مهندسیِ طوفان و بحرانی خودساخته !
مهندسیِ طوفان و بحرانی خودساخته !

نگاهی موشکافانه و فنی به آنچه که در طوفان اخیر به سازه های مهندسی گذشت...

سرویس شهری شمس- عصر روز پنجشنبه، دوم بهمن ماه سال ۱۳۹۹ بر اثر وزش باد شدید و طوفان، تعدادی از پروژه های ساختمانی که در مرحله اجرای اسکلت فولادی بودند دچار سانحه شدند و یکی از پر حادثه ترین این ساختمان ها در منطقه بلوار امامت شهر مشهد بود که تنها اسکلت آن نصب شده بود و با وزش شدید باد و وارد کردن بار جانبی به آن، سازه دچار تخریب شدیدی شد و در انتها تنها ستون های آن باقی ماندند. تصاویر و ویدیوهایی که در فضای مجازی منتشر گردید تا حدودی نشانگر بخش هایی از عمق و وخامت حادثه مذکور بوده است.

 به منظور تحلیل و ریشه یابی موضوع، با دکتر حامد حق کیش؛ استاد دانشگاه و مدرس سازمان نظام مهندسی ساختمان ترتیب داده ایم.

دکتر حامد حق کیش

وی از اساتید جوان دانشگاه و طراح پایه یک سازه است که به عنوان بازرس فنی جوش، مسئولیت تدریس در دوره های آموزشی تخصصی نظارت و اجرای سازه های فولادی را برای مهندسین عمران و معماری سازمان نظام مهندسی ساختمان استان آذربایجان شرقی بر عهده دارد.

 

 

متن زیر چکیده ای است از این گفتگوی کارشناسی:

همانطور که در ویدیوها و تصاویر مختلف که راویان این رویداد می باشند ملاحظه می شود، عدم اجرای سیستم باربر جانبی که وظیفه محافظت از سازه تحث بارهای جانبی (مانند باد و زلزله) را دارد باعث شده بار باد، با تحمیل ارتعاشاتی، عملکرد لرزه ای سازه را از حالت نرمال خارج کرده و سبب نوسان آن در راستای افقی شود. البته قضاوت در خصوص کفایت کمیت و کیفیت اتصالات، بدون بازدید محلی، عملا فاقد دقت لازم و کافی و در نتیجه غیر کارشناسی خواهد بود. لیکن قطعا در مقیاس کلانشهری مثل مشهد، مراجع صدور پروانه و کنترل فنی، نقشه های اجرایی چنین سازه ای را بدون ملحوظ داشتن سیستم باربر جانبی تایید نمی نمایند تا مسبب حادثه ای از این جنس نیز نشود. پس می توان نتیجه گرفت که این سازه احتمالا در فاز ساخت (مرحله نصب کارگاهی) و نیمه کاره بوده است که عدم پیشبینی طوفان باعث چنین فرجام تلخی گردیده است.

اگر اسکلت فولادی (که سبک است)، در هنگام ساخت (فاز اجرا: نصب کارگاهی) تحت تاثیر نیروهای جانبی نسبتا شدید باد قرار گیرد، بدون تردید همین وضعیت رخ خواهد داد.

معمولا برای پایداری سازه‌ها در حین طراحی‌، درصدی از بار جانبی زلزله یا باد برای پریود کوتاه چند روز تا چند هفته نسبت به بزرگی و کوچکی کار لحاظ می‌شود که عموما به دلیل عدم باد خیز بودن کشور، این درصد توسط طراحان لحاظ نمی‌شود؛ چون این الزام سختگیرانه بوده و در بیشتر مواقع مقرون به صرفه نیست.

یکی از توصیه های اجرایی این است که اگر سازه کوچک است، سعی شود قبل از آغاز عملیات نصب کارگاهی (برپایی) اسکلت حتما اوضاع جوی با استعلامات لازم از ادارات کل هواشناسی استان ها کنترل شود و اگر سازه حجیم است و زمان زیادی برای نصب لازم دارد و احتمال وزش باد می‌رود، حتما سه بند “نیروی باد روی اسکلت خالی”، “نیروی حاصله روی سازه اسکلت تغییر شکل یافته در اثر باد” و “نیروهای دیگر محتمل روی اسکلت حین برپایی اسکلت” در طراحی‌ها لحاظ شوند تا از وقوع مخاطرات اینچنینی تا حد امکان پیشگیری شود.

متاسفانه در ایران شیوه متداول اجرا این است که عمدتا بعد از نصب (برپایی) ستون‌ها، تیرها روی شاه‌تیرها بدون هیچ اتصالی قرار داده می‌شوند تا بعدها بر اساس طرح، تیرریزی و اتصال داده شوند. برای جلوگیری از ریزش تیرها پیشنهاد می شود با چند خال جوش استاندارد موقتا به ستون اتصال داده شوند تا بعدها قابل انتقال به محل مورد نظر باشند.

این روش موجب می شود که در فاز نصب اسکلت، از سقوط احتمالی تیرها به هر دلیلی اعم از بار باد یا ضربه ممانعت به عمل آید.

در این ساختمان، ستون ها که نقش اصلی را در برابر زلزله بر عهده دارند، در برابر نیروی جانبی باد عملکرد نسبتا مناسبی داشته و پایداری خود را تا حد بسیاری حفظ کردند (خاطرنشان می دارد اظهار نظر دقیق تر در خصوص میزان کارآمدی کنونی این المان های فشاری (ستون ها) مستلزم بازدید محلی می باشد).

ناگفته نماند متاسفانه در فاز اجرای تعداد قابل ملاحظه ای از پروژه های عمرانی، به منظور کاهش هزینه حضور جرثقیل در سایت، حمل و نصب المان های مربوط به تامین سیستم بار جانبی اعم از دیوار برشی یا مهاربندی، به صورت یکجا به بعد از پایان نصب المان های سازه ای باربر ثقلی (مانند تیرها و ستون ها) موکول می شود که فرجام بسیار تلخ و پرمخاطره آن در این رویداد به صورت مصداقی وحشتناک خود را نمایان کرده است.

شایان ذکر است یکی از سناریوهای تهدید ناشی از هم افزایی بحران نیز به این شکل قابل پیشبینی است که حین ریزش، برخورد المان های فولادی غول پیکر و سنگین وزن با تاسیسات برقی، تخریب املاک مجاور و نهایتا ((تبعات جانی)) منشا حوادثی به مراتب ناگوارتر از عواقب مالی سنگین خواهد بود.