صلابات الروابط الرأسية

تشير اللائحة الزلزالية إلى أنه يمكن استخدام الروابط الرأسية بصورة ملائمة عند زوايا المباني وفي المقاطع الوسيطة للجدران وعلى حواف فتحات الأبواب والنوافذ، غير أنها لم توضح كيفية الأخذ بها في الحسابات. لذلك، لا توجد أي إلزامية للأخذ بصلابات الروابط الرأسية وفق اللائحة الزلزالية أو لائحة المباني المعرضة للخطر.

بافتراض أن المستخدم قد لا يرغب في مراعاة صلابة الرابط الرأسي، لا يقوم البرنامج تلقائياً بتقسيم الجدران إلى أجزاء عند رسم رابط رأسي. إذا كان من المقرر الأخذ بصلابة الروابط الرأسية، فقد يكون من المناسب رسم الجدران على جزأين بحيث لا يخترق الرابط الرأسي داخل كل جزء.

إذا تم تحديد خيار إدراج صلابات الروابط الرأسية في الحساب، يتم الأخذ بصلابات الروابط الرأسية. يعامل البرنامج الرابط الرأسي كجدار ذي معامل صلابة خاص يعمل في الاتجاهين X وY.

يحسب البرنامج صلابة الرابط الرأسي باستخدام الصيغة التالية:

الصلابة النسبية للرابط الرأسي := القيمة_المطلقة(Edh_Eds * طول الضلع القصير للرابط الرأسي (سم) * طول الضلع الطويل للرابط الرأسي (سم) / 100 / 100 / الارتفاع الحر المجاور للرابط الرأسي (م);

في الصيغة:

   Edh\_Eds: نسبة معامل مرونة الرابط الرأسي إلى معامل مرونة الجدار. (مضاعف الصلابة النسبية للرابط الرأسي بالنسبة للجدران)

   الارتفاع الحر المجاور للرابط الرأسي: عند وجود فتحة باب أو نافذة مجاورة للرابط الرأسي في الاتجاه المعني، يكون الارتفاع الحر للرابط الرأسي هو الأصغر من ارتفاعي الباب والنافذة في الاتجاه المحسوب. وعند عدم وجود باب أو نافذة مجاورة للرابط الرأسي في اتجاه الزلزال المعني، يؤخذ الارتفاع الحر للرابط الرأسي مساوياً لارتفاع الطابق.

   اللائحة الزلزالية 2007 الجدول 2.1 B1 — تُعطى صيغة الطابق الضعيف للمباني الخرسانية المسلحة على النحو التالي:

ΣAe = مساحة القص الفعّالة في أي طابق في اتجاه الزلزال المدروس

ΣAg = مجموع مساحات المقاطع العرضية لعناصر النظام الإنشائي العاملة كجدران قص في الاتجاه الموازي لاتجاه الزلزال المدروس في أي طابق

ΣAk = مجموع مساحات جدران البناء المملوءة بالبناء الحجري (باستثناء فتحات الأبواب والنوافذ) الموازية لاتجاه الزلزال المدروس في أي طابق

Aw = مساحة جدار العمود الفعّالة في المقطع العرضي (باستثناء مساحة نتوءات العمود العمودية على اتجاه الزلزال)

ΣAw = مجموع مساحات الجدار الفعّالة Aw للمقاطع العرضية للأعمدة في أي طابق

كما يتضح من الصيغة، فإن الصلابة النسبية للعناصر الخرسانية المسلحة مقارنةً بالجدران تبلغ 1/0.15 = 6.66 مرة أكبر. وفي رأينا، يمكن أخذ قيمة Edh_Eds تساوي 6.66.

في كتاب "مقدمة في هندسة الزلازل" للأستاذ الدكتور Zekai CELEP، أُخذت نسبة معامل مرونة غلاف التقوية إلى معامل مرونة الجدار (مضاعف الصلابة النسبية لغلاف التقوية بالنسبة للجدران) تساوي 5. وبما أن الروابط الرأسية هي أيضاً عناصر خرسانية مسلحة، يمكن اعتبار أنه من المناسب بنهج مماثل أخذ هذه النسبة تساوي 5.

إذا اعتُبرت الروابط الرأسية كعناصر شبيهة بالجدار تعمل في الاتجاهين، يمكن أخذ صلاباتها تساوي 1.

تشترط اللائحة الزلزالية التحقق من المباني المبنية بالبناء الحجري فيما يتعلق بقوة القص فحسب. علاوةً على ذلك، فإن صيغة الصلابة غير متوافقة مع الخرسانة المسلحة (إذ تُستخدم قيم صلابة نسبية وهي صيغة مبسطة/تقريبية). لذلك (مع الأخذ بعين الاعتبار مناقشاتنا مع الأوساط الأكاديمية)، لا نعدّ استخدام نسب معامل المرونة الصرفة أسلوباً آمناً لتعيين قيم الصلابة النسبية للروابط الرأسية.

في مشاورة أُجريت مع الأستاذ الدكتور Zekai Celep، لم يرَ من المناسب الأخذ بصفة خاصة بصلابات الروابط الرأسية في الأنظمة الإنشائية المبنية بالبناء الحجري التي لا تشكّل إطاراً منتظماً.

خلال عمليات الفحص البصري للعديد من المباني التي أجراها فريقنا في أعقاب زلزال Van، رُصدت الملاحظات التالية في المباني ذات الطابق الواحد بأسقف خشبية: تشققات ناجمة عن حركة خارج المستوى تصل إلى 2-4 سم عند زوايا المباني وفي المقاطع الوسيطة للجدران؛ وفي مباني الأسقف الخرسانية المسلحة الخالية من الروابط الرأسية (2-3 طوابق)، رُصدت تشققات قصية قطرية على شكل X في ألواح الجدران الصماء بين فتحات الأبواب والنوافذ بسماكات تتراوح بين 0.5 و1.5 سم؛ وفي المباني التي تحتوي على روابط رأسية 20/20 في المقاطع الوسيطة للجدران، رُصدت تشققات قصية على شكل X بحجم يتراوح بين 0 و0.5 ملم. كانت مادة الجدران في جميع ما يقرب من 300 مبنى حجري تم فحصها تقريباً من الطوب الأجوف.

تعود المبادرة المتعلقة بصلابات الروابط الرأسية إلى المستخدم و/أو المهندسين المشرفين.