تقييم شدة الضرر للمنشآت الخرسانية القائمة

كيف يتم تقييم شدة الضرر للمنشآت الخرسانية القائمة؟

هناك اهتمام متجدد بتحليل الأضرار للتطبيق في التقييم الزلزالي وإعادة تأهيل المباني القائمة بالإضافة إلى الأساليب الهندسية القائمة على الأداء. كما أن فكرة وصف حالة تلف الهيكل برقم واحد على مقياس محدد في شكل مؤشر الضرر جذابة بسبب بساطتها.

ومع ذلك، فإنّ تطوره معقد لأن المؤشر يجب أن ينطبق على أنظمة هيكلية مختلفة في مراحل متقدمة من التشوه غير المرن وحتى الانهيار. ويمكن تحديد حالة الضرر للمبنى بعدة طرق مثل، حالة الضرر الثنائي الفشل أو عدم الفشل،حالة الضرر ذات القيمة المنفصلة باستخدام مؤشرات نوعية مثل لا شيء، طفيف، قابل للإصلاح وشديد وخطير.

تم تطبيق الأساليب التجريبية والنظرية للحصول على تقديرات مختلفة للأضرار الهيكلية. حيث تستند نماذج الضرر التجريبية إلى إحصائيات الأضرار الهيكلية المرصودة بعد الزلازل الأرضية وأداء الأنظمة الهيكلية.

مع ذلك، فإنّ التقييم التجريبي لا يصلح للتنبؤ المنطقي باحتياطي القوة وخصائص الاستجابة لهيكل له درجة محددة من الضرر لأنه، يتجاهل تمامًا ميكانيكا المواد التي تخضع لتشوه دوري كبير غير مرن وقد تكون للزلازل المستقبلية شدة ومدة ومحتوى تردد مختلف وقد تختلف المباني في المواقع الأخرى والهياكل المبنية حديثًا.

باإضافة إلى أنه قد تكون الخصائص الديناميكية لمجموعة الهياكل المدرجة في التحليل الإحصائي قد تغيرت بسبب الإصلاحات وتراكم الأضرار من الزلازل السابقة. حيث يعتمد تقييم شدة الضرر الإنشائي على عدة معايير مثل عرض الشقوالتسوية التفاضلية والدوران الزاوي للأساس.

تحديد شدة ومدى الضرر لمنشأة قائمة:

1. ضرر ضئيل للمنشأة الخرسانية:

إنّ الدوران الزاوي لفئة الضرر المهمل أقل من 1 إلى 300. بالإضافة إلى ذلك، المباني ذات الشقوق الدقيقة يكون عرض الشق فيها أقل من 0.1 مم والتسوية التفاضلية أقل من 3 سم تندرج تحت فئة الضرر الضئيل.

2. ضرر طفيف جداً للمنشأة الخرسانية:

تندرج المباني ذات الكسور الطفيفة المعزولة والشقوق على الطوب والتي يمكن رؤيتها تحت الفحص البصري الدقيق ضمن فئة الضرر الطفيف للغاية. وأقصى عرض للشقوق هو 1 مم، ويمكن معالجتها أثناء الزخرفة العادية. حيث تتراوح التسوية التفاضلية في المبنى المتضرر بشكل طفيف من 3 إلى 4 سم والدوران الزاوي بين 1 إلى 300 إلى 1 إلى 240.

3. ضرر طفيف للمنشأة الخرسانية:

المباني التي يبلغ عرض الشق الأقصى بها 3 مم ومدى التسوية التفاضلية من 4-5 سم والدوران الزاوي بين 1 إلى 140 إلى 1 إلى 175 تقع تحت فئة الضرر الطفيف. حيث تحتاج الشقوق الخارجية إلى إعادة تشكيل والكسور الداخلية تتطلب حفظًا، وبعد ذلك يجب اتباع عملية التجديد. كما يمكن تركيب الأبواب والنوافذ بعد ذلك.

4. متوسط ​​الضرر للمنشأة الخرسانية:

يشمل الضرر المعتدل النموذجي شقوقًا بعرض 5-15 مم أو عدة شقوق بعرض أكبر من 3 مم، وتسوية تفاضلية من 5-8 سم، ودوران زاوي من 1 إلى 175 إلى 1 إلى 120. قد يلزم فتح الشقوق وتنظيفها قبل الترقيع.

إذا كان جدارًا حجريًا، فقد يلزم استبدال بعض الطوب، ويجب إجراء إعادة تشكيل الجدار بشكل صحيح. حيث تبرز نوافذ وأبواب المباني التي تعرضت لأضرار متوسطة، وتوجد بها أنابيب خدمة مكسورة، وتضرر من مقاومة الطقس.

5. ضرر جسيم للمنشأة الخرسانية:

يعتبر المبنى متضرراً بشكل كبير إذا كان يعاني من شقوق كبيرة بعرض 15-25 مم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن ملاحظة انحناء الجدران وانحدار الأرضيات وتشويه إطارات الأبواب والنوافذ. كما قد يكون للمبنى أيضًا أنابيب وعوارض معطلة ذات محامل منخفضة.

تتراوح التسوية التفاضلية بين 8-13 سم والدوران الزاوي من 1 إلى 120 إلى 1 إلى 70. حيث أن الشقوق بحاجة إلى أعمال إصلاح كبيرة وجزء من الجدران، خاصة فوق النوافذ والأبواب بحاجة إلى الاستبدال.

6. ضرر شديد للمنشأة الخرسانية:

تحتاج المباني التي تندرج تحت فئة الأضرار الشديدة إلى أعمال إصلاح واسعة النطاق قد تتضمن إعادة بناء جزئي أو كامل. حيث أن التسوية التفاضلية أكبر من 13 مم والدوران الزاوي يتجاوز 1 إلى 70 ويتجاوز عرض الشقوق 25 مم.

تفقد عوارض المبنى المتضرر بشدة تحملها، وتتجه جدرانه بطريقة تتطلب التدعيم. بالإضافة إلى ذلك، تتلف النوافذ والأبواب بسبب التشويه. باختصار، الاستقرار العام للمبنى في خطر.

أسئلة وأجوبة حول تقييم أضرار المبنى الحالي:

1. ما هو الضرر الإنشائي للمبنى؟

إنّه نوع من الضرر الذي يؤثر على سلامة المبنى.

2. ما هي فئة الضرر المهمل للمبنى؟

المباني ذات الشقوق الدقيقة (عرض الشق أقل من 0.1 مم) والتسوية التفاضلية أقل من 3 سم تقع تحت فئة الضرر الضئيل. بالإضافة إلى ذلك، فإنّ الدوران الزاوي لمبنى فئة الضرر المهمل أقل من 1 إلى 300.

3. كيف يمكن معرفة ما إذا كانت التشققات هيكلية؟

تصاحب الشقوق الهيكلية مؤشرات أخرى مثل الأرضيات المنحدرة والأبواب والنوافذ الملتصقة والأبواب المائلة. كما أن الشقوق الأفقية المستمرة على طول الجدران والشقوق الرأسية التي تتسع في الأسفل أو الأعلى أمثلة على الشقوق الهيكلية.