خرابی پیشرونده پدیده ای است که در آن آسیب جزئی یا خرابی موضعی اولیه از یک عنصر به عنصر دیگر منجر به خرابی کل سازه یا بخش قابل توجهی از آن می شود. با توجه به این که رفتار سازه ها در این نوع خرابی می تواند به عوامل مختلفی از جمله مسیر انتقال بار در گره ها مرتبط باشد، بنابراین نوع اتصالات و رفتار آنها می تواند در خرابی پیش رونده سازه بسیار موثر باشد. ایمنی سازه مهمترین عامل در پیاده سازی پروژه های مهندسی می باشد. یکی از مکانیسم های خرابی سازه که اخیراً توجه طراحان و مهندسان را به خود جلب کرده است، خرابی پیش رونده است. مهم ترین مسئله که در خرابی پیش رونده با آن روبرو هستیم، بروز مشکلات اساسی طبق آیین نامه های اخیر طراحی می باشد و مواردی دیده شده است که خرابی پیش رونده باعث انهدام کل سازه شده است. هر گونه ضعف و نقص در سازه ها می تواند باعث خرابی پیشرونده شود. امروزه ضرورت مطالعه و تحقیق در مورد خرابی پیش رونده در مباحث مقاوم سازی بیشتر احساس می شود.
خرابی پیش رونده چیست؟
مفهوم خرابی پیش رونده، به معنای تخریب تمام یا بخش بزرگی از یک سازه است که به دلیل ترک یا شکست در مقیاس کوچکتر در یک عنصر ساختمانی شروع شده و سپس به عناصر مختلف ساختمان سرایت کرده است. علت انواع مختلف خرابی های پیشرونده می تواند از منابع مختلفی باشد. علت انواع مختلف خرابی پیشرونده می تواند از چند منشأ مختلف باشد. دلیل اصلی این خرابی این است که بار غیرعادی به اجزای سازه وارد می شود. این بارگذاری نامتعارف می تواند ناشی از ضعف و ریزش پی، ساخت و ساز ناقص، ضربه های شدید و ناگهانی و یا حتی تغییرات شدید فشار هوا در اثر انفجار باشد.
اگر در فونداسیون یک سازه بر اثر عواملی مانند فرسایش، زمین لرزه یا انفجار شکست کوچکی اتفاقی بیفتد، منجر به از دست دادن نگهدارنده های اصلی سازه و در نهایت خرابی پیش رونده می شود. علاوه بر این، برداشتن ستون های نگهدارنده ساختمان در زمان نامناسب باعث آسیب و انواع خرابی های پیشرونده می شود. از سوی دیگر، در صورت وقوع یک انفجار بزرگ، امواج شدید هوای متراکم می تواند برخی از قسمت های ساختمان را تحت فشار قرار دهد و باعث گسترش خرابی در کل ساختمان شود.
انواع خرابی های پیش رونده کدامند؟
- خرابی ترکیبی
- خرابی مقطعی
- خرابی پن کیکی
- خرابی فروریزشی
- خرابی زیپی
روش های پیشگیری از خرابی های پیش رونده
انواع مختلف خرابی های پیش رونده منجر به صدمات جانی و مالی گسترده ای خواهد شد. بنابراین لازم است راهکارهایی برای جلوگیری از انواع آسیب های پیشرونده در سازه ها در نظر گرفته شود. آیین نامه ها و استانداردهای بین المللی 3 روش اصلی را برای مقاوم سازی ساختمان ها در برابر انواع مختلف خرابی های پیش رونده توصیه می کنند.
1. روش طراحی مستقیم
این روش مقاومت کافی را در اجزای حیاتی سازه برای مقاومت در برابر حوادث تعیین می کند. در این روش طراح پس از شناسایی عناصر حیاتی سازه سعی می کند آن عنصر سازه را به گونه ای طراحی کند که بتواند در برابر انواع خرابی های پیش رونده موثرتر باشد. این اجزا و عناصر باید دارای استحکام و سختی کافی برای تحمل بارهای بحرانی باشند. در روش طراحی مستقیم سازه به گونه ای طراحی می شود که آسیب یا خرابی موضعی را تعدیل کرده و مسیر جدیدی برای انتقال بارهای تحمیلی ایجاد کند. در نوع دیگری از این روش، عنصر اصلی و بحرانی سازه به صورت فرضی حذف شده و شرایط بار مورد مطالعه قرار می گیرد. یعنی وضعیت پایداری سازه در شرایطی که آن عنصر حذف شده باشد؛ محاسبه می شود.
فرض اصلی این روش این است که وقتی یک عنصر سازه ای حذف می شود، سازه باید پایدار باشد تا بتواند بار وارده بر عناصر باقیمانده را به مدت کافی تحمل کند. به طور کلی می توان بیان کرد که روش استاتیکی خطی نسبت به سایر روش ها محافظه کارانه تر است. برای حالت های مختلف خرابی پیشرونده، از شاخص حساسیت جهت تعیین بحرانی ترین ستون استفاده می شود. مقدار این پارامتر به ظرفیت باربری کلی ساختمان قبل و بعد از برداشتن ستون بستگی دارد.
2. روش طراحی غیر مستقیم
روش طراحی غیر مستقیم روش دیگری برای جلوگیری از خرابی های پیشرونده است. تمرکز اصلی این روش تعیین حداقل مقاومت، دوام و انعطاف پذیری اتصالات بین اعضا و مصالح سازه است. تا بتواند در برابر انواع خرابی پیش رونده مقاومت داشته باشد. با توجه به این اصول طراحی، اگر استحکام، پیوستگی و انعطاف پذیری اجزا بالاتر از مقادیر استاندارد تعریف شده در مقررات باشد، هیچ یک از انواع خرابی پیشرونده رخ نخواهد داد.
3. روش کنترل حادثه
روش کنترل حادثه ساده ترین روش پیشگیری از وقوع انواع خرابی پیش رونده است. زیرا شایع ترین علل ایجاد انواع خرابی پیش رونده، حوادث غیرعادی مانند انفجار گاز یا برخورد وسایل نقلیه می باشد و در صورت کنترل این حوادث احتمال خسارت بیشتر به صفر می رسد.
شرکت ساختمانی آشیان پی با چندین سال تجربه در امور ساختمانی و سازه های عمرانی، فعالیت خود را از سال 1388 با بازسازی شروع کرد. گروه ساختمانی آشیان پی مجری تکنولوژی های مدرن ساختمانی با بکار گیری دانش به روز و افراد متخصص و مسلط به علم روز دنیا در کنار مدیریت دانش آموختگان برترین دانشگاه های ایران علم، هنر و مدیریت را در هم آمیخته است. آشیان پی افتخار دارد تا مجری صفر تا صد ساختمان و سازه های عمرانی با بکار گیری تکنولوژی های مدرن و جدید دنیا باشد. از دیگر خدمات این شرکت می توان به: بازسازی، مقاوم سازی، طراحی داخلی، تامین متریال، استخرهای مدرن (متحرک)، مدیریت پیمان، مشاوره، طراحی، نطارت و اجرای کلیه امور ساختمانی اشاره کرد.
سخن پایانی
هر سازه یا ساختمانی مانند یک سیستم متشکل از عناصر مختلفی مانند سقف، کف، دیوار و ستون عمل می کند. این اجزا به هم پیوسته و مرتبط با یکدیگر هستند. برای مثال در هنگام زلزله اگر قسمتی از سقف ساختمان آسیب ببیند می تواند به ستونها نیز فشار وارد کرده و باعث آسیب شود. از طرفی اگر هر نوع آسیبی در قسمتی از ساختمان رخ دهد و به موقع ترمیم نشود، می تواند به قسمت های دیگر آسیب وارد کند. این آسیب می تواند آسیب به سیستم تاسیسات داخلی ساختمان یا نمای بیرونی ساختمان باشد. نکته مهم برای حفظ ایمنی و زیبایی ساختمان، تشخیص به موقع آسیب و انجام اقدامات لازم برای ترمیم آن است. زیرا بیشتر خرابی های دیده شده در اجزای ساختمان به مرور زمان گسترش یافته و به عنوان خرابی پیش رونده باعث تخریب ساختمان خواهد شد.
