با عرض سلام خدمت مهندسین و دانشجویان عزیز
در آیین نامه 2800 ویرایش سوم آمده است :
تراز پایه بنا یه تعریف ، به نرازی در ساختمان اطلاق میشود که در هنگام وقوع زلزله آز آن تراز به پایین حرکتی در ساختمان نسبت به زمین مشاهده نشود.این تراز معمولا در تراز سطح فوقانی شالوده در نظر گرفته میشود ، ولی در مواردی که در قسمت اعظم محیط زیرزمین ، دیوارهای حایل بتن مسلح وجود دارد و این دیوارها با سازه ساختمان یکپارچه ساخته میشوند ، تراز پایه در تراز نزدیکترین کف ساختمان به زمین کوبیده شده اطراف ساختمان در نظر گرفته میشود. مشروط بر اینکه دیوارهای حایل تا زیر ایت کف ادامه داده شده باشد.
در این بند از آیین نامه ابهاماتی وجود دارد و کار طراحی را برای مهندسین و طراحان ساختمان تا حدودی سخت و گیج کننده کرده است. این بند آیین نامه شرط انتقال تراز پایه رو به بالای دیوارهای حایل بتن مسلح
1) یکپارچه اجرا شدن دیوارهای حایل با سازه ساختمان
2) وجود خاک کوبیده شده (متراکم) در اطراف ساختمان
عنوان کرده است.
اغلب مهندسین طراح در ساختمانهایی که دارای زیرزمین هستند ، طبقات زیر تراز زمین طبیعی رو با دیوارهای حایل دورتادور می پوشانند و در محاسبه نیروی زلزله تراز پایه رو از روی تراز روی فونداسیون به تراز محاور زمین طبیعی منتقل میکنند.توجیه این دسته از مهندسین این است که به دلیل وجود دیوارهای حایل در طبقات زیر زمین طبیعی ، ساختمان از این تراز به پایین تغییر مکان نداشته و ساختمان توسط دیوارهای حایل و خاک کوبیده شده اطراف آن احاطه شده است. لذا ساختمان هیچگونه تغییر مکان جانبی در طبقات زیرزمین ندارد.
باید خدمت دوستان و مهندسین محترم عرض کنیم که این اقدام شما تاجایی مورد قبول است که خاک اطراف ساختمان کوبیده شده بماند و همچنان تراکم خود را حفظ کند.همه ما میدانیم که با وجود ساخت و سازهای مداوم و متراکم شهری نمیتوان به طور قطع مطمئن بود که در کل طول عمر ساختمان ، خاک اطراف ساختمان متراکم باقی بماند.احتمال خاک برداری در اطراف ساختمان به دلیل ساخت و سازهای متراکم شهری، مسئله ایست که ما را درانتقال تراز پایه طبق بند 13-3-2 آیین نامه دچار شک و تردید می کند.پرا که ما نمیتوانیم تضمین کنیم که تا پایان عمر ساختمان ، خاک اطراف ساختمان همچنان کوبیده شده و متراکم باقی بماند و هیچگونه خاک برداری در اطراف آن صورت نگیرد.
بند 13-3-2 آیین نامه 2800 ویرایش سوم شرط انتقال تراز پایه به بالای دیوارهای حایل را تغییر مکانهای بسیار ناچیز در زیر تراز پایه میداند.به عبارتی میگوید باید تغییر مکانهای زیر تراز پایه (تراز بالای دیوار حایل) بسیار ناچیز باشد و ساختمان از آن تراز به پایین هیچ حرکتی نکند.در صورتیکه طبق تجربه بنده و دیگر همکاران ، در بسیاری از پروژه ها حتی با وجود دیوارهای حایل در اطراف زیرزمین ، بازهم شاهد تغییر مکانهای قابل توجهی بوده ایم و این به ذلیل آن است که دیوارهای حایل موجود دارای سختی لازم و مناسب نیستند و نتوانسته اند تغییر مکانهای ساختمان در زیر تراز پایه را محدود و ناچیز نمایند.علاوه بر این به دلیل مسایل معماری در اکثر ساختمانها در برخی از دهانه ها دیوار حایل اجرا نمیگردد. بطور مثال در محلای عبور و مرور مهندس طراح مجبور است که دیوار حایل را حذف نماید و این خود باعث کاهش سختی مجموعه دیوارهای حایل میشود.علی الخصوص در دهانه هایی که دیوار حایل وجود ندارد و ساختمان دچار تغییر مکانهای قابل توجهی میگردد.
تمام این موارد مشکلات و ابهاماتی است که در انتقال تراز پایه از روی فونداسیون به بالای دیوارهای حایل وجود دارد و نبایستی صرابه دلیل وجود دیوار حایل در اطراف زیرزمین تراز پایه را به بالای آنها منتقل نمود. پس راهکار چیست؟
• راهکار توصیه شده :
با توجه به مشکلات و ابهاماتی که بیان شد ، مهندسین و طراحان ساختمان در استان اصفهان ؛ بارها این مطالب را با سازمان نظام مهندسی استان در میان گذاشته و در نهایت طبق استعلاماتی که از مرکز تدوین مقررات ملی و مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن به عمل آمد ، راهکاری در این باره عنوان شد که به شرح زیر میباشد:
شرط بالا آمدن تراز پایه از روی فونداسیون و انتقال آن به تراز بالای دیوار حایل آن است که تغییر مکان سر دیوار حایل در برابر بار جانبی در هر راستا (X و Y) ، حداکثر 0.01 تا 0.02 تغییر مکان نسبی جانبی (Drift) طبقه اول بر روی آن تراز باشد.
همانطور که در پاراگراف فوق مشاهده میکنید ، برای اینکه بتوانیم با خیالی آسوده و بدون فکر کردن به هیچ یک از این ابهامات و مشکلات ، تراز پایه را به تراز مجاور زمین طبیعی انتقال بدیم ، باید ضابطه فوق رعایت شود.
• روش انتقال تراز پایه از روی فونداسیون به تراز بالای دیوارهای حایل
با توجه به ضابطه گفته شده در فوق باید برای انتقال تراز در طراحی ساختمانهایی که دارای زیرزمین هستند به صورت زیر عمل کنیم:
ابتدا پس از اینکه سازه را در Etabs مدل کردیم و در محاسبات ضریب C و تعریف نیروی زلزله در نرم افزار تراز پایه را ، تراز بالای دیوار حایل معرفی کردیم ، ساختمان را آنالیز می کنیم.پس از انجام آنالیز باید تغییر مکان جانبی مرکز جرم طبقات سازه تحت بارهای زلزله را در جهت X (همچنین EXP و EXN ) و جهت Y (همچنین EYP و EYN) قرائت نماییم.
حال چنانچه تغییر مکان نسبی جانبی سر دیوارهای حایل کمتر از 0.02 تغییر مکان نسبی جانبی (Drift) طبقه اول روی تراز فوق بود ، انتقال تراز پایه ما صحیح می باشد. ولی اگر این تغییر مکان از ضابطه فوق بیشتر بود ، بایستی یکی از سه راهکار زیر را پیش بگیریم :
1) قفل آنالیز را باز کرده و در تعریف بارهای زلزله ، تراز پایه را به تراز Base منتقل نماییم.
2) قفل آنالیز را باز میکنیم و ضخامت دیوارهای حایل و همچنین ابعاد تیرها و ستونهای طبقات زیرزمین را افزایش می دهیم تا سختی طبقات زیرزمین زیاد شده و تغییر مکانهای جانبی سر دیوارهای حایل کاهش یابد و به مقدار ضابطه فوق محدود گردد.
3) چانچه به دلایلی نخواستیم تراز پایه را به روی فونداسیون انتقال بدیم (راه اول) ، بایستی پروژه مورد نظرمون رو به خوبی بررسی نماییم که اگر در طول عمر ساختمان هیچ گودبرداری در اطراف ساختمان صورت نمیگیرد و همچنین خاک اطراف کوبیده و متراکم است ، میتوانیم طبق بند 13-3-2 آیین نامه 2800 تراز پایه را در بالای دیوارهای حایل در نظر بگیریم.(که البته به دلیل گودبرداری های سازه های مجاور به ندرت میتوان به این اطمینان رسید.)
همانطور که دیدیم بهترین روشها برای انتقال تراز پایه ، راهکارهای اول و دوم هستند. به عبارتی باید یا تراز پایه را بر روی همان تراز فونداسیون در نظر بگیریم و یا با افزایش ضخامت و ابعاد تیرها و ستونها ، تغییر مکانهای جانبی سر دیوارهای حایل را به ضابطه فوق محدود نماییم. در غیر اینصورت هیچ اطمینانی به انتقال تراز پایه به تراز مجاور زمین طبیعی نیست و ممکن است در اینده ساختمان دچار اسیبهای جدی گردد.
از دوستان و مهندسین طراح ، علی الخصوص مهندسین جوان و کم تجربه خواهشمندم این مسئله رو جدی گرفته و طبق ضابطه بیان شده ، کنترلهای لازم رو انجام دهند تا ساختمانی کاملا ایمن طراحی نمایند.یادتون باشه جان ده ها و شاید صدها انسان در دستان ما طراحان ساختمان است.
پایان
با تقدیم احترام . . . . آتیلا امینی
منبع : طراحی آیین نامه ای سازه های بتن آرمه (دکتر بهزاد طلایی طبا)
