HSE در طراحی و اجرای ساختمان (طراحی، اجرا، ساخت، مقاوم سازی)

علم HSE در طراحی زلزله دارای پیشینه ی تاریخی بسیار جوانی در دنیا می باشد. هدف از این کتاب مشخص نمودن آفت، آسیب شناسی سازه و بررسی رفتار و عملکرد سازه در نتیجه اعمال روش های نوین ایمنی و سلامت تحت عنوان HSE می باشد. در این تحقیق ابتدا بر اساس تاریخچه مطالعات و مبانی مهندسی و دقت نظر به مسائل اجرایی و تجربی در خصوص شناسایی آسیب های سازه ای (plogue)پرداخته شده است، پس ازشناسایی آسیب ها بر اساس نیازهای کاربردی نسبت به اعمال ایمنی (safety)به منظور جلوگیری از رفتارهای غیر سلامت سازه ای در جهت جایگزین روش های جدید HSE اقدام شده است. بعد از ارائه روش های HSEبرای رسیدگی به عمق بیشتر مطالب به مطالعه موردی پرداخته شده است.

 مقدمه
یکی از مهمترین عوامل مرگ و میر، همچنین اتلاف سرمایه‌های ملی و تاریخی در کشور عزیزمان ایران عدم رعایت ایمنی و سلامت در سازه‌های عمرانی بوده است.
هدف از این کتاب مشخص نمودن آفت، آسیب شناسی سازه و بررسی رفتار و عملکرد سازه در نتیجه اعمال روش‌های نوین ایمنی و سلامت تحت عنوان HSE می‌باشد.
HSE مخفف سه کلمه‌ی Health, Safety, Environment به معنی سلامت،‌ایمنی، و محیط می‌باشد. در‌این تحقیق هدف از دو حرف E,H شناسایی هرگونه رفتار غیر سلامت سازه و تجویز درمان برای سلامتی در رفتار و عملکرد سازه می‌باشد. منظور از کلمه Safety به معنی ‌ایمنی و مقاوم‌سازی روش‌های اعمال ‌ایمنی در سازه می‌باشد.
خوشبختانه پیشینه سرانجام رساندن این کتاب، بسیار قوی بوده، که در ادامه توضیح داده می‌شود:
مؤلف قبل از انجام این تحقیق از سال 1381 شروع به تحقیقات گسترده‌ای در خصوص ایمنی و سلامت سازه و طراحی سازه‌ها در برابر زلزله نمود. نتایج ‌این تحقیق به تألیف چندین کتاب انجامید. کتاب اول کتابی است که پیش‌رو دارید و شامل جدیدترین روش‌های HSE در ساختمان‌سازی می‌باشد که بیش از 1500 ساعت کار فشرده به خود اختصاص داده و دومین کتاب که از مشهورترین آثار مولف می‌باشد، کتاب تفسیر آیین‌نامه زلزله 2800 است، خوشبختانه این کتاب در سال 1386 یکی از پرمخاطب‌ترین کتب مهندسی عمران شناخته شد و مولف موفق به کسب عنوان مؤلف برتر گردید.
در خصوص قسمتی از پیشینه‌ی این تالیف باید عنوان کرد. با استفاده از تحقیقات صورت گرفته از مرکز تحقیقات و مسکن ایران و همچنین بررسی 200 مقاله لاتین، و در نهایت انتخاب مقالات مورد نیاز و ترجمه آن به فارسی توانسته‌ایم تاریخچه‌ای مناسب با این تحقیق به حضورتان ارائه دهیم.
همچنین سعی بر این شد که تحقیقات بیشتر به صورت مطالعات تجربی و مطالعه‌ی وضع موجود و تطبیق آن با دانش روز دنیا باشد.
روش کار به منظور اعمال HSE در ساختمان بیشتر به صورت کاربردی و با نگاه مبانی مهندسی صورت گرفته و بر این اساس و با توجه به اصول، مبانی و علت‌یابی (P-HSE) و بکارگیری موارد کاربردی و مطالعه روی رفتارهای غیر ایمن و سلامت سازه‌ای توانسته‌ایم و با راهنمائی‌های صادقانه استادان راهنما و مشاورین محترم جناب آقایان دکتر عبدا... اردشیر و دکتر عبدالکریم عباسی تا حدی توانسته باشم در راستای اعمال HSE و نظام سلامت و ایمن‌سازی ساختمان‌ها، دستورالعمل‌هایی را به صورت جدید و کاربردی ارائه نماییم.
عکس‌ها و تصاویری که در این اثر مشاهده می‌کنید بر مبنای مشاهدات عینی می‌باشد.
با توجه به اینکه به تازگی در زمان انجام این تحقیق زلزله‌ای اتفاق نیفتاده تا بتوان عکس‌های مستندی از آن تهیه کرد، بر ‌این اساس سعی شده که از زلزله‌های ژاپن، بم و کشورهای زلزله‌خیز مناسب با نیازهای تحقیقاتی پروژه، تصاویری را به منظور درک بیشتر خوانندگان ارائه کنیم.
در این تحقیق ابتدا بر اساس تاریخچه مطالعات و مبانی مهندسی و دقت نظر به مسائل اجرایی و تجربی در خصوص شناسایی آسیب‌های سازه‌ای (Plogue) پرداخته شده است، پس از شناسایی آسیب‌ها بر اساس نیازهای کاربردی نسبت به اعمال ایمنی (safety) به منظور جلوگیری از رفتارهای غیر سلامت سازه‌ای در جهت جایگزین روش‌های جدید HSE اقدام شده ‌است. بعد از ارائه روش‌های HSE برای رسیدگی به عمق بیشتر مطالب به مطالعه موردی پرداخته شده است.
در نهایت با توجه به اینکه هیچ اثری کامل نبوده لذا سعی شده حداقل در ارائه تحقیق به شکل صادقانه عمل شود.
از ویژگی‌های دیگر این کتاب اعتقاد بسیار زیادی می‌باشد که مؤلف به مطالب ارائه شده دارد.
برای اثبات این اعتقاد می‌توان فقط به یکی از موارد ارائه شده قسمت پایان این تحقیق با نام 51HSE تحت عنوان اعمال HSE به وسیله راه‌های مقابله با خوردگی، اشاره کرد.
این قسمت (51HSE ) تحت عنوان مقاله‌ای در اولین همایش ملی الگوی مصرف در کشور در مورخ 19/12/1388 ارائه و عنوان یکی از بهترین مقالات ارائه شده را به خود اختصاص داد.
علم HSE در طراحی زلزله دارای پیشینه‌ی تاریخی بسیار جوانی در دنیا می‌باشد. اما برای درک بیشتر به پیشینه‌ی تاریخی اهمیت طراحی سازه‌ها در خصوص زلزله و اعمال ایمنی و سلامت در پروژه‌ها در قسمت بعدی به صورت مختصر می‌پردازیم.
در قسمت آخر تحقیق به ارائه اطلاعات جامعه آماری که مستقیماً با همکاری مدیریت آمار و انفورماتیک جناب آقای نورالهی در اختیار اینجانب قرار گرفت و بخشی از آن نیز تحت عنوان پیوست آمده است خواهیم پرداخت.
ارائه تحقیقات مندرج در این کتاب بیشتر به صورت تحقیقات میدانی و مطالعه بر روی پروژه‌های موجود کشور بوده است. اما از آنجا که نمی‌توان همه تحقیقات را به صورت میدانی ارائه کرد، بنابراین سعی شد تحقیقات محاسباتی، آکادمیکی و کاربردی بر پایه‌ی تحقیقات میدانی انجام شود. این امر کسب نتایج جدیدی را که دارای جنبه صرفاً کاربردی در صنعت می‌باشد را به مرحله ظهور رسانید.
از آنجا که اعتقاد محقق به نوشته‌های خود در کاربرد آن بسیار مهم است باید عنوان کرد، مسلماً ارائه این تحقیق از نظر مؤلف در سطوحی پیشرفته و در حد درجه بین المللی قرار دارد.

 فهرست مطالب

فصل 1 تاریخچه تحقیقات 1

1.1 تاریخچه‌ی تحقیقات HSE بر مبنای مقاله پژوهشی BRI 1
2.1 راهکارها 7

فصل 2 مبانی HSE و شناخت رفتارسازه بر اثر زلزله 9
1.2 نتیجه گیری از آزمایش 11
2.2 تست محاسباتی (مطالعه موردی) 12
3.2 مطلوب ‎است بررسی رفیتار یک سازه سه طبقه فولادی 12
4.2 راه‌حل برطرف کردن نقص سازه 13
5.2 کنترل تغییر شکل و ایمن سازی سازه طبق استاندارد 15
6.2 قانون تأثیر سخت‌کنندگی مصالح (جلوگیری از تغییر شکل سازه و اعمال سلامت در رفتار سازه 16
7.2 درج نتایج و خلاصه دفترچه محاسبات 18
8.2 رسم فلوچارت اعمال HSE در مقابله با تغییر شکل 19

فصل 3 آسیب شناسی و بررسی رفتار‌های غیر ایمن سازه در برابر زلزله 21
1.3 (plogue) 22

فصل 4 استقرار نظام HSE به همراه‌ مطالعه‌ی موردی (CASE STUDY)69
1.4 1HSE : دستورالعمل HSE در خصوص واژگونی 70
2.4 2HSE : میراگرها 73
3.4 3HSE : کنترل رفتار غیر ایمن سازه 75
4.4 4HSE : تبدیل اتصالات ساده به صلب در سازه‌های بتنی به وسیله سیستم FRP 35 75
5.4 5HSE: عدم وجود طبقه نرم در طبقات بالایی 76
6.4 6HSE : آرایش مناسب مهارهای جانبی 78
7.4 7HSE: جلوگیری از رفتارهای غیر متعارف سازه به دلیل وجود میان قاب‌ها ‌ 82
8.4 8HSE : یکسان سازی مرکز سطح و مرکز سختی سازه 83
9.4 9HSE: دیوارهای جدا‌کننده به منظور تحمل نیروهای افقی 88
10.4 30HSE: یکسان سازی تغییر مکان قاب خمشی و دیوارهای میان‌قابی 89
11.4 11HSE : افزایش سختی سازه 90
12.4 12HSE : حل مشکل پدیده ستون کوتاه 92
13.4 13HSE : اعمال ایمنی در طراحی پاگرد و خرپشته 93
14.4 14HSE : مهار اجزای نما در مقابل نیروهای افقی 94
15.4 15HSE : اصلاح بی‌نظمی‌در سختی سازه‌ای 95
16.4 16HSE : اعمال سلامت سازه‌ای به وسیله آرایش صفحات باربر جانبی 96
17.4 17HSE : جلوگیری از ضربه‌ی سازه‌های مجاور 97
18.4 18HSE : پرهیز از ترکیب سیستم ستون با دیوارهای باربر آجری 98
19.4 19HSE : طراحی سازه‌های فولادی شکل پذیر 99
20.4 20HSE : استفاده از خاموت با قلاب و رعایت فاصله در دیوارهای سازه¬ای و ستون¬ها 101
21.4 21HSE : عدم تعبیه‌ی بازشو در نواحی مفصل پلاستیک 101
22.4 22HSE : استخراج طیف ویژه‌ی ساختگاه 103
23.4 23HSE : در برخی موارد کاهش سختی بهتر از افزایش آن است 102
24.4 24HSE : ستون قوی- تیر ضعیف 102
25.4 25HSE: فاصله‌ی دیوارهای پرکننده تا سازه چقدر باشد 103
26.4 26HSE : ایمن سازی سازه در مقابل واژگونی 104
27.4 27HSE : ایجاد ایمنی و سلامت در فونداسیون‌های شمعی 104
28.4 28HSE : ایمن سازی دیوارهای طره‌ای بلند 105
29.4 29HSE : ایمن سازی و سلامت سازی دیوارهای کوتاه 106
30.4 30HSE : دیوارهای بتنی بالدار 106
31.4 31HSE : دیوارهای برشی مزدوج 106
32.4 32HSE : وجود حداقل میلگردهای افقی و قائم در مقطع دیوار برشی ‍ 107
33.4 33HSE : چه موقع از FRP استفاده شود 107
34.4 34HSE : ساخت فوندانسیون برای دیوار برشی 107
35.4 35 HSE: اتصال مناسب بین دیوار برشی و سقف 107
36.4 36HSE : وجود یک دیافراگم مناسب برای انتقال نیرو 108
37.4 37HSE : اعمال سیستم پی جنبان به منظور استهلاک انرژی زلزله 108
38.4 38HSE : ابعاد و جایگذاری مناسب بازشوها 112
39.4 39HSE : یکنواخت سازی و عدم تغییر در سختی دیافراگم‌ها 111
40.4 40HSE : وجود اختلاف ارتفاع در طبقه 112
41.4 41HSE : تشخیص تراز پایه 112
42.4 42HSE : اصلاح مشکل عدم امتداد اعضای باربر جانبی تا روی فوندانسیون 116
43.4 43HSE : طراحی ستونی که در دو سمت متعامد آن مهار جانبی وجود داشته باشد 117
44.4 44HSE : اعمال مسیرهای مستقیم برای انتقال نیرو به پی در اجرا 118
45.4 45HSE : اصلاح بی‌نظمی‌در پلان 118
46.4 46HSE : جلوگیری از ایجاد طبقه نرم در طبقه¬ی همکف ساختمان به دلیل نبودن دیوارها و میان قابها 120
47.4 47HSE بی‌نظمی‌در ارتفاع و روش‌های اصلاح آن 121
48.4 48HSE : اجرای درست اتصال مفصل یا گیر‌دار در پای ستون 122
49.4 49HSE : جلوگیری از تغییر سختی ناگهانی در اتصالات 123
50.4 50HSE : تبدیل اتصالات ساده به صلب در سازه‌های بتنی و فولادی و به‌کارگیری روش FRP به منظور اعمال HSE 124
51.4 51HSE اعمال روش‌های ایمنی، سلامت و دوام سازه‌ای به وسیله شناخت، تشخیص و راه‌های مقابله با خوردگی 125

فصل 5 مطالعه موردی محاسبات به روش (شبه دینامیکی و استاتیکی) 129
1.5 مطالعه موردی1 130
2.5 مطالعه موردی2 130
3.5 بررسی P-HSE 134
4.5 مطالعه موردی3 134
5.5 مطالعه موردی 4 138

فصل 6 نتیجه‌گیری و پیشنهاد 141
1.6 نتیجه‌گیری و پیشنهاد 142

فصل 7 پیوست‌ها 149
فهرست الف- فرمول‌های کاربردی 150
فهرست ب- عکس‌هایی از زلزله 156

منابع و مراجع 165