زلزله کرمانشاه و اثرات فقدان BIM قبل و پس از زمین لرزه – قسمت اول

بررسی زلزله کرمانشاه و اثرات فقدان BIM قبل و پس از زمین لرزه

قسمت اول

 

در روز ۲۱ آبان سال ۱۳۹۶ و ساعت ۲۱ و ۴۸ دقیقه به وقت محلی، زلزله ای به بزرگای ۷.۳ در امواج محلی در مرز میان استان کرمانشاه با عراق به وقوع پیوست. مدت دوام زلزله کرمانشاه بالغ بر ۳۰ ثانیه بوده و منجر به خسارت های جانی و مالی عمده ای در نیمه غربی استان کرمانشاه گردید. تلفات انسانی این ضایعه بالغ بر ۴۳۰ نفر تا این لحظه و آمار مجروحین بالغ بر ۷۵۰۰ نفر تخمین زده شده است. امکان بررسی زلزله کرمانشاه از جنبه های مختلف اعم از مدیرت بحران، وضعیت شریان های حیاتی و جنبه های سازه ای وجود دارد که در این مقاله بررسی زلزله کرمانشاه از جنبه های سازه ای مورد توجه بیشتری است.

با بررسی دقیق خرابی ها اتفاق افتاده چند مود خرابی غالب در این زلزله بیشتر جلب توجه می کند.

  • فروریزش سازه های قدیمی غیر مهندسی ساز که الزامات لرزه ای در زمان ساخت آنها به صورت آنچه در آیین نامه ها امروزی دیده می شود، وجود نداشته است.
  • خرابی میان قاب ها و نمای معماری در سازه های جدید که با وجود الزامات آیین نامه ای، قصور در اجرا و یا طراحی صورت گرفته است.
  • خرابی اجزای سازه ای و غیر سازه ای در سازه های با اهمیت زیاد که منجر شده است تا ساختمان از سطح عملکرد مورد انتظار خارج گردد

 

در سلسله مقالاتی سعی می شود این سه جنبه خرابی شایع در زلزله کرمانشاه مورد توجه قرار گیرد و نقشی که مدل سازی اطلاعات ساختمان (Building Information Modeling) می تواند در این راستا داشته باشد تبیین گردد.

فروریزش برخی ساختمان های قدیمی که در زمان ساخت خود از آیین نامه لرزه ای جامعی بهره مند نبوده اند قابل پیشبینی بود زیرا با وجود اینکه آیین نامه های لرزه ای پس از زلزله های بزرگ دستخوش تغییر می شوند اما بهسازی سازه های موجود کمتر مورد توجه قرار می گیرد.نشریه ۳۶۰ یک مرجع مناسب برای بررسی ساختمان های قدیمی موجود و بهسازی لرزه ای این ساختمان ها است.

در زمین لرزه کرمانشاه مود خرابی های مشابه در تمام زلزله های مرگبار قبلی ایران همچون زلزله بم و منجیل مشاهده شده است. وقتی یک نوع شایع فروریزش از زلزله بم را که در ۱۴ سال پیش اتفاق افتاده است را مجددا در زلزله کرمانشاه مشاهده می کنیم، نشان از این است که یک نقص بزرگ در فرآیند انتقال اطلاعات و نظارت وجود دارد که باید روش های قدیمی مجددا مورد بازنگری و تغییر رفتار قرار گیرد.

فروریزش ساختمان با ستون بست دار - زلزله کرمانشاه - ۲۱ آبان ۱۳۹۶

فروریزش ساختمان با ستون بست دار – زلزله کرمانشاه – ۲۱ آبان ۱۳۹۶

ساختمان در آستانه فروریزش با ستون بست دار - زلزله کرمانشاه - ۲۱ آبان ۱۳۹۶

ساختمان در آستانه فروریزش با ستون بست دار - زلزله کرمانشاه - ۲۱ آبان ۱۳۹۶

 ساختمان در آستانه فروریزش با ستون بست دار – زلزله کرمانشاه – ۲۱ آبان ۱۳۹۶

ساختمان در آستانه فروریزش با ستون بست دار - زلزله بم – ۵ دی ۱۳۸۲

 ساختمان در آستانه فروریزش با ستون بست دار – زلزله بم – ۵ دی ۱۳۸۲

ساختمان در آستانه فروریزش با ستون بست دار - زلزله بم – ۵ دی ۱۳۸۲

ساختمان در آستانه فروریزش با ستون بست دار – زلزله بم – ۵ دی ۱۳۸۲

استفاده از ستون های بست داری که تاب آوری در برابر نیروی جانبی و لنگر وارده را ندارد و به سرعت شروع به تغییر شکل های بزرگ غیر خطی می کند، عامل فروریزش ساختمان های بسیار زیادی در زلزله بم در ۱۴ سال پیش بوده است که مجددا در زلزله کرمانشاه گریبانگیر سازه های بسیاری گردید. استفاده از این نوع ستون ها به تنهایی مجاز نیست و تنها عامل مقاوم در سیستم جانبی مهاربند ها می باشند. در صورتی که یک مهاربند به هر دلیلی از سیستم خارج شود (دلایلی مانند کمانش، عدم جوشکاری درست اتصالات، ضعیف بودن گاست پلیت، استفاده از المان های غیر از ناودانی در مهاربند و…)، ساختمان دچار تغییر مکان و دریفت شدید شده و در نهایت می تواند منجر به واژگونی و فروریزش سازه شود.

مواردی از این دست در ساختمان های قدیمی ساز متعدد است. استفاده از ستون با مقطع فولادی I به شکل تک نیز غیر مجاز بوده که در برخی از سازه های دچار فروریزش شده مشاهده گردیده است. مقاطع I  شکل در ستون ها باید به صورت دوبل به کار گرفته شوند. این خرابی نیز هم در زلزله بم وهم کرمانشاه، در هر دو مشاهده گردید.

استفاده از ستون با مقطع فولادی I شکل به صورت تک

استفاده از ستون با مقطع فولادی I شکل به صورت تک

آنچه در زمان کنونی حائز اهمیت است، نبود بانک اطلاعاتی جامع از جزییات اجرایی سازه های قدیمی و حتی جدید است. فقدان اطلاعات جامع از سازه هایی که در طول سالیان متمادی ساخته شده است باعث می شود امکان نظارت بالادستی محدود شود و این امر در نهایت شانس تخلفات چه در طراحی و چه در اجرا را افزایش می دهد. در راهکار Building Information Modeling آنچه اهمیت دارد مدلسازی اطلاعات است. مدلسازی اطلاعات ساختمان پیش از ساخت برای سازه های جدید و پس از ساخت برای سازه های موجود باعث فراهم کردن بانک اطلاعاتی جامعی در خصوص وضعیت سازه های ساخته شده و در حال ساخت می شود که امکان نظارت مستمر و دائمی را میسر می­کند. مدلسازی اطلاعات همچنین باعث می شود سازه های آسیب دیده در زلزله با کوچکترین جزییات قابل مطالعه بوده و عیب یابی شوند. مسئولان تصمیم ساز و تدوین گران مقررات و آیین نامه های ساختمانی نیز با کمک چنین اطلاعاتی که شامل کوچکترین جزییات سازه، معماری و تاسیسات مکانیکی و برقی می­شود، می توانند در جهت ارتقا مقررات ملی ساختمان قدم بردارند. این امر در کشورهای توسعه یافته به عنوان راه حلی برای آینده صنعت ساختمان اجرایی شده است.

مدلسازی اطلاعات اجزای سازه ای با روش BIM

مدلسازی اطلاعات اجزای سازه ای با روش BIM

در حال حاضر برای مطالعه سازه هایی که در زلزله کرمانشاه دچار آسیب شده اند صرفا باید به آنچه به طور مصور دیده می شود بسنده کرد و جهت مدلسازی مجدد سازه در نرم افزارهای تحلیل سازه و المان محدود به علت فقدان اطلاعات سازه های فروریزش کرده، با محدودیت اطلاعات مواجه هستیم . با مدلسازی اطلاعات و راهکار BIM می توان تحلیل دقیق و درستی از علل آسیب سازه پس از زلزله داشت. BIM می تواند از ریزترین جزییات همچون اجزای تشکیل دهنده یک لایه دیوار تا المان های بزرگ سازه ای را مدلسازی کند و علاوه بر پیشگیری از خطای اجرایی، عیب یابی پس از آسیب را نیز میسر سازد.

در ویدیو بالا نمونه ای از ارزیابی سازه فروریزش کرده با کمک روش مدل سازی اطلاعات ساختمان BIM را میبینید که امکان عیب یابی در سازه های تخریب شده به علت وجود و مدلسازی اطلاعات امکان پذیر گردیده است.

در این مقاله سازه های قدیمی دچار آسیب در زلزله کرمانشاه مورد توجه قرار گرفت. در قسمت دوم از این سلسله مقالات بررسی زلزله کرمانشاه، آسیب اجزای غیر سازه ای و میان قاب ها از دیدگاه سازه ای و BIM مورد توجه قرار خواهد گرفت.

نویسنده : سهند مردی

قسمت دوم را اینجا بخوانید: زلزله کرمانشاه و اثرات فقدان BIM قبل و پس از زمین لرزه – قسمت دوم

4 پاسخ
  1. احمد دانشور says:

    ویدئو ارائه شده در خصوص ارزیابت تخریب پس از زلزله بسیار جالب بود. در صورتی که اطلاعاتی از نرم افزار مذکور در اختیار دارید ممنون میشوم ارائه فرمایید.

    پاسخ دادن

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا میخواهید دیدگاه خود را ثبت کنید؟
آزادانه دیدگاه خود را ثبت کنید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *