ویژگی های ساختگاهی پی
ابعاد، شکل، محل، عمق، نحوه قرارگیری سازه پی و نیز هندسه زمین و نیز مشخصات سازه های مجاور از نظر سطح قرارگیری پی، نوع پی و تعداد طبقات آنها جزء شرایط هندسی پی است که بایستی مورد مطالعه قرار گیرد. شرایط سازه ای پی شامل نوع سازه پی (سطحی و عمیق) و نوع مصالح، جزییات طراحی و مشخصات اجرایی سازه پی است.برای ارزیابی رفتار پی (در مقابل گسیختگی و تغییر مکان)، حداقل به اطلاعات زیر نیاز است:
روانگرایی
در هنگام وقوع زمین لرزه در زمین های حاوی خاک های ماسه ای کم تراکم و اشباع، فشار آب حفره ای می تواند به حدی افزایش یابد که خاک مقاومت برشی خود را از دست بدهد این پدیده به روانگرایی مرسوم است.تعیین دقیق وضعیت لایه های زیرسطح خاک و آب زیرزمینی جهت برآورد پتانسیل روانگرایی خاک در زیر ساختمان لازم است. اطلاعات کلیدی در این بررسی عبارتند از: مشخصات ژئوتکنیکی، تراز سطح آب زیرزمینی و تغییرات آن، نوع ومیزان تراکم خاک.در بررسی پتانسیل خطر روانگرایی در یک ساختمان، ابتدا باید معلوم شود که آیا اساساً وقوع این پدیده در آن ساختمان متحمل است یا خیر. به طور کلی احتمال وقوع روانگرایی در آبرفت های جوان بیش از آبرفت های قدیمی است. بدین لحاظ با بررسی شرایط زمین شناسی خاک و نوع رسوبات می توان به طور کیفی پتانسیل خطر را تعیین نمود.
فرو نشست
ممکن است زلزله موجب نشست در نواحی محدود یا وسیعی از سطح زمین شود. این نشست می تواند در اثر روانگرایی در خاک های دانه ای سست اشباع و یا تراکم در خاک های دانه ای سست و غیر اشباع باشد. علاوه بر آن ممکن است زلزله موجب فرو ریزش فضاهای باز زیرزمینی از قبیل معادن، تونل ها، قنوات، غارها و حفرات کارستی شود و در نتیجه نشست قابل توجهی در محدوده بزرگی به وجود آید. به چنین مواردی فرو نشست گفته می شود. تغییر مکان قابل قبول ناشی از فرو نشست، با سطح عملکرد سازه و نیز قابلیت و توانایی سازه جهت پذیرش تغییر مکان های یکسان یا نامساوی پی تعیین می شود.
زمین لغزش و سنگ ریزش
زمین لغزش و حرکت تودهای خاک یا سنگ بر روی شیب ها به سمت پایین دست و نیز سنگ ریزش به فرو افتادن قطعات کوچک تا بسیار بزرگ سنگ اطلاق می شود. بروز زمین لغزش می تواند باعث ناپایداری کلی یا تخریب ساختمان یا حرکت کلی یکسان یا متفاوت پی ساختمان شود. ارزیابی پتانسیل این مخاطرات نیازمند آگاهی کامل از شرایط ژئوتکنیکی لایه ها و سازندهای مختلف زمین است. در صورت حصول موارد ذیل، نیاز به بررسی پایداری شیب محل پروژه از نظر زمین لغزش و سنگریزش نیست:
اگر در نتیجه بررسی ها تشخیص داده شود که خاک منطقه مستعد روانگرایی نبوده و به صورت دیگری نیز مقاومت برشیخود را از دست نمی دهد، استفاده از روش شبه استاتیکی جهت ارزیابی پایداری شیب محل مجاز است. در غیر این صورت جهت ارزیابی پایداری شیب باید از تحلیل دینامیکی با در نظرگرفتن مدل رفتاری مناسب جهت لحاظ نمودن رفتار غیر خطی خاک و تغییرات فشار آب حفره ای استفاده شود.
در آنالیز شبه استاتیکی باید از ضریب زلزله ای حداقل برابر با نصف شتاب مبنای طرح (در صورت استفاده ازاستاندارد 2800 ایران) و یا نصف حداکثر شتاب زمین (در صورت استفاده از مطالعات ساختگاهی) برای سطح خطر مورد نظر در زمین ساختگاه مورد مطالعه استفاده کرد. اگر ضریب ایمنی حاصل از تحلیل شبه استاتیکی بزرگ تر یا مساوی یک باشد، می توان چنین قضاوت نمود که شیب مورد مطالعه پایدار بوده و نیازی به آنالیز پایداری دقیقتر ندارد.
البته در صورت عدم وجود اطلاعات کافی درباره مشخصات ژئوتکنیکی زمین یا کاربرد ضریب شتاب و یا ضریب اهمیت سازه، ممکن است با نظر کارشناس مربوط یک ضریب بزرگ تر از یک به عنوان معیار پایداری مورد استفاده قرار گیرد. اگر ضریب ایمنی در مطالعه فوق کمتر از یک به دست آید، باید تغییر مکان های زمین با استفاده از یک روش تحلیل مناسب محاسبه شود. نتایج این تحلیل می تواند توسط مهندس سازه در ارزیابی عملکرد سازه مورد استفاده قرار گیرد.
کاهش مخاطرات ساختگاهی
در صورت وجود هر یک از مخاطرات ناشی از ناپایداری باید تمهیدات ویژه در مورد کاهش و رفع آن از طریق بهسازی لرزه ای خاک نظیر تزریق، زهکشی، تراکم به روش های مختلف، تسلیح خاک و دیگر روشهای بهسازی مناسب خاک براساس دستورالعمل های معتبرصورت گیرد.
مقاومت و سختی پی
هرگاه لازم باشد اندرکنش سازه و خاک در مطالعات بهسازی ساختمان موجود با مدلسازی پی ساختمان در نظر گرفته شود، تعیین مقاومت و سختی پی لازم خواهد بود.
فشار لرزه ای جانبی خاک
دیوارهای ساختمانی نگهدارنده خاک باید در مقابل اثرات فشارهای لرزه ای زمین ارزیابی شوند. در غیاب مطالعات ژئوتکنیکی خاص پروژه، اضافه فشار خاک در حین زلزله وارد بر یک دیوار ساختمانی که یک توده خاک غیر اشباع با سطح افقی (تراز) در بالای سطح آب زیرزمینی را نگه می دارد.
بهسازی پی
روش انتخابی برای بهسازی پی باید هماهنگ با روش بهسازی سازه و ضوابط و اصول کلی این دستورالعمل باشد. این هماهنگی به معنی تضمین این مساله است که بهسازی مجموعه سازه و پی منجر به تأمین سطح عملکرد ایمنی جانی تحت سطح خطر II می شود. هنگامی که اجزای جدیدی بهسازه اضافه می شود، پی این اجزا در مدل سازی پی ساختمان باید در نظر گرفته شود. اگر روش بهسازی پی به گونه ای است که هر بخش از پی بهسازی شده نوعی از بارها را تحمل می کند (مثلاً بر بخش قدیمی بارهای ثقلی و بر بخش جدید بارهای زلزله وارد می شود)، باید این بخش ها به نحو مناسب و به طور مجزا مدلسازی شوند. اثرات بهسازی پی بر روی رفتار آن باید در مدل تحلیل سازه بهسازی شده در نظر گرفته شوند. سازگاری اجزای جدید و موجود باید تحت تغییر شکل های متناسب با سطح عملکرد ایمنی جانی کنترل شود.
ضوابط کلی بهسازی
در صورتی که مشخص شود بعضی اعضای بتنی در یک ساختمان موجود واجد شرایط لازم جهت تأمین عملکرد ایمنی جانی برای ساختمان نیست، این اعضا باید بهسازی یا تعویض شوند و یا این که ساختمان باید به نحوی بهسازی شود که اعضای فوق الذکر در شرایط جدید ساختمان مشکلی در جهت تأمین سطح عملکرد ایمنی جانی برای ساختمان ایجاد ننمایند. در صورتی که تصمیم بر تعویض عضو گرفته شود، عضو جدید باید بر اساس آیین نامه بتن ایران طراحی شود.
اصول و ضوابط این دستورالعمل می تواند به عنوان معیار بررسی روش های بهسازی انتخابی قرار بگیرد تا از تطبیق شرایط ساختمان بهسازی شده با سطح عملکرد مورد نظر اطمینان حاصل شود. اثرات بهسازی روی سختی، مقاومت و قابلیت تغییر شکل ساختمان باید در ساخت مدل تحلیلی ساختمان بهسازی شده در نظر گرفته شود. با توجه به تغییر شکل های مورد انتظار در سطح عملکرد انتخابی، باید سازگاری اعضای موجود و جدید کنترل شود.