מיון מבנים- חלק 1- מתי אדן

matti.adan@adan-eng.comד ‏"ר מתי אדן– יעוץ הנדסי משאבים 20 הוד השרון

• תרחיש הייחוס לרעידת אדמה בישראל מבוססעל רעידה במגניטודה ‏)מוקד בבית שאן(‏• תחזית הנזקים:‏M7.5••עשרות אלפי הרוגיםכ-‏ 400,000 מפוניםופצועים(Refugees)•כ-‏ 150,000 מבנים שניזוקו,‏ חלקם הגדול עם)*(נזק קל עד בינוני2לפי מדד הנזקכלכלי ‏)לא הנדסי(‏)*(

צורך בקורת גג למספר גדול ככל האפשר של מפונים.‏נדרשת המשכיות בשירותים חיוניים.‏חלק ניכר מהמבנים שנפגעו עשויים להיות מתאימיםלאכלוס,‏ בעוד שחלק מהווים מבנים מסוכנים.‏חרדה ואי ודאות בקרב האוכלוסייה לגבי בטיחותם שלמבנים באזורים שנפגעו.‏מפונים רבים החרדים לאכלס את בתיהם לאחרהרעידה נעקרים מבתיהם ללא צורך.‏אחרים מאכלסים מבנים מסוכנים.‏כמיהה לקבלת הנחיות מבעל סמכות רשמית.‏3•••••••

• איתור מהיר של מבנים בטוחים לאכלוס.‏• איתור והתראה על מבנים לא יציביםמשנה(‏ או בעלי גורמי סיכון אחרים.‏‏)רעידות• הערכת בטיחות מבנים במתקנים חיונייםלצורך המשכיות תפקוד בחירום.‏• הכשרת מאגר סוקרים גדול בקרב מהנדסים,‏‏)למיון ראשוני גם הנדסאים ואדריכלים(.‏4

מבוסס על ניסיון תגובה לרעידות חזקות בעולם‏)קליפורניה,‏ יפן,‏ יוון,‏ איטליה,‏ ניו-זילנד ועוד(.‏נוהל קליפורני *ATC-20 משמש בסיס למרביתהנהלים שיושמו בהצלחה בארה"ב ובעולם.‏דרגות חומרת נזק Rank) **(Damageבטון מזוין יפן.‏התאמה למבנים ושיטות בניה בישראל.‏במבני–••••* ATC 20 (1989): Procedures for Earthquake Safety Evaluation of Buildings** T. Kaminosono, F. Kumazawa and Y. Nakano, 2002, “Quick Inspection Manual forDamaged Reinforced Concrete Buildings due to Earthquakes (Govt. of JAPAN) basedon the disaster of 1999 Kocaeli earthquake in Turkey.”7

• תגובה מהירהונרחבת.‏8••••הדרגתיות‏)מיון ראשוני ומיון מפורט(.‏מבוסס על סקירה ויזואלית תוך שימוש בטופסתיעוד ועזרים ויזואליים לדרוג חומרת נזק.‏זיהוי מערכת נושאת ומערכת הקשחה.‏זיהוי• שיקולגורמי סיכוןדעתקונסטרוקטיביים‏)קונפליקט:‏ שמרנות–ל-‏ 3 סיווג •קטגוריות‏)ותיוג בהתאם(:‏;;ואחרים.‏צורך באכלוס(.‏

ביצוע הערכת בטיחות מהירהמבנים רבים ככל האפשר באזור הפגוע.‏זיהוי מבנים שהם::‏Evaluation) (Rapid של••מבנים שיש לגביהם ספק8••מתויגים‏)"בתחום האפור"(.‏מועברים למיון מפורט Evaluation) (Detailedביצוע ע"י קהל סוקרים רחב ככל האפשר שעברו הכשרהוריענון תקופתי.‏••

ביצוע הערכת בטיחות מעמיקה יותר למבניםבשלב המיון הראשוני.‏שסווגואוסיווג מחדשהערכת בטיחות של מבנים מיוחדים.‏הערכת בטיחות של מבנים חיוניים וגשרים ע"ימהנדסים ייעודיים מוקצים מראש.‏.ביצוע על ידי מהנדסי מבנים או מהנדסים אזרחייםבעלי 5 שנות ניסיון לפחות ורקע בתכן מבניםלרעידות אדמה.‏9•••••

תגובה מידית‏)שעות עד ימים(‏מענה ראשוני‏)ימים עד שבועות(‏שיקום‏)חודשים(‏10

אין הגבלות על השימוש או אכלוס המבנה.‏אין לאכלס לטווח ארוך.‏ אסורה הכניסה לקהלאזור11מסוכן לאכלוס או לכניסה,‏ פרט לכוחות חירוםאין כניסהלאזור פרט לכוחות חירום

כניסה למבנים מסוכנים.‏בדיקות חומרים ‏)הורסות או לא הורסות(.‏פירוק אלמנטים לחשיפת השלד.‏בדיקת התאמה לתקנים.‏תכנון וביצוע חיזוקים זמניים או תיקונים.‏•••••9

קריטריונים לסווגאו14.1.2.3.4.5.6מבנה התמוטט,‏ התמוטט חלקית או נפל מהיסודותמבנה או קומה נוטה צידית באופן משמעותי.‏נזק ברור לאלמנטים קונסטרוקטיביים ראשיים,‏ עוותגזירה משמעותי של קירות או סימנים אחרים לכשל מבני.‏סכנת נפילה של מעקה,‏ קיר בני,‏ שלט,‏ גגון או אלמנטאדריכלי כבד אחר.‏סדקי קרקע גדולים,‏ תזוזת קרקע אפקית או אנכית,‏גלישת מדרון.‏גורם סכנה אחר ‏)לדוגמה:‏ הישפכות חומר חשוד כרעיל,‏אסבסט חשוף,‏ דליפת גז,‏ נפילת קו מתח עילי וכדומה(.‏

רמת נזק כוללתמערכת נושאתמערכת הקשחהP-d אפקטסכנת נפילהנזק ליסודות וסיכוניםגיאוטכנייםנזקים לא מבניים•••••••18

עוצמת הרעידהמבנים לא שלודיםנזקים מוקדמיםרמת המשיכות הבסיסית של מערכת ההקשחהמערכת קונסטרוקטיבית לא נראית לעין•••••19

סקירה חיצוניתאזור רגיש לנזק•זיהוי סוג המערכת הקונסטרוקטיביתמיכל מים•אי סדירותבמתווה אנכיואופקי•נטייה מהאנךמצבם של אלמנטי חוץ••סדקים‏)חדשים(‏ביסודות•סקירת האתרלסיכוניםגיאוטכניים•20אזור רגיש לנזק

סקירה- פנימיתבדיקה ויזואלית של חדרי מדרגות,‏ מרתף,‏ חדרימכונות בהם השלד עשוי להיות חשוף;‏ בדיקת שלמות המערכתהנושאת ומערכת ההקשחה;‏ בדיקת אלמנטי ביסוס במרתף.‏•!להיכנס איןלמבנים מסוכנים בעליל•סקירהלסיכוניםמחיצות;‏ תקרות תותב;‏לאציודמבניים–חיבורים של אלמנטי חיפוי;‏על הגג;‏ אלמנטים אדריכליים אחרים.‏•סקירהונתיבי מילוט;‏לסיכוניםלציוד נזקאחריםמעליות;‏חומ"ס;‏יציאות,‏מדרגות–כיבוי אש.‏•21

–בטון– קירות הקשחהבטון – מסגרות במילוי קירות בני בטון טרומי22–– מסגרותמשולב קירות הקשחהפלדה

• סוגי בניה מבטוןבטון יצוק באתרטרומי משולב ביציקה באתר‏)לוח"דים,‏ חזיתות...(‏••• סוגי מערכות הקשחהמסגרות עם מילוי קירות בני:‏ בניה קונבנציונלית למגוריםקומות;‏ רמת משיכות נמוכה;‏ קומתשנותעמודים מפולשת;‏ מקלט ‏)אקסצנטרי(‏ בקומת קרקע.‏236(50,60 ו-‏‎70‎‏;‏ 3-4קירות וגרעיני הקשחה:‏ רוב מבנים גבוהים קומות ומעלה(;‏תחילת שנות 70 והלאה;‏ מ-‏‎1990‎ מרחבים מוגנים;‏ לעיתיםחזיתות משמשות גם כאלמנט הקשחה.‏ לאחר 1995 תכנון גםלרמות משיכות גבוהות.‏••

דרגות חומרתנזק במבני בטוןדירוג של חומרת הנזק*‏לפי אופי הנזק ורוחב הסדקים.‏I-V )Damage Ranking(רמת חומרת הנזק ברכיבים של מערכת ההקשחהגדלה עם הגדלה בהסטה הבין-קומתית.‏••במקביל להגדלה ברמת הנזקים ישנהבקשיחות המבנה עד להרס.‏ירידה הדרגתית•ישנו קשר בין חומרת הנזק למערכת הנושאת ומערכתההקשחה לבין התסבולת השיורית בהתאם לאופימנגנון הכשל ‏)משיך או פריך(.‏* T. Kaminosono, F. Kumazawa and Y. Nakano, 2002, “Quick Inspection Manual forDamaged Reinforced Concrete Buildings due to Earthquakes (Govt. of JAPAN) basedon the disaster of 1999 Kocaeli earthquake in Turkey.”•24

חומרת נזקמקדם הקטנת משיכותתזוזהמרביתאנרגיה שהשתחררהאנרגיה זמינהתזוזהתזוזה לכשלתזוזהמשתיירתקיר עם הרחבות קיר עם אגפיםקצהקיר הקשחהעמוד משיך עמוד לא משיךחומרתנזק25

תסבולת אופקית שיוריתתסבולת אנכית שיוריתI II III IV V26

27I II III IV V

דרגות חומרת נזק בקירותועמודים28

דרגות חומרת נזק בצומת קורה-עמוד29

דרגות חומרת נזק בקורות30

דרגות חומרתנזק בתחתית עמודיםוקירות31