עמידות ברעידת אדמה

תרשים א' תרשים ב' תרשים ג'

תקן ישראלי 2413 (דצמבר 2003) מתייחס לנושא. כותרתו - "הנחיות להערכת עמידות מבנים קיימים ברעידת אדמה ולחיזוקם".

במסגרת זו תהיה התמקדות בחלק הראשון של התקן - הערכת עמידות ברעידות אדמה, ולא באופן החיזוק, שייבחן בפרק אחר.

באבחון מהיר, מחשבים את מקדם האבחון I_RE לפי הנוסחה:

I_RE = 1: [s_o + ΣΔS]

כאשר 1⩽ I_REהמבנה הנבדק תקין מבחינת עמידותו ברעידת אדמה.

כאשר 1> I_REהמבנה לא עומד ברעידת אדמה, וטעון חיזוק.

S_O- מקדם בסיסי התלוי במקדם תאוצת הקרקע Z, ראה את ערכי Z במפת מקדמי תאוצת קרקע.

בקליפת אגוז -

באזור הים Z = O

בנגב הצפון מערבי, כולל רצועת עזה 0.075 = Z           

באזור החוף מהרצליה ועד אשקלון, רצועה דרך קריית מלאכי, שדרות, נתיבות, רהט, באר שבע, רביבים ועד הגבול עם סיני - 0.1 = Z.

ברצועה מקבילה, עתלית עד נתניה, ובהמשך - חדרה, טול כרם, חברון, דימונה, ועד הגבול עם חצי האי סיני המקדם הוא - 0.125 = Z.

רצועה אורכית (לאורך המדינה) מעתלית בצפון, דרך רמאללה, ירושלים, דימונה והלאה עד הגבול; המקדם הוא 0.15 = Z.

מעכו ועד חיפה דרומה, דרך נצרת, יוקנעם, עפולה, ים המלח והנגב המזרחי - 0.225 = Z עד 0.25 = Z.

רמת הגולן/מטולה, עוטף כינרת, עד ים המלח ודרומית לים המלח וכן סביבת אילת - 0.275 = Z עד 0.3 = Z.

ראה להלן מפת ארץ ישראל - תרשים א'.

אכן, כאמור לעיל, S_O תלוי במקדם תאוצת הקרקע, אך גם בסוג המבנה. ראה טבלה מס' 1 בתקן 2413 המובאת בתרשים ב'.

דוגמת חישוב של בניין בן קומת עמודים + 4 קומות מגורים באזור הקריות, בנוי משלד בטון מזוין וקירות בלוקים, הוקם בשנת 1967:

מקדם תאוצת הקרקע באזור הקריות הוא: 0.225 = Z.

בהיות 0.2.S_O = 1.6

Δs₁= 0.2 - אי שביעות רצון ממצב המבנה.

Δs₂= 0 - אין אי סדירות אופקית.

Δs₃ = 0.8 - יש אי סדירות אנכית - ראה תרשים ג'.

Δs₄ = הולם סייסמי = 0.1.

Δs₅= עמודים קצרים = 0.1; עמוד קצר הוא עמוד הרתום בשני קצותיו ברכיבי בטון מזוין וגובהו החופשי קטן מ - 3 פעמים מידת פאת החתך שלוֹ במקביל לכיוון הכוח האופקי.

Δs₆ - הקמת הבניין לפני 1970 - 0.3.

החישוב מראה:

I_RE = 1: [1.6 + 0.2 + 0.8 + 0.1 + 0.3] = 1:3 = 0.33

מסקנה: הבניין טעון שיקום וחיזוק.

אופן השיקום והחיזוק -

א.    ביטול קומת עמודים מפולשת ע"י סגירת המרווחים בין העמודים בקירות בנויים - יגרום להקטנת Δs ב - 0.8.

ב.     חובה לתכנן ולבצע בבניין קירות הקשחה; התכנון ייעשה ע"י מהנדס מבנים, וכך ירד הערך של S_O מ - 1.6 לכדי 0.6.

ג.      מקדם אי שביעות רצון Δs₁ יתבטל.

ד.     הולם סייסמי ירד מ - 0.1 ל - 0.06.

מצב הבניין המחוזק יהיה כדלקמן:

I_RE = 1: [0.6 + 0 + 0 + 0.06 + 0.3] = 1: 0.96 = 1.04 > 1

הבניין המחוזק תקין מבחינת עמידות ברעידות אדמה.