باشد (شکل5).

blank
شکل5: بار مرده گسترده

باربرف: بار برف نیز بر اساس آیین نامه 519 ایران و مبحث 6 مقررات ملی ساختمان ایران “بارهای وارده بر ساختمان” [2] انتخاب شده است که بر این اساس، شهر رشت در منطقه با برف زیاد واقع می باشد که فشار مبنا بار برف در آنجا Ps=150 kg/m2 میباشد.

فاصله قاب ها از یکدیگر 6 متر بوده، و شیب سقف سوله ها کمتر از 15 درجه است که جز بام های مسطح محسوب می شودکه در آنهاCs=1/0 میباشد. بنابراین:

blank
مقطع تیپ قاب سوله های فوق
blank
blank
جدول1: مشخصات مقاطع اصلی سوله های مورد بررسی

تحلیل و کنترل قاب ها

تحلیل قاب ها با استفاده از نرم افزار SAP2000 و کنترل آنها بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان “طرح و اجرای ساختمان های فولادی” [3] و به کمک مراجع [4و5و6] و همچنین با استفاده از آیین نامه [AISC 7] و به روش تنش مجاز صورت گرفته است.

نتایج کنترل به طور خلاصه و به صورت نسبت تنش در مقاطع مختلف اعضا قاب برای ترکیب بار مرده و بار برف آیین نامه Ps=150 kg/m2 در جدول2 ارائه شد است. همانطور که مشاهده میشود هیچ کدام از سوله ها در مقابل بار برف آیین نامه ای جواب گو نمیباشد و برای این بار طراحی نشده اند.

blank
جدول2: نتایج نسبت تنش ها در اعضا مختلف قاب برای سوله های مختلف

به دلیل این که این لایه ها از مقاطع نورد شده تهیه شده بودند، با فرض اجرای صحیح آنها، این مقاطع جوابگو می باشداما به دلیل عدم اجرای صحیح تخریب شدهاند. با توجه به اینکه سوله های فوق نسبت به حد استاندارد آنها بسیار ضعیف طراحی شدده اند، لذا در این مرحله به منظور تعیین ظرفیت باربری سوله ها، بار برف وارده تا رسیدن نسبت تنش به حد مطلوب، کاهش داده شد و بنابراین هرکدام از سوله ها برای بارهای 125 کیلو گرم بر مترمربع، 100 کیلو گرم بر مترمربع، 75 کیلو گرم بر مترمربع کنترل گردید که نتایج آن در جدول 3 آمده است.

blank
جدول3: کنترل سوله ها برای بارهای مختلف برف

به طوری که جدول نشان میدهد نسبت تنش موجود در بعضی از ستون ها حتی تا نصف بار برف آیین نامه را نیز جوابگو نیست. این به آن معنی است که هیچ کدام از این سوله ها در مقابل بارهای وارده طراحی نشده بودند که نتیجه آن وارد آمدن خسارت هنگفت به واحد های صنعتی شده است.

نتیجه گیری (کلید واژه: علل تخریب سوله های رشت در برف بهمن 83)

در بهمن ماه سال 1383 برف سنگینی در رشت و اطراف آن بر زمین نشست که در اثر آن خسارت سنگینی به واحد های صنعتی که به صورت سوله اجرا شده بودند، وارد آمد. در تحقیق حاضر سعی شد تا با برداشت های میدانی مشخصات سازه ای 5 باب سوله صنعتی، که در جریان برف به طور 100 درصد تخریب شده بودند، مجددا ظرفیت باربری آنها کنترل گردد. که نتیجه این کنترل بسیار فاجعه آمیز بود. اکثر این سوله ها حتی قادر به تحمل نصف بار برف آیین نامه نبوده اند و این بیانگر آن است که طرح و اجرای آنها طبق هیچ ضابطه ای صورت نگرفته است و پیمانکاران و سازندگان آنها فقط بر اساس تجربه خود و بدون هیچ گونه محاسبه ای نسبت به اجرای آن اقدام نموده اند. لذا علت اصلی تخریب این سوله ها نه بارش برف سنگین بلکه بی توجهی به اصول فنی در طراحی و ساخت بوده است.لذا نتایج این تحقیق را میتوان به صورت زیر خلاصه کرد:

1)علیرغم خسارت های هنگفتی کعه در کشور بر اثر حوادث طبیعی نظیر زلزله و برف متحمل میشویم، ولی متاسفانه هنوز ساخت و سازها به صورت غیر اصولی و بدون رعایت اصول صحیح فنی صورت میگیرد.

2)با توجه با حداقل ضریب اطمینان 1/67 مرسوم در آیین نامه، پیشنهاد میگردد مقدار حداقل بار برف در شهر رشت از 150کیلوگرم بر متر مربع به 250 گرن بر متر مربع افزایش یابد.

نویسندگان: موسی اکبری آقبلاغ ، حمیدرضا سمیعی ، سعید پورزینلی ، ملک محمد رنجبر

مراجع (کلید واژه: علل تخریب سوله های رشت در برف بهمن 83)

1) بحران سفید: گزارش خسارات برف بهمن 83، ستاد حوادث غیر مترقبه استانداری گیلان، 1383
2) بار های وارد بر ساختمان، مبحث 6 مقررات ملی ساختمان، 1380
3) طرح و اجرای ساختمان های فولادی، مبحث 10 مقررات ملی ساختمان، 1380
4) ازهری، م. و میرقادری، س.ر. ،طراحی سازه های فولادی، 1382
5) طاحونی، ش.، طراحی سازه های فولادی، 1377
6) کرمی، م. ج.، طرح محاسبه قاب های شیبدار، 1377
7) میرقادری، س.ر.، آیین نامه سازه های فولادیAISC، 1369