תחילה נסביר את התנהגות המבנה בעת רעידת אדמה.   

נקודות התורפה של המבנה היא קומת העמודים המפולשת (קומת הקרקע) אשר מהווה קומה גמישה (קומה רכה) יחסית לקומות העליונות שהן יותר קשיחות, אך לא חזקות במיוחד. בנוסף על כך גם עיקר המסה של הבניין אשר נמצאת גבוה יותר תורמת להפחתת היציבות של המבנה. הקומה המפולשת הינה החוליה החלשה בשרשרת המבנית של הבניין.

מאחר וכל כוחות האינרציה "מתנקזים" כלפי מטה בחזרה, לכוון הקרקע, נוצר מצב שבהעדר פיר מעלית קשיח מבטון מזוין, אין מי ש"יקבל" את הכוחות האלה, למעט העמודים בקומת הקרקע. במצב של רעידת אדמה חזקה וממושכת (מעל 30 שניות) כתוצאה מחלופי המאמצים בעמודים אלה, נוצרים פרקים פלסטיים (רכים) בחבור העמודים עם תקרת קומת הקרקע.

במצב כזה קריסת המבנה או חלקים ממנו היא בלתי נמנעת. לתופעה זאת תורמת העובדה כי כמעט ברוב המבנים, העמודים הבעייתיים האלה אינם קשורים עם קורות מקשרות בינם לבין עצמם במפלס פני הקרקע ולכן כשל המבנה מקדים לעומת מבנה "המצויד" עם קורות כאלה.

מכניזם דומה לזה ראינו במספר לא מבוטל של מיקרים ברעידת האדמה האחרונה בהאיטי.

בתמונה: דוגמה של קריסת ק"ק ברעידת האדמה האחרונה בהאיטי.  (זכויות יוצרים שמורות ל(EEFIT)

דוגמה של קריסת קומת קרקע ברעידת האדמה האחרונה בהאיטי.

הרס של הפרקים בחיבור של עמודי הקרקע עם התקרה  זכויות יוצרים שמורות ל EEFIT

הרס של הפרקים בחיבור של עמודי הקרקע עם התקרה זכויות יוצרים שמורות ל EEFIT

 

טכניקות מקובלות לחיזוק מבנים לרעידת אדמה :

(ניתן יהיה לחזק באחד האמצעים הבאים או שלוב של כמה מהם כמפורט להלן)

1.  עיבוי והגדלת חתכים של עמודים, קורות וקירות על ידי עטיפתם בבטון מזוין.

2.  הוספת קירות גזירה מבטון מזוין (קירות הקשחה) בין עמודים קיימים וממ"דים. 

3.  הוספת מערכות אלכסונים מצטלבים מפלדה.
4.  הוספת מסגרות בטון מזוין או פלדה למערכות המבנה.
5.  חיזוק עמודים, קורות, קירות וחיבורים מבטון על ידי זוויתנים ופחים מפלדה.
6.  הדבקת רצועות מחומרים מורכבים חזקים לאורך ולרוחב עמודים, קירות וקורות.

 

 

 שלבים בביצוע חיזוק הבניין נגד רעידות אדמה  

 

להלן הבדיקות המקדימות שמבצע הקונסטרוקטור (מהנדס) בטרם תכנון וביצוע חיזוק המבנה נגד רעידת אדמה:

  • בחינה ויזואלית של המבנה הכוללת סקירת נזקים קיימים ותיעודם.
  • איסוף מידע טכני לגבי מצב המבנה כמו: הוספת אגפים, חיזוקים ותיקונים קודמים אם בוצעו וכיצד.
  • סקירת תוכניות, חישובים, ותכניות ביצוע.
  • בדיקות קרקע מקומיות.
  • זיהוי ואפיון מערכות ראשיות ומשניות.
  • מדידת הגיאומטריה, ההזזות, שקיעות, סדקים,ומיפוי הנזקים הקיימים.
  • בדיקה מקומית של חומרים.
  • אנליזות וחישובי חוזק ויציבות של הרכיב או המבנה הנבדק.
  • תהליך תכנון החיזוק מבנה קיים וביצוע חישובים לפי דרישות תמ"א 38 ותקנים ישראלים.
  • קביעת/הוכחת הצורך בחיזוק המבנה הקיים.
  • קביעת שיטת החיזוק המתאימה למבנה הקיים.

 

שלבים בביצוע חיזוק הבנין נגד רעידות אדמה -  הכנת השטח והעמודים

שלבים בביצוע חיזוק הבנין נגד רעידות אדמה  חפירה וחשיפת יסודות העמודים בבניין

חפירה וחשיפת יסודות העמודים בבניין

שלבים בביצוע חיזוק הבנין נגד רעידות אדמה, הכנת פלטת יסוד לצורך הרחבה וחיזוק נגד רעידות אדמה

הכנת אושיות הבניין (יסודות) ליציקה, הרחבת האושיות להתמודדות הבניין בצורה טובה יותר בעת רעידת אדמה ויצירת ביסוס לקירות ההקשחה שמרסנים את הבניין בעת רעידת אדמה. 

תפקידו של הזיון (קוצים) שבתמונה לחבר את הבטון המזוין של האושיה הישנה עם ההרחבה החדשה.

  שלבים בביצוע חיזוק הבנין נגד רעידות אדמה,  הכנת פלטת יסוד לצורך הרחבה וחיזוק נגד רעידות אדמה
  שלבים בביצוע חיזוק הבנין נגד רעידות אדמה,  יצירת קיר חיזוק וריסון כנגד רעידות אדמה

בעת רעידת אדמה, נוצרים כוחות אופקיים חזקים, הכוחות "זורמים" לנקודות החלשות ביותר בבניין ושם נוצרת תפעה המכונה "גזירה". הגזירה מתרחשת בד"כ בחיבור העמודים לרצפות או תקרות. עיבוי העמוד למניעת תופעת גזירת בעת רעידת אדמה. 

שלבים בביצוע חיזוק הבנין נגד רעידות אדמה,  יצירת קיר חיזוק וריסון כנגד רעידות אדמה

מגדלי המרחבים המוגנים (ממ"דים): 

לא בכל פרויקטי תמ"א 38 ניתן להוסיף ממ"דים, בפרויקטים שממ"דים משמשים לחיזוק המבנה על פי תקנות ההתגוננות האזרחית, נדרשת המשכיות קירות מגדלי הממ"דים, מקומות המגורים דרך הקומה המפולשת וקומות המרתף עד ליסודות המבנה.

נקבע בתקנות, כי היקף הקירות היורדים עד ליסודות יהיה לפחות 70% מהיקף קירות המרחב המוגן בקומה הטיפוסית. עמידה בדרישה זאת, עלולה לגרום לפגיעה בשימושים שונים כמו: כניסה לחניות מקורות, מחסנים, לובי יוקרתי וכד` ורצון היזמים או האדריכלים, בדרך כלל, הינו לצמצם עד למינימום את היקף הקירות.

בפרויקטים של תמ"א 38, בהם מגדלי הממ"דים שמתווספים למבנה, חורגים בחלק מהמקרים מקווי בנין, עד כדי חסימת המעבר לשטח המגרש, דבר שיכול להיות בעייתי במיוחד ואפילו עד כדי ביטול הפרויקט.

פיקוד העורף רשאי לאשר סטיה ולהפחית בהיקף, אבל אז נדרש היזם להציג חישובים דינמיים של קירות חליפיים, על ידי מומחה, שיראו כי צמצום היקף הקירות אינו מגדיל את הסיכון לשוהים במרחבים המוגנים.

שלבים בביצוע חיזוק הבנין נגד רעידות אדמה,  יצירת קיר חיזוק וריסון כנגד רעידות אדמה

מערכת קירות הקשחה
קירות ההקשחה יעוגנו תמיד במפלס הבסיס.

קירות הקשחה הידועים גם כקירות גזירה מבטון מזוין מהווים פתרון יעיל לעמידות סייסמית של מבנים.

ניתן ליצור עם קירות כאלה חללים סגורים בקומת הקרקע עבור דירות המגורים. פתרון זה מקשיח את הקומה המפולשת ומביאה אותה גם לניצול טוב יותר מבחינה כלכלית, במידה וניתן לוותר על מקומות החנייה ולמקם אותם מסביב לבניין כל עוד המגרש מספיק גדול למטרה זאת.

שלבים בביצוע חיזוק הבנין נגד רעידות אדמה,  יצירת קיר חיזוק וריסון כנגד רעידות אדמה

 שלבים בביצוע חיזוק הבניין נגד רעידות אדמה יציקת דיפון בקצה גבול חלקה

יציקת דיפון בקצה גבול חלקה

שלבים בביצוע חיזוק הבנין נגד רעידות אדמה,   דיפון פיר להתקנת מכפילי חניה

דיפון פיר להתקנת מכפילי חניה

לסיכום: 

חיזוק מבנה לעמידות ברעידת אדמה ע"פ תמ"א 38 מחייב:

 

  • השקעת עבודה הנדסית וביצועית מסובכת ביותר.
 
  • שימוש נכון בחומרים או בטכנולוגיות.
 
  • פרטי ביצוע מאוד מפורטים .
 
  • לימוד מעמיק על התנהגות המבנה.
 
  • הבנת דרישות ת"י 413 ו- 2413.
 
  • קורסי השתלמות.
 
  • הכרת ה"תקנות המשלימות". (כדוגמת ממ"דים, אחוז מסה"כ הקירות בהיקף המבנה שישמשו קירות הקשחה וכו') . 

 

מכאן שחשיבות בחירת הקונסטרוקטור (מהנדס בניין) והקבלן המבצע קריטית ביותר.  

 

לניהול תהליך בחירת הקבלן בצורה נכונה אנא קרא את "חוברת ההדרכה לנציגות בעלי הדירות המובילים פרויקט תמ"א 38"

 

 

חוברת הדרכה לנציגות בעלי הדירות המובילים פרויקט תמ"א 38 תיקון 3

נספחים לחוברת הדרכה לבעלי הדירות המובילים פרויקט תמ"א 38/3

 

 

חוברת הדרכה לבעלי הדירות המובילים פרויקט תמ"א 38/2 ופינוי בינוי.

נספחים לחוברת הדרכה לבעלי הדירות המובילים פרויקט תמ"א 38  תיקון 2

 

חברת בניין וסביבה נבחרת שוב ושוב להיות החברה המבצעת עבור בניינים רבים ועל פני חברות ויזמים אחרים. ויש לכך סיבה! 

 זכויות יוצרים שמורות ל civil eng, הפורטל הישראלי להנדסה אזרחית ולעיריית רמת גן.