پل ها از شریان های حیاتی هستند که عدم اختلال در عمل کرد واستمرار در خدمت رسانی آنها بعد از وقوع حوادث طبیعی نظیر زلزله، ضروری می باشد. تجربه زلزله گذشته در نقاط مختلف دنیا نشان داده که پل های طراحی شده بر مبنای آیین نامه های طرای قدیمی، در بسیاری موارد توانای مقاومت در برابر زلزله های وارده را ندارند.
به منظور پیشگیری از خسارت های احتمالی در وقوع زلزله، ضروری است پل های موجود در مناطق لرزه خیزی بررسی گردند و در صورت لزوم، بهسازی لرزه ای آنها در اولویت کاری قرار گیرند. بر ین اساس، آشنایی با نحوه انتقال بار لرزه ای در بخش های مختلف سازه و مکانیزم خرابی احتمالی ناشی از آن همراه با مطالعه و به کارگیری دستورالعمل بهسازی لرزه ای و تجربیات بهسازی پل ها در نقاط مختلف دنیا، رویکردی مناسب برای حفظ شریان های حیاتی می باشد.
خدمات طراحی سازه:
از آنجای که قسمت عمده ای از جرم سیستم پل در تراز عرشه پل قرار دارد، در هنگام وقوع زلزله نیروی اینرسی بزرگی در این به عرشه پل وارد می شود که نیاز است به نحو مناسبی به زمین منتقل گردد.
در پل های دارای سیستم تیر- دال، عرشه متشکل از دال بتنی( حداقل ضخامت 18 سانتی متر) و روسازی آسفالت روی عرشه و ایزولاسیون رطوبتی، که جرم بزرگی از پل را به خود اختصاص می دهد. نیروی اینرسی ایجاد شده در این بخش، از پل از طریق دیافراگم انتهایی به بالشتک های قرار گرفته بر روی دیوار های کوله و پایه میانی انتقال می یابد.
دیافراگم های عرضی عناصری هستند که تیرهای طولی زیر عرشه را یکپارچه می کنند. و علاوه بر ممانعت از پیچش تیرهای طولی و انتقال باز های زنده کف به تیرها، نیرو زلزله را نیز منتقل می نمایند. معمولا پل هایی که تیرهای طولی آن فولدی می بشند، دفرگم عرضی به صورت بادبند ضربدر فولادی در هر دهانه اجرا می گردد که تیرها را به همدیگر متصل می نمایند. معمولا در پل های با تیر طولی بتنی، دیافراگرم های عرضی به صورت تیرهای عرضی بتن مسلح هستند که تیرهای طولی را به یکدیگر متصل می نمایند. دیافراگم های عرضی انتهایی نیرو ایجاد شده درعرشه پل را به تکیه گاه انتقال می دهند. شایان ذکر است که دیافراگم های میانی در عملکرد لرزه ای پل با سیستم تیر-دال تاثیر چندانی ندارند و عمدتا دیافراگم های انتهای نقش آفرین هستند. در مرحله بعد نیرو زلزله وارد تکیه گاهه می گردد، البت تکیه گاه های پل انواع مختلفی دارند و به طور کلی دارای دو دسته مفصلی و غلتکی هستند که امروزه اسفاده از باشتک های الاستومر در پل های تیر-دال متداول تر است. الاستومر های مسلح به ورق های فولادی با تغییر شکل برشی خود قابلیت جابه جاب افقی رو سازه را تامین و با تغییر شکل دورانی خود امکان دوران تیرها را نیز فراهم می سازند.
در صورت صلب بودن عرشه پل در صفحه خود، سختی موثر روسازه تنها متاثر از سختی دیافراگم های عرضی انتهای و بالشتک های الاستومری خواهد بود. دیافراگم های عرضی، با عث ایجاد سختی در عرض شده و بالشتک های الاستوری در امتداد طلی سختی ایجاد می کنند. بدین صورت در هنگام زلزله در خلال انتقال نیروی لرزه ای از این عناصر بسته به سختی توام دیافراگم های عرضی انتهایی و بالشتک های الاستومر در عرشه پل جا به جایی به وجود خواهد آمد.
پس از عبور نیروی زلزله از تکیه گاه، در دهانه های کناری وارد دیوار کوله و در دهانه های میانی وارد تیر سر ستون و سپس وارد ستون های پایه شده و به فونداسیون ها اعمال می گردد. در نهایت بخشی از نیروی زلزله به خاک زیر پی و مابقی آن از طریق شمع های قائم و مورب تعبیه شده در زیر شالوده به خاک انتقال می یابد.
نیروی اینرسی ایجاد شده در امتداد طولی پل از طریق تیرهای طولی واقع در زیر عرشه وارد تکیه گاه ها می گردد.
پس از عبور نیرو زلزله از بالشتک ها در دهانه های کناری پل، این نیرو وارد دیوار کوله و در دهانه های میانی وارد تیر سرستون و سپس وارد ستون های پایه شده و به فوناسیون ها منتقل می گردد و در نهایت به خاک زیر پی و یا از طریق شمع های قائم ئ یا مورب تعبیه شده در زیر شالوده به خاکک منتقل می گردد.
هر یک از اجزای فوق که در مسیر انتقال بار لرزه ای قرار می گیرند می توانند در زلزله دچار آسیب جدی شوند.
بسیاری از ستون ها به دلیل کمبود مقاومت برشی که عمدتا به دلیل آرماتور عرضی (تنگ) یا دورپیچ ناکافی می باشد، متحمل آسیب می گرند.
در پایه های قابی چند ستونی بتن مسلح، که متشکل از چند ستون و تیر سرستون می باشند، آسیب های زیر مشاهده شده است:
در پایه های فولادی موارد زیر آسیب پذیر بوده و باید مورد توجه قرار گیرند:
آسیب پذیری به علت تمرکز تنش و تنش های پسماند و خستگی
فرو ریزش عرشه های پل از روی تکیه گاه ها، پایه ها و کوله های پل از مهمترین و شایع ترین شکست لرزه ای مشترک در پل ها است که عموما این حالت شکست به دلایل زیر می باشد:
به دلیل بیشتر بودن مقاومت دیوارهای کوله در امتداد عرضی نسبت به ظرفیت شالوده ها یا شمع های کوله دچار شکست می گردند. این اجزا در مسیر انتقال بار زلزله به زمین قرار دارند و دیوارهای کوله دارای ظرفیت بالایی بوده و بدون اینکه متحمل آسیبی شوند، کل نیرو را به شالوده انتقال می دهند، در حالی که شالوده به دلیل ظرفیت ناکافی قادر به تحمل این نیرو نمی باشد.
آسیب های وارده به دلایل زیر می باشد:
مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف؛ از ابهامات تا ممنوعیت مسلح کردن دیوار با شبکه…
اهمیت عایق‌کاری نما در حفظ ارزش ساختمان عایق‌کاری نما نه‌تنها از ساختمان در برابر آسیب‌های…
آشنایی با عایق رطوبتی کف و کاربردهای آن در ساختمان‌سازی عایق رطوبتی کف ساختمان، یکی…
عایق‌های نوین؛ جایگزین ایزوگام و قیرگونی با پیشرفت تکنولوژی، عایق‌هایی که برای جایگزینی با ایزوگام…
چرا عایق فونداسیون، پایه‌ای‌ترین نیاز هر ساختمان است؟ عایق‌کاری فونداسیون به دلایل متعددی ضروری است…
عایق رطوبتی حمام و سرویس بهداشتی؛ چرا اهمیت دارد؟ رطوبت مداوم و تماس مستقیم با…