المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : دليل مراجعة وتدقيق المخططات الإنشائية للمباني في المناطق المعرضة للزلازل


Eng.Jordan
01-10-2012, 12:45 PM
الجزء الأول : المباني السكنية في النطاق الزلزالي (2B)
مقدمة
1 / 1 المجال :
يشمل هذا الدليل المباني السكنية من الفلل دورين والعمائر المستخدمة للشقق السكنية بما في ذلك العمائر التي تحتوي على محلات تجارية على أن لا يزيد ارتفاع العمارة عن (5) خمسة أدوار وأن لا تكون جزء من مجمع تجاري أو مصممه لطاقة سكانية تزيد عن (300) شخص . ولا يعتبر هذا الدليل كوداً أو معياراً لتصميم المباني المقاومة للزلازل .
1 / 2 الهدف :
يهدف الدليل إلى إعطاء إرشادات لمهندسـي البلديات أثناء مراجعة المخططات لتجنب الأخطاء الشائعة في المخططات الإنشائية التي تشكل خطراً زلزالياً .
1 / 3 المناطق التي يشملها هذا الجزء من الدليل :
يوضح الملحق ( أ ) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab1#ab1) أسماء المدن والقرى في منطقتي تبوك وجازان التي ينطبق عليها محتوي هذا الدليل . وتحدد المعايير الزلزالية لهذه المدن والقرى بما يلي :
نطاق زلزالي 2 B كفاءة زلزالية B
1 / 4 متطلبات التصميم المقاوم للزلازل :
متطلبات الشدة الزلزالية المتوسطة من كود تصميم المباني الخرسانية الأمريكي :
21.8) Section (ACI 318
ثانياً : متطلبات قبول المخططات للدراسة الأولية
يعتبر تفصيل وتوزيع حديد التسليح للعناصر الإنشائية من أهم العوامل الرئيـسية لكفاءة المباني في مقاومة الهـزات الزلزالية حيث أن فلسفة كودات البناء في مجال التصميم المقاوم للزلازل تعتمد على الأداء اللدن ((Ductile Behavior للمبنى أكثر من قدرتـه على الأداء الجاسئ (Stiff Behavior) ، فعلى المهندس التأكد قبل دراسة المخططات بصورة دقيقة من تفاصيل الحديد الطولي وحديد قوى القص ومناطق إتصال العناصر الأفقية بالعناصر العمودية … إلخ حيث يجب أن يشتمل المخطط على ما يـبرز وبصورة واضحة التفاصيل المطلوبة للتصميم المقاوم للزلازل بالإضافة إلى ما يلي :
2 / 1 أن تنص المخططات على أن المبنى مصمم لمقاومة الهزات الزلزالية في النطاق الزلزالي (2B) وبكفاءة زلزالية (B) وذلك في عنوان كل لوحة .
2 / 2 تحديد طريقة التحليل الإنشائي المستخدمة هل هي :
أ - طريقة القوى الأفقية الساكنة .
ب - طريقة التحليل الديناميكي .
وتعتبر طريقة (ب) مقبولة بصفة عامة بدون شروط مرتبطة بانتظام الشكل الهندسي للمبنى أما الطريقة الأولى ( أ ) فهي تخضع لشروط متعلقة بالشكل الهندسي للمبنى ، فعند استخدام هذه الطريقة من قبل المصمم فإنه لابد لمهندسي البلدية التأكد من عدم مخالفة شروط استخدام هذه الطريقة والمحددة في الدليل الإنشائي لحساب الأحمال الزلزالية واشتراطات تصميم الأنظمة الإنشائية للمباني بالمملكة المعد من قبل الوزارة والصادر بخطاب وكالة الوزارة للشئون الفنية التعميمي رقم 5649 /4/وف في 4/12/1421هـ البند رقم (2-1-7) ، وفيما يلي بعض الإرشادات العامة التي يمكن إتباعها :
2/2/1 لا يسمح باستخدام الطريقة ( أ ) للمباني التي تحتوي على محلات تجارية في الدور الأرضي إذا كانت هذه المحلات تشكل دور ضعيف (Soft story) ويحصل هذا بسبب ارتفاع (نحافة) أعمدة الدور التجاري وعدم وجود حوائط داخليه على عكس الأدوار العلوية ففي هذه الحالة لابد من زيادة جساءة (Stiffness) ومقاومة الدور التجاري للقوى الأفقية وهذا يتم من خلال استخدام أعمدة بمقاطع كبيرة نسبياً أو استخدام حوائط من الخرسانة المسلحة في اتجاهين ويمكن أن تكون مخفيه في الحوائط الخارجية وتعطى أهمية خاصة لهذا الموضوع إذا زاد ارتفاع المبنى الذي يحتوى على محلات تجارية في الدور الأرضي عن (3) ثلاثة أدوار .
2/2/2 لا يسمح بالطريقة ( أ ) إذا كان هناك عدم انتظام واضح وكبـير في الشكل الهندسي الرأسي للمبنى مثلاً مساحة أحد الأدوار تزيد بأكثر من 30 % عن مساحة الدور الذي يعلوه أو الذي هو أسفل منه أو كون الشكل الهندسـي للمبنى غير منتظم بشكل ظاهر جداً ، مثلاً على شكل حرف(T) أو حرف(U) أو … الخ .
2/2/3 معامل التربة المستخدم في التصميم : هناك ثلاثة معايير بهذا الخصوص :
أ ) أن يكون المكتب الهندسي أجرى اختبارات تربه على حسب الشروط الموضحة في الملحق (ب) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab2#ab2) ويكون هذا ملزماً للمباني التجارية التي تزيد عن (3) ثلاثة أدوار .
ب ) يحدد معامل التربة من قبل البلدية في حالة توفر معلومات بهذا الخصوص كما هو موضح في الملحق (ج) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab3#ab3) .
ج ) في حـالة عدم توفـر معلومات عن التربة يمكن أن يؤخـذ معامل التربـة على أنه S3 (S D) وذلك للمباني السكنية من الفلل والعمائر السكنية التي لا تزيد عن (3) ثلاثة أدوار وعلى أن يكون التأسـيس على تربه أساس وليس منطقة ردم .
ثالثاً : متطلبات اعتماد المخططات الإنشائية (متطلبات التصميم الإنشائي)
3 / 1 النظام الإنشائي
3/1/1 يفضل اسـتخدام نظـام الكمرات الساقطـة (Drop Beams) والأسـقف المصمتة (Solid slabs) .
3/1/2 في حالة استخدام بلاطات الهوردي فإنه يفضل استخدام قوالب يتم إزالتها بعد الصب أو بلوك مصنوع من مادة البولي سترين وفي حالة استخدام بلوك هوردي فيجب أن يكون من النوع الأحمر الخفيف والمصنوع خصيصاً لهذا الغرض والمحتوي على ميول أو نتوءات تحقق الترابط الجيد بينه وبين الأعصاب الخرسانية .
3/1/3 من الأهمية البالغة جداً أن يكون التصميم الإنشائي مبني في الأساس على الإطارات المقاومة للعزوم (Moment Resisting Frames) ، واعتبار ذلك عند التحليل الإنشائي سواء تحت تأثير الأحمال الرأسية أو الأحمال الأفقية . وهذا يعني أنه يجب التخلي عن الممارسات الهندسية الشائعة التي تهدف إلى تبسيط التحليل الإنشائي بافتراض التحميل البسيط (SIMPLY SUPPORTING) بين الكمرات (الميد) والأعمدة .
3 / 2 طريقه عرض متطلبات التصميم الزلزالي وتفاصيل الحديد
يجب أن يحتوي المخطط الإنشائي على معلومات واضحة عن متطلبات التصميم الزلزالي لجميع العناصر ومن أهمها :
3/2/1 تفاصيل الخطافات القياسية للحديد الطولي (Standard Hook) عند تقابل الكمرات (الميد) مع الأعمدة الخارجية .
3/2/2 المناطق الحرجة عند أطراف الكمرات (الميد) والأعمدة ورقابها والتي تتطلب تصميم خاص لمقاومة قوى القص (الكانات) وإعطـاء تصميم واضح للكانات في هذه المناطق .
3/2/3 أن تكون طريقة عرض التصميم وتفاصيل الحديد تحقق متطلبات التصميم المقاوم للزلازل ويعطى للمصمم أحد الخيارين التاليين :
أ ) أن يحتوي المخطط على عرض وتوضيح تصميم وتفاصيل الحديد لكل عنصر (كمره ، عمود ، رقبة عمود ، أساس) على شكل مقطع طولي ومقطع عرضي خاص بهذا العنصر . ومثالاً لذلك ما يوضحه الشكل (د-1) في الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) .
ب) تقديم التصميم على حسب الجداول المرفقة في الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) جدول (د-3) للأعمدة ورقابها وجدول (د-2) للكمرات (أو الميد) . مع أهمية إرفاق نماذج عامه توضح المصطلحات المسـتخدمة في الجدول وتفاصيل نموذجيه للحديد كما هو موضح في الأشكال (د-2) ، (د-3) والتفاصيل المرفقة لها .
3 / 3 الحد الأدنى للمتطلبات الإنشائية للتصميم المقاوم للزلازل
يجب في هذا المقام التأكيد على أن متطلبات التصميم تحدد في الأساس بناءاً على التحليل الإنشـائي للمبنى ويجب تحقيق كامل المتطلبات الواردة في البند رقم (2-3) من الدليل الإنشـائي لحساب الأحمال الزلزالية المعد من قبل الوزارة ، وإن تحقيق الحد الأدنى لهذه المتطلبات لايعني ضمان الكفاءة الإنشائية للمبنى . وإذا أخذنا في الاعتبار بأن المصمم هو المسئول الأول عن تحقيق متطلبات التصميم فإن من مسئوليه مهندس البلدية التأكد قدر الإمكان من تحقيق هذه المتطلبات لبعض العناصـر الحرجة للمبنى والتأكد كذلك من تحقيق جميع الحدود الدنيا لمتطلبات التصميم ومن أهمها ما يلي :
3/3/1 تحقيق متطلبات الخـطافات القياسية(Standard hooks) علـى حسـب متطـلبات (ACI 318 M - 95) الموضحة في الشكل (د-4) من الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4)، وبهذا الخصوص يجب أن يكون عرض الأعمدة الخارجية كافي لدفن الطول الفعال (لد) للخاطف على حسب الجدول رقم (د-3) في الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) وهذا المتطلب قد يؤدي إلى بروز للأعمدة الخارجية عن الحوائط ، فعلى سبيل المثال في حالة استخـدام حديد علوي (f 14مم) فإن عرض العمود (أو الكمرة) اللازم لدفن الخطاف وباعتبار مقـاومة خرسانة (21 نيوتن/مم2) يكون حوالي (356مم) وهذا بلا شك يتعارض مع الرغبة الشائعة لإخفاء الأعمدة داخل الحوائط ولكن يجب التأكيد هنا على إعطاء الأولوية للمتطلبات الإنشائية وعدم السماح بمخالفتها على حساب تحقيق متطلبات معمارية أو جمالية قد تؤدي إلى تقليل الكفاءة الزلزالية للمبنى ويمكن في هذا المجال إعطاء بعض الإرشادات التي قد تحقق بعض التوازن بين المتطلبات المعمارية والإنشائية :
أ ) في حالة استخدام مقاطع مستطيلة للأعمدة يستخدم البعد الأطول من مقطع العمود لدفن الخطاف القياسي ، وقد يكون هذا الحل عملي نسبياً للأعمدة الخارجية التي لا تقع في أركان المبنى وفي حالة وجود حوائط ، أما في حالة أعمده الأركان فإن الأمر يتطلب ضرورة قبول بروز الأعمدة كمطلب رئيسي للمقاومة الزلزالية للمبنى .
ب ) يمكن تقليل عرض العمود اللازم لدفن الخطاف في حالة استخدام التثبيت الميكانيكي(Mechanical anchorage) للخطاف بالطرق الهندسية المقبولة من خلال استخدام مثبتات تربط بين الخطاف والحديد الرئيسي للأعمدة .
3/3/2 استمرار الحد الأدنى من الحديد العلوي والسفلي للكمرات على حسب المتطلبات الموضحة في الشكل (د-7) من الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) .
3/3/3 متطلبات حديد القص (الكانات) في المناطق الحرجة المحددة بالمناطق (ل5) في الشكل (د-2) من الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) وعلى حسب المتطلبات الموضحـة في التفصيلات في الأشكال (د-8) للكمرات ، (د-9) للأعمدة من الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) .
3/3/4 ينصح مهندس البلدية أن يطلب من المهندس المصمم صورة من المذكرة الحسابية للمبنى للتأكد من تحقيق مبدأ التصميم المقاوم للعزوم المشار إليه أعلاه .
رابعاً : متطلبات تثبيت العناصر الغير إنشائية
تشكل العناصر الغير إنشائية مثل الحوائط ، ستره السطح والكسوات الخارجية خطورة بالغة على سكان المبنى والمشاة عند حدوث الهزات الأرضيه لا سمح الله ولذلك يجب التأكد من تحقيق ترابط هذه العناصر على النحو التالي :
4 / 1 الفلل السكنية
4/1/1 سترة السطح والبلكونات
أ ) يتم عمل كمره مقلوبة مع السقف الأخير على المحيط الخارجي أسفل سترة السطـح بارتفاع (10سم) وبعرض مباني السترة وبتسليح (2 f 14مم) علوي وكانات (5 f 8مم/م) تشبك بأسفل الحديد العلوي للكمرة الأساس كما هو موضح بالشكل رقم (11-أ) .
ب ) يتم صب كمرة خرسانية مسلحة (طبانة علوية) بارتفاع (20سم) وبعرض المباني وبتسليح (2 f 14مم) علوي وسفلي وكانات (5 f 8مم/م) أعلى مباني السترة بعد الانتهاء من بناءها .
ج ) يراعي أن لا تزيد المسافة بين أعمدة السترة عن (4م) أربعة أمتار مع وجود عمود في كل ركن ويكون طول قطـاع الأعمدة 40سم وبعرض مباني السترة وبتسليح رأسي (4 f 16مم) وكانات (5 f 8مم/م) . وإذا أستدعى الأمر يتم غرز أعمدة بواسطة أشاير تدفن في الكمرات بخطافات قياسية .
4/1/2 متطلبات الحوائط
أ ) تعطى الأفضلية دائماً لتسليح الحوائط على حسب التفصيلات الموضحة في الأشكال (د-11) ، (د-14) من الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4)، ولكن يمكن الاكتفاء في حالة الفلل بربط البلوك عند كل (4) مداميك رأسيه (كل 80 سم رأسي) بقطع حديد متعرجة كما هو موضح في الشكل رقم (د-12) ويمكن استبدال قطع الحديد بحديد طولي (2 f 8مم) مستمر على طول الحائط مع ملاحظة أنه يجب تثبيت البلوك الملاصق للأعمدة بقطع حديد على شكل زاوية حرف (L) وعند نفس مستوى الداموك المستخدم فيه الصفائح المتعرجة .
ب ) في حالة كون الحوائط الخارجية مزدوجة لقصد التكييف فإنه يجب ربط الحائط الخارجي مع الداخلي بقطع حديد متعرج أو كانات كما هو موضح في الأشكال (د-13) في الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) لتحقيق المتطلبات أعلاه لكل حائط .
4 / 2 العمائر السكنية
4/2/1 متطلبات ستره السطح ( أو البلكونات)
أ ) تؤخذ نفس متطلبات سترة سطح الفلل للعمائر التي لا تزيد عن (3) ثلاثة أدوار ولا تحمل الستره كسوات خارجية .
ب) إذا زاد ارتفاع العمارة عن (3) ثلاثة أدوار أو في حالة وجود كسوات خارجية محملة على الستره فلابد من تسليح بلوك الستره على حسب التفصيلات الموضحة في الأشكال (د-11) ، (د-14) من الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) .
4/2/2 متطلبات الكسوات الخارجية
لا يسمح في العمائر بالكسوات الخارجية إلا في حالة تحقيق الشروط التالية :
أ ) أن يكون الحائط الخارجي مسلح على حسب متطلبات الأشكال (د-11) ، (د-14) من الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) .
ب ) لابد من ربط الكسوات الخارجية بالحوائط بالطريقة الميكانيكية حسب الأصول الفنية المتبعة وتكون مقبولة لدى البلدية وتضمن عدم سقوط الكسوات أثناء الزلازل .
4/2/3 متطلبات الحوائط
ا ) يكتفي للحوائط الداخلية بالمتطلبات المحددة سابقاً للفلل مع التركيز على ربط أركان الحوائط على حسب الشكل رقم (د-14) من الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) عند تقابلها بدون أعمده .
ب ) للحوائط الخارجية وللعمائر التي يزيد ارتفاعها عن (3) ثلاثة أدوار أو كون الحوائط الخارجية حامله لكسوات فإنه يجب تسليح الحوائط الخارجية على حسب المتطلبات الموضحة في الشكل رقم (د-11) والشكل رقم (د-14) من الملحق (د) (http://www.momra.gov.sa/Specs/spec0031-1.asp#ab4#ab4) .









المرجع في المرفقات