آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله: استاندارد 2800 – ویرایش چهارم

به منظور کنترل کیفیت ساخت و ساز، قواعدی در در زمینه طراحی و اجرا وجود دارند. این قوانین عموما بر لزوم مستحکم سازی ساختمان تاکید دارند و به صورت آیین نامه یا نشریات توسط مراجع ذی ربط ارایه می شوند. بدیهی است که با گذر زمان و با توجه به شرایط موجود، مجموعه قوانین وضع شده نیازمند بازبینی، تغییر و اصلاح هستند و از همین رو آیین نامه ها از زمان گردآوری اولیه تا کنون، چندی ویرایش را پشت سر نهاده اند. ضرورت اجرای ضوابط مذکور حکم می کند که هر نهاد مرتبط با ساختمان سازی ملزم به اجرای مو به موی آن ها باشد.

شهرداری ها، بخشداری ها، دهیاری ها و دیگر مراجعی که مسئولیت صدور پروانه ساخت و نظارت بر اجرای صحیح ساختمان ها را بر عهده دارند و نیز مالکان، کارفرمایان، مجریان ساختمانی و افرادی که به هر نحو با حرفه ساخت و ساز در ارتباطند، موظفند قوانین استاندارد 2800 را به صورت کامل اجرا نمایند.

گردآوری و تالیف استاندارد 2800 را می توان یکی از اقدام های مهم و شایسته ای دانست که توسط محققان و کارشناسان صورت گرفته است. تصویب و لزوم به اجرای این آیین نامه در سال های 1366 و 1367 سبب قانونیت بخشیدن به این امر شد و از تاریخ مذکور تا امروز، استاندارد 2800 در ویرایش های متوالی در اختیار عموم قرار گرفته است. در حال حاضر، آخرین نسخه موجود از آیین نامه 2800، ویرایش چهارم آن است که در ادامه متن به معرفی آن خواهیم پرداخت.

از جمله این مجموعه قوانین که به همت محققان و کارشناسان کشور جهت تامین ایمنی ساخت در کشور تدوین گشته، آیین نامه یا استاندارد 2800 است. در این مقاله از وبسایت وال پست مش به شکل مختصر و مفید به معرفی این استاندارد و بررسی آن از منظرهای لازم خواهیم پرداخت.

معرفی اجمالی آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله – استاندارد 2800

ایران کشوری است پهناور، واقع در مسیر کمربند زلزله آلپ – هیمالیا که آن را به یکی از مناطق مستعد زمین لرزه تبدیل کرده است. گسل های بسیاری نیز در سرتاسر پوسته ایران وجود دارند، که موجب وقوع زمین لرزه های شدید و ویرانگر در گذشته شدند و از این رو، این بلای طبیعی به عنوان یک تهدید بالقوه برای امنیت مالی و جانی ساکنین این مرز و بوم شناخته می شود. به منظور پیدا کردن راهکارهای روبرویی با این مشکل، تحقیقات گسترده ای در زمینه مهندسی زلزله به عمل آمد و در همین راستا، پیشرفت های قابل توجهی در صنعت ساخت و ساز با هدف کاهش خطرات ناشی از ورود بارهای لرزه ای حاصل گشت.

استاندارد 2800 که با نام کامل «آیین نامه ایمنی ساختمان در برابر زلزله» شناخته می شود، مجموعه ای است از قوانین و مقررات تدوین شده در حیطه ساخت و ساز، با هدف مقاوم سازی ساختمان ها و کاهش خطرات مربوط به تخریب در اثر زمین لرزه. به استناد ماده 33 قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان (مصوب 1374)، استاندارد 2800 که اخیرا در ویرایش چهارم خود توسط مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی مورد بازنگری و تدوین قرار گرفته و در جلسه کمیته بازنگری و همچنین کمیته ملی تاییدیه لازم را دریافت نمود، بر کلیه عملیات ساخت و ساز در کشورمان ایران حاکم و اجرای ضوابط آن ضروری است.

تاریخچه آیین نامه های ایرانی برای مقابله در برابر زلزله

اقدام به تدوین و ارایه نخستین آیین نامه مرتبط با زمین لرزه در سال 1341 و پس از زلزله سهمگین بویین زهرا صورت گرفت. طی این زمین لرزه 7.2 ریشتری، دوازده هزار نفر از هم وطنانمان جان خود را از دست دادند. دو سال بعد از آن، حاصل پژوهشی که سازمان برنامه و بودجه عهده دار آن بود، با عنوان «آیین نامه موقت حفاظت ساختمان ها در برابر زلزله» ارایه شد. همچنین در سال 1346، استاندارد دیگری تحت عنوان «آیین نامه ایمنی ساختمان ها در برابر زلزله» توسط وزارت آبادانی و مسکن به چاپ رسید. در مفاد استاندارد 2800، آن دسته از ساختمان ها که بیش از سه طبقه داشته یا ارتفاعشان بیش از 11 متر بود، تنها با اسکلت فلزی یا بتنی مورد تایید بودند.

در نهایت، اولین نسخه استاندارد 2800 در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن به مرحله تدوین رسید. لازم به ذکر است که فرایند تهیه استاندارد 2800، با تلاش چندی از دانشگاهیان، صنعتگران و نیز متولیان مرکز تحقیقات ساختمان به انجام رسید.

بررسی استاندارد 2800 از ابتدا تا کنون

استاندارد 2800 همان طور که پیش تر نیز ذکر شد، مجموعه ای از ضوابط است که توسط کارشناسان جهت تامین ایمنی ساختمان ها در برابر زمین لرزه تدوین گردیده است. با توجه به زلزله خیز بودن کشور ایران و خاطرات تلخی که این بلای طبیعی برای مردم این سرزمین رقم زده است، ضرورت پیروی از قواعد آیین نامه 2800 و دیگر ضوابط موجود، به وضوح ثابت شده است. خوشبختانه صنعت ساختمان سازی طی سال های گذشته با پیشرفت روز افزون مواجه بوده و با کمک این ضوابط به کیفیت بهتری دست یافته و به لطف تدوین استاندارد 2800 و دیگر ضوابط، خطرات ناشی از زمین لرزه اخیرا کم تر شده است.

سیر تکامل استاندارد 2800 (از ویرایش اول تا چهارم)

در حال حاضر، ویرایش چهارم استاندارد 2800 جدیدترین نسخه این آیین نامه است؛ اما برای آشنایی کامل شما با ضوابط، در ادامه کلیه نسخه های آن را به طور مختصر مورد بررسی قرار خواهیم داد.

استاندارد 2800 ویرایش اول

در بخش پیشین توضیحاتی مرتبط با ویرایش نخست استاندارد 2800 ارایه شد. این نسخه که اولین ویرایش استاندارد 2800 به شمار می رود، عنوان خود را توسط سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی دریافت نمود و بدین نحو به مبنای ساخت و ساز تبدیل شد. پس از رخداد دلخراش زلزله رودبار و منجیل در سال 1369، ضرورت توجه به قوانین آیین نامه 2800 بیش تر بر همگان آشکار گشت.

استاندارد 2800 ویرایش دوم

به مرور زمان و با پیشرفت مهندسی ساختمان در خصوص زمین لرزه، تغییرات مفیدی در ضوابط استاندارد 2800 رخ داد. بررسی مجدد و بازبینی استاندارد 2800 در سال 1372 اتفاق افتاد و طی این بررسی، یک گروه متشکل از 36 نفر از دانشگاهیان و دیگر افراد ذی صلاح مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، طی برگزاری جلسات پیاپی و پژوهش های لازم، اقدام به بازنگری و اصلاح آیین نامه نمودند. گفتنی است که کارگروه مسئول در اصلاح آیین نامه و ارایه نسخه دوم استاندارد 2800 در سال 1375 موفق به کسب جایزه ویژه از نخستین جشنواره مهندسی ساختمان کشور شدند.

در سال 1378، نسخه پیش نویس این آیین نامه برای استفاده همگانی در دسترس قرار گرفت. این امر با هدف دریافت بازخورد جهت تکمیل آیین نامه 2800 صورت گرفت. پس از انجام بررسی های نهایی در پاییز همین سال، بنا به درخواست وزارت مسکن و شهرسازی و نیز وزارت کشور، ویرایش دوم استاندارد 2800 به طور رسمی تصویب و ابلاغ شد.

استاندارد 2800 ویرایش سوم

در سال 1379 بود که استاندارد 2800 مجددا در برنامه بازنگری قرار گرفت و اقدامات جهت تنظیم و تهیه سومین نسخه آن آغاز گشت. ویرایش سوم استاندارد 2800 از نظر کیفیت به مراتب بهتر از دو نسخه پیشین بود. جهت انجام بازبینی مذکور، ابتدا مطالب جدید برای تکمیل اطلاعات آیین نامه 2800 گردآوری و به آن اضافه شد. در ادامه این امر نیز به منظور ابهام زدایی از نسخه پیشین، تغییرات دیگری صورت گرفت. علاوه بر این موارد، خصوصیت مهمی که این ویرایش از استاندارد 2800 را از دو نسخه قبلی متمایز می ساخت، منظور نمودن یک روند منطقی در مباحث و فصل بندی ها بود. در ضمن، مسئولان وقت در زمان تصویب ویرایش سوم اقدام به تشکیل یک کمیته دایمی جهت بازنگری دوره ای آیین نامه 2800 گرفتند. کمیته مذکور از پنج زیر مجموعه به عنوان کمیته های کاری تشکیل می شد:

• کمیته پهنه‌بندی
• کمیته ژئوتکنیک
• کمیته سازه
• کمیته طیف طرح
• کمیته ساختمان‌های بنایی

گذشته از این، یک کمیته هماهنگی نیز برای نظارت بر فرایند بازبینی آیین نامه 2800 تشکیل گشت. در این مجموعه، وظیفه کمیته پهنه بندی، بررسی و تغییر نقشه پهنه بندی استاندارد 2800 بود. کمیته مذکور در بهبود ضوابط آیین نامه تاثیر قابل توجهی بر جای گذاشت؛ زیرا عهده دار مطالعات و مکاتبات با ارگان ها و سازمان های داخلی و خارجی جهت بررسی نتایج حاصل از پهنه بندی بود. بدین ترتیب، پس از تکمیل فرایند مطالعات، نقاط تازه ای به شهرهای پیشین آیین نامه 2800 اضافه شدند و در نهایت، این آیین نامه در ویرایش سوم آماده ارایه گردید. باید توجه داشت که بنا به تغییرات صورت گرفته در ویرایش چهارم، به طور کلی باید این نسخه را مد نظر قرار داد؛ اما به منظور درک بهتر سیر تکاملی آیین نامه 2800، مطالعه ویرایش سوم نیز خالی از لطف نیست.

استاندارد 2800 ویراش چهارم

تهیه و تدوین چهارمین نسخه آیین نامه 2800 بعد از نسخه های پیشین، دریافت بازخورد و نیز پیشرفت علمی این حیطه در دستور کار قرار گرفت. در این ویرایش به منظور بهبود روند کار و بالا بردن میزان دقت به دلیل اهمیت یافتن برخی نکات که باید بیش از پیش در آیین نامه 2800 مورد توجه واقع می شد، برای هر بخش، هشت کارگروه به صورت مجزا شکل گرفته و بر اساس اولویت ها مسئول فعالیت مداوم شدند. رهبری این کارگروه ها را نیز کمیته های دایمی، هماهنگی و اجرایی، متشکل از چهل و چهار نفر دانشگاهیان و صنعتگران فعال در این حوزه بر عهده داشتند.

آیین نامه 2800 ویرایش چهارم روی بیان ساده و بی تکلف تاکید دارد. در این ویرایش به بازبینی مجدد پهنه بندی ها پرداخته شده و یک فهرست به روز از نقاط موجود در اختیار قرار گرفته و علاوه بر این، در چهارمین ویرایش آیین نامه 2800 گستره پاسخ طراحی با منظور نمودن اثرات مجاورت با گسل به صورت کامل اصلاح شده است.

در ویرایش چهارم استاندارد 2800 به دسته بندی نوع زمین نیز توجه ویژه ای اعطا می شود. بدین ترتیب، اصلاحات طبقه بندی موجود اعمال و ناپایداری زمین نیز با دقت بالاتری مورد مطالعه واقع گشت؛ به طوری که ضوابط این بخش از آیین نامه 2800 توسط کارشناسان بین المللی مورد قبول واقع گشت.

خصوصیت مهم دیگری که در ویرایش چهارم این آیین نامه به چشم می خورد، اصلاح فرایند و ساده سازی تحلیل آن دسته از سازه هاست که دارای هندسه اولیه هستند. متد تجزیه و تحلیل ایستای غیر خطی در این نسخه به عنوان یکی از راهکارهای تحلیل معرفی شد.

ابلاغ ویرایش چهارم آئین نامه طراحی ساختمانها و پیوستهای آن توسط امور نظام فنی و اجرایی

در راستای همکاری های مابین مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و امور نظام فنی و اجرایی سازمان برنامه و بودجه و با هدف توسعه کاربرد ضوابط و آئین نامه های ساختمانی، ویرایش چهارم آئین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله و کلیه پیوست های آن (از جمله پیوست ششم)، به عنوان ضابطه گروه اول مورد تائید امور نظام فنی و اجرایی به جامعه مهندسین، مشاورین و پیمانکاران ابلاغ گردید.

توضیحات تکمیلی در مورد نسخه چهار استاندارد 2800

و اما بپردازیم به سایر خصوصیاتی که ویرایش چهارم استاندارد 2800 داراست. این خصوصیات به شرح زیرند:

• بازنگری جدول ضریب رفتار و ترکیبات بار حاوی زمین لرزه
• ارایه سیستم های نوین باربری لرزه ای
• تغییرات اساسی در زمان تناوب
• بروزرسانی دیافراگم ها و عناصر جمع کننده نیرو
• تمرکز روی دسته بندی طراحی لرزه ای عناصر سازه ای
• منظور نمودن ضوابط در ارتباط با عناصر غیر سازه ای
• مورد توجه واقع شدن سازه های غیر ساختمانی
• بروزرسانی ضوابط مربوط به ساختمان های بنایی
• گویایی متن آیین نامه
• بروزرسانی پهنه بندی ریسک نسبی زمین لرزه
• اصلاح طیف پاسخ طراحی بر مبنای تاثیرات نزدیک گسل
• اصلاح طبقه بندی نوع زمین
• اصلاح ضوابط مرتبط با ناپایداری زمین
• تدوین ضوابط لرزه ای جهت طراحی پی ساختمان
• ارایه راهکاری تسهیل سازی شده جهت تحلیل سازه های دارای هندسه اولیه و ارتقای کیفیت روش های فعل
• معرفی راهکار تحلیل استاتیکی غیر خطی
• تدوین ضوابط اندرکنش سازه و خاک در مقابله با نیروهای لرزه ای
• اصلاح ضوابط مخصوص اتصالات گیردار تیر I شکل به ستون قوطی

برخی از تعاریف مندرج در استاندارد 2800

حال که با خصوصیات ویرایش چهارم آیین نامه 2800 آشنا شدید، بهتر است برخی از تعاریف آن را نیز از نظر بگذرانید. مطالعه این تعاریف و اصطلاحات برای درک ضوابط مندرج مفید واقع خواهد شد. برخی از مهم ترین تعاریف مذکور در آیین نامه 2800 عبارتند از:

• اثر پی-دلتا: منظور از این اثر، تاثیری است که نیروهای جانبی مثل باد و زمین لرزه بر موقعیت اعضا می گذارد. بدین واسطه، تغییر مکان جانبی در سازه رخ می دهد. حضور نیروهای ثقلی به صورت همزمان با رخداد این تغییر مکان جانبی، سبب بالا رفتن میزان لنگر تشدید کننده به سازه می شود و این لنگر تشدید کننده به اختصار، اثر پی-دلتا نام دارد.
• اتصال خورجینی: گونه ای از اتصال میان تیر و ستون است؛ به این شکل که در آن تیرها از دو طرف ستون عبور می نمایند.
• برش پایه: در بر گیرنده کلیه نیروهای حاصل از زمین لرزه است که به شکل جانبی به سازه وارد می گردند.
• تراز پایه: به ترازی می‌گویند که در آن فرض انتقال حرکت زمین به ساختمان حاکم است. پس از این حد معین، سازه حرکت مستقل نسبت به زمین خواهد داشت.
• حد تنش مجاز: حداکثر تنشی است که می توان در محدوده ایمن به عنصر مورد نظر وارد نمود. با منظور کردن این تراز، سعی بر آن است تا عناصر حتی به آستانه تنش مجاز نیز نرسیده و در محدوده ایمن واقع شوند. تنش مجاز به عبارت دیگر، محل تلاقی مهندسی و ایمنی است.
• دیوار باربر: به دیواری اطلاق می گردد که در آن عمده بارها (عمودی و جانبی) تحمل می شوند.
• طبقه نرم: نوعی از طبقه است که سختی جانبی آن کم تر از 70 درصد سختی جانبی طبقه رویی باشد.

فهرست مطالب

استاندارد 2800، شامل فهرستی از مطالب است که مطالعه آن می تواند در کسب شناخت اولیه از ضوابط و مفاهیم ارایه شده مفید واقع گردد. پیشنهاد می شود برای آشنایی با سر فصل های این استاندارد، فهرست زیر را مرور کنید:

استاندارد 2800 – فهرست فصول

• فصل 1: کلیات
• فصل 2: حرکت زمین
• فصل 3: ضوابط طراحی لرزه‌ای سازه‌های ساختمانی
• فصل 4: ضوابط طراحی لرزه‌ای اجزای غیر سازه‌ای
• فصل 5: ضوابط طراحی لرزه‌ای سازه‌های غیر ساختمانی
• فصل 6: الزامات ژئوتکنیکی
• فصل 7: ضوابطساختمان‌های با مصالح بنایی کلاف دار

استاندارد 2800 – فهرست پیوست ها

• پیوست 1: درجه‌بندی خطر نسبی زلزله در شهرها و نقاط مهم ایران
• پیوست 2: راهنمای انجام تحلیل غیر خطی
• پیوست 3: اثر P
• پیوست 4: دیافراگم ها
• پیوست 5: اندرکنش خاک و سازه
• پیوست 6: طراحی لرزه ای و اجرای اجزای غیر سازه ای معماری

سخن پایانی

در این مقاله تلاش شد کلیه جنبه های مهم در رابطه با ویرایش چهارم استاندارد 2800 مطرح شود و تعاریف لازم برای آشنایی بهتر با این مجموعه ضوابط ارایه گردد. لازم به ذکر است که جزییات این آیین نامه همواره در حال بروزرسانی و اصلاح هستند، بنابراین بهتر است برای اطلاع از آخرین ضوابط وضع شده، آخرین نسخه استاندارد 2800 را تهیه و مطالعه فرمایید. افراد و سازمان های فعال در حیطه وضع و ارایه ضوابط، به منظور حفظ پویایی این آیین نامه به صورت مداوم در حال تلاش هستند و بدیهی است برای دستیابی به سطح کیفی استانداردهای حال حاضر جهان، این روند را به شکل جدی ادامه می دهند.