ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح یکی از رایجترین انواع سازه ساختمان سنتی در ایران است؛ اما در عین حال، یکی از پرچالشترین سیستمها از نظر رفتار لرزهای نیز محسوب میشود. بسیاری از خانههای قدیمی شهری و بخش زیادی از ساختمانهای روستایی با دیوارهای باربر آجری، سنگی یا بلوکی ساخته شدهاند، بدون آنکه در آنها از میلگردگذاری، کلافبندی مناسب یا اجزای سازهای تقویتکننده استفاده شده باشد.
اگر میخواهید بدانید ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح دقیقاً چیست، چه تفاوتی با بنایی مسلح و بنایی محصور دارد، طبق مبحث ۸ مقررات ملی ساختمان چه محدودیتهایی برای آن وجود دارد و آیا امکان مقاومسازی این نوع ساختمانها هست یا نه، این راهنما برای شماست. در این مقاله تلاش کردهایم موضوع را هم از منظر فنی و هم از زاویه کاربردی بررسی کنیم.
ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح چیست؟
ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح به ساختمانی گفته میشود که در آن دیوارهای باربر از مصالحی مانند آجر، سنگ، بلوک سیمانی یا خشت ساخته شدهاند و این دیوارها فاقد میلگردگذاری قائم و افقی، کلافهای تقویتکننده یا محصورکنندههای سازهای مؤثر هستند. در این سیستم، انتقال بارهای قائم ساختمان عمدتاً از طریق دیوارهای باربر انجام میشود و مقاومت سازه به کیفیت مصالح، نوع ملات، ضخامت دیوارها و نحوه اجرا وابسته است.
به زبان سادهتر، در این نوع ساختمانها دیوار فقط جداکننده فضا نیست، بلکه نقش اصلی در تحمل بار را هم دارد؛ اما چون دیوار در برابر نیروهای کششی و لرزهای ذاتاً ضعیف عمل میکند، این نوع سازه در برابر زلزله آسیبپذیری بالایی دارد.
در زلزله 6.8 ریشتری که در نیسکوالی واشنگتن رخ داد، مهم ترین آسیب ها شامل ریختن آجر ها، ترک خوردگی شدید در دیوار ها و اسکله های ساختمان های URM می شد.
در مثال بعدی بهتر است که به سراغ زمین لرزه 7.1 ریشتری سال 1989 در لوما پریتا کالیفرنیای شمالی برویم. زمین لرزه به ساختمان های ساخته شده با مصالح مسلح آسیب چندانی وارد نکرد؛ اما چند ساختمان مصالح بنایی غیر مسلح که کیفیت ساخت خوبی نداشتند، با این که حتی چندین کیلومتر از محل زلزله دورتر بودند و تنها لرزش های خفیف تا متوسط را احساس کردند، دچار خرابی هایی شدند که نیاز به تعمیر فوری داشت.
در آخرین مورد زلزله 6.5 ریشتری سن سیمئون در کالیفرنیای مرکزی در سال 2003 را نام می بریم که نقش ساختمان های مسلح را بیش از پیش مشخص کرد. در این زلزله هیچ کدام از 9 ساختمانی که با استفاده از مصالح باکیفیت ساخته شده بودند، آسیب عمده ای ندیدند و تنها به بازسازی سطحی نیاز داشتند؛ در حالی که اکثر ساختمان های اطراف که جزو ساختمان مصالح بنایی غیر مسلح محسوب می شدند، آنقدر در اثر زلزله آسیب دیدند که دیگر حتی امکان بازسازی آن ها وجود نداشت و تنها راه چاره تخریب ساختمان ها بود.
چرا آشنایی با ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح اهمیت دارد؟
علت اهمیت این موضوع فقط فنی نیست؛ بلکه به حجم گسترده این نوع ساختوساز در کشور برمیگردد. بخش قابل توجهی از ساختمانهای قدیمی ایران، بهویژه در بافتهای فرسوده و مناطق روستایی، از نوع بنایی غیر مسلح هستند. به همین دلیل، شناخت ویژگیها، محدودیتها و ضوابط این ساختمانها برای ارزیابی ایمنی، مرمت، بازسازی و طراحی مجدد کاملاً ضروری است.
در واقع، هر کس که با خرید خانه قدیمی، بازسازی، طراحی نقشه ساختمان، یا مقاومسازی سازه سروکار دارد، باید بداند که آیا با یک ساختمان بنایی غیر مسلح مواجه است یا خیر.
چگونه تشخیص دهیم ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح ساخته شده است؟
تشخیص این موضوع در بازدید اولیه همیشه ساده نیست، هر ساختمان آجری، سنگی با انواع بلوک بتنی که دارای آرماتور های فولادی نباشد، ساختمان با مصالح غیر مسلح محسوب می شود. اما چند نشانه میتواند راهنما باشد:
- دیوارها نقش باربر دارند و اسکلت بتنی یا فلزی مشخصی دیده نمیشود.
- ضخامت دیوارها زیاد است.
- ساختمان قدیمی است و نشانهای از کلافبندی اصولی دیده نمیشود.
- اطراف بازشوها اجزای تقویتی مناسب وجود ندارد.
- سقف و دیوارها اتصال سازهای مطمئنی ندارند.
- در نقشه یا شواهد اجرایی، میلگردگذاری دیوارها وجود نداشته است.
البته تشخیص قطعی باید با بازدید مهندس سازه یا کارشناس فنی انجام شود؛ بهویژه اگر قصد خرید، بازسازی، تخریب یا اضافهطبقه داشته باشید.
تفاوت ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح با بنایی مسلح و بنایی محصور
یکی از خطاهای رایج این است که همه ساختمانهای آجری یا بلوکی را یکسان تصور کنیم. در حالی که از نظر مهندسی، بین بنایی غیر مسلح، بنایی مسلح و بنایی محصور تفاوتهای اساسی وجود دارد.
۱) بنایی غیر مسلح
در این سیستم، دیوارهای باربر بدون میلگردگذاری مؤثر یا محصورشدگی سازهای اجرا میشوند. مقاومت آن بیشتر فشاری است و در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله، عملکرد ضعیفی دارد.
۲) بنایی مسلح
در ساختمان بنایی مسلح، داخل دیوارها در نقاط مشخص از میلگرد قائم و افقی استفاده میشود تا دیوار علاوه بر فشار، در برابر نیروهای کششی و جانبی نیز مقاومت بیشتری پیدا کند. این سیستم نسبت به بنایی غیر مسلح، رفتار بهتری در برابر زلزله دارد.
۳) بنایی محصور
در بنایی محصور، دیوارها بهوسیله اجزای قائم و افقی مانند کلافهای بتنآرمه یا اعضای فلزی در اطراف خود محصور میشوند. این کلافها باعث میشوند دیوارها یکپارچهتر عمل کنند و خطر ریزش ناگهانی کاهش یابد. در ایران، ساختمانهای بنایی محصور نسبت به بنایی غیر مسلح از نظر ایمنی، گزینه قابل قبولتری هستند.
جدول مقایسه انواع ساختمان بنایی
| نوع سیستم | نحوه تقویت | رفتار لرزهای | میزان ایمنی نسبی |
|---|---|---|---|
| بنایی غیر مسلح | بدون میلگرد و بدون محصورشدگی مؤثر | ضعیف | کم |
| بنایی مسلح | دارای آرماتور قائم و افقی | متوسط تا خوب | بالاتر |
| بنایی محصور | دارای کلافهای قائم و افقی | بهتر از غیرمسلح | متوسط تا خوب |
مصالح رایج در ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح
در این نوع ساختمانها معمولاً از مصالح زیر استفاده میشود:
- آجر فشاری یا آجر رسی
- بلوک سیمانی
- سنگ لاشه یا سنگ بنایی
- خشت در برخی مناطق سنتی
- ملات ماسه سیمان، ملات گل، ملات آهکی یا ترکیبی
نوع مصالح و کیفیت ملات، تأثیر مستقیمی بر مقاومت نهایی دیوار باربر دارد. برای مثال، دیوار سنگی با ملات ضعیف یا دیوار آجری با اجرای نامناسب بندها، در زمان زلزله بسیار آسیبپذیرتر خواهد بود.
چرا ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح در برابر زلزله ضعیف است؟
مهمترین ضعف این سازهها، نبود پیوستگی و شکلپذیری کافی است. دیوار بنایی در تحمل فشار عملکرد نسبتاً مناسبی دارد، اما وقتی تحت کشش، خمش یا برش ناشی از زلزله قرار میگیرد، ترک میخورد و ممکن است بهسرعت فروبریزد.
مهمترین دلایل ضعف لرزهای این ساختمانها:
- نداشتن کلافهای افقی و قائم
- ضعف در تحمل نیروهای کششی
- شکنندگی بالای مصالح بنایی
- وزن نسبتاً زیاد دیوارهای باربر
- اتصال نامناسب دیوارها به سقف و یکدیگر
- ضعف در محل بازشوها مانند در و پنجره
- اجرای غیراصولی در ساختمانهای قدیمی
جدول: علت ضعف لرزهای در ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح
| ویژگی سازه | اثر فنی | نتیجه در زلزله |
|---|---|---|
| نبود میلگرد و کلاف | کاهش شکلپذیری | شکست ناگهانی |
| دیوار سنگین | افزایش نیروی جانبی | تشدید خرابی |
| ملات ضعیف | کاهش یکپارچگی | بازشدگی ترکها |
| بازشوهای زیاد | تضعیف دیوار باربر | تمرکز تنش |
| اتصال ضعیف سقف و دیوار | ناپایداری موضعی | ریزش بخشی از ساختمان |
مزایای ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح
هرچند این سیستم از نظر لرزهای محدودیتهای جدی دارد، اما علت رواج آن در گذشته، برخی مزیتهای اجرایی و اقتصادی بوده است. این مزایا را باید واقعبینانه دید؛ یعنی نه آنها را نادیده گرفت، نه باعث شوند خطرات سازهای کماهمیت جلوه داده شوند.
مهمترین مزایا
- هزینه اولیه پایینتر نسبت به برخی سیستمهای سازهای مدرن
- در دسترس بودن مصالح در بسیاری از مناطق
- سهولت اجرا بهویژه در ساختوسازهای سنتی
- عدم نیاز به فناوری پیچیده در اجرا
- عایق نسبی حرارتی و صوتی در صورت اجرای مناسب دیوار
- مقاومت مناسب در برابر فشار برای ساختمانهای کمارتفاع
معایب ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح
معایب این نوع ساختمانها، دقیقاً همان چیزی است که باعث شده امروزه استفاده از آنها با محدودیتهای جدی روبهرو شود.
مهمترین معایب
- ضعف جدی در برابر زلزله
- شکلپذیری پایین و احتمال شکست ترد
- محدودیت در تعداد طبقات و ارتفاع
- وابستگی زیاد به کیفیت اجرا
- آسیبپذیری در برابر نشست و ترک
- محدودیت در طراحی معماری با بازشوهای بزرگ
- ریسک بالای ریزش دیوارهای غیرمسلح در حوادث
ضوابط مبحث ۸ مقررات ملی ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح
مبحث ۸ مقررات ملی ساختمان، ضوابط طراحی ساختمان مسکونی و اجرای ساختمانهای با مصالح بنایی را مشخص میکند. در مورد ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح، این ضوابط بسیار محدودکننده هستند؛ زیرا این سیستم از نظر لرزهای، گزینهای پرخطر محسوب میشود.
نکته مهم این است که استفاده از ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح در بسیاری از شرایط، بهویژه در مناطق با خطر لرزهای بالاتر، محدود یا عملاً غیرقابل توصیه است. بنابراین هرگونه طراحی، اجرا، بازسازی یا ارزیابی باید حتماً با استناد به آخرین نسخه مقررات ملی، آییننامه ۲۸۰۰ و نظر مهندس محاسب انجام شود.
برخی محدودیتها و ملاحظات مهم
- استفاده از این سیستم در مناطق لرزهخیز با محدودیت جدی مواجه است.
- تعداد طبقات و ارتفاع ساختمان باید محدود باشد.
- ضخامت دیوارهای باربر باید حداقلهای مشخصی را رعایت کند.
- طول آزاد دیوارها نباید از حدود مجاز بیشتر شود.
- نسبت طول به عرض پلان باید کنترل شود.
- درز انقطاع و جزئیات اجرایی باید رعایت شود.جانپناهها، دیوارهای پیرامونی و محل بازشوها باید با دقت ویژه طراحی شوند.
آیا ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح قابل مقاومسازی است؟
بله، در بسیاری از موارد امکان مقاومسازی این ساختمانها وجود دارد؛ اما نوع و میزان مداخله به شرایط بنا بستگی دارد. سن ساختمان، نوع دیوارها، کیفیت ملات، شدت ترکها، وضعیت پی، موقعیت ساختمان و سطح خطر لرزهای منطقه همگی در تصمیمگیری نقش دارند.
برای مقاوم سازی یک ساختمان در ابتدا نیاز به مجوز دارید. در صورتی که موفق به گرفتن مجوز شوید، می توانید برای مقاوم سازی و استفاده از مصالح مسلح در ساختمان اقدام کنید. مقاوم سازی ساختمان می تواند به سادگی افزودن میله های فولادی به قسمت های حساس ساختمان باشد. همچنین بسته به نظر مهندس ساختمان ممکن است که دیوار های شاتکریت برای مقاومت بیشتر ساختمان در برابر زلزله اضافه شوند.
در صورتی که دارای یک ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح هستید، توصیه می کنیم که در اولین فرصت از یک مهندس باتجربه برای بازسازی ساختمان خود و مقاوم سازی آن کمک بگیرید.
روشهای رایج مقاومسازی ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح
- اجرای کلافهای افقی و قائم
- دوخت و دوز ترکها
- استفاده از شاتکریت یا پوشش بتن مسلح موضعی
- افزودن شبکههای فولادی یا الیافی
- تقویت اتصال سقف به دیوار
- کاهش بار مرده ساختمان
- اصلاح بازشوها و تقویت اطراف آنها
- افزودن دیوارهای مقاوم یا اجزای تقویتی جدید
نکته مهم در مقاومسازی
مقاومسازی نسخه ثابت ندارد. گاهی هزینه و پیچیدگی مقاومسازی آنقدر زیاد میشود که تخریب و نوسازی اصولی از نظر فنی و اقتصادی منطقیتر است. به همین دلیل، تصمیم نهایی باید بعد از ارزیابی سازهای دقیق گرفته شود.
آیا برای بازسازی یا طراحی مجدد این ساختمانها باید به نقشه توجه ویژه داشت؟
کاملاً بله. در ساختمانهای بنایی غیر مسلح، هرگونه تغییر در پلان، جابهجایی دیوار، بزرگ کردن بازشو، حذف دیوار داخلی یا اضافه کردن بار جدید میتواند خطرناک باشد. چون دیوارها معمولاً نقش باربر دارند، تغییرات معماری بدون بررسی سازهای ممکن است تعادل کل ساختمان را بر هم بزند.
به همین دلیل، اگر قصد دارید خانهای قدیمی را بازسازی کنید یا نقشه جدیدی برای آن تهیه شود، باید:
- ابتدا سیستم سازهای ساختمان شناسایی شود،
- دیوارهای باربر و غیر باربر از هم تفکیک شوند،
- و سپس طراحی معماری و سازه بهصورت هماهنگ انجام شود.
این دقیقاً همان نقطهای است که طراحی تخصصی نقشه، از یک اقدام ظاهراً ساده به یک موضوع کاملاً مهندسی تبدیل میشود.
چه زمانی تخریب و نوسازی ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح بهتر از مقاومسازی است؟
در برخی شرایط، مقاومسازی دیگر پاسخگو نیست و تخریب و نوسازی انتخاب مناسبتری خواهد بود. برای مثال:
- وقتی دیوارها فرسوده و ملاتها بسیار ضعیف شدهاند
- وقتی نشستهای جدی یا ترکهای گسترده وجود دارد
- وقتی پلان ساختمان نامنظم و پرخطر است
- وقتی مالک قصد اضافهطبقه دارد
- وقتی هزینه مقاومسازی بهشدت بالا میرود
- وقتی ساختمان با ضوابط روز فاصله زیادی دارد
در چنین شرایطی، طراحی یک نقشه جدید و اجرای اصولی، معمولاً ایمنتر و منطقیتر است.
جمعبندی
ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح، سیستمی است که در گذشته به دلیل سادگی اجرا و در دسترس بودن مصالح، کاربرد زیادی داشته؛ اما از نظر ایمنی لرزهای، یکی از آسیبپذیرترین انواع ساختمان محسوب میشود. این ساختمانها معمولاً از دیوارهای باربر آجری، سنگی یا بلوکی بدون آرماتور و بدون محصورشدگی سازهای مؤثر تشکیل شدهاند و در برابر زلزله عملکرد ضعیفی دارند.
اگر با یک ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح روبهرو هستید، مهمترین نکته این است که پیش از هر تصمیمی برای بازسازی، تغییر پلان، اضافهطبقه یا خرید ملک، ارزیابی فنی دقیقی انجام شود. تشخیص درست نوع سیستم سازهای و تطبیق آن با ضوابط مبحث ۸ و آییننامههای لرزهای، نقش تعیینکنندهای در ایمنی نهایی ساختمان دارد.
سوالات متداول
ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح چیست؟
به ساختمانی گفته میشود که دیوارهای باربر آن از آجر، سنگ، بلوک یا خشت ساخته شدهاند و در آنها از میلگردگذاری مؤثر یا کلافبندی سازهای مناسب استفاده نشده است.
تفاوت ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح با بنایی محصور چیست؟
در بنایی محصور، دیوارها با کلافهای افقی و قائم بتنآرمه یا فلزی محصور میشوند؛ اما در بنایی غیر مسلح، این اجزای تقویتکننده وجود ندارند یا نقش مؤثری ندارند.
آیا ساختمان مصالح بنایی غیرمسلح برای مناطق زلزلهخیز مناسب است؟
در اغلب موارد، این نوع ساختمان برای مناطق لرزهخیز گزینه مناسبی نیست و استفاده از آن با محدودیتهای جدی مواجه است. بررسی دقیق باید بر اساس مبحث ۸ و آییننامه ۲۸۰۰ انجام شود.
آیا میتوان این نوع ساختمان را مقاومسازی کرد؟
بله، در بسیاری از موارد امکان مقاومسازی وجود دارد؛ اما نوع روش به شرایط واقعی ساختمان بستگی دارد و باید توسط مهندس سازه تعیین شود.
آیا میتوان در بازسازی، دیوارهای این ساختمان را حذف کرد؟
خیر، نه بدون بررسی تخصصی. در بسیاری از ساختمانهای بنایی غیر مسلح، دیوارها باربر هستند و حذف یا جابهجایی آنها میتواند خطرناک باشد.
