اشکالات اجرایی ستونها و تیرها
در اجرای تیر و ستون ها نیز ممکن است اشکالاتی دیده شود؛ که در ادامه اشکالات اجرایی رایج در تیرها و ستون ها بیانشده است:
1.3. ناشاقولی ستون ها
بهطورکلی رفتار سازه ها بهصورت خطی فرض شده و ناشاقولی ستون رفتار سازه را به سمت غیرخطی شدن سوق میدهد. بهطورمعمول این اتفاق در اتصال ستون به ستون دیده میشود؛ زیرا در این نقاط به دلیل ایجاد لنگر مضاعف، در محل اتصال که مقدارش از لنگر مقاوم بیشتر است، ناپایداری ستون ها را در پی دارد.
❓ چه راهحلی برای کاهش ناشاقولی ستون وجود دارد؟
چنانچه میزان ناشاقولی ستون کم باشد، بهوسیله آچار با جک میتوان ستون را شاقول کرد؛ و درصورتیکه میزان ناشاقولی ستون زیاد باشد، باید از دستگاهی به نام تیفور جهت کاهش ناشاقولی استفاده کرد.
2.3. غیر هممحور و غیر عمود بودن اعضای سازه ای
غیر هممحور بودن اعضای سازه ای مشکلاتی را در سازه ایجاد میکند؛ ازجمله این مشکلات این است که بار بهدرستی به فونداسیون منتقل نشده و در هنگام زلزله بسیاری از خرابی ها ناشی از غیر هممحور بودن و غیر عمود بودن اعضای سازه ای است. این مشکل هم در ستون و هم در پلان دیده میشود؛ که برای جلوگیری از این مشکل باید تیر و ستون در گره ها هم محور باشند.
همراستا نبودن تیرها در اسکلت سازه، سبب بروز پدیده ستون ها شده که احتمال شکست برشی در ستون ها را بهشدت افزایش میدهد. توصیه اکید میشود از اجرای چنین طرح های خودداری شود.
3.3. پدیده ستون کوتاه
هنگامیکه طول ستون ها کم و مقاطع آنها بزرگ باشد، پدیده ستون کوتاه رخ میدهد. در هنگام زلزله ستون های کوتاه و بلند به یک اندازه جابهجا میشوند؛ درحالیکه سختی یکسانی ندارند. با توجه به اینکه نیروهای جانبی با توجه به میزان سختی اعضای مقاوم، بین آنها توزیع میشود، ستون های کوتاه سهم بیشتری از نیروهای جانبی را به علت سختی بالا، به خود اختصاص خواهد داد. همین امر سبب ایجاد خرابی (شکست برشی) در ستون های کوتاه در هنگام زلزله خواهد شد. همچنین این پدیده میتواند باعث نامنظمی شدید در توزیع نیرو در ستونهای طبقه و همچنین ممکن است منجر به پیچش شود.
4.3. عدم رعایت کاور بتن در تیر و ستون
کاور بتن جهت جلوگیری از خوردگی و فرسایش میلگردها به کار میرود؛ و عدم رعایت پوشش بتنی بر روی آرماتورها در تیر و ستون از اشکالات اجرایی سازه بتنی می باشد. جدول زیر از مبحث نهم ویرایش ۹۹ میزان مناسب پوشش بتن را بیان کرده است:
❓ آیا برای اصلاح مشکل تصویر بالا راهحلی وجود دارد؟
در چنین مواردی برای اصلاح اشتباه انجامشده و تأمین کاور در اصل کار زیادی نمیتوان انجام داد، ولی شاید بتوان طرفی را که کاور کمتری دارد را دوباره قالببندی کرده و با فیلر یا بتن پر کرد.
5.3. عدم رعایت ضابطه تیر ضعیف-ستون قوی
درصورتیکه یک تیر خراب شود، در المان های مجاور باز توزیع نیروها رخداده و سازه میتواند پایدار بماند؛ اما در مورد ستون چنین نیست؛ زیرا خرابی یک ستون میتواند باعث فروپاشی کل سازه شود.
در زلزلههای شدید نیز ستونها نباید آسیبی ببینند و مفصلهای خمیری خمشی وبرشی باید به تیرها و یا بادبندها منتقل شوند بدین منظور به هنگام مقاومسازی، همواره تیر مقاومسازی شده نباید قویتر از ستون متصل به آن باشد.
6.3. تغییر و افزایش ابعاد ستون ها و تیرها
افزایش و تغییر ابعاد ستون میتواند، سبب افزایش سختی و درنتیجه افزایش بار جانبی وارده به آن ستون شود؛ همچنین افزون بر غیراقتصادی شدن، باعث خرابی و بحرانی شدن اعضا میشود.
افزایش ابعاد تیر نیز علاوه بر مشکلات گفتهشده، میتواند باعث ایجاد مشکل تیر قوی-ستون ضعیف شود؛ که درنتیجه آن، در هنگام ایجاد بحران مفصل پلاستیک بهجای تیر در ستون ها رخداده که بسیار خطرناک است.
در طراحی و اجرای یک سازه باید توجه داشت که ابعاد مقطع ستون های طبقات پایین باید بزرگتر از ابعاد ستون های طبقات بالاتر باشد چراکه طبقات پایینتر بار بیشتری را متحمل میشوند؛ که تصویر بالا کاملاً اشتباه اجراشده است.
7.3. شکست برشی در تیرها و ستون ها
بدترین نوع شکست، شکست برشی بوده که بهصورت ترد و ناگهانی اتفاق میافتد. این نوع شکست در زلزله های اخیر بسیار معمول بوده و بهصورت ترک-های ضربدری و مورب دیده میشوند. این پدیده در ضعیف ترین قسمت ستون و در ستون های دارای نسبت لاغری متوسط تا کوچک اتفاق می افتد؛ و همچنین تیرهای کوتاه با جزییات آرماتوربندی قدیمی در برابر شکست برشی آسیبپذیرتر هستند.
دلایل شکست برشی در اعضای بتنی عبارتاند از:
• کافی نبودن خاموت ها یا دورپیج ها وعدم رعایت فاصله بین آنها
• کوتاه بودن ستونها
• کمتر بودن ظرفیت برشی اولیه مقطع از نیروی برشی وارد بر آن در هنگام زلزله (کاهش ظرفیت برشی مقطع در هنگام زلزله)