הכנת בסיס מידע על הבניה הקיימת בארץ ישראל
Transcription
הכנת בסיס מידע על הבניה הקיימת בארץ ישראל
הכנת בסיס מידע על הבנייה הקיימת בישראל שלב א' – בנייני מגורים ד .ינקלבסקי ס .שוורץ א .ליבוביץ י .אופיר 2013261 הכנת בסיס מידע על הבנייה הקיימת בישראל שלב א' – בנייני מגורים פרופ' ד .ינקלבסקי אינג' ס .שוורץ דר' א .ליבוביץ אינג' י .אופיר בהזמנת משרד התשתיות הלאומיות חוזה מס' 2902017 Copyright© 2011 by D. Yankekevsky, S. Schwarz, E. Leibovitch, Y.Ofir, the Ministry of National Infrastructures and the Technion Research and Development Foundation Ltd.- Haifa ניסן תשע"א חיפה אפריל 2011 למען הסר ספק מודגש בזאת כי החוקרים ,מוסד הטכניון למחקר ופיתוח בע"מ והטכניון המכון הטכנולוגי לישראל – אינם ולא יהיו אחראים לכל פגיעה ו/או נזק ו/או הוצאות ו/או הפסד ,מכל סוג ומין ,שנגרם או עלול להיגרם לרכוש ו/או לגוף ,כתוצאה ישירה או עקיפה ,למקבל הדו"ח או לצד ג' כלשהו ,עקב דו"ח זה או בהקשר אליו ,לרבות בשל יישום האמור בו. תוכן העניינים תקציר 1... ............................................................................................ ................................ פרק – 1מבוא3 ... ............................................................................................... .................. 1.1רקע 3 ............................................................................................................................. 1.2מטרות המחקר 3 ............................................................................................................ 1.3תרומת המחקר 4 ............................................................................................................. 1.4שיטת המחקר 4 ................................................................................................................ פרק – 2היסטוריית התפתחות הבנייה למגורים בישראל6 ......................................................... 2.1כללי 6 ............................................................................................................................ 2.2ההתפתחות ההיסטורית של הבנייה למגורים בישראל 7 ........................................................ 2.2.1כללי7 ......................................................................................................................... 2.2.2בנייה למגורים בישראל עד לאחר מלחמת העולם הראשונה 7 ............................................. 2.2.3תחילת הבנייה המודרנית למגורים בארץ ישראל 15 .......................................................... 2.2.4הבנייה למגורים בישראל לאחר מלחמת העולם השנייה ולאחר הקמת המדינה 21 ................ 2.3שיטות בנייה עיקריות שהיו נהוגות בישראל בתקופות שונות 28 ............................................ 2.4תכן בנייני מגורים לאור התפתחות המידע ,החוקים ,התקנות והתקינה בתחומי הבנייה 33 ...... 2.4.1כללי33 ........................................................................................................................ 2.4.2תכן השלד של בניינים מבטון מזוין 34 ............................................................................. 2.4.3מיגון אוכלוסייה 35 ....................................................................................................... 2.4.4תכן סיסמי37 ............................................................................................................... פרק – 3סיווג בנייני מגורים קיימים בישראל40 ....................................................................... 3.1כללי 40 .......................................................................................................................... 3.2פרמטרים עיקריים לסיווג בנייני מגורים קיימים בישראל 41 ................................................ 3.3מאפיינים עיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל 54 ..................................................... 3.4סיווג אפשרי של בניינים קיימים לפי תוכנת 59 ........................................................ Hazus פרק - 4עקומי דחיפה/תסבולת אופקית ועקומי שבירות של בניינים קיימים לפי תוכנת 64 . Hazus 4.1כללי 64 .......................................................................................................................... 4.2קביעת עקומי תסבולת אופקית של בניינים קיימים לפי תוכנת 65 ...............................Hazus 4.3עקומי שבירות והערכת היקף וחומרת הנזק לפי תוכנת 74 ......................................... Hazus 4.4הערכת רמת התכן ודרישות העמידות הסיסמית של בניינים קיימים בישראל 79 ..................... פרק - 5השוואת עקומי דחיפה לפי תוכנת Hazusלעקומי דחיפה המושתתים על חישוב אנליטי 86 5.1כללי 86 .......................................................................................................................... 5.2השוואת עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של 10בנייני מגורים קיימים בישראל 87 .................. 5.3השוואת עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של 4בנייני מגורים גנריים 94 .................................. פרק – 6סיכום ,מסקנות והמלצות 98 ...................................................................................... 6.1סיכום 98 ........................................................................................................................ 6.2מסקנות 100.................................................................................................................... 6.3המלצות 103..................................................................................................................... רשימת מקורות105........................................................................................ ........................ נספח א' – בדיקה מדגמית של בנייני מגורים קיימים בישראל 109................................................ נספח ב' – תוכניות כלליות ומודלים אנליטיים מפורטים של 10בנייני מגורים מודגמים 120............ נספח ג' – עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של 4בנייני מגורים גנריים מודגמים 130........................ נספח ד' – תוכניות של 4בנייני מגורים גנריים מודגמים 133........................................................ 1 תקציר דו"ח מחקר זה נועד לתת מענה לבקשה של ועדת ההיגוי הממלכתית להיערכות לרעידות אדמה בישראל ,למיין את בנייני מגורים קיימים בישראל לצורך בחינת אפשרות סיווגם והגדרתם בקבוצות מבנים בעלות מאפיינים משותפים בהיבט של רעידות אדמה ,ועל ידי כך לאפשר הערכות ריאליות של סיכונים ונזק לכלל אוכלוסיית המבנים הבניינים הקיימים בישראל .הצורך לכך עלה לאור הצורך לבחון את עמידותם הסיסמית של בנייני המגורים הקיימים בישראל ולהעריך את חומרת הנזקים שעלולים להיגרם להם בעת התרחשותה של רעידת אדמה חזקה בישראל ועל רקע הניסיון לעשות שימוש בתוכנת Hazusלצורך זה .תוכנה זאת כוללת מספר מוגבל ביותר של קבוצות מבנים הישימות לבנייה הקיימת בישראל ,ועל כן ברור שבנתוניה המקוריים אינה יכולה לייצג את אוכלוסיית המבנים הבניינים הקיימים בישראל ולאפשר ניתוח ריאלי של סיכונים ונזק. בנייני מגורים קיימים רבים בישראל נבנו בתקופות שונות שבהן עדיין לא הייתה קיימת בישראל מודעות לסיכונים סיסמיים ולא היו קיימים תקני תכן מתאימים ,המיועדים להבטיח עמידות סיסמית נאותה של בניינים ,או שהדרישות של תקנים אלה היו פחותות בהשוואה לדרישות התקנים העדכניים הקיימים כיום .לאור זאת ,ניתן לצפות שרעידות אדמה חזקות חזויות עלולות לגרום להרס ולנזקים מבניים חמורים לבנייני מגורים קיימים רבים ,בהם שוהה מרבית האוכלוסייה במרבית שעות היממה .הדבר מגביר את סכנת הפגיעה בעשרות אלפי אזרחים במקרה של רעידת אדמה חזקה. על מנת לאפשר גיבוש הערכות ריאליות ואמינות ככל שניתן ,ברמה מוניציפאלית ,אזורית וארצית ,ועריכת אומדנים לגבי הצפוי להתרחש בעת רעידת אדמה חזקה בישראל ,יש צורך בראש וראשונה בבסיס מידע אמין ומקיף די הצורך על בנייני המגורים הקיימים בישראל אשר כולל ,בין היתר ,מידע אמין בקשר למאפיינים המבניים ,החומריים והגיאומטריים של בניינים אלה. במסגרת המחקר הנוכחי נערכה סקירה מקיפה של מקורות מידע זמינים בקשר להתפתחות הבנייה למגורים בישראל ,החל ממחצית המאה ה 19-ועד היום .סקירה זו מתייחסת להתפתחויות טכנולוגיות שונות במשך השנים ,הישימות לענף הבנייה בישראל ,כמו גם להתפתחות הידע, החוקים ,התקנות והתקינה הישימה לבנייה בישראל ,עם דגש על הבנייה למגורים. בהסתמך על ממצאי הסקירות הללו גובש במסגרת המחקר הנוכחי סיווג מפורט יחסית של בנייני מגורים מהסוגים הקיימים כיום בישראל ,שבמסגרתו מסווגים בנייני המגורים הקיימים לקבוצות סיווג מתאימות ,המייחדות אותם בהתחשב במאפייניהם הגיאומטריים ,החומריים והמבניים ,כמו גם בגודלם )מספר קומותיהם( ,גילם ומיקומם הגיאוגרפי .לסיווג בנייני המגורים הקיימים בישראל על פי מיקומם הגיאוגרפי יש חשיבות מבחינת הערכת הסיכונים הסיסמיים שבפניהם הם עלולים להיות חשופים. על סמך ניתוח המאפיינים הגיאומטריים ,החומריים והמבניים של בנייני מגורים מהסוגים הקיימים כיום בישראל נקבעו קבוצות הסיווג הישימות של בניינים אלה ,המוצגות בפרק 3של דו"ח מחקר זה .מדובר על כמה מאות סוגים שונים ומגוונים של בנייני מגורים קיימים ,הצפויים 2 להתנהג באופנים שונים ולהינזק במידות חומרה שונות בעת רעידת אדמה חזקה .אחת המחשבות שבבסיס הסיווג הנ"ל הינה שסיווג כזה של בנייני מגורים קיימים בישראל על פי מאפייניהם הגיאומטריים ,החומריים והמבניים יוכל אולי להחליף את הסיווג הקיים של בניינים הכלול בתוכנת תרחישי אסונות טבע -תוכנת ,Hazusשפותחה בארה"ב ,לסיווג המתאים יותר עבור בנייני מגורים קיימים בישראל .נתוני תוכנת Hazusמתייחסים בצורה כוללנית ביותר למאפייני הבנייה הקיימת בארה"ב ,אשר אינם מתאימים כלל לנתוני הבנייה הקיימת בישראל ,בהקשר זה מן הראוי לציין שאין כיום בישראל תוכנת תרחישי רעידות אדמה אמינה .בחינת האפשרות להשתמש בתוכנת Hazusהמוזכרת לעיל ,אינה נובעת מהוכחת התאמתה ואמינותה של התוכנה לצרכי מדינת ישראל ,אלא מתוך הצורך לגבש הערכות כלשהן לגבי תרחישי רעידות אדמה חזויות בישראל ,ולנוכח היעדר אפשרויות מתאימות אחרות לביצוע הערכות כאלה ,עקב המגבלות הקיימות של תוכנה זו ושל תוכנות תרחישים קיימות אחרות. מטרת הסיווג של בנייני מגורים קיימים בישראל הינה ,כאמור לעיל ,לנסות לבחון האם ,בהתבסס על סיווג כזה ,ניתן להגיע להערכות ריאליות לגבי הצפוי בישראל בעת רעידת אדמה חזקה ,קרי לגבש תרחישי רעידות אדמה ריאליים עבור מדינת ישראל .מעבר ליעוד המקורי של מחקר זה, ביקשנו גם לבחון את התאמתה של תוכנת Hazusלצרכים המוזכרים לעיל במספר פרמטרים ובצענו מספר בדיקות מדגמיות לשם כך. תוצאות הבדיקות המדגמיות ,המוצגות בדו"ח מחקר זה ,מצביעות על כך שאין ביכולת תוכנת Hazusלהעריך באופן ראוי ואמין די הצורך את הצפוי להתרחש בישראל בעת רעידת אדמה חזקה ,בנתוניה המקוריים של התוכנה ,אך מסקנה זאת לא תשתנה בצורה משמעותית גם אם הערכות אלה יהיו מושתתות על הסיווג המוצע של בנייני המגורים הקיימים בישראל שגובש במסגרת המחקר הנוכחי .לאור זאת ,ובהתבסס גם על ממצאי מחקרים אחרים שנערכו בנדון במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון אנו סבורים כי לצורך הערכה ריאלית של תרחישי נזק חשוב לקדם מתודולוגיה חדשנית שהתחלנו בפיתוחה ,ואשר נועדה לאפשר הערכת תוצאות הרעידה בתלות בנתונים הייחודיים של כל מבנה ומבנה ועל ידי כך להגיע לתמונת הערכת נזק ריאלית ,דבר שיוכל לאפשר קבלת החלטות ראויות בהתאם לתמונת המצב שתתקבל ולשפר את היערכות המדינה לאירועי רעידות אדמה חזויות. 3 פרק - 1מבוא 1.1רקע בניינים קיימים רבים בישראל נבנו בתקופות שונות שבהן עדיין לא הייתה קיימת מודעות לסיכונים סיסמיים ולא היו קיימים תקני תכן מתאימים ,המיועדים להבטיח עמידות סיסמית נאותה של בניינים ,או שדרישות תקנים אלה היו פחותות בהשוואה לדרישות התקנים העדכניים הקיימים כיום .בכלל הבניינים הקיימים הנ"ל ישנם גם מאות אלפי בנייני מגורים .לאור זאת ,ניתן לצפות שרעידות אדמה חזקות חזויות עלולות לגרום להרס ולנזקים מבניים חמורים לבניינים קיימים, וביניהם גם לבנייני מגורים רבים ,בהם שוהה מרבית האוכלוסייה במרבית שעות היממה .הדבר מגביר את סכנת הפגיעה בעשרות אלפי אזרחים במקרה של רעידת אדמה חזקה .על מנת לאפשר גיבוש הערכות ריאליות ואמינות ככל שניתן ,ברמה מוניציפאלית ,אזורית וארצית ,ואומדן לגבי הצפוי להתרחש בעת רעידת אדמה חזקה בישראל ,יש צורך בראש וראשונה בבסיס מידע אמין ומקיף די הצורך ,הכולל את המאפיינים הגיאומטריים ,החומריים והמבניים של הבניינים הקיימים .ללא בסיס מידע אמין כזה ,כל תרחישי הנזק בעקבות רעידות אדמה המופקים באמצעות תוכנות תרחישים ,ולו גם המתקדמות ביותר ,יהיו מוטלים בספק .מידע אמין בקשר למאפיינים המבניים ,החומריים והגיאומטריים של הבנייה הקיימת בישראל יוכל לאפשר ביצוע הערכות חישוביות מקורבות ומהירות של התסבולת האופקית של הבניינים הקיימים ושל הנזק הצפוי הנדונים להיגרם להם במקרה של התרחשות רעידת אדמה חזקה ,על פי תרחישים מוגדרים שונים. על מנת לאפשר ביצוע הערכות כאלה באופן אוטומטי ומהיר ברמה מוניציפאלית ,אזורית ואף כלל ארצית ,יזם המכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון מחקר ,שנועד לפתח מתודולוגיה מתאימה ,אשר שונה מהגישה המקובלת בתוכנות תרחישים קיימות .חלק Iשל שלב א' של מחקר רב שלבי זה הושלם לפני כשנתיים ] .[21במסגרת מחקר זה מגובשת המתודולוגיה ,לרבות האלגוריתמים העיקריים של תהליך הערכת העמידות הסיסמית של בניינים קיימים .בעיקרון ,אלה יכולים להיות משולבים בתכנות תרחישים שונות ,בין אם תוכנות קיימות )למשל תוכנת ,([69] ,[65] HAZUSאו תוכנות שיפותחו בעתיד .בסיס מידע אמין ,המתייחס לבנייה הקיימת בישראל ,אשר שונה במאפייניה באופן מהותי מהבנייה הקיימת בארה"ב או בארצות אירופה ,חיוני לכל תוכנה להערכת נזקים של תרחישי רעידות אדמה בישראל ,מכיוון שרק בעזרתו ניתן לקבל הערכה ריאלית של העמידות הסיסמית של הבנייה הקיימת בישראל .הערכות אמינות של העמידות הסיסמית של אוכלוסיית מבנים בניינים קיימים גדולה תוכלנה להוות בסיס מוצק לקבלת החלטות ברמה הלאומית בכל הקשור להערכות המדינה לקראת רעידת אדמה חזקה ,כמו גם ביחס לשדרוג סיסמי של בניינים קיימים ובקשר לסדרי העדיפויות של הקצאת משאבים נדרשים לכך .בשלב הנוכחי של מחקר זה נדונים בנייני מגורים קיימים בלבד .בשלבי המשך של המחקר ניתן יהיה להרחיב את בסיס המידע ולכלול בו גם בניינים המיועדים לשימושים אחרים )בנייני ציבור ,מוסדות חינוך ,מבני תעשייה ,מסחר וכו'(. 1.2מטרות המחקר המטרה העיקרית של מחקר זה ,כפי שהוגדרה על ידי ועדת ההיגוי להיערכות לרעידות אדמה ,הינה לסווג את בנייני המגורים הקיימים בישראל במטרה להכין בהמשך בסיס מידע אמין ככל הניתן לגבי הבנייה הקיימת למגורים וסיווגה על פי מאפיינים גיאומטריים ,הנדסיים והיסטוריים ישימים. 4 הכוונה היא שבסיס מידע זה יוכל להיות משולב בעתיד בכל תוכנת תרחישים שיוחלט על אימוצה בישראל ,כדוגמת תכנת ,[32] NESSQUAKE ,[65] HAZUSאו תוכנת תרחישי רעידות אדמה ייעודית חדשה שתפותח בעתיד .לאור כוונה זאת נבחנה גם התאמתה של תוכנת Hazusלמטרה זאת. 1.3תרומת המחקר המידע לגבי הבנייה הקיימת למגורים בישראל ,שנאסף ונותח במסגרת השלב הנוכחי של המחקר, יכול להוות את הבסיס הראשוני ,אם כי המוגבל בשלב זה ,לגיבוש מאגר מידע ממוחשב מתאים לגבי הבנייה הקיימת בישראל .מאגר מידע כזה ,לאחר הרחבתו המתאימה ועיבודו ושילובו בתוכנת תרחישים מתאימה ,יוכל לאפשר הערכת עמידות סיסמית של הבנייה הקיימת בישראל )בשלב ראשון -הבנייה למגורים( בצורה טובה יותר מאשר ניתן לעשות עתה ,ואת איכות החיזוי ומידת התאמתו לדרישות יהיה צורך להעריך בהמשך .במידה שיימצא כי הסיווג המפורט של הבנייה הקיימת בישראל מתאים למטרה זו .הדבר יוכל לתרום תרומה משמעותית לשיפור ההיערכות של המדינה לאירועים החזויים במקרה של התרחשות רעידת אדמה חזקה בישראל על פי תרחיש זה או אחר .במידה שצעד זה לא יימצא מספיק ,יהיה צורך לבחון באיזה כיוונים ללכת ומה נדרש לצורך שיפור החיזוי ,ולבסס מתכונת מתאימה להערכות העמידות של הבנייה והתשתיות בהשפעות של תרחישים מוגדרים .המתכונת המתאימה ,כפי שתוגדר ,תאפשר לקבוע את הצרכים ואת סדרי עדיפויות הביצוע של שדרוג סיסמי של בניינים קיימים שעמידותם הסיסמית תמצא בלתי מספקת. הדבר יתרום תרומה משמעותית לשיפור היערכות המדינה לאירוע של רעידת אדמה חזקה ,לצמצום מספר הנפגעים והאבדות בנפש ,כמו גם לצמצום הנזקים הכלכליים הישירים והעקיפים שעלולים להיגרם כתוצאה מהתרחשות רעידת אדמה חזקה. 1.4שיטת המחקר מחקר זה הינו מחקר עיוני .במסגרת השלב הנוכחי של המחקר בוצעו הפעילויות העיקריות שלהלן: א. איתור וסקירה של מקורות מידע זמינים בקשר לבנייה הקיימת למגורים לסוגיה ולדורותיה ,לרבות חוקים ,תקנות ותקנים ישימים שהיו בתוקף בתקופות שונות .פעילות זו מהווה נדבך המשך של פעילות מחקרית בנדון שהחלו החוקרים לבצע במסגרת מחקר אחר שנועד לגבש עקרונות של מתודולוגיה חדשה ומתקדמת לניתוח הנזק הצפוי לבנייה הקיימת בתרחישי רעידות אדמה שונים ].[21 ב. איתור וסקירה מדגמית של תכניות ביצוע של בנייני מגורים אופייניים ,לצורך קביעת מאפייניהם המבניים והגיאומטריים המשפיעים על עמידותם הסיסמית ,כל זאת בהתחשב במגבלות הקיימות המקשות על איתור תכניות כאלה. ג. ראיונות אישיים עם מהנדסי מבנים וותיקים שעסקו בתכן וביצוע בנייני מגורים בתקופות בנייה שונות. 5 ד. בדיקות מדגמיות באתרים אחדים בהיקף מוגבל לצורך זיהוי ואימות מאפיינים מבניים וגיאומטריים של בנייני מגורים קיימים אופייניים ,בהסתמך על בדיקות ויזואליות ומדידות מדגמיות ,לרבות השוואת הממצאים להערכות מקדימות לגביהם ,המושתתות על מקורות מידע שאותרו במסגרת פעילויות א' – ג' לעיל ו/או הערכות שבוצעו בהסתמך על אלגוריתמי הערכה שגובשו במסגרת מחקרים אחרים שבוצעו במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ].[24] ,[22 ה. קביעת המאפיינים הגיאומטריים והמבניים העיקריים של הבנייה למגורים שנבנתה בתקופות שונות ,תוך התייחסות לשיטות הבנייה שהיו מקובלות בעבר ,לטיפוסים נפוצים של בנייני המגורים ולחומרי בנייה שהיה בהם שימוש לבנייתם ,לרבות התכונות המכניות הישימות של החומרים ששימשו לבניית הבניינים הנדונים ,תוך כדי אפיון וסווג בנייני מגורים קיימים לסוגים ו/או קבוצות אופייניות. בהסתמך על המאפיינים הגיאומטריים ,החומריים והמבניים העיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל גובשה רשימה של סוגי בנייני מגורים אופייניים קיימים בישראל. ו. בחינה מדגמית של מידת ההתאמה של הערכות התסבולת האופקית והערכת חומרת הנזק החזוי לבנייני מגורים קיימים אופייניים בישראל על פי תוכנת ,[65] HAZUSמול הערכות חישוביות של עמידות זו שבוצעו תוך שימוש בכלי חישוב אנליטיים שונים. ז. גיבוש המלצות בכל הקשור ליישום ממצאי השלב הנוכחי של המחקר ולגבי המשכו. ח. הכנת דו"ח מסכם של המחקר. 6 פרק – 2היסטוריית התפתחות הבנייה למגורים בישראל 2.1כללי בכדי להעריך את העמידות הסיסמית של הבנייה הקיימת למגורים בישראל יש צורך בהיכרות עם מאפייני הבניינים השונים הקיימים בישראל ובהבנת נתוניהם ,אשר עשויה להיות להם השפעה על עמידותם ברעידות אדמה .לצורך זה נעשה בפרק זה ניסיון לסקור בתמצית את היסטוריית התפתחות הבנייה למגורים בישראל במהלך השנים ,לפני ואחרי קום המדינה .סקירה זו מושתתת בראש וראשונה על ממצאי מחקרים אחרים שבוצעו בעבר ולאחרונה במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] ,[24] ,[23ומידע נוסף בקשר לבנייה הקיימת למגורים בישראל ,שנאסף במהלך הביצוע של מחקר זה. סקירת ההתפתחות ההיסטורית של הבנייה למגורים בישראל מתייחסת ,בין היתר ,לסוגי וטיפוסי הבניינים למגורים שנבנו במשך השנים בישראל ,בראייה כלל ארצית .סקירה זו מתמקדת בהיבטים אדריכליים ומבניים ,תוך התייחסות לטכנולוגיות הבנייה שהיו נפוצות בתקופות שונות, ולהתפתחות במשך הזמן של חוקים ,תקנות ותקינה בתחומי הבנייה הישימים השונים. מובן מאליו כי לא ניתן לבצע משימה זו באופן מלא ,כאחת המטלות מני רבות של המחקר הנדון ,אלא באופן חלקי ומקורב בלבד .לא רק היקף העבודה הנדרשת גורם לכך ,אלא גם מידע מוגבל ולא שלם הקיים בנדון ,שכל ניסיון להשלימו ,ולו גם באופן חלקי ,הינו משימה נכבדה כשלעצמה .למשל התיעוד של טיפוסי הבניינים למגורים שנבנו בישראל נעשה רק בתקופות בנייה מסוימות ,עבור חלק מהיקף הבנייה הכולל ,ובדרך כלל רק עבור בניינים שנבנו ביוזמת הממשלה .לפיכך ,השלמת המידע החסר נעשתה באמצעות לימוד הגורמים שיש להם השפעה על העמידות הסיסמית של בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל ,כגון המאפיינים המבניים של הבנייה בישראל ,או סקירת ההנחיות וההוראות של הליכי התכנון שהיו מקובלות בתקופות השונות .סקירה זו מאפשרת ביצוע הערכה מקורבת של הנתונים החסרים אשר חיוניים להערכת העמידות הסיסמית של בניינים אלה .לצורך כך נסקרים בפרק זה ההתפתחות ומקורות ההשפעה על הבנייה למגורים לפני קום המדינה ובמיוחד לאחר מכן .ההתייחסות והניתוח של נתוני השנתונים הסטטיסטיים לגבי התפלגויות הבנייה למגורים בישראל בהיבט כלל-ארצי ,כלולים במחקר אחר שבוצע במסגרת המכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] .[21בפרק זה נסקרות שיטות הבנייה העיקריות שהיו נהוגות בישראל בתקופות שונות .כמו כן ,נסקרת התפתחות במשך הזמן של החקיקה והתקינה הישימה לבנייני מגורים בישראל ,לרבות עמידותם הסיסמית והמיגונית. על סמך סקירות וניתוחים אלה נקבעו ערכים ומידות אופייניים עבור בנייני מגורים קיימים ,בתלות במשתנים שונים ,ונקבעו ערכים ישימים וגבולות למשתנים שונים )חוזקי חומרי הבנייה העיקריים, שטח דירה ממוצע בתלות בשנת הבנייה ,וכו'( .לנתוני רקע אלה יש חשיבות רבה בכל הקשור למיון עקרוני ולקטגוריזציה של בנייני מגורים קיימים בישראל ,הנחוץ לצורך הערכת עמידותם הסיסמית ברמה מוניציפאלית ,אזורית וכלל ארצית. נתוני רקע אלה יכולים לשמש בסיס ראשוני טוב להערכת עמידות סיסמית ומידת החומרה החזויה של הנזקים העלולים להיגרם לכל דגם של בניין מגורים נבדק שברשימת הסיווג של בנייני מגורים קיימים שגובשה במסגרת המחקר הנוכחי ,המוצגת בפרק 3להלן ,כתוצאה מחשיפתו לרעידת אדמה 7 בעוצמה מוגדרת .הערכת העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים בישראל אינה כלולה במסגרת המחקר הנוכחי. 2.2התפתחות היסטורית של הבנייה למגורים בישראל 2.2.1כללי בסעיף זה מוצגת סקירה תמציתית של התפתחות הבנייה למגורים בארץ ישראל לפני ואחרי קום המדינה ,המתבססת על מקורות מידע שונים ,למשל ],[33] ,[30] ,[28] ,[28] ,[17] ,[12] ,[10 ,[9 ,[6] ,[5 ] [35וכו' .סקירה זו מציגה את עיקרי הגורמים והאירועים שהשפיעו על התפתחות הבנייה למגורים בישראל בהיבטים שונים )מדיניים ,כלכליים ,חברתיים( ,תוך שימת דגש על עמידות ברעידות אדמה של בנייני מגורים הקיימים כיום ברחבי המדינה. 2.2.2הבנייה למגורים בישראל עד לאחר מלחמת העולם הראשונה עד לאחר מלחמת העולם הראשונה הבנייה בארץ ישראל הושפעה משני סוגי מקורות ,כדלהלן: א .מקורות פנימיים – בנייה עממית עתיקה על פי שיטות הבנייה והחומרים הקיימים בארץ שעברו מדור לדור כתורה שבעל-פה ונבנו על פי טכניקת הבנייה השגורה בידי הבנאים הערביים המקומיים, כגון הבית הערבי המסורתי בגליל ובמקומות אחרים )יפו ,רמלה ,בית גוברין וכו'( )ראו ציורים מס' .(2.1-2.2 ב .מקורות חיצוניים – בנייה שהושפעה מעשייה ארכיטקטונית בארצות ,תרבויות ומסורות אחרות, כגון הבנייה הנבטית בדרום הארץ ,הבנייה הרומאית–הרודיאנית המרשימה ,הבנייה הביזאנטית, הבנייה הצלבנית המפוארת ,הבנייה המוסלמית ,הבנייה הנוצרית שכללה בין היתר בניית כנסיות ומנזרים ,בעיקר במאה ה ,19-והבנייה העותומאנית המאופיינת על ידי בניית קירות אבן עם מילוי אפר מעורב עם סיד ביניים ותקרות עם קורות )עץ או פלדה( שמעליהם לוחות עץ ,או קמרונות )ראו ציור מס' .(2.4בארץ קיימים שרידים רבים של בנייה מסוג זה .דוגמאות אחדות בניינים מסוג זה, הן של בנייני ציבור והן בנייני מגורים מוצגות בצילומים בציורים מס' .2.3-2.6 א( ב( ציור מס' :2.1בית ערבי מסורתי – בית גוברין; א( תכנית וחזית הכניסה לבית, ב( חלל פנימי של הבית 8 ציור מס' :2.2בית ערבי מסורתי – רמלה – המאה ה18- ציור מס' :2.3בית דויטש בעיר העתיקה בירושלים ציור מס' : 2.4בניין אביחיל – ירושלים 1863 9 ציור מס' :2.5בניין מלון – American Colonyירושלים – בנייה מוסלמית – חצית שנייה של המאה ה19- ציור מס' :2.6בית מחניים – ירושלים – בנייה נוצרית – מחצית שנייה של המאה ה19 - עוד לפני תחילת הבנייה היהודית בעת החדשה הוקמו מושבות הטמפלרים במקומות שונים בארץ ישראל במחצית השנייה ובסוף המאה ה) 19-שרונה בתל אביב ,המושבה הגרמנית בחיפה ,ביפו ובבית לחם הגלילית וכו'( .הבניינים שבנו הטמפלרים בארץ ישראל היו דומים לבנייה הכפרית שהייתה מקובלת במולדתם בגרמניה .בניינים אלה מתאפיינים בקיום מרתפים תת-קרקעיים וגגות רעפים משופעים ,המקובלים באירופה ,זאת בניגוד לבנייה המסורתית העתיקה יותר שהייתה קיימת לפי התיישבות הטמפלרים בארץ ישראל )כגון הבית הערבי המסורתי(. דוגמאות אחדות לבניינים שבנו הטמפלרים בארץ ישראל במחצית השנייה של המאה ה 19-מוצגים בציורים מס' .2.7-2.9 10 עוד לפני קום המדינה ,נוצר בארץ הצורך בשיכון לאוכלוסיה הגדלה ,בעקבות גידול האוכלוסייה היהודית החל מאמצע המאה ה .19-הדבר בא לידי ביטוי בייחוד בירושלים ,בה נוצרו שכונות המגורים החדשות הראשונות מחוץ לחומות העיר העתיקה .המאפיין הפיזי של הבתים בשכונות הראשונות מחוץ לחומות העיר העתיקה בירושלים היו הבית החד-משפחתי והבית הטורי השיתופי, הרב-משפחתי .בסוף המאה ה 19-הוקמו גם הבתים הראשונים של המושבות היהודיות החדשות שתוכננו ע"י אדריכלים צרפתיים שהובאו לארץ ע"י הברון רוטשילד .מרבית בנייני המגורים שהוקמו במושבות היהודיות החדשות )ראשון לציון ,זיכרון יעקוב ,פתח תקווה וכו'( היו בניינים בני קומה אחת )ראו ציור מס' (2.10וגם בהם ניכרת ההשפעה האירופית ,בעיקר השימוש בגגות רעפים משופעים .גם בשכונות היהודיות הראשונות מחוץ לחומות העיר העתיקה בירושלים המוזכרות לעיל ניכרות השפעות אדריכליות ממקורות חיצוניים ,בשילוב עם השפעת טכניקת הבנייה הערבית– הירושלמית ,כפי שניתן להתרשם מצילומים בציורים מס' .2.11-2.13 ציור מס' : 2.7בית אוליפנט – המושבה הגרמנית – חיפה – מחצית שנייה של המאה ה19- ציור מס' :2.8בית שומכר – המושבה הגרמנית – חיפה – מחצית שנייה של המאה ה19- 11 ציור מס' :2.9בית הרדג – המושבה הגרמנית – חיפה – מחצית שנייה של המאה ה19- ציור מס' :2.10ראשון לציון בסוף המאה ה19- ציור מס' :2.11בית "דוד" -בנייה יהודית מחוץ לחומות העיר העתיקה בירושלים- מחצית שנייה של המאה ה19- 12 ציור מס' :2.12משכנות שאננים -בנייה יהודית מחוץ לחומות העיר העתיקה בירושלים- מחצית שנייה של המאה ה19- ציור מס' :2.13רחוב ריבלין -בנייה יהודית מחוץ לחומות העיר העתיקה בירושלים- מחצית שנייה של המאה ה 19-ותחילת המאה ה20- יש לציין כי במקורות ההשפעה שנסקרו לעיל לא היה מקום לתכן הנדסי כפי שהוא מוכר כיום והבנייה נעשתה עפ"י המסורת .למרות זאת ,כבר בעת העתיקה ובימי הביניים ,וכמובן גם במאה ה ,19-המגבלות של החומרים הטבעיים ששימשו כחומרי בנייה )אבן מסוגים שונים בתלות במיקום גיאוגרפי של הבניין – אבן גיר ,דולומיט ,אבן חול-כורכר ,בזלת; עץ וכו'( ,והיסטוריית רעידות האדמה התכופות יחסית בארץ ישראל ,שחלקן היה הרסני מאוד )למשל רעידת אדמה ב 1837 שהחריבה את צפת וגרמה לאלפי נפגעים והרוגים( לא הותירו ברירה לבנאים המקומיים ,אלא לנקוט בעקרונות הנדסיים פשוטים ,כגון שימוש בעקרון הקשת ,הבא לידי ביטוי בבניית כיפות וקמרונות לצורך להעברת עומסי כבידה אנכיים ועומסים אופקיים בעיקר בלחיצה ובבנייה נמוכה וצמודת קרקע ,אשר מתאימה לאופי הבנייה בישובים כפריים ובעיירות .בניינים נמוכים צמודי קרקע מתאפיינים בהטרחה אופקית מוגבלת יחסית .בהקשר לבנייני מגורים מהתקופות הנ"ל יש לציין שהם אינם שלודים ,אלא מושתתים על שימוש בקירות בני נושאים מסוגים שונים ,עבים 13 יחסית ,כמפורט לעיל )בעיקר מבלוקי אבן מסוגים שונים ו/או מלבנים – לבני סיליקט או חמר( והם אינם כוללים תקרות/גגות היכולים לתפקד כדיאפרגמות אופקיות קשיחות .בנוסף לכל אלה, במקרים רבים מדובר על בניינים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ולעתים גם בתנוחה אנכית )למעט בנייני המגורים הראשונים שנבנו במושבות היהודיות הראשונות בסוף המאה ה ,(19-בעיקר במקרים בהם מדובר על בנייני קומות הממוקמים באזורים הרריים )ירושלים ,חיפה ,צפת ,נצרת, טבריה וכו'( .קיימים שרידים לא מעטים של בניינים מסוגים אלה במרכזי הערים הותיקות בישראל )ירושלים ,יפו ,רמלה ,חיפה ,צפת ,נצרת ,טבריה וכו'( ובאתרי חורבות רבים הפזורים בכל רחבי הארץ ,אך היא איננה מהווה צורת בנייה נפוצה כיום ,לא בערים ואף לא בכפרים הערביים. יחד עם זאת יש לציין שכיום קיימת מודעות רבה לשימור בניינים עתיקים ,כך שהבניינים הקיימים מתקופות בנייה אלה אינם נהרסים לרוב ,אלא עוברים בהדרגה תהליכי שימור וחידוש ,על מנת להשמיש אותם לצורכי שימוש המקובלים כיום .הדבר מחייב כמובן התייחסות גם להבטחת עמידותם הסיסמית ,תוך התחשבות במידע עדכני בנדון .בהקשר זה יש לציין שרבים מבנייני מגורים אלה עברו במהלך השנים מאז הקמתם שינויים רבים ,הכוללים ,בין היתר ,הרחבות בתנוחה אופקית ו/או תוספות של קומות ,אשר נבנו לעתים קרובות בשיטות בנייה שונות מהשיטות המקוריות ששימשו לבנייתם .הדבר גורם לקושי רב בסיווג בניינים אלה לקבוצות סיווג ברורות ומוגדרות היטב .יחד עם זאת יש להתחשב במצבם הנוכחי של בניינים אלה בהקשר להערכת עמידותם הסיסמית. בשני העשורים הראשונים של המאה ה 20-חלו התפתחויות שונות שהשפיעו על הבנייה בארץ ישראל בכלל ,ועל הבנייה למגורים בפרט .בין התפתחויות אלה ניתן למנות את פעילות התנועה הציונית וגלי העלייה הראשונים מצד אחד והתפתחויות בטכנולוגיות הבנייה ,במיוחד תחילת השימוש בבטון ,בטון מזוין ופרופילי פלדה מצד שני .בנוסף להרחבת הבנייה מחוץ לחומות העיר העתיקה בירושלים והקמת המושבים והקיבוצים ,החלה בנייה עירונית יהודית בהיקפים נרחבים במקומות שונים ברחבי ארץ ישראל )חיפה ,הקמת שכונת אחוזת בית שהייתה הבסיס לתל אביב וכו'(. אופי הבנייה בתקופה זו היה אקלקטי ברובו והוא שילב סגנונות שונים ,מזרחיים ומערביים גם יחד. במקום השימוש בקירות בני נושאים עבים למדי מבלוקי אבן שהיו מקובלים עד אז ,החל השימוש בבניית קירות נושאים המשלבים אבן ובטון או בטון דבש )בדרך כלל בלתי מזוין( במעטפות חיצוניות של בניינים וקירות נושאים פנימיים מבטון או בטון דבש .קירות נושאים אלה היו דקים יותר במידה ניכרת מקירות הנושאים המסורתיים המוזכרים לעיל .השימוש בקורות פלדה לצורך ביצוע תקרות ,יחד עם חומרי מילוי שונים ביניהן ,כגון לבני חמר ,בטון ,פח גלי וכו' )ראו ציורים מס' ,(2.14-2.15ובהמשך גם שימוש בתקרות בטון מזוין מקשיות ,אפשר להגדיל את המפתחים של התקרות בבניינים אלה .דוגמאות אחדות לבנייני מגורים מהסוג הנדון מוצגות בצילומים שבצירים מס' .(2.16-2.17 14 ציור מס' :2.14תקרות מפרופילי פלדה וקשתות מלבני חרס קלויים או בלוקי בטון ציור מס' :2.15תקרות מפרופילי פלדה וקשתות מבטון בלתי מזוין יצוק באתר ציור מס' :2.16בניין "הפגודה" – רח' מונטיפיורי ,תל אביב 15 ציור מס' :2.17בניין "האונייה" – רח' אלנבי ,תל אביב 2.2.3 תחילת הבנייה המודרנית למגורים בארץ ישראל לאחר מלחמת העולם הראשונה ,ארץ ישראל הייתה תחת שלטון המנדט הבריטי .גל עלייה של כ- 120,000איש שהגיע לארץ ישראל לאחר מלחמת העולם הראשונה ,במסגרת העלייה השלישית ) ,(1919-1923יצר את הצורך בבניית שיכוני מגורים לאוכלוסייה העירונית המגיעה לארץ ולא מוצאת מקום מגורים מספק בבתים הישנים בישובים הותיקים .דגם שכונת מגורים בשנות ה20- של המאה ה 20-כלל חלוקה של מגרשים בסגנון ערי הגנים שהוקמו באירופה ,עם הגבלות על גובה הבניין ,לרוב עד שתי קומות ,וכן הגבלות על אחוזי הבנייה והמרווחים שבין הבניין לגבולות המגרש. בין השכונות שהוקמו בתקופה זו ניתן לציין את רחביה ,בית הכרם ורוממה בירושלים ,הדר הכרמל בחיפה ,ושכונות ברמת גן ,בני ברק ,הרצלייה ונתניה .הבתים בשכונות אלה נבנו בד"כ כצמודי קרקע ולא ניכרה בהם בדרך כלל השפעת האדריכלות המודרנית ,כמפורט להלן .עקב האיסורים על טיפול בבנייה ברמת הרשויות שהטילו הבריטים ובלחץ הפועלים ומחוסרי הדיור ,החלו התארגנויות עצמאיות לבניית שיכוני פועלים ,אך בהיקפים לא גדולים .בשנת 1922קמה ליד תל אביב שכונת בורוכוב –שכונת הפועלים הראשונה שכללה בשלב הראשון 22בתים חד קומתיים בודדים ,כל אחד על מגרש בשטח של 2.5דונם .שכונה זו היוותה דגם לשכונות פועלים דומות שנבנו מאוחר יותר במקומות שונים ברחבי הארץ בשנות ה 30-של המאה ה.20- תקופות גידול האוכלוסייה המהיר היו מלוות לרוב במצוקה קשה בתחום הדיור ,שנוצלה על ידי משקיעים פרטיים אשר השכילו לנצל את המחיר הנוח של חומרי הבנייה וכוח האדם .כתוצאה מכך הוקמו שכונות שנבנו באיכות ירודה ,צפופה ובלתי מתוכננת ,כמו למשל שכונת נורדיה ,שכונת הבולגרים וצריפי פלורנטין בת"א .בצד אלה קמו גם שכונות ברמה סבירה ,כמו אלה שהוקמו ע"י המרכז לשכונות עובדים שנוסד ב 1927 -והפך מאוחר יותר לחברת שיכון שהיוותה גורם מרכזי בפעולות השיכון עד הקמת המדינה וגם לאחריה. ההשפעה הניכרת ביותר על אופי מרבית המכריע של בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל נובעת משתי התפתחויות משמעותיות שהתרחשו במקביל בשלושת העשורים הראשונים של המאה ה,20- כדלהלן: 16 א .השימוש בבטון המזוין הבטון המזוין נכנס בהדרגה לשימוש הולך וגובר החל מתחילת המאה ה .20-תוספת מוטות פלדת הזיון לבטון אפשרה לקבל מאמצי מתיחה ולשפר בכך את התנהגות הבטון אשר נחות ביכולתו לשאת כוחות מתיחה .הדבר אפשר לבצע רכיבי גישור וקירוי אופקיים מבטון מזוין בעלי במפתחים גדולים יחסית ,הנשענים על עמודי בטון מזוין בחתך קטן יחסית .הנוחות בשימוש בבטון המזוין הסירה רבות ממגבלות החומרים המסורתיים שהיו בשימוש עד תחילת המאה ה ,20-אשר הכתיבו שימוש בעקרונות בנייה פשוטים ואפשרו בנייה בגובה מוגבל בלבד ,כמפורט בסעיף 2.2.2לעיל. בנוסף לכל אלה ,השימוש בבטון מזוין אפשר יציקת אלמנטים בצורות גיאומטריות שונות ומגוונות, דבר שבא לידי ביטוי בגמישות אדריכלית רבה. ב .התנועה המודרנית באדריכלות ראשיתה של התנועה המודרנית באדריכלות היא בעשורים הראשונים של המאה ה .20-הרעיון היה ניתוק מצורות העבר והזנה מזרמים של אומנויות פלסטיות וכן רצון למהפכה בכל תחומי החיים. בתקופה זו ניתן דגש על עיצוב פנימי פונקציונאלי וחזיתות מופשטות ללא קישוטים .עקרונות אלה יושמו בכל סוגי הבנייה ,הן הבנייה הציבורית והן בבנייני מגורים .השימוש בבטון המזוין ,שהפך בהדרגה נפוץ מאוד ,עודד וזירז את יישום עקרונות האדריכלות המודרנית המאופיינת ,בין היתר, על ידי: בניית בנייני קומות בעלי מספר קומות רב יותר מאשר בבנייה המסורתית המוזכרת לעיל; בנייה על עמודים ,הבאה לידי ביטוי על ידי ניתוק קומת המגורים מן הרחוב; בניית גגות שטוחים לשימוש כגן/מרפסת; יצירת חללים פנימיים גדולים כתוצאה משימוש בשלד בטון מזוין וביטול תפקידו הקונסטרוקטיבי של קיר הבני הנושא עומסי כבידה; חזית חופשית המאופיינת בקיר מעטפת ופתחי חלונות לכל אורכם של החזיות הבניינים, המאירים באופן שווה את החלל הפנימי; שימוש נרחב בא-סימטריה ואי-רגולאריות במקום הסימטריה הקלאסית )בניינים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ו/או תנוחה אנכית(; השפעת האדריכלות המודרנית בארץ באה לידי ביטוי בעיקר בערים הגדולות ובראשן תל אביב )ראו צילום בציור מס' .(2.18 17 ציור מס' :2.18רחוב אופייני בתל אביב – שנות ה 30 -של המאה ה[67] 20 - בראשית שנות ה 30-של המאה ה 20-החלה בארץ תקופה של גאות בעלייה עירונית )העלייה החמישית ,(1933 -שגברה מאוד לקראת סוף העשור .מן הראוי לציין שבגל עליה זה הגיעו לארץ גם אדריכלים רבים ,ביניהם אדריכלים בוגרי Bauhausשהשפיעו במידה ניכרת על התפתחות הבנייה המודרנית בארץ .דוגמאות אחדות של בנייני מגורים שנבנו בתקופה זו ,המיישמים את עקרונות הבנייה המודרנית המוזכרות לעיל ,כולם או מקצתם ,מוצגות בצילומים שבציורים מס' .2.19-2.23 הגאות בעלייה העירונית המוזכרת לעיל יצרה צורך בבנייה למגורים בהיקפים גדולים .בתקופה זו הוחל בבניית בנייני מגורים בעלי מספר קומות )לרוב 3-4קומות( ,כאשר קומות המגורים ממוקמות מעל קומת הכניסה/קומת עמודים פתוחה )ראו צילום בציור מס' .(2.19בחלק מבנייני המגורים שנבנו בשנות ה 30-של המאה ה 20-בתל אביב ,בחיפה ובערים נוספות ברחבי הארץ שימשה קומת הכניסה לבניין למטרות מסחר והקומות שמעל קומת הכניסה למטרות מגורים )ראו צילום בציור מס' .(2.23 האידיאל של הנפת בתים באוויר נמוג חלקית בסוף שנות ה 30-ותחילת שנות ה 40-של המאה ה,20- כאשר עיריית תל אביב אישרה לבנות דירות קטנות בקומות העמודים ,ובתקופת מלחמת העולם השנייה ומלחמת השחרור )ולאחר מכן גם בתקופת מלחמת סיני( ,כאשר בחלק מהקומות הכניסה הפתוחות נבנו קירות מגן ליצירת מחסות בפני הפגזות והפצצות .למרות זאת ,בצפון תל אביב הישנה ובשיכוני העולים שהוקמו בכל רחבי בארץ נשארה הבנייה על עמודים מאפיין עיקרי לעשרות השנים הבאות .הרעיון להעמיד בתים על עמודים התאים מבחינות מסוימות לתנאי הארץ .באקלים הים תיכוני החם אפשר הדבר זרימת אוויר חופשית מתחת וסביב לבניין ותרם בכך לאקלומו )בתקופה זו עדיין לא היה שימוש מיזוג אוויר בבניינים( .כמו כן ,התפנה שטח המגרש למטרות משותפות של הדיירים– גינון ,משטחי נוי ומנוחה וכו' .מאידך גיסא ,הצבת הבניינים על קומות עמודים הייתה בין הגורמים להיווצרות בעיית עמידות סיסמית של בניינים אלה. 18 ציור מס' :2.19בית-אנגל -הבית הראשון על עמודים בתל אביב; אדריכל זאב רכטר ][31 ציור מס' :2.20בית תלי – תל אביב ,אדר' כרמי וברק[67] 1936 , ציור מס' :2.21בית פלצמן – תל אביב ,אדר' פרידמן את פרידמן[67] 1934-35 , 19 ציור מס' :2.22בית הלפרין -תל אביב ,אדר' ברקאי[67] 1935-35 , ציור מס' :2.23בית פורדאוס – תל אביב ,אדר' קראסיק[67] 1934 , בשנות ה 30-של המאה ה 20-חברת שיכון בנתה למעלה מ 3,000 -יחידות דיור ,בעיקר ב"ערי פועלים" ,כמו קריית חיים ,קריית עבודה )חולון( ,קריית עמל )ליד טבעון( וכו' ,אך גם בערים הגדולות .היקף בנייה זה פתר רק כ 5% -מכלל היקף הצריכה למגורים בעשור זה ,אך חשיבותו בייסוד צורת השיכון הציבורי. טיפוסי הבתים/הדירות בשכונות אלה היו לרוב משני סוגים: א .שכונות פועלים – בתים בודדים במאפיינים של שכונת בורוכוב המוזכרת לעיל. 20 ב .מעונות עובדים – שיכונים שיתופיים שכללו בניינים משותפים בני 2-3קומות בלב הערים או בשוליהן. בהקשר זה מן הראוי לציין שהמונח "שיכון" ,כפי שמוכר היום ,מתייחס למפעל להענקת דיור קבע בסיסי לאלפי/מאות אלפי עולים חדשים וותיקים ,והשימוש הנרחב בו החל בשנות המדינה הראשונות )אפרת .([6] ,2004 ,חלק מהבניינים שנבנו בשכונות המאוזכרות לעיל מהוות למעשה את ה"שיכונים" הראשונים שהוקמו בארץ עוד לפני קום המדינה .ניתן להגדיר את השיכון הציבורי כקבוצת יחידות דיור המוקמות ע"י גוף או מוסד ציבורי/ממשלתי ,אשר רואה מחובתו לדאוג לדיור מתאים לקבוצת אכלוסיה מסוימת. מעונות העובדים נתנו הזדמנות מיוחדת לארכיטקטים לשלב את השקפת הפשטות של הסגנון המודרני שהגיע לארץ ,בעיצובם הפנימי והסביבתי של בניינים מטיפוס חדש זה ,בהם יושמו המאפיינים האדריכליים המודרניים שהוזכרו לעיל ,כמו קומת העמודים הפתוחה במלואה או באופן חלקי .דוגמאות אחדות של בניינים ששימשו כמעונות עובדים – שיכונים מוצגות בצילומים שבציורים מס' .2.24-2.26ניתן להסיק שדגמים מסוימים של בניינים אלה ,שנבנו בסגנון המודרני הושפעו לא רק ממקורות חיצוניים ,כמפורט לעיל ,אלא לעיתים הם אף הועתקו לארץ מארצות המקור באירופה )גרמניה ,אוסטריה ,צרפת ואנגליה( ] .[10המערכת המבנית של טיפוסי בניינים אלה אינה מהווה בד"כ בעיה מבחינת עמידות הסיסמית בארצות המוצא שהוזכרו לעיל ,המתאפיינות ברמת פעילות סיסמית נמוכה .מנקודת מבטנו כיום ,לאחר שברשותנו ידע רב שנצבר מאז בנושא העמידות הסיסמית של מבנים ,ניתן לקבוע כי חלק מטיפוסי הבניינים שיובאו אז מן הניכר ,כמו אלה שנבנו על גבי קומות עמודים פתוחות )ראו צילומים בציורים מס' ,(2.24 ,2.20 ,2.19אינם מאופיינים במערכת מבנית המתאימה לארצות בעלות רמת פעילות סיסמית בינונית ומעלה ,כמו ישראל .יש לציין כי עובדה זו לא הייתה ידועה במועד בניית בניינים אלה לאדריכלים ולמהנדסים הישראליים .מפאת חוסר ידיעה זה הם לא לקחו בעיה זו בחשבון. ציור מס' :2.24מעונות הוד –אב טיפוס לשיכון ,תל אביב ,אדר' אריה שרון[31] ,1936 , 21 ציור מס' :2.25מעונות עובדים – שד' בן גוריון ,תל אביב ,אדר' נויפלד-דיקר-רובין-שרון[67] 1934-35 , ציור מס' :2.26מעונות עובדים – רח' פרישמן ,תל אביב ,אדר' שרון[67] 1934-36 , 2.2.4הבנייה למגורים בישראל לאחר מלחמת העולם השנייה ולאחר הקמת המדינה מלחמת העולם השנייה הביאה לשיתוק כמעט מוחלט של כל הפעילות הכלכלית במחצית הראשונה של שנות ה 40-של המאה ה .20-רק עם בוא הגלים של פליטי השואה מאירופה לאחר מלחמת העולם השנייה ,בין השנים 1945-1948התחדשה פעילות הבנייה ביתר שאת ,לאחר שזמן ההפוגה נוצל אצל הגורמים המקצועיים ללימוד לקחים מהבנייה בעשרים השנים הקודמות. בתקופה 1945-1948נבנו כ 8,000-יחידות דיור של שיכון ציבורי שהיוו כ 44% -מכלל יחידות הדיור שנבנו באותו זמן ,וזאת באמצעות חברות ציבוריות ממשלתיות ,עירוניות ואחרות ,כגון עזרה וביצרון בתל אביב ,רסקו ,החברה לשיכון עממי והמחלקה הטכנית של הסוכנות היהודית .בתקופה זו של הרחבת הפעילות בתחום השיכון ביסס דגם הבית המשותף בן 3-4קומות" ,השיכון הישראלי הטיפוסי" ,את מעמדו והוא היווה את הרוב המכריע של פתרונות הדיור לאחר הקמת המדינה ,עד מחצית שנות ה 80-של המאה ה.20- 22 ההכרזה על הקמת מדינת ישראל היוותה נקודת מפנה אמיתית בהיבט החברתי ,הכלכלי וההתיישבותי בארץ .האחריות הממלכתית לתכנון השיכון הציבורי ולבנייתו התמסדה ב ,1949 -עם הקמתו של אגף השיכון במשרד העבודה ,שעסק בעיקר בפתרונות מערכתיים לבעיית אכלוסם של העולים החדשים .אילוצי הזמן והתקציב הכתיבו חזרה על טיפוסי דירות ,כך שלמעשה מרבית בנייני המגורים נבנו עד תחילת שנות ה 60-של המאה ה 20-כשיכונים הומוגניים ,כלומר מורכבים מדירות בגודל אחיד ,בשנים הראשונות לאחר הקמת המדינה – שני חדרים ובשנים מאוחרות יותר – שלושה עד ארבעה חדרים בדרך כלל .עלויות הבנייה צומצמו ,בין היתר על ידי הגבלת שטחי הדירות והגבלת גובהן ,הגבלת מספר הקומות של הבניין ללא יותר מאשר 5קומות ) 4קומות מגורים מעל קומת כניסה/קומת עמודים( על מנת להימנע מצורך בהתקנת מעליות ,כמו גם על ידי הקטנת השטח של הקירות החיצוניים של הבניינים ,זאת באמצעות בניית מבנים טוריים ארוכים, בהם שטח הקירות החיצוניים למ"ר של יחידת דיור הינו קטן יותר מאשר במקרה של בניית מספר בניינים טוריים קצרים יותר .דוגמאות אחדות של בנייני מגורים שנבנו בתקופה זו מוצגות בצילומים שבציורים .2.27-2.28 תוך 3שנים לאחר הקמת המדינה הוכפלה האוכלוסייה היהודית בישראל מ 700,000 -איש ב1948 - ל 1,400,000 -איש ב .1951 -המדינה הצעירה נטלה על עצמה לספק קורת גג לכל גלי העולים והפליטים בצורה בלתי סלקטיבית .כך נוצר עוד לפני בניית המעברות )שלא יפורטו במסגרת זו עקב ארעיותם( ,הצורך לנצל לאכלוס כל מחנה צבא בריטי ובניין ערבי נטוש ,אפילו אם הם במצב פיזי ירוד וללא מערכת מבנית המתאימה לרמת פעילות סיסמית בינונית ומעלה ,כמו זו הקיימת בארץ. לשם דוגמא ניתן להזכיר את שכונת ואדי-סאליב בחיפה שבניניו נבדקו עוד בשנת 1949ונמצאו לא ראויים למגורים ,אולם עקב מצוקת הדיור החריפה אוכלסו הבתים הנטושים )ולמעשה חלקם מאוכלס עד עצם היום הזה(. בתחילת שנת 1952הואט זרם העולים והממשלה החלה לעבד מדיניות של קליטת אוכלוסיית העולים בחבלי ארץ מבודדים ורחוקים מהמרכז ,תוך ניצול הקרקעות הזולות המצויות בבעלות המדינה באזורים אלה .ההקמה של עיירות הפיתוח פתרה עבור השלטון המרכזי בעיה כפולה של חיסול המעברות והדיור הארעי ושל הפיזור הגיאוגרפי של האוכלוסייה ,העונה על הבעיות הביטחוניות של המדינה החדשה .במשך העשור הבא תוכננו והוקמו כ 20-ערי פיתוח חדשות ברחבי המדינה ,על טהרת הבנייה הציבורית .הצורך של כ 85% -מן העולים באותה תקופה בקבלת עזרה בדיור ,אפשר לממשלה לכוונם לערים אלה ללא התנגדות .ריכוז אוכלוסיה בעלת רמת השכלה ויכולת כלכלית נמוכות ,יחסית לאכלוסיה שבערים הגדולות ,ללא דאגה להקמת תשתיות תעסוקתית מתאימות ,גרמו לכך שחלק ניכר מעיירות אלה כולל גם כיום שכונות מצוקה. בתחילה תכנן משרד השיכון את הבנייה הציבורית לבדו ורק עקב הלחץ הנובע מעומס העבודה המרובה הוציא את התכנון למתכננים חיצוניים ,תוך מתן הנחיות ופיקוח גם על התכנון .עם צמצום העלייה ,נותר מלאי מספיק של תוכניות לשיכוני העולים ,והיחידה לתכנון סטנדרטים והדרכה במשרד השיכון התפנתה לטפל גם בתכנון טיפוסי דירות למפעל החיסכון לבנייה לזוגות צעירים, כמו גם לפינוי שכונות העוני. קרוב למחצית הדירות שנבנו במדינת ישראל )עד שנת (1987נבנו ביוזמה ציבורית ורובן היו בבעלות משרד השיכון ,ששימש גם כגוף משכיר וגם כגוף מתחזק ,באמצעות חברות ממשלתיות כלליות, 23 כעמידר או עמיגור ,ומספר חברות עירוניות )פרזות בירושלים ,שקמונה בחיפה ,חלמיש בתל אביב, ועוד שתי חברות אחת בפתח תקווה ואחת בלוד-רמלה(. ציור מס' :2.27חזית קדמית ואחורית בבניין שיכון טיפוסי שנבנה בחיפה בשנת 1965 ציור מס' :2.28בניין מגורים טורי בן 5קומות עם קומת עמודים הכוללת מקלטים עיליים – ערד – שנות ה 60-של המאה ה20- הצירוף של דיירים מעוטי הכנסה ,החסרים מניע לשמר את הדירות שלא בבעלותם ,רמת הדיור הנמוכה שהתפתחה בשל תנאי הפתיחה הנחותים שהוזכרו לעיל ,ההעדפה הנורמטיבית של ההתיישבות החקלאית ופיתוח החדש על פני שימור הישן ,הביאו להזנחת פיתוח השכונות שנבנו בשנות התהוות המדינה וליצירת כ 160-שכונות מצוקה .דיירים בשכונות אלה לא היו מסוגלים 24 לתחזק כראוי את דירותיהם ומצבם הפיזי הכללי של בנייני מגורים אלה הידרדר בעשרות השנים שחלפו מאז הקמתם. בעיה זו אילצה את הממשלה ליזום את פרויקט שיקום השכונות בשלהי שנות ה 70-של המאה ה- .20במסגרת זו טופלו כ 84-שכונות בכל רחבי המדינה .טיפול זה התבטא בעיקר בשיפור חזותם החיצונית של הבניינים והסביבה שלהם ,אך הפרויקט לא נוצל לטיפול יסודי ברכיבי השלד של בנייני השכונות הנדונות ,לא כל שכן לבחינת עמידותם הסיסמית ,זאת למרות העובדה שבתקופה זו כבר היה קיים בישראל תקן ת"י .(1975) 413העברת מרכז הכובד לסיוע בעזרת משכנתאות אפשרה לזכאים לרכוש דירות גם מהיצע הבנייה הפרטית וכיום נותר רק כ 10% -ממלאי הדיור של ישראל בניהול ציבורי ,אם כי הבעיות בבנייני השיכונים הקיימים ,מבחינת רמת הקיים המבני שלהם ועמידותם הסיסמית נותרו לרוב בעינם. השינוי באופן הסיוע הממשלתי ,מייזום בנייה ציבורית למתן משכנתאות לזכאים ,ומספר תהליכים נוספים שהתרחשו במקביל :המיתון של אמצע שנות ה 60-של המאה ה ,20-העברת האחריות על השיכון הציבורי ממשרד השיכון לחברות משכנות ,הקטנת זרם העולים והצורך בשיפור תנאי מגורים לפי טעם אישי )פרויקט "בנה-ביתך"( ,הביאו לירידה משמעותית בהיקף הבנייה הציבורית )למעט בתקופת העלייה המסיבית מארצות חבר המדינות בשנים .(1991-2 שינוי במאפייני המבנים בבנייה למגורים התרחש החל מתחילת שנות ה 60-של המאה ה,20- כתוצאה מתחילת תיעוש הבנייה והקמת המפעלים הראשונים לייצור רכיבים טרומים שאפשרו תחילת היישום של בנייני מגורים טרומים .במקרים רבים בנייני מגורים טרומים שנבנו בתקופה זו כוללים קומת כניסה/קומת עמודים קונוונציונלית ורק קומות המגורים הינן טרומות )ראו צילום בציור מס' .(2.29שינוי מהותי נוסף התרחש בתקופה זו ,לאחר כניסתן לתוקף של חוק ההתגוננות האזרחית ותקנות ההתגוננות האזרחית ] [59] ,[18והחובה להתקין בבניינים מקלט וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים מבטון מזוין. החל מאמצע שנות ה 60-של המאה ה 20-ובמיוחד לאחר מלחמת ששת הימים ,שהביאה ,בין היתר, לסיום תקופת המיתון של אמצע שנות ה 60-של המאה ה ,20-הוחל בהדרגה גם בבניית בנייני מגורים רבי קומות ,בני 12 ,8ואף 16קומות ,ושל בניינים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ו/או אנכית ,זאת בנוסף להמשך הבנייה של בנייני השיכון הסטנדרטיים בני מספר קומות מוגבל כפי שהיה מקובל מאז הקמת המדינה )בניינים בני 3-5קומות( .בנייני מגורים רבי קומות שנבנו בתקופה זו כוללים לרוב חדר מדרגות מחוזק או ביטחוני מבטון מזוין ולעתים גם פירים של חדרי ביטחון, אף הם מבטון מזוין .כמו כן ,התפשט בתקופה זו השימוש בבנייני מגורים מדורגים שנבנו באזורים הרריים ,כגון ירושלים ,חיפה ,צפת ,נצרת עילית וכו' .דוגמאות אחדות של בנייני מגורים מהסוגים המוזכרים לעיל ,קונוונציונליים וטרומים גם יחד ,מוצגים בצילומים שבציורים מס' .2.29-2.32 בנוסף למגמה של הרחבת השימוש בבנייני מגורים רבי קומות ,כמוזכר לעיל ,הוחל בסוף שנות ה70- של המאה ה 20-גם בבנייה רחבת היקף של בנייני מגורים פרטיים ,צמודי קרקע ,בני 1-2קומות, אשר נבנו ,בין היתר ,במסגרת פרויקטים של "בנה ביתך" ,במיוחד באזורי אכלוס מועדפים ,כגון הגליל והנגב .בשני העשורים האחרונים של המאה ה 20-הוקמו ישובים קהילתיים רבים במסגרת פרויקטים של "בנה ביתך" .מגמה זו ,אם כי בהיקף מצומצם יותר ,נמשכת עד לימים אלה ,בין היתר במסגרת פרויקטי התחדשות והרחבה של קיבוצים ותיקים. 25 ציור מס' :2.29בניין מגורים טורי קונוונציונלי בין 9קומות – חיפה ,סוף שנות ה 60-של המאה ה20- ציור מס' :2.30בנייני מגורים טרומים הכוללים קומת כניסה/קומת עמודים קונוונציונלית עם מקלטים – עכו ,סוף שנות ה 60-של המאה ה20- 26 ציור מס' :2.31בניין מגורים רב קומות עם קומת עמודים הכוללת מקלט – באר שבע, שנות ה 70-של המאה ה[27] 20- ציור מס' :2.32בנייני מגורים מדורגים – צפת ,שנות ה 70-של המאה ה[27] 20- בשנת 1992נוספו לתקנות ההתגוננות האזרחית ] [61הנחיות בדבר בניית מרחבים מוגנים שחייבו למעשה יצירת פירי מרחבים מוגנים מבטון מזוין בבנייני קומות .המקלטים העיליים הממוקמים בקומות הכניסה לבנייני מגורים וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים מהווים בדרך כלל את רכיבי ההקשחה העיקריים בבנייני מגורים הקיימים כיום בישראל ,שנבנו החל מאמצע שנות ה 60-של המאה ה 20-ועד תחילת שנות ה 90-של המאה ה .20-לעומת זאת ,פירי מרחבים מוגנים וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים מהווים בדרך כלל את רכיבי ההקשחה העיקריים של בנייני מגורים הקיימים בישראל שנבנו החל מתחילת שנות ה 90-של המאה ה) 20-לאחר מלחמת המפרץ הראשונה(. החל משנות ה 90-של המאה ה 20-הוחל בישראל גם בבניית בנייני מגורים עתירי גובה בני 30 ,20 ואף 40קומות .מגמה זו של בניית בנייני מגורים עתירי גובה צפויה להתגבר בשנים הקרובות, בעיקר באזורים אורבאניים צפופים ,כגון תל אביב ,ירושלים ,חיפה ,וכו' .דוגמא של בנייני מגורים עתירי גובה שנבנו בשנים האחרונות בישראל מוצגת בצילום שבציור מס' .2.33בטבלה 2.1להלן מסוכמת התפתחות הבנייה למגורים בישראל בהתאם מאפיינים האדריכליים העיקריים של בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל. 27 טבלה : 2.1התפתחות הבנייה למגורים בישראל בהתאם למאפיינים אדריכליים בסיסיים ][21 סוג המבנה בנייני מגורים שנבנו עד סוף מלחמת העולם הראשונה בנייני מגורים בשיכונים/שכונות מגורים צמודי קרקע בנייני מגורים בשכונות פועלים בנייני מגורים על גבי קומות עמודים מעונות עובדים "השיכון הישראלי הטיפוסי" שיכונים הומוגניים בנייה ציבורית בנייני מגורים הכוללים מקלטים וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים מבטון מזוין בנייני מגורים פרטיים צמודי קרקע ,בני 1-2קומות הכוללים מקלט או מרחב מוגן בנייני מגורים הכוללים מרחבים מוגנים וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים מבטון מזוין בנייני מגורים עתירי גובה הכוללים מרחבים מוגנים וחדרי מדרגות ביטחוניים מבטון מזוין תיאור בניינים נמוכים בני קומה אחת או שתיים במרבית המקרים שנבנו לרוב במחצית השנייה של המאה ה 19-ובשני העשורים הראשונים של המאה ה ,20-בשיטות בנייה מסורתיות ,בלתי שלודות ,תוך שימוש בחומרי בנייה זמינים )אבן ועץ( בניינים שניבנו בשנות ה 20-של המאה ה ,20-לרוב בניינים עד שתי קומות ,בירושלים )רחביה ,בית הכרם ,רוממה( ,חיפה )הדר הכרמל( ,רמת גן ,בני ברק ,הרצלייה ,נתניה. בתים חד קומתיים שניבנו בשנות ה 20-וה 30 -של המאה ה20- בתל אביב )שכונת בורוכוב( ושכונות פועלים דומות שניבנו ע"י המרכז לשכונות עובדים )חברת שיכון( בקריית חיים ,חולון, קריית עמל. בניינים שניבנו החל מתחילת שנות ה 30-של המאה ה ,20-בעיקר בתל אביב ובשיכוני העולים שהוקמו בכל רחבי הארץ. בנייני מגורים ,במקרים רבים על גבי קומות עמודים ,שכללו בניינים משותפים בני 2-3קומות וניבנו ע"י המרכז לשכונות עובדים )חברת שיכון( בקריית חיים ,חולון ,קריית עמל. מאופיין בדגם הבית המשותף בן 3-4קומות וניבנה בעיקר לאחר הקמת המדינה .לדוגמא ,בין השנים 1945-1948ניבנו כ8,000- יחידות דיור מסוג זה המהוות 44%מכלל יחידות הדיור שנבנו באותו זמן ע"י חברות ציבוריות ,ממשלתיות ועירוניות ,כגון עזרה וביצרון בתל אביב ,רסקו ,החברה לשיכון עממי והמחלקה הטכנית של הסוכנות היהודית. בנייני מגורים המורכבים מדירות בגודל אחיד ומוגבל, ומאופיינות בשני חדרי מגורים בבניינים שניבנו בשנות המדינה הראשונות ובשלושה עד ארבעה חדרים בשנים המאוחרות יותר. בנייני מגורים המאפיינים בעיקר ערי פיתוח שניבנו בשנות ה60- של המאה ה 20-ביוזמה ציבורית ובבעלות משרד השיכון .בנייה זו מהווה קרוב למחצית מהדירות שנבנו במדינת ישראל עד שנת .1987 בנייני מגורים ,לרבות בניינים רבי קומות ,שניבנו בכל רחבי הארץ ,החל מתחיל שנות ה 60-של המאה ה 20-והפכו לנחלת הכלל לאחר הכנסתם לתוקף של תקנות ההתגוננות האזרחית ] [58בסוף שנות ה 60-של המאה ה.20- בנייני מגורים פרטיים שנבנו החל מסוף שנות ה 70-של המאה ה 20-במסגרת פרויקטים של "בנה ביתך" או כיוזמות של חברות קבלניות ,בעיקר באזורי אכלוס מועדפים בגליל ובנגב. בנייני מגורים ,לרבות בנינים רבי קומות ,שניבנו בכל רחבי הארץ, החל מהכנסתם לתוקף של תקנות ההתגוננות האזרחית המחייבות בניית מרחבים מוגנים ] [60בשנת .1992 בנייני מגורים עתירי גובה ,בני 20-40קומות ואף יותר ,שבבנייתם הוחל מסוף שנות ה 90-של המאה ה 20-באזורים אורבאניים צפופים ,כגון תל אביב ,ירושלים ,חיפה וכו' 28 ציור מס' :2.33בנייני מגורים עתירי גובה – מגדל מנהטן ומגדל – YOOתל אביב 2.3שיטות הבנייה העיקריות שהיו נהוגות בישראל בתקופות שונות בסעיף זה מוצגת סקירה תמציתית של שיטות הבנייה המקובלות בישראל ,עם דגש על בנייני מגורים ,המסתמכת על מקורות מידע שונים ,למשל ] [37] ,[36] ,[29 ,[17 ,[8] ,[1וכו' .סקירת שיטות הבנייה מאפשרת להעריך את היקף השימוש בחומרי בנייה ובמערכות מבניות שונות שהיו נהוגות בתקופות בנייה שונות .להערכה זו משמעות רבה בכל הקשור למיון בנייני מגורים קיימים בישראל, על פי מאפייניהם העיקריים ,הנחוץ לצורך הערכת עמידותם הסיסמית .פירוט יתר של נושאים אלה ניתן למצוא ב.[21] - כפי שצוין בסעיף .2.2לעיל בשלהי התקופה העותומאנית נבנו רוב הבניינים באזורי הארץ השונים מאבן ,בדרך כלל אבן מקומית )אבן גיר ,דולומיט ,אבן חול-כורכר ,בזלת( ,עם קירות חיצוניים כפולים ברוחב של כ 60-100 -ס"מ .בין שתי שכבות האבן החיצוניות נוצקה תערובת של טיט ונתזי אבנים .התקרות נתמכו ע"י קורות עץ שמעליהם הונחו לוחות עץ ,או קורות פלדה )ראו ציורים מס' .(2.13-2.14בבנייה בה בנו בני הדתות השונות בירושלים ,בעיקר בחלק השני של המאה ה19- )הבנייה הרומנטית( ,נעשה שימוש בגגות בעלי קמרונות מצולבים או כיפות .בנייה בשיטות אלה אפשרה בנייה בגובה 1-3קומות בלבד ויצירת חללים פנימיים מצומצמים. בתקופת השלטון הבריטי השימוש במלט ובבטון נעשה לזול ונפוץ ,ונפתחו אפשרויות בנייה חדשות. האבן איבדה את מעמד הבכורה שלה כמרכיב הנדסי עיקרי בבנייה .בנוסף לשימוש בבטון ובבטון מזוין התפתחה גם טכנולוגיית ההובלה וההנפה ,אשר תרמו להגדלת נפחי הבנייה .בנייה בבטון מזוין אפשרה לבנות בתים גבוהים יותר ,אם כי בדרך כלל לא נבנו בניינים בני יותר מ 4 -קומות בתקופה זו )למעט בניינים באזורים הרריים ,בהם לעיתים נבנתה קומת הכניסה במפלס הרחוב וניתן היה לרדת ממנה ולעלות ממנה מספר קומות ללא צורך במעלית(. 29 הטכניקה הנפוצה בתקופה זו כללה הקמת קירות נושאים מלבנים )סיליקט או חמר קלוי( ,בעלי עובי מוגבל יחסית של 20-30ס"מ ,או הקמת שלד של עמודים וקורות מבטון מזוין עם קירות מילוי מסוגים שונים )לבני סיליקט או חמר קלוי או בלוקי בטון חלולים( ,יציקת תקרות מבטון מזוין הנסמכות על קורות בטון מזוין או פרופילי פלדה ,או ישירות על הקירות הנושאים ,ובניית גגות שטוחים במתכונת דומה ,או גגות רעפים על קונסטרוקציה מעץ. בבניינים רבים שנבנו בשנות ה 20-50 -של המאה ה 20-בחיפה ובתל אביב ,נוצלה הזמינות של חול הים והצדפים .אלה ,בתוספת אבנים וכמות מועטה של צמנט יוצרים את בטון ה"דבש" הבלתי מזוין ,אשר שימש כתחליף זול ונרחב לבלוקי בטון ולבני סיליקט ,כרכיב בנייה משני לשלד הבטון המזוין .קירות ה"דבש" שולבו לעיתים כחלק מן המערכת המבנית ,כקירות נושאים וכקירות מסד ותמך באזורים הררים .מן הראוי לציין שקירות "דבש" בלתי מזוינים אלה מקנים קשיחות אופקית רבה לבניינים בהם הם משולבים .יחד עם זאת הם בעלי תסבולת גזירה ומשיכות מוגבלים למדי, דבר הפוגם בעמידות הסיסמית של הבניינים בהם הם משולבים .מן הראוי לציין שהשימוש בבטון "דבש" ,או בבטון בלתי מזוין )או בטון הכולל כמות זיון מזערית שלא על פי דרישות הישימות עבור בטון מזוין( לצורך יציקת קירות נושאים של בנייני מגורים המשיך באזורים המוזכרים לעיל ,אם כי בהיקפים מוגבלים יותר ,גם בשנים מאוחרות יותר ,עד למחצית שנות ה 70-של המאה ה.20- בבתים רבים שניבנו בירושלים מאז אמצע שנות ה 20-של המאה ה 20-ועד קום המדינה ,הקירות עשויים מגב בטון בעובי של כ 20-30 -ס"מ אשר אליו מחוברת שכבת אבן כחיפוי חיצוני בעובי של 10-15ס"מ )שיטת הבנייה הירושלמית(. ההתפתחות בייצור של החומרים ומוצרי הבנייה היוו גורם חשוב בקידום הטכנולוגי של ענף הבנייה בארץ .הבניינים שהוקמו ליישוב העולים לפני ומיד אחרי קום המדינה התבססו בעיקר על שיטות בנייה וחומרי בנייה שהיו נהוגים בשימוש באירופה ולפי הטכניקות שתוארו לעיל .עם התגברות זרם העולים לא ניתן היה כבר להסתפק ביישום הידע הבינלאומי והידע שהיה קיים בארץ בתחום זה, אלא היה צורך בפיתוח שיטות בנייה המתאימות לפתרון הבעיות הספציפיות של הבנייה בארץ ,כגון צרכי אכלוס גדולים בזמן קצר ,מגבלות מימון ,מגבלות בכוח אדם מקצועי ,בעיות יצור חומרי בנייה והתחשבות באקלים שונה מזה האירופאי .שיטת הבנייה ה"קונבנציונאלית" שהתפתחה במרוצת העשור הראשון לאחר הקמת המדינה נתנה מענה לחלק גדול מן התנאים המיוחדים שהוגדרו והפכה לנפוצה ביותר .שיטה זו מבוססת על שלד מבטון מזוין )עמודים ,קורות ותקרות( וקירות מילוי )קירות בני( בין רכיבי השלד הנ"ל. כבר בשלבים הראשונים של ביצוע הבנייה הציבורית למגורים התגבשה ההכרה שצריך לחפש את הפתרון לבנייה ההמונית בתיעוש הבנייה ,זאת כדי להחיש את הביצוע ,לנסות להוזיל את עלויות הבנייה ,ליצור סטנדרטיזציה של החומרים ולשפר את איכות הבנייה .תיעוש הבנייה אשר מבוסס על גורמים אלה אינו קשור לשיטות בנייה מסוימות ולכן אינו מגדיר גבול מוחלט וחד משמעי בין בנייה מתועשת לבנייה קונבנציונאלית .הדבר משאיר מקום לשימוש בשיטות בנייה בעלות דרגות תיעוש שונות .פירוט יתר של שיטות בנייה מתועשות וטרומות שהיה בהן שימוש בבנייה למגורים בישראל בתקופות שונות ,כמפורט בסעיף 2.2לעיל ,מוצג ב.[8] - בשנים שאחרי המיתון ,המוזכר לעיל ,הייתה נסיגה בהיקפי הבנייה הטרומית בישראל ורק באמצע שנות ה 70-של המאה ה 20-חלה התאוששות בענף הבנייה הטרומית .בשנת 1975נצרכו כ300,000 - מ"ק בטון במפעלים הטרומיים ,המהווים כ 7.5%מתוך 4,000,000מ"ק בטון שיוצרו בארץ בסה"כ באותה שנה .בשנת 1976הגיעה היקף הבנייה הטרומית לשיא של כ 14%מכלל הבנייה בשנה זו. 30 בשנים שלאחר מכן חלה נסיגה בהיקף הבנייה הכוללת והמפעלים הטרומיים לא פעלו במלוא יכולת התפוקה שלהם .בחינה של נתונים אלה מובילה למסקנה כי סה"כ היקף הבנייה הטרומית של רכיבי שלד בבנייני המגורים בארבעת העשורים הראשונים לאחר הקמת המדינה היה נמוך מאד ,יחסית להיקפי הבנייה הקונבנציונאלית .בתקופת גל העלייה הגדול מארצות חבר-המדינות בשנים 1991-2 חלה עלייה משמעותית בהיקפי הבנייה הכלליים ,ואיתה גם עלייה בהיקף הייצור של הרכיבים הטרומיים ,אולם בעיקר באלה שאינם שייכים למערכת הנושאת של הבניין .נכון לעשור הראשון של המאה ה 21-השימוש העיקרי ברכיבים טרומיים בישראל הוא לבנייה שלא למגורים )עסקים ,מבנים ציבוריים ותעשייה(. בין הרכיבים הטרומיים העיקרים שניתן ומקובל ליישם בבנייני מגורים ניתן לציין את הרכיבים הבאים: א. .1 .2 .3 ב. .1 תקרות רכיבי תקרות טרומות מקשיות מבטון מזוין – רכיבים אלו הם בדרך כלל בעובי של 13-20ס"מ. רכיבים טרומים אלה הינם בדרך כלל רכיבים מלבניים בגודל חדר )שטח של 10-15מ"ר( הנשענים על קירות נושאים .יצוין כי השימוש בתקרות מסוג זה הולך ומצטמצם בשנים האחרונות. לוחות חלולים דרוכים )לוח"דים( – שימוש בלוחות חלולים דרוכים )לוח"דים( בבנייה למגורים מוגבל למדי .רוחב הלוח"דים הוא ע"פ רוב 1.20 ,0.90או 2.70מ' ואורכם/מפתחם בדרך כלל עד 12מ' ,אם כי קיימים גם לוח"דים באורך/מפתח עד 16מ' .העובי וזיון הדריכה של הלוח"דים נקבעים ע"פ מפתח הרצפה/התקרה ועומס התכן החזוי לפעול עליהם .בדרך כלל )בעיקר בשנים האחרונות( מוסיפים על פני הלוח"דים יציקה משלימה מבטון מזוין בעובי של 5ס"מ .השלמת היציקה מקנה קשיחות גבוהה לתקרה במישורה ,ויעילה יותר ביישום מחברים אנכיים ואופקיים בין רכיבי התקרה הטרומים .ללא השלמת היציקה התקרות הטרומות הנ"ל מאופיינות בקשיחות נמוכה במישורם. רכיבי קרום טרומים– רכיבים אלה עשויים מלוחות דקים מבטון מזוין או בטון דרוך ,בדרך כלל בעובי 7-5ס"מ שעליהם יוצקים באתר הבנייה שכבת בטון מזוין משלימה בעובי מתאים על פי מפתח הגישור של התקרה. קירות קירות חוץ טרומים -רכיבים אלה יכולים לשמש כקיר מסך שאינו נושא או כקיר נושא .רוחב הקירות הוא בד"כ כמידת הרוחב של חדר אחד או שני חדרים .מבחינים בין קירות חד שכבתיים הכוללים שכבת בטון אחת עם גימור חיצוני ,לבין קירות "כריך" )בדרך כלל בעובי כולל של כ 20-ס"מ( ,עם 2שכבות בטון מזוין )פנימית בעובי כ 10 -ס"מ( וביניהן חומר לבידוד תרמי .ברכיבי כריך אלה ,המשמשים כקירות נושאים ,השכבה החיצונית בדרך כלל אינה נושאת ,אלא רק השכבה הפנימית משמשת לכך. על מנת להבטיח את קשיחות הקירות הנושאים נדרשים מישקים אנכיים מיוחדים בין הרכיבים הטרומים של הקיר .שימושם העיקרי של הקירות הטרומים שאינם נושאים הוא לסגירת חללי הבניין ,כאשר בבניינים כאלה המערכת המבנית הנושאת מושתתת בדרך כלל על שימוש בשלד בטון מזוין יצוק באתר ,הכולל בדרך כלל קירות נושאים/קירות הקשחה ו/או מערכת מסגרתית של עמודים וקורות מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר .קיימים גם מקרים בהם יש שילוב כזה או אחר של קירות טרומים נושאים ובלתי נושאים בבניין .מן הראוי לציין, שבגלל קשיחותם הרבה במישורם ,גם קירות טרומים בלתי נושאים מקנים קשיחות אופקית 31 משמעותית למבנה ,גם אם הם לא נועדו מראש לשמש כרכיבי הקשחת הבניין ואינם כוללים פרטי זיון ומחברים המתאימים ליעוד זה. .2קירות פנים טרומים – קירות אלה הם לרוב קירות נושאים בעלי חתך מקשי )עובי של כ15-20- ס"מ( ומשמשים לנשיאת התקרות והקירות שמעליהם ,כמו גם להקשחת הבניין לעמיסה אופקית .המרחקים המקובלים בין קירות נושאים אלה הוא בין 3-6מ' )רוחב חדר(. טבלה 2.2להלן מסכמת ומרכזת באופן כרונולוגי את שיטות הבנייה העיקריות שהיו נהוגות בישראל לאורך השנים ,עם דגש על בנייה למגורים .ניתן להסיק מטבלה 2.2ומהנתונים המוצגים בסעיף 2.2לעיל שמרבית בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל הינם בניינים קונוונציונליים שלודים מבטון מזוין עם קירות בני מבלוקי בטון חלולים או בלוקי איטונג ,עם או בלי קירות הקשחה מבטון מזוין )קירות של מקלטים ,חדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים ,ו/או מרחבים מוגנים דירתיים/קומתיים( .יחד עם זאת ,המאפיינים המבניים של בנייני המגורים הקיימים בישראל ,במיוחד מהיבטים של עמידות הסיסמית שלהם הינם רבים ומגוונים ,דבר המחייב מיונם, תוך התחשבות במאפיינים הישימים השונים ,כמפורט בפרק 3להלן. בנוסף לבנייני מגורים קיימים שנבנו בשיטות בנייה הנפוצות המפורטות לעיל ,קיימים בישראל גם בנייני מגורים נמוכים ,בני קומה אחת או שתי קומות ,הבנויים בשיטות בנייה קלות מתועשות שונות ,כגון בניינים עם שלד מקונסטרוקציית עץ או פלדה ,אשר יובאו לארץ בעיקר בשנות ה 90-של המאה ה ,20-בתקופת העלייה המסיבית מארצות חבר העמים .מספר הבניינים מהסוגים הנדונים אינו גדול ,כך שהם אינם מייצגים למעשה בנייני מגורים רבים הקיימים כיום בישראל .לכן ,אין אליהם התייחסות ספציפית במסגרת המחקר הנוכחי. 32 טבלה :2.2שיטות הבנייה העיקריות שהיו נהוגות בישראל בתקופות שונות תקופה התקופה העותומאנית השלטון הבריטי 1948-1955 1956-1960 1961-1965 1966-1967 1968-1978 1979-2010 תיאור השיטה מתאפיינת בבנייה מאבן בעיקר באזורים עירוניים ,עם קירות חיצוניים כפולים ברוחב גדול ) 60-100ס"מ( .בבניינים שנבנו במאה ה 19-ותחילת המאה ה 20-התקרות נתמכו ע"י קורות עץ או פלדה )רילסים( .בחלק השני של המאה ה 19-נעשה שימוש גם בקמרונות מצולבים או כיפות. שיטות בנייה אלה אפשרו בנייה לגובה של 1-3קומות ויצירת חללים פנימיים מצומצמים. השימוש במלט ובטון הפך נפוץ ואפשר בנייה גבוהה יותר ,אם כי בדרך כלל לא נבנו מבנים מעל 4קומות .טכניקת הבנייה הנפוצה בתקופה זו כללה קירות נושאים מלבנים או בלוקים )סיליקט ,חמר או בטון( ,יציקת תקרות מבטון מזוין הנסמכות על פרופילי פלדה או ישירות על גבי הקירות הנושאים ובניית גגות רעפים הנשענים על קונסטרוקציית עץ. באזורים הקרובים לים )חיפה ,תל אביב( נעשה שימוש בבטון "דבש" בלתי מזוין לבניית קירות נושאים ,אשר שימש כתחליף לבלוקים ולסיליקט ,ואילו באזור ירושלים נעשה שימוש בקירות מבטון בעובי של 20-30ס"מ מחופים בשכבת אבן בעובי של 10-15ס"מ. בתקופה זו המשיכו בשימוש בשיטות בנייה מהתקופה העותומאנית והשלטון הבריטי ,אולם ניכר גם שימוש בבלוקי בטון חלולים באיכות נמוכה .בבניינים שלודים מבטון מזוין שהוקמו בתקופה זו נעשה שימוש בשיטת היציקה בתבניות סטנדרטיות של קירות ועמודים .כמו כן ,נבנו בתי עץ ונעשו ניסיונות בבנייה מאבני גביל ובלבני אדמה טבעיות שלא צלחו .בתקופה זו נעשה שימוש גם באלמנטים טרומיים שכללו ,בין היתר ,תקרה טרומית בשיטת "סיפונה" )בלוקים טרפזיים חלולים מבטון וביניהם צלעות בטון( ואגדים טרומיים מבטון לגגות משופעים. בשנים אלה הבנייה התבססה בעיקר על השיטה הקונבנציונאלית של שלד בטון מזוין עם קירות בני/קירות מילוי מבלוקי בטון חלולים או בלוקי איטונג .כמו כן ,בתקופה זו ) (1957הוקם המפעל הראשון לייצור רכיבים טרומים ע"י חברת סולל בונה והוחל בבנייה טרומה בישראל. גם בתקופה זו הבנייה התבססה בעיקר על השיטה הקונבנציונאלית של שלד בטון מזוין עם קירות בני/קירות מילוי מבלוקי בטון חלולים או בלוקי איטונג .כמו כן ,בתקופה זו הוקמו רוב המפעלים לבנייה טרומית ומפעלים לייצור בטון מוכן והוחל בבנייה טרומה למגורים בהיקפים משמעותיים .בתקופה זו הוחל גם בבניית מקלטים בבנייני מגורים. תקופת מיתון זו אופיינה ע"י צמצום משמעותי מאוד של הבנייה בישראל .מרבית בנייני המגורים שנבנו בתקופה זו נבנו בשיטת בנייה קונוונציונלית שלודה מבטון מזוין עם קירות בני/קירות מילוי מבלוקי בטון חלולים או בלוקי איטונג .בתקופה זו צומצם באופן משמעותי השימוש בבנייה טרומה למגורים. בסוף תקופה זו החלו פרויקטים של "בנה ביתך" ודומים להם וחלה עלייה בבניית בניינים צמודי קרקע וקוטג'ים .בניינים אלה ,כמו גם בנייני קומות ובניינים רבי קומות המיועדים למגורים ,נבנו ברובם בבנייה קונוונציונלית שלודה מבטון מזוין עם קירות בני/קירות מילוי מבלוקי בטון חלולים או בלוקי איטונג .בנייני מגורים שנבנו בתקופה זו כוללים לרוב מקלטים וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים. מרבית הבנייה למגורים שבוצעה בתקופה זו הינה בנייה קונוונציונלית שלודה מבטון מזוין עם קירות בני/קירות מילוי מבלוקי בטון חלולים או בלוקי איטונג ,עם או בלי קירות בטון מזוין )מקלטים ,חדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים ,מרחבים מוגנים דירתיים/קומתיים( .בשנים 1991/2חל גידל ניכר ,אם כי זמני ,בבנייה טרומה למגורים .החל מסוף שנות ה 90-של המאה ה 20-הוחל בבניית בנייני מגורים עתירי גובה בני 20-40קומות .גם בניינים אלה מושתתים לרוב על שימוש בשלד בטון מזוין קונוונציונלי ,לעתים תוך שילוב עם רכיבים טרומים שונים. 33 2.4תכן בנייני מגורים לאור התפתחות המידע ,החוקים ,התקנות והתקנים בבנייה 2.4.1 כללי לפני קום המדינה ומיד לאחר מכן כמעט שלא הייתה בנמצא בישראל ספרות מקצועית מקיפה בשפה העברית בתחום הבנאות ,לשימוש המתכננים והבונים .פירוט יתר של תהליכי ההתפתחות של המידע ,החוקים ,התקנות והתקנים השונים הישימים לענף הבנייה בכלל ,ולבנייה למטרות מגורים בפרט ,עם דגש על היבטים של עמידות סיסמית ומיגונית של בניינים מוצג ב.[21] - בהקשרים אלה ניתן לציין שבתקופות הנ"ל תכנון ותכן של בניינים הסתמך בדרך כלל על ידע אירופאי מארצות בעלות רמת טכנולוגיה מפותחת בשנים אלה )בטון קלנדר מגרמניה ,חוקת הבטון האנגלית וכו'( .טכניקות תכן גרמניות שימשו למשל לתכנון בנייני תחנות הכוח הראשונות בחברת החשמל ושימשו גם לתכן של חלק מבנייני המגורים שנבנו בתקופת העלייה השלישית. תכנון בלגי או צרפתי שימש למשל את התעשיות הפטרו-כימיות שהתפתחו במפרץ חיפה ובחוף שמן בחיפה ,ותכנון אנגלי שימש לבניית בנייני ציבור רבים בזמן המנדט הבריטי .בניינים ששרדו מסוף המאה ה 19-ותחילת המאה ה 20-ותוכניות המקוריות שנמצאו לחלק מן הבניינים מהתקופה זו מעידים על תכנון קפדני שבוצע על סמך ספרות ותקינה זרים ,בעיקר של בנייני תעשייה ובנייני ציבור מיוחדים .יחד עם זאת ניתן לציין ,שתכן מבנים בתקופות אלה ,לרבות תכן בנייני מגורים ,בוצע ללא כל התחשבות בסיכונים סיסמיים. בנייני מגורים חד קומתיים שנבנו לפני קום המדינה והבניינים הארעיים שקמו מיד לאחריה נבנו לעתים קרובות ללא תכנון הנדסי מסודר ,על סמך טכניקות מקומיות מסורתיות או דגמים ושיטות בנייה מיובאים כנ"ל. בשנת 1945הוקם מכון התקנים הישראלי שהוסמך להכין ולהפיץ תקנים בישראל .אחד המסמכים הראשונים שהמכון הפיץ הוא חוקת הבטון שהפכה לימים לתקן ישראלי ת"י ,466על מהדורותיו השונות ].[48] ÷ [53] ,[16 בתשי"א 1951-נחקק חוק ההתגוננות האזרחית ] .[18חוק זה היווה את הבסיס להנחיות הבנייה המוגנת בישראל עבור האוכלוסייה האזרחית של המדינה וההוראות לגבי בניית מקלטים ודרכי הגישה אליהם. חוק המהנדסים והאדריכלים נחקק בשנת התשי"ח .1958-חוק זה קובע חובת רישום ורישוי של מהנדסים ואדריכלים .זכאי להירשם כמהנדס או אדריכל מי שעומד בקריטריונים של הכשרה לימודית בארץ או בחו"ל כמפורט בסעיף 9לחוק .זכאי להירשם כמהנדס או אדריכל רשוי מי שהיה רשום שלוש שנים ,ועבד בענף שבו היה רשום בתקופה זו )סעיף 11לחוק(. כעשור לאחר קום המדינה ,הופצו הנחיות בשפה העברית על ידי אנשי מקצוע מהאקדמיה ועל ידי בעלי תפקידים במשרדי ממשלה שונים ,למשל באגף השיכון .בשנים מאוחרות יותר כבר הופקו לקחים מניסיון הבנייה שהצטבר בישראל בשנים שחלפו ועודכנו ההנחיות לתכנון .דוגמא להפקת לקחים והצעת טיפוסי בניינים משופרים מופיעה בחוברת המכילה טיפוסי אב של בנייני מגורים שהכין משרד השיכון בשנת .[13] 1965 את המסמכים המקצועיים העיקריים שהשפיעו על תכן בנייני מגורים בישראל ניתן לסווג לשלושה תחומים שונים :תכן וביצוע השלד של בניינים מבטון מזוין ,לרבות ביסוס בניינים, עומסים הפועלים על מבנים ומיגון אוכלוסייה .לכל אחד מהם יש השפעה כזו או אחרת על מידת העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים ו/או מידת עמידותם בפני איומים מלחמתיים ו/או 34 איומי טרור שונים .המסמכים הטכניים הישימים לתחומים עיקריים אלה מוצגים באופן תמציתי בסעיפים שלהלן. 2.4.2תכן השלד של בניינים מבטון מזוין להלן נסקרים בקצרה ובאופן כרונולוגי ,מסמכים טכניים שונים המתייחסים לתכן השלד של בניינים בכלל ושל בנייני מגורים בפרט ,אשר היו בשימוש בישראל בתקופות שונות .נתונים והנחיות המופיעים במסמכים אלה עשויים לסייע מאד בקביעת מאפיינים מבניים חשובים ולשחזור נתונים של הבנייה הקיימת בישראל לדורותיה .לנתונים כאלה יש חשיבות רבה בכל הקשור למיון בנייני מגורים קיימים בישראל ובהקשר להערכת עמידותם הסיסמית ו/או עמידותם בפני איומים מלחמתיים ואיומי טרור ישימים שונים .פירוט יתר של מסמכים אלה ושל תוכנם מוצג ב ].[21 חוקת הבטון– הוראות לשימוש בבטון מזוין בבניינים בהוצאת עיריית תל אביב – מחלקת ההנדסה ] .[20מסמך זה פורסם בשנת ,1946וניתן ללמוד ממנו על סוגי החומרים ושיטות הבנייה שהיו נהוגות באותה תקופה )בטון מזוין ,תקרות צלעות ,תקרות מקשיות מתוחות בכיוון אחד ובשני כיוונים ,תקרות מקשיות ללא קורות וכו'( .מטרת המסמך הייתה גיבוש שיטה אחידה לשימוש בבטון מזוין בבניינים שנבו באותה עת בישראל .המסמך התבסס על חוקת הבטון האנגלית שפורסמה בשנת .1934למרות הפורמט הצנוע של מסמך זה ,ניתן לראות בו את האב טיפוס של מספר תקנים ישראליים )ת"י – 466חוקת הבטון; ת"י – 412 עומסים אופייניים במבנים וכו'( שפורסמו במהלך השנים לאחר הקמת המדינה. מדריך לאינג'ינר ] - [1פרופ' שלמה אטינגן מהטכניון ערך בין השנים 1954-1970סדרה של מדריכים פרקטיים במגוון נושאים טכנולוגיים ,החל ממדעי היסוד ועד הנדסת חשמל .בהכנת המדריך נטלו חלק מיטב המומחים בתחומים השונים הכלולים בו ,שפעלו באותה תקופה בישראל .שלושה כרכים בסדרה זו הוקדשו לתחום הבנאות ,כשהכרך הראשון בסדרה יצא לאור בשנת .1954 הצעת תקן ישראלי ת"י :466חוקת הבטון ) - [16] (1962תקן זה מהווה את חוקת הבטון והבסיס לגרסאות המאוחרות יותר של תקן זה ,ולתכן מבנים מבטון מזוין ומבטון בלתי מזוין בארץ עד ימינו .בתקן זה מוזכר הצורך להתחשב ,בין היתר ,בעומסי רעידות אדמה בחישובי היציבות )סעיף 1.6.1.1בתקן( .חישובים על פי הנחיות תקן זה נערכים בשיטת המאמצים המותרים ,בהנחה של התנהגות אלסטית של רכיבי הבניין השונים ,תוך מתן היתר להגדלת המאמצים עד כדי 133%מהמותר ,עבור מקרים של העמסה ע"י עומסי רוח או רעידות אדמה )סעיף 1.7.1בתקן( .תקן זה ,על חלקיו הישימים השונים ,שופר ,שוכלל ועודכן מספר פעמים במהלך השנים מאז הוא פורסם לראשונה ] , [48] – [53כאשר שינוי משמעותי ביותר בו בוצע באמצע שנות השבעים של המאה ה ,20-בהתבסס על מחקר יסודי ומקיף של צוות פרופסורים מהטכניון שהוביל את התקינה באותה עת .תקן זה מהווה את הבסיס לתכן מבני הבטון בישראל כיום .במהדורת התקן משנת ,2003קיימת ,בין היתר ,גם התייחסות לצמצום הסכנה להתמוטטות בשרשרת של בניינים .לסוגיה זאת יש חשיבות רבה בהקשר לעמידות בניינים בהשפעות קיצוניות ,לרבות עמידות בפני רעידות אדמה ובפני איומים מלחמתיים ואיומי טרור ישימים שונים. 35 תקן ישראלי :940ביסוס בניינים ) - [54] (1978בתקן זה מוגדרים ,בין היתר ,קריטריונים לתכן הביסוס )פרק ב' בתקן( וערכי תכן בסיסיים לחישוב ביסוס למבנה ,כגון מאמצי מגע מותרים בקרקעות שונות )לרבות סלעים( .הנחיות תקן זה מחליפות ומעדכנות הנחיות קודמות בנושאי הביסוס שהיו נתונות בספרים ובמדריכים ,כמו המדריך לאינג'ינר ] .[1בשנת 2008יצאה לאור מהדורה עדכנית של תקן זה ].[55 2.4.3מיגון אוכלוסייה בסעיף זה נסקרים בקצרה מסמכים טכניים שונים המתייחסים לדרישות הטכניות הקשורות למיגון האוכלוסיה בפני איומים מלחמתיים ולתכן ולביצוע של רכיבי מיגון ושילובם בשלד של בניינים בכלל ושל בנייני מגורים בפרט ,אשר היה בהם שימוש בתקופות שונות בישראל .מן הראוי לחזור ולהדגיש שליישום דרישות מיגון בבניינים בכלל ובבנייני מגורים בפרט יש השפעה מהותית על התנהגותם המקומית והגלובלית ועל עמידותם הסיסמית והמיגונית גם יחד של בניינים אלה. חוק ההתגוננות האזרחית ] [18ותקנות ההתגוננות האזרחית ] – [59] – [63חוק ההתגוננות האזרחית פורסם בשנת ,1951ומאז עודכן מספר פעמים .בהתאם לחוק זה יש לבנות בישראל מקלטים .הידע והדרישות הטכניות בכל הקשור לתכנון ובניית מקלטים רוכזו בפעם ראשונה בתקנות ההתגוננות האזרחית משנת .[59] 1969תקנות אלה עודכנו בשנת [60] 1990ועוד מספר פעמים לאחר מכן ,כמפורט להלן .הן כוללות מספר דרישות בסיסיות ,חלקן הגדול גיאומטריות ,ביחס למבנה המקלטים ,לרבות מבנה של מקלטים המשולבים בבניינים רגילים, כגון בנייני מגורים ,ושל חדרי המדרגות המשמשים כדרכי גישה אליהם .אין התייחסות בתקנות אלה לסוגיות הקשורות לעמידות הכוללת של הבניינים בפני איומים מלחמתיים ואיומי טרור ,או בפני רעידות אדמה .בתקנות ההתגוננות האזרחית משנת [59] 1969מוגדרות דרישות ביחס לחדרי מדרגות מחוזקים שיש לבנות בבניינים גבוהים ובבניינים רבי קומות. כמו כן ,כלולות בהן דרישות בנוגע למגדלי ביטחון שיש לבנות במבנים רבי קומות הממוקמים בישובים עורפיים .בתקנות ההתגוננות האזרחית שפורסמו בשנת [60] 1990מוגדרים שני סוגים של חדרי מדרגות :חדר מדרגות מחוזק עבור בניין שבו המרחק בין מפלס רצפת הקומה העליונה/תחתונה ובין רצפת הכניסה למקלט הוא בין 12-27מ' ,וחדר מדרגות ביטחוני בבניין בו המרחק לעיל שווה או עולה על 27-מ' .שני הסוגים של חדרי מדרגות הנ"ל צריכים להיות מבטון מזוין יצוק באתר ,ע"פ הדרישות הטכניות המפורטות בתקנות הנדונות .המשמעות המעשית של חדרי מדרגות אלה היא שבבניינים שאינם מוגדרים כבניינים גבוהים או רבי קומות לא נדרש בתקופת הפרסום של תקנות אלה חדר מדרגות מבטון מזוין. בעקבות מלחמת המפרץ הראשונה גובשה מדיניות מיגון חדשה בישראל ,על מנת לתת מענה לאיום ירי הטילים ארוכי הטווח ולמשך ההתראה הקצר .בשנת 1992פורסם תיקון לתקנות ההתגוננות האזרחית ] ,[61המתייחס לתכנון וביצוע מרחבים מוגנים קומתיים ודירתיים, בצורת תיבות בטון מזוין הבנויות זו מעל זו ורתומות אחת לשנייה בבנייני קומות ,אשר יוצרות פיר/גרעין בטון מזוין לכל גובה הבניין .לפירי/גרעיני בטון מזוין אלה יש בדרך כלל תפקיד חשוב במערכת ההקשחה של הבניין בפני עומסים אופקיים ,לרבות עומסים סיסמיים. התיקון של תקנות ההתגוננות האזרחית שפורסם בשנת [61] 1992כולל גם התייחסות לחדרי מדרגות בבניינים בהם קיימים מרחבים מוגנים .בשנת 1994פורסם תיקון לתקנות אלה, המתייחס לתכנון וביצוע מרחבים מוגנים מוסדיים ולחדרי מדרגות בבניינים בהם קיימים 36 מרחבים מוגנים מוסדיים ] .[62בשנת 1998פורסם תיקון נוסף לתקנות הנדונות ],[63 המתייחס לתכנון וביצוע של מרחבים מוגנים קומתיים ודירתיים באזורים של קווי עימות .על פי תיקונים אלה של תקנות ההתגוננות האזרחית ,החל משנת 1992חלה חובה לבצע חדרי מדרגות מבטון מזוין גם בבניינים שאינם גבוהים או רב קומתיים .יחד עם זאת ,אין בתקנות אלה התייחסות מפורשת לתגובה הכוללת של המרחבים המוגנים ושל המבנה השלם במקרה של פעולת העומסים השונים החזויים לפעול עליהם .בייחוד אמור הדבר לגבי שיתוף פעולה אינטגראלי של המרחבים המוגנים עם יתר חלקי שלד הבניין .יש לציין ,כי התקנות כוללות גם הקלות מסוימות המאפשרות הקטנה בהיקף של קירות המרחבים המוגנים בקומת הכניסה של הבניינים לכדי 70%מהיקפם המלא בקומות האופייניות .הקלה זאת אמנם יכולה לסייע בתכנון מקומות החנייה בקומת הכניסה לבניין ,אולם היא פוגעת בלי ספק בתסבולת הגזירה והכפיפה של חתך המוטרח ביותר של פיר המרחבים המוגנים ,דבר הפוגע במידת העמידות הסיסמית של בנייני קומות בהם מנוצלת הקלה זו. התקן לבנייה קשיחה ולחדרי ביטחון ] – [57פורסם בשנת 1978על ידי מפקדת קצין הנדסה ראשי והוא מהווה עדכון ביחס למהדורה מוקדמת יותר של התקן משנת .1976המסמך מתייחס ,בין היתר ,לבנייה אזרחית רגילה בישובים שהוגדרו בזמנו כישובי קו עימות. המטרות העיקריות של ההנחיות הכלולות בתקן זה הינן :לספק לאנשים המאכלסים את הבניינים הנדונים הגנה ראשונית בפני התקפות מלחמתיות ,עד שתתאפשר ירידתם למקלטים תת-קרקעיים ובמקביל להקנות לבניין רמת שרידות גבוהה בפני השפעות של כלי נשק שונים )עד לרמה של פגיעות קרובות של ארטילריה בינונית( .על פי הנחיות אלה מעטפת הבניין צריכה להיות מבטון מזוין יצוק באתר ,או מעטפת בטון מזוין מתועשת )שיטת הקרומים( ,או טרומה .התקן כולל גם הנחיות לבניית חדרי ביטחון ,כתוספת לבניינים קיימים שלא נבנו מראש במתכונת של בנייה קשיחה. חוק התכנון והבנייה ותקנות התכנון והבנייה ] - [64] ,[19חוק התכנון והבנייה פורסם בשנת 1965ומאז הוא והתקנות שנגזרו ממנו עודכנו מספר פעמים .תקנות התכנון והבנייה כוללות, בין היתר ,הגדרות בקשר לתכן ולביצוע של בניינים וכן הגדרות של מושגים כגון :מקלט, מרחב מוגן ,בניינים גבוהים ובניינים רבי קומות .כמו כן ,כלולות בתקנות התכנון והבנייה הנחיות תכן גיאומטריות ביחס לחדרי מדרגות בבניינים גבוהים ובבניינים רבי קומות .בהיבט זה יש לציין כי קיים שוני בין ההגדרות בתקנות התכנון והבנייה ותקנות ההתגוננות האזרחית המתייחסות לגובה בנייני קומות ולחדרי המדרגות של בניינים אלה .בנוסף לכל אלה כלולות בתקנות התכנון והבנייה דרישות לחישובים הנדסיים הנחוצים להוכחת יציבותם של בניינים, תוך התייחסות לתקנים הישימים לסוגיות הנדונות .בכך הן מהוות חוליה מקשרת בין תקנות ההתגוננות האזרחית לתקנים המוזכרים בהמשך. תקנים ישראליים -תקנים ישראליים ראשונים הדנים במיגון אוכלוסייה אזרחית ובמקלטים פורסמו בשנת ) 1953ת"י ,[42] 71ת"י ,[43] 73ת"י .([44] 76תקנים אלה התייחסו למקלטים תת קרקעיים ועל קרקעיים )ת"י 71ות"י 73בהתאמה( .ת"י 76כלל תוספת לשני תקנים אלה בכל הקשור לחומרים חלופיים לבטון מזוין היכולים לשמש לצורכי מיגון אוכלוסייה .בתקנים אלה אין דרישה לחדרי מדרגות מבטון מזוין בבנייני קומות הכוללים מקלטים .לאור זאת, תרומת תקנים אלה להבטחת העמידות הכוללת של בניינים אזרחיים רגילים בפני עומסים אופקיים ,כגון עומסים סיסמיים או עומסי הדף הינה מוגבלת למדי .אין מידע על היקף השימוש בתקנים אלה בטרם פרסום תקנות ההתגוננות האזרחית משנת ,[59] 1969 37 המוזכרות לעיל .התייחסות בלתי ישירה לנושא של התמודדות עם השפעות קיצוניות אפשריות שונות ניתן למצוא בתקן ישראלי ת"י – 466חלק ,[51] 1בפרק הדן בנושא צמצום הסכנה להתמוטטות בשרשרת של בניינים שלודים מבטון מזוין. מקורות מידע נוספים: oבספרו של ד"ר א .רצון משנת [38] 1963מוצגות דרישות ביחס למקלטים ודרכי גישה אליהם ,לרבות חדרי מדרגות ומגדלי ביטחון בבנייני קומות בני 6קומות לפחות .מגדלי הביטחון ,חדרי המדרגות והמקלטים צריכים להיות בנויים מבטון מזוין .עבור בניינים בני 6-8קומות ההנחיות מתירות חדרי מדרגות מלבנים או בלוקי בטון מלאים בעובי 20 ס"מ .המידע הכלול בספר זה מצביע על כך שגם בתקופה שלפני פרסום התקנות להתגוננות אזרחית בשנת [59] 1969נבנו בישראל מקלטים בבניינים. oבספרו של פרופ' ינקלבסקי משנת ,[26] 1979על שני כרכיו ,מוצגים עקרונות התכנון והביצוע של מקלטים להתגוננות אזרחית ,כולל שילובם בבניינים אזרחיים רגילים .בין היתר ,יש בספר זה התייחסות לחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים ולמגדלים של חדרי ביטחון בבניינים רבי קומות ,שיש להם השפעה ממשית על עמידות בנייני קומות ובניינים רבי קומות בפני עומסים אופקיים ,לרבות עומסי הדף ורעידות אדמה. oבמדריך לתכנון וביצוע מרחבים מוגנים בהוצאת פיקוד העורף ] [2כלולות פרשנויות והסברים לדרישות השונות הכלולות בתקנות ההתגוננות האזרחית ,המלוות בדוגמאות תכן מעשיות .מן הראוי לציין שההתייחסות של מדריך זה לסוגיות הקשורות לתכן השלד של מרחבים מוגנים ושל חדרי מדרגות ושילובם במערכת המבנית הכוללת של בניינים הינה מוגבלת ביותר. oדו"ח בן 2כרכים המסכם מחקר שבוצע במכון הלאומי לחקר הבנייה ופורסם בשנת 2005 ] ,[25כולל התייחסות מפורטת לשילוב מרחבים מוגנים וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים בבנייני קומות ,לצורך שיפור עמידותם ברעידות אדמה ובאיומים מלחמתיים .הכרך הראשון של הדו"ח כולל ,בנוסף לסקירה מפורטת של הבסיס ההנדסי, העיוני והניסויי לשימוש במרחבים מוגנים ,ניתוחים חישוביים השוואתיים שונים ,לצורך בחינת מידת התרומה של פירי מרחבים מוגנים ושל חדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים לשיפור עמידותם של בנייני קומות בעומסים סיסמיים ועומסי הדף ,כל זאת תוך דגש על בנייני מגורים מהסוגים הנפוצים בישראל .הכרך השני של הדו"ח כולל הצעה להנחיות מוקדמות לתכן השלד של בנייני קומות הכוללים פירי מרחבים מוגנים וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים. 2.4.4 תכן סיסמי בסעיף שלהלן נסקרת בקצרה ובצורה כרונולוגית התפתחות התקינה הסיסמית בישראל במהלך השנים מאז הקמת המדינה .פירוט יתר של הנושאים הקשורים להתפתחות התקינה הסיסמית בישראל מוצג ב [21] -וב ].[23 הצעת תקן ישראלי ת"י 413משנת [15] 1961הוכנה ע"י אינג' מ .שפיץ ,על סמך הוראות הקיימות בארצות חוץ ונתונים סיסמיים שסוכמו בארץ .ההצעה הופצה כהשלמה לתקן ת"י 412הדן בעומסים הסטטיים בבניינים .בהצעת התקן ת"י 413חולקה המדינה לשני אזורים סיסמיים ,כאשר באזורי הארץ ממזרח לשפלת החוף מקדם התכן היה גבוה פי 2מזה 38 של איזור שפלת החוף והנגב .השפעת רעידות אדמה חושבה בתקן זה ככוח האופקי המופעל במרכז המסה של כל אחד מחלקי הבניין בכל כיוון שהוא. על פי הערכת אינג' אשר מילר שהיה בין חברי ועדת התקינה שהכינה את הצעת התקן הנ"ל, תפוצת הצעת התקן מ 1961-הייתה נמוכה ולהערכתו פחות מ 15%מכלל המתכננים השתמשו בו. תקן ישראלי ת"י 413משנת - [45] 1975תקן זה החליף את הצעת התקן ת"י 413מ 1961-ואת הדרישה לתכן מבנים בישראל לעמידות ברעידות אדמה עפ"י התקן הסיסמי הצרפתי, Regles parasesmiques PS 62 – Document Technique Unifie P.S.משנת ,1969 ] [58שנכללה בשנת 1970בתקנות התכנון והבנייה .התקן ת"י 413משנת [45] 1975הוא המסמך הטכני העברי המחייב הראשון בישראל לתכן מבנים לעומסי רעידות אדמה .בתקן זה ישנן תוספות רבות ביחס להצעת התקן ת"י 413משנת :1961עודכנו כלפי מעלה מקדמי התאוצות האופקיות באזורים מסוימים ברחבי המדינה ,נוסף חישוב מקורב לזמן מחזור טבעי וניתנה התייחסות לתוספת העומס עקב פיתול ,להגבלת הזזה כוללת של המבנה, להטרחה של אלמנטים זיזיים כמעקות ורכיבים משניים ,לתכן קירות ,להגדרת מרווח נדרש במישקי הפרדה )מינימום 2ס"מ( ,לחישוב מודאלי לבניינים בגובה העולה על 50מ' וכו'. בתקן נכללות הערות מילוליות לגבי החשיבות הרבה של פשטות ואחידות הסכימה המבנית של הבניינים ,הגבלות לגבי תכן עמודים ודרישה לרכיבים מקשרים בין היסודות .תקן זה מאפשר שימוש בקירות בני הכלואים בין קורות/חגורות ועמודי בטון מזוין כקירות הקשחה לבניינים בגובה עד 4קומות .כמו כן ,בתקן קיימת דרישה להעברת אלמנטים מקשיחים דרך קומת עמודים ,אך בולטות בחסרונן הגדרות והגבלות בדבר קומה חלשה ו/או גמישה .על פי הגרסה הראשונה של תקן זה ישראל חולקה לשלושה אזורים מבחינת חומרת הסיכונים הסיסמיים החזויים ,זאת בניגוד לחלוקה לשני אזורים ,על פי הצעת תקן ת"י 413משנת .1961בגיליונות תיקון שהופצו לתקן זה במהלך השנים )בשנים ,(1990 ,1989 ,1980 ,1977 עודכנו ותוקנו נוסחאות שונות וצורפה מפת אזורים סיסמיים של ישראל ,אשר בה מקדמי התאוצה הוגברו במידה זו או אחרת באזורים מסוימים בישראל ,בהשוואה לגרסה המקורית של התקן מ .1975-בהקשר זה יש לציין כי מבנים שתוכננו לפני הטמעת ת"י 413משנת 1975 )יותר מ 35%-מהבניינים הקיימים בישראל( תוכננו להטרחות אופקיות נמוכות ביותר. תקן ישראלי ת"י 413משנת - [46] 1995זה הוא תקן מודרני יחסית שהסתמך בעיקר על תקן קליפורני מקביל ,אשר אמור להבטיח באופן סביר עמידות סיסמית ראויה של בניינים, , לרבות בנייני מגורים ,המתוכנים ומבוצעים בקפידה על פי הנחיותיו ,תוך התחשבות בסיכונים הסיסמיים החזויים באזורים השונים של המדינה בהתאם למפת תאוצות קרקע אופקיות חזויות הצמודה לתקן )בהנחה שאלה משקפים בצורה נכונה את הסיכון הסיסמי הצפוי( .התקן כולל הגדרות והליכים מפורטים וברורים לחישוב העמסות הסיסמיות החזויות לפעול על מבנים מסוגים שונים והוא מספק כלים לתכן רכיבי בטון מזוין בעלי רמות משיכות שונות )רמת משיכות נמוכה ,בינונית וגבוהה( .התקן בגרסתו זו מאפשר למעשה למהנדס מבנים העוסק בתכנון ,במידה והוא בעל השכלה בסיסית בתכן א-סיסמי של מבנים ,לתכן בניין חדש הכולל מערכת הקשחה העונה לדרישות התקן .מפת אזורי הארץ על פי חלוקה לרמות התאוצה קרקע אופקית חזויה ,המהווה חלק מתקן זה ,התעדכנה/הוחמרה באופן משמעותי בשנת .2002כמו כן ,במקום מפת תאוצות קרקע אופקיות חזויות נכללה בגיליון 39 תיקון זה של ת"י 413רשימה מפורטת של ישובים קיימים בישראל עם ציון תאוצת קרקע אופקית חזויה המתאימה לכל ישוב וישוב .בהקשר זה יש לציין כי בניינים שתוכננו לפי ת"י 413בגרסותיו משנת 1995והגרסה משנת [47] 1998תוכננו לעומסים נמוכים יותר מהעומסים הנדרשים מהם כיום .בשנת 2009פרסם מכון התקנים גיליון תיקון מס' 3של תקן זה, המחמיר ביחס לגרסה הקודמת של תקן זה ,בעיקר בסוגיות הקשורות לתסבולת הגזירה של רכיבי ההקשחה של בנייני קומות. תקן ישראלי ת"י - 2413הנחיות להערכת עמידות מבנים קיימים ברעידת אדמה משנת 2003 ] .[56תקן זה נועד במקור לטיפול בחיזוק מבנים קיימים אולם בפועל עוסק בהערכת עמידות סיסמית של הבניה הקיימת .בתקן זה מוצגות 3רמות אבחון ,שהראשונה בהן היא למטרות סטטיסטיות בשיטת ניקוד ,השנייה היא אבחון ראשוני והשלישית מפנה להליך מפורט, המבוסס על חישוב לפי ת"י 413משנת .[47] 1998בתקן ישנה התייחסות לבניינים הכוללים פירי מרחבים מוגנים .התייחסות זו מאפשרת הימנעות מבדיקת עמידותם ברעידת אדמה של בניינים קיימים הכוללים פירי מרחבים מוגנים ,במגבלות המוכתבות ע"י מספר הקומות של בניינים אלו ומקדם התאוצה האופקית החזוי .יש לציין שתקן זה ,אינו נותן מענה מספק לבעיות הקשורות להערכת העמידות הסיסמית של בניינים קיימים ו/או לחיזוקם .מן הראוי לציין שעוד לפני פרסום התקן הישראלי ת"י 2413נערך במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון מחקר בנושא הערכת עמידות סיסמית של בנייני מגורים קיימים ] ,[23אם כי ממצאיו והמלצותיו לא נלקחו בחשבון בזמן עריכת התקן הנדון. תמ"א - 38בשנת 2005פורסמה תוכנית מתאר ארצית לחיזוק בנייני מגורים קיימים בפני רעידות אדמה )תמ"א .[41] (38התכנית הוכנה ביוזמת הממשלה במסגרת ועדה בין משרדית שכוננה לטיפול בהיערכות המדינה לרעידות אדמה .התוכנית נועדה לעודד בעלי ודיירי בניינים קיימים שנבנו לפני 1980לחזק את הבניינים שבבעלותם ,באמצעות הטבות משמעותיות )אחוזי בנייה מוגדלים ,תוספת קומות מגורים וכיו"ב( .מן הראוי לציין שתוכנית מתאר זו נותנת כלים אדמיניסטרטיביים בהקשר למימוש הטבות אלה ,אך אינה מנחה בצורה מקצועית-הנדסית ,מפורטת וברורה ,איך לבצע את החיזוק הנדרש של הבניינים אליהם היא מתייחסת .הקביעה של שנת 1980היא שרירותית באשר גם בניינים רבים שנבנו מאוחר יותר אינם עונים לדרישות תקן עדכניות .בכל מקרה ,תכנית המתאר הנדונה אינה מכילה מרכיבים חשובים הדרושים להפעלה מלאה ונכונה של חיזוק/שדרוג סיסמי של בנייני מגורים קיימים ויש צורך במסמכים טכניים משלימים לצורך זה. סקירת התפתחות הבנייה וכן התקנים ,התקנות וההנחיות לדורותיהם ,חשובה לכל דיון בהערכת עמידות הבנייה הקיימת ברעידות אדמה .יחד עם זאת חשוב להבין כי עמידות של בניין ספציפי כלשהו אינה בהכרח קשורה רק בדרישות התקנים וההנחיות ,אלא גם )ולעתים במידה רבה( בשיטת הבנייה ,בחומרים ובתכונותיהם וכיו"ב .שיטות בנייה מסוימות עשויות להקנות לבנין נתונים טבעיים שיאפשרו לו התמודדות עם השפעות מסוימות של רעידת אדמה ,בלי קשר לדרישות התקנים ולהנחיות שהיו תקפים בתקופת בנייתו. על מנת לעמוד על המשמעויות המעשיות של התפתחות התקינה הסיסמית בישראל ,המוצגת לעיל ,מבחינת הדרישות הבסיסיות ביחס לעמידות בפני עומסים אופקיים של בניינים שנבנו בישראל בתקופות שונות באזורים גיאוגרפיים שונים ,מוצגים בסעיף 4.4בפרק 4להלן ,נתונים מחושבים לגבי דרישות אלה בהתבסס על התקנים הישראליים הנ"ל לדורותיהם. 40 פרק - 3סיווג בנייני מגורים קיימים בישראל 3.1כללי בפרק 2לעיל מוצגת באופן תמציתי סקירת התפתחות הבנייה למגורים בישראל החל ממחצית המאה ה 19-ועד עתה ,עם דגש על סוגיות הקשורות לעמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים בישראל .ממצאי סקירה זו שימשו בסיס לגיבוש נתונים בסיסיים לאפיון בנייני מגורים קיימים בישראל ,במטרה לאפשר הערכה מושכלת ומפורטת יחסית של עמידותם הסיסמית ותגובתם הצפויה באירועי רעידות אדמה חזויות שונות .הדבר נחוץ ,בין היתר ,לצורך גיבוש הערכות נזקים ריאליות ככל הניתן ,שצפויים להתפתח בעקבות אירועי רעידות אדמה חזקות ,ברמה מוניציפאלית, האזורית והכלל ארצית. על סמך סקירת התפתחות הבנייה בישראל המוצגת בפרק 2לעיל ניתן להסיק שבישראל קיים מגוון רחב מאוד של סוגים שונים של בנייני מגורים קיימים ,בעלי מאפיינים מבניים שונים ,שחלקם ייחודי לישראל ,והם נבנו בטכנולוגיות בנייה שונות ומגוונות ,לעתים די ייחודיות .אי לכך ,סיווג בנייני המגורים הקיימים בישראל למספר מצומצם של קבוצות סוגי בניינים ,אינו יכול לייצג באופן אמין את כל בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל .לפיכך נעשה בפרק זה מאמץ לסווג את בנייני המגורים הקיימים בישראל לקבוצות סיווג אופייניות ,תוך התחשבות בפרמטרים שיש להם השפעה על העמידות הסיסמית של הבניינים הנ"ל ,כמפורט בהמשך פרק זה. הניסיון לסווג את הבנייה הקיימת בישראל בכלל ,ואת הבנייה לצורכי מגורים בפרט ,למספר מסוים ומוגבל יחסית של קבוצות סיווג ,מושתת על המחשבה שניתן אולי לייצג את כלל הבנייה בישראל על ידי משפחה מוגבלת יחסית של טיפוסי בניינים מייצגים .על ידי כך ,ניתן אולי לאפיין את כלל הבנייה הקיימת בישראל בתוכנה להערכת הנזקים בתרחיש רעידת אדמה מסוים ,כגון תוכנת ,[65] Hazusאו בכל תוכנת תרחישי רעידות אדמה ייעודית אחרת ,המבוססת על הנחה כזאת, במטרה לאפשר ביצוע הערכות מהירות בכל הקשור לחומרת הנזקים החזויים ברמה מוניציפאלית, אזורית וכלל ארצית ,מבלי שיהיה צורך בהערכת העמידות הסיסמית הפרטנית של כל בניין ובניין. כידוע תוכנת Hazusשפותחה בארה"ב כוללת בתוכה כמה עשרות טיפוסי בניינים מסוגים שונים )לא רק בנייני מגורים( ,אך אלה לא מתאימים ברובם למאפייני הבנייה הישראלית לדורותיה, ומספר הטיפוסים של בניינים הכלול בתוכנה זו שעשוי להתאים לצרכים המוזכרים לעיל הינו מוגבל ביותר .לכן ,גם אם בסופו של דבר ייעשה שימוש כלשהו בתוכנת Hazusלצורך הערכת הנזק הצפוי לסביבה הבנויה בישראל בעקבות רעידת אדמה חזקה כלשהי ,יהיה צורך לשלב בתוכה רשימה הרבה יותר מפורטת של סוגי הבניינים האופייניים הקיימים בישראל ,על מאפייניהם המבניים והאחרים .במהלך המחקר הנוכחי הסתבר כי גישה זאת בעייתית מאד וייצוג קבוצת בניינים דומים באמצעות בניין מייצג יחיד עלולה להביא לסטיות ניכרות מאד בין ההערכות לגבי הנזקים לנזק הצפוי להתפתח בפועל בכל אחד מהבניינים השייכים לקבוצת סיווג מסוימת ,הפוגעות במשמעות התוצאות ההערכות ומעמידות בספק את הגישה כולה. גם אם גישה זאת הייתה נמצאת מתאימה וראויה ,יש צורך בראש וראשונה לקבוע עבור כל טיפוס בניין את הנתונים המתאימים לצורך האנליזה ,ובראש ובראשונה את עקומי התסבולת האופקית המייצגים לכל סוגי הבניינים האופייניים הקיימים בישראל ,בהתבסס על נתוניהם המבניים. 41 פעילות זו הינה רחבת היקף כשלעצמה ואינה כלולה בשלב הנוכחי של מחקר זה .יש להדגיש כי הגישה של אפיון בניינים אופייניים המייצגים אולי את כלל אוכלוסיית הבניינים הקיימים ,נובע מהערכה שלא ניתן לייצג את כל הבניינים ולטפל בנתונים של כל בניין באופן פרטני ,שאלמלא כן ,זו בודאי הייתה דרך הטיפול המתאימה ביותר .הגישה שביסוד תוכנת Hazusואשר הולידה את הצורך במחקר זה ,של שימוש בטיפוסי בניינים מייצגים לייצוג כלל אוכלוסיית הבניינים הקיימים, מחייבת בחינת היתכנות והוכחת תקפות ,מכיוון שאם יתברר כי בניין אופייני כלשהו אינו מייצג כראוי את אוכלוסיית הבניינים הקיימים המשויכת לקבוצת הסיווג הנדונה ,יהיה קשה לקבל את הגישה הנדונה לצורך הערכת הנזק הכולל בתרחיש רעידת אדמה כלשהו. בהקשר זה מן הראוי לציין כבר בשלב זה ,שלימוד שנעשה במסגרת מחקר זה שממצאיו מוצגים בפרקים שלהלן ,מראה כי עקומי תסבולת אופקית של בנייני מגורים רבים מאוד הקיימים בישראל הינם שונים במידה מהותית ביותר מאלה המתקבלים בהתבסס על עקומי התסבולת שנקבעו להם בהתבסס על נתוני תוכנת ,Hazusלמרות שניתן לשייכם לטיפוס בניין מסוים הכלול בתוכנה זו, כמפורט בפרק 5להלן. 3.2פרמטרים עיקריים לסיווג בנייני מגורים קיימים בישראל על מנת לאפשר את המיון של המגוון הרחב מאוד של סוגי הבניינים הקיימים בישראל בכלל ,ושל בנייני המגורים בפרט ,יש צורך לסווג את הבניינים הנדונים לפי מספר פרמטרים בסיסיים ,בדומה לנעשה גם בתוכנת .Hazusהפרמטרים הבסיסיים שלפיהם יש צורך לסווג את בנייני המגורים הקיימים בישראל הינם כדלהלן: .1 סיווג לפי סוג המערכת המבנית ,לרבות התייחסות לנתון אם מדובר על בניינים בלתי שלודים או בניינים שלודים ,כמו גם התייחסות לסוג השלד ולסוגי חומרי הבנייה ששימשו לבניית הבניין. .2 סיווג לפי מאפיינים גיאומטריים בסיסיים של הבניין המשפיעים על עמידותו הסיסמית ,כגון סדירות או אי סדירות בתנוחה אופקית )בעיות פיתול( ו/או אנכית )קומה חלשה ,קומה גמישה ,עמודים קצרים( ,הולם סיסמי וכו'. .3 סיווג לפי גובה הבניין/מספר קומות הבניין. .4 סיווג לפי גיל הבניין/תקופת בנייתו ,על פי חלוקה המתאימה להתפתחות התקינה הסיסמית בישראל. בהסתמך על ממצאי סקירת התפתחות הבנייה למגורים בישראל ,המוצגת בפרק 2לעיל ,ניתן לקבוע שהרוב המכריע של בנייני מגורים קיימים בישראל יכולים להיות מסווגים ל 4 -קבוצות סווג כלליות כדלהלן: א. בניינים בלתי שלודים הכוללים קירות נושאים מסוגים שונים; ב. בניינים קונוונציונליים שלודים מבטון מזוין יצוק באתר עם קירות ומחיצות בני מסוגים שונים; ג. בניינים טרומים מבטון מזוין ו/או דרוך; ד. בניינים בעלי מערכת מבנית משולבת )בטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר – רכיבים טרומים מבטון מזוין ו/או דרוך או בטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר – קונסטרוקציית פלדה(; 42 בנוסף לבנייני מגורים קיימים שניתן לשייך אותם לאחת מקבוצות הסיווג הבסיסיות המפורטות לעיל ,קיימים בישראל גם בנייני מגורים נמוכים הבנויים בשיטות בנייה קלות מתועשות שונות ,כגון בניינים עם שלד מקונסטרוקציית עץ או פלדה ,אשר יובאו לארץ בעיקר בשנות ה 90-של המאה ה ,20-בתקופת העלייה המסיבית מארצות חבר העמים .מספר הבניינים מהסוגים הנדונים אינו גדול .לאור הרב גוניות הרבה בשיטות הבנייה הנ"ל ובגלל מספרם הקטן למדי של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים ,כמו גם לאור העובדה שמרביתם תוכננו ונבנו בתקופה בה כבר היה קיים בישראל תקן עמידות בניינים ברעידות אדמה – ת"י ,413אין אליהם התייחסות ספציפית במסגרת המחקר הנוכחי. מבחינת הסיווג הבסיסי של בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל ניתן לקבוע שרובם המכריע שייך לקבוצת סיווג בסיסית ב' כמפורט לעיל ,כלומר מדובר בבניינים הכוללים מערכות מבניות קונוונציונליות שלודות מבטון מזוין עם קירות ומחיצות בני מסוגים שונים ] .[21לקבוצות הסיווג האחרות משתייכים הרבה פחות בנייני מגורים קיימים .יחד עם זאת ,לא ניתן להתעלם מבנייני המגורים הקיימים השייכים לקבוצות הסיווג האחרות המוצגות לעיל .במסגרת המחקר הנוכחי לא נערכה סקירה כוללת ומפורטת של אינוונטר בנייני המגורים הקיימים על פי סיווגם לקבוצות הסיווג הבסיסיות המתאימות המוצגות לעיל וכמובן גם לא לקבוצות הסיווג הספציפיות המוצגות בטבלאות 3.1-3.4להלן. המיון המוצע ,המתאים למדינת ישראל ,של בנייני מגורים קיימים בישראל על פי גובהם/מספר קומותיהם ,המתחשב בדרישות ישימות לגביהם הכלולות בתקנות התכנון והבנייה ] [64ו/או בתקנות פקע"ר הישימות ] ,[61] ,[60] ,[59הינו ל 5 -קבוצות סיווג כדלהלן: .1 בנייני מגורים בני 1-3קומות )כולל קומת קרקע ,לרבות קומת עמודים פתוחה(. .2 בנייני מגורים בני 4-5קומות )כולל קומת קרקע ,לרבות קומת עמודים פתוחה(. .3 בנייני מגורים בני 6-9קומות )כולל קומת קרקע ,לרבות קומת עמודים פתוחה(. .4 בנייני מגורים בני 10-16קומות )כולל קומת קרקע ,לרבות קומת עמודים פתוחה(. .5 בנייני מגורים בני 17או יותר קומות )כולל קומת קרקע ,לרבות קומת עמודים פתוחה(. המיון המוצע ,המתאים למדינת ישראל ,של בנייני מגורים קיימים בישראל לפי גילם/תקופת בנייתם ,תוך התחשבות בהתפתחות התקינה הסיסמית בישראל ,לרבות התחשבות במשך זמן של כשנתיים להטמעה של מהדורות מתעדכנות של התקן הישראלי ת"י ,413הינו ל 5 -קבוצות סיווג כדלהלן: .1 בניינים שנבנו לפני 1963ללא כל התחשבות ממשית בסיכונים סיסמיים .2 בניינים שנבנו בתקופה שבין ) 1963-1976בשנת 1961פורסמה לראשונה בישראל הצעת התקן הסיסמי ת"י 413ובשנת 1975פורסמה המהדורה הראשונה של התקן הסיסמי ת"י .( 413 .3 בניינים שנבנו בתקופה שבין ) 1977-1996בשנת 1995פורסמה בישראל המהדורה הראשונה של התקן הסיסמי העדכני ת"י .(413 .4 בניינים שנבנו בתקופה שבין ) 1997-2005בשנת 2004פורסם גיליון תיקון מס' 2לתקן הישראלי ת"י 413שבעקבותיו בחלק מאזורי הארץ הוגדלו באופן משמעותי העוצמות החזויות של תאוצת קרקע אופקית חזויה(. .5 בניינים שנבנו החל משנת .2006 43 לאור נתונים המוצגים לעיל ובהתחשב בנתונים מבניים אופייניים של בנייני מגורים קיימים בישראל ,כמתואר באופן תמציתי בפרק 2לעיל ,ניתן לסווג את בנייני המגורים הקיימים בישראל לקטגוריות סווג המוצגות בטבלאות 3.1-3.4להלן .הסוגים השונים של בנייני מגורים קיימים בישראל מוצגים במטריצות המובאות בטבלאות ,3.1-3.4תוך חלוקתם ל 4 -קבוצות סיווג כלליות א'-ד' ,כמפורט לעיל .טבלאות אלה כוללות גם תיאור תמציתי של סוגי הבניינים השונים/סוגי המערכות המבניות שלהם .תיאור מפורט יותר של סוגי הבניינים השונים ושל המערכות המבניות שלהם מוצג בסעיף 3.3להלן )בטבלאות .(3.5-3.8 44 טבלה מס' :3.1סווג בנייני מגורים בלתי שלודים הקיימים בישראל מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית 1 בניין בלתי שלוד א'1- בניין בלתי שלוד א'2- בניין בלתי שלוד א'3- בניין בלתי שלוד א'4- בניין בלתי שלוד א'5- בניין בלתי שלוד א'6- בניין בלתי שלוד א'7- בניין בלתי שלוד א'8- בניין בלתי שלוד א'9- בניין בלתי שלוד א'10- בניין בלתי שלוד א'11- בניין בלתי שלוד א'12- בניין בלתי שלוד א'13- בניין בלתי שלוד א'14- בניין בלתי שלוד א'15- בניין בלתי שלוד א'16- בניין בלתי שלוד א'17- בניין בלתי שלוד א'18- בניין בלתי שלוד א'19- בניין בלתי שלוד א'20- בניין בלתי שלוד א'21- בניין בלתי שלוד א'22- בניין בלתי שלוד א'23- בניין בלתי שלוד א'24- בניין בלתי שלוד א'25- בנייני מגורים בלתי שלודים, סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,עם קירות נושאים בלתי מזוינים מבלוקי אבן, לבנים או בלוקי בטון מסוגים שונים ,שאינם כוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 בנייני מגורים בלתי שלודים, בלתי סדירים בתנוחה אופקית ,עם קירות נושאים בלתי מזוינים מבלוקי אבן, לבנים או בלוקי בטון מסוגים שונים ,שאינם כוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים בלתי שלודים, בלתי סדירים בתנוחה אנכית ,עם קירות נושאים בלתי מזוינים מבלוקי אבן, לבנים או בלוקי בטון מסוגים שונים ,שאינם כוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים בלתי שלודים, בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,עם קירות נושאים בלתי מזוינים מבלוקי אבן ,לבנים או בלוקי בטון מסוגים שונים ,שאינם כוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים בלתי שלודים, סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,עם קירות נושאים בלתי מזוינים מבלוקי אבן, לבנים או בלוקי בטון מסוגים שונים ,הכוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם. תקופת הקמת הבניין מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 + + - - - 4-5 + - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 1-3 + + - - - 4-5 + - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 1-3 + + - - - 4-5 + - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 1-3 + + - - - 4-5 + - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 1-3 + + - - - 4-5 + - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 45 טבלה מס' :3.1סווג בנייני מגורים בלתי שלודים הקיימים בישראל )המשך( מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית 26 בניין בלתי שלוד א'26- בניין בלתי שלוד א'27- בניין בלתי שלוד א'28- בניין בלתי שלוד א'29- בניין בלתי שלוד א'30- בניין בלתי שלוד א'31- בניין בלתי שלוד א'32- בניין בלתי שלוד א'33- בניין בלתי שלוד א'34- בניין בלתי שלוד א'35- בניין בלתי שלוד א'36- בניין בלתי שלוד א'37- בניין בלתי שלוד א'38- בניין בלתי שלוד א'39- בניין בלתי שלוד א'40- בניין בלתי שלוד א'41- בניין בלתי שלוד א'42- בניין בלתי שלוד א'43- בניין בלתי שלוד א'44- בניין בלתי שלוד א'45- בניין בלתי שלוד א'46- בניין בלתי שלוד א'47- בניין בלתי שלוד א'48- בניין בלתי שלוד א'49- בניין בלתי שלוד א'50- בנייני מגורים בלתי שלודים, בלתי סדירים בתנוחה אופקית ,עם קירות נושאים בלתי מזוינים מבלוקי אבן, לבנים או בלוקי בטון מסוגים שונים ,הכוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 + + - - - 4-5 + - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - + + - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1-3 + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 1-3 + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - בנייני מגורים בלתי שלודים, בלתי סדירים בתנוחה אנכית ,עם קירות נושאים בלתי מזוינים מבלוקי אבן, לבנים או בלוקי בטון מסוגים שונים ,הכוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים בלתי שלודים, בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,עם קירות נושאים בלתי מזוינים מבלוקי אבן ,לבנים או בלוקי בטון מסוגים שונים, הכוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים בלתי שלודים, סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,עם קירות נושאים מבטון בלתי מזוין )בטון דבש או קירות בטון עם חזית מחופה בבלוקי אבן – בנייה ירושלמית( ,הכוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים בלתי שלודים, בלתי סדירים בתנוחה אופקית ,עם קירות נושאים מבטון בלתי מזוין )בטון דבש או קירות בטון עם חזית מחופה בבלוקי אבן – בנייה ירושלמית( ,הכוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם תקופת הקמת הבניין 46 טבלה מס' :3.1סווג בנייני מגורים בלתי שלודים הקיימים בישראל )המשך( מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית 51 בניין בלתי שלוד א'51- בניין בלתי שלוד א'52- בניין בלתי שלוד א'53- בניין בלתי שלוד א'54- בניין בלתי שלוד א'55- בניין בלתי שלוד א'56- בניין בלתי שלוד א'56- בניין בלתי שלוד א'58- בניין בלתי שלוד א'59- בניין בלתי שלוד א'60- בנייני מגורים בלתי שלודים, בלתי סדירים בתנוחה אנכית ,עם קירות נושאים מבטון בלתי מזוין )בטון דבש או קירות בטון עם חזית מחופה בבלוקי אבן – בנייה ירושלמית( ,הכוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים בלתי שלודים, בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,עם קירות נושאים מבטון בלתי מזוין )בטון דבש או קירות בטון עם חזית מבלוקי אבן – בנייה ירושלמית( ,הכוללים דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם 52 53 54 55 56 57 58 59 60 מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 תקופת הקמת הבניין + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 1-3 + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 47 טבלה מס' :3.2סווג בנייני מגורים שלודים הקיימים בישראל מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית 1 בניין שלוד ב'1- בניין שלוד ב'2- בניין שלוד ב'3- בניין שלוד ב'4- בניין שלוד ב'5- בניין שלוד ב'6- בניין שלוד ב'7- בניין שלוד ב'8- בניין שלוד ב'9- בניין שלוד ב'10- בניין שלוד ב'11- בניין שלוד ב'12- בניין שלוד ב'13- בניין שלוד ב'14- בניין שלוד ב'15- בניין שלוד ב'16- בניין שלוד ב'17- בניין שלוד ב'18- בניין שלוד ב'19- בניין שלוד ב'20- בניין שלוד ב'21- בניין שלוד ב'22- בניין שלוד ב'23- בניין שלוד ב'24- בניין שלוד ב'25- בנייני מגורים שלודים סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים מסגרות בטון במזוין לא משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 22 24 25 בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אופקית, הכוללים מסגרות בטון במזוין לא משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אנכית )לדוגמא בניינים עם קומת עמודים פתוחה ללא מקלט עילי( ,הכוללים מסגרות בטון במזוין לא משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית )לדוגמא בניינים עם קומת עמודים פתוחה ללא מקלט עילי( ,הכוללים מסגרות בטון במזוין לא משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג, ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אנכית )לדוגמא בניינים עם קומת עמודים פתוחה ועם מקלט עילי( ,הכוללים מסגרות בטון במזוין לא משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם תקופת הקמת הבניין מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 + + - - - 10-16 - + - - - 17ויותר - + - - - 1-3 + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 + + - - - 10-16 - + - - - 17ויותר - + - - - 1-3 + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 + + - - - 10-16 - + - - - 17ויותר - + - - - 1-3 + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 + + - - - 10-16 - + - - - 17ויותר - + - - - 1-3 + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 + + - - - 10-16 - + - - - 17ויותר - + - - - 48 טבלה מס' :3.2סווג בנייני מגורים שלודים הקיימים בישראל )המשך( מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית 26 בניין שלוד ב'26- בניין שלוד ב'27- בניין שלוד ב'28- בניין שלוד ב'29- בניין שלוד ב'30- בניין שלוד ב'31- בניין שלוד ב'32- בניין שלוד ב'33- בניין שלוד ב'34- בניין שלוד ב'35- בניין שלוד ב'36- בניין שלוד ב'37- בניין שלוד ב'38- בניין שלוד ב'39- בניין שלוד ב'40- בניין שלוד ב'41- בניין שלוד ב'42- בניין שלוד ב'43- בניין שלוד ב'44- בניין שלוד ב'45- בניין שלוד ב'46- בניין שלוד ב'47- בניין שלוד ב'48- בניין שלוד ב'49- בניין שלוד ב'50- בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית )לדוגמא בניינים עם קומת עמודים פתוחה ועם מקלט עילי( ,הכוללים מסגרות בטון במזוין לא משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג, ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין ומסגרות בטון במזוין משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג, ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אופקית, הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין ומסגרות בטון במזוין משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אנכית, הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין ומסגרות בטון במזוין משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין ומסגרות בטון במזוין משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג, ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם תקופת הקמת הבניין מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 + + - - - 4-5 + + - - - 6-9 + + - - - 10-16 - + - - - 17ויותר - + - - - 1-3 - - + + + 4-5 - - + + + 6-9 - - + + + 10-16 - - + + + 17ויותר - - + + + 1-3 - - + + + 4-5 - - + + + 6-9 - - + + + 10-16 - - + + + 17ויותר - - + + + 1-3 - - + + + 4-5 - - + + + 6-9 - - + + + 10-16 - - + + + 17ויותר - - + + + 1-3 - - + + + 4-5 - - + + + 6-9 - - + + + 10-16 - - + + + 17ויותר - - + + + 49 טבלה מס' :3.2סווג בנייני מגורים שלודים הקיימים בישראל )המשך( מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג 51 בניין שלוד ב'51- בניין שלוד ב'52- בניין שלוד ב'53- בניין שלוד ב'54- בניין שלוד ב'55- בניין שלוד ב'56- בניין שלוד ב'57- בניין שלוד ב'58- בניין שלוד ב'59- בניין שלוד ב'60- בניין שלוד ב'61- בניין שלוד ב'62- בניין שלוד ב'63- בניין שלוד ב'64- בניין שלוד ב'65- בניין שלוד ב'66- בניין שלוד ב'67- בניין שלוד ב'68- בניין שלוד ב'69- בניין שלוד ב'70- בניין שלוד ב'71- בניין שלוד ב'72- בניין שלוד ב'73- בניין שלוד ב'74- בניין שלוד ב'75- 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית בנייני מגורים שלודים סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין עם או בלי קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג, ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אופקית, הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין עם או בלי קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים בלתי סדירים בתנוחה אנכית, הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין עם או בלי קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים ,בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין עם או בלי קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג, ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים שלודים, סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין ומסגרות בטון במזוין משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג, ללא דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי הגגות שלהם )בניינים עם גגות קלים( תקופת הקמת הבניין מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - + + + + 1-3 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - + + + + 1-3 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - + + + + 1-3 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - + + + + 1-3 - - + + + 4-5 - - + + + 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 50 טבלה מס' :3.2סווג בנייני מגורים שלודים הקיימים בישראל )המשך( מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית 76 בניין שלוד ב'76- בניין שלוד ב'77- בניין שלוד ב'78- בניין שלוד ב'79- בניין שלוד ב'80- בניין שלוד ב'81- בניין שלוד ב'82- בניין שלוד ב'83- בניין שלוד ב'84- בניין שלוד ב'85- בניין שלוד ב'86- בניין שלוד ב'87- בניין שלוד ב'88- בניין שלוד ב'89- בניין שלוד ב'90- בנייני מגורים שלודים ,בלתי סדירים בתנוחה אופקית, הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין ומסגרות בטון במזוין משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ללא דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי הגגות שלהם )בניינים עם גגות קלים( 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 בנייני מגורים שלודים ,בלתי סדירים בתנוחה אנכית, הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין ומסגרות בטון במזוין משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג ,ללא דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי הגגות שלהם )בניינים עם גגות קלים( בנייני מגורים שלודים ,בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין ומסגרות בטון במזוין משיכות עם קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון או איטונג, ללא דיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי הגגות שלהם )בניינים עם גגות קלים( תקופת הקמת הבניין מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 - - + + + 4-5 - - + + + 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 1-3 - - + + + 4-5 - - + + + 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 1-3 - - + + + 4-5 - - + + + 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - - - - 51 טבלה מס' :3.3סווג בנייני מגורים טרומים הקיימים בישראל מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג 1 בניין טרום ג'1- בניין טרום ג'2- בניין טרום ג'3- בניין טרום ג'4- בניין טרום ג'5- בניין טרום ג'6- בניין טרום ג'7- בניין טרום ג'8- בניין טרום ג'9- בניין טרום ג'10- בניין טרום ג'11- בניין טרום ג'12- בניין טרום ג'13- בניין טרום ג'14- בניין טרום ג'15- בניין טרום ג'16- בניין טרום ג'17- בניין טרום ג'18- בניין טרום ג'19- בניין טרום ג'20- 2 3 4 5 6 7 8 149 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית בנייני מגורים טרומים סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות טרומים נושאים ובלתי נושאים ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים טרומים בלתי סדירים בתנוחה אופקית, הכוללים קירות טרומים נושאים ובלתי נושאים, ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים טרומים בלתי סדירים בתנוחה אנכית, הכוללים קירות טרומים נושאים ובלתי נושאים, ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם בנייני מגורים טרומים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות טרומים נושאים ובלתי נושאים ,ודיאפרגמות אופקיות קשיחות במפלסי התקרות והגגות שלהם תקופת הקמת הבניין מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 - + + + + 4-5 - + + + + 6-9 - + + + + 10-16 - + - - - 17ויותר - - - - - 1-3 - + + + + 4-5 - + + + + 6-9 - + + + + 10-16 - + - - - 17ויותר - - - - - 1-3 - + + + + 4-5 - + + + + 6-9 - + + + + 10-16 - + - - - 17ויותר - - - - - 1-3 - + + + + 4-5 - + + + + 6-9 - + + + + 10-16 - + - - - 17ויותר - - - - - 52 טבלה מס' :3.4סווג בנייני מגורים משולבים הקיימים בישראל מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית 1 בניין משולב ד'1- בניין משולב ד'2- בניין משולב ד'3- בניין משולב ד'4- בניין משולב ד'5- בניין משולב ד'6- בניין משולב ד'7- בניין משולב ד'8- בניין משולב ד'9- בניין משולב ד'10- בניין משולב ד'11- בניין משולב ד'12- בניין משולב ד'13- בניין משולב ד'14- בניין משולב ד'15- בניין משולב ד'16- בניין משולב ד'17- בניין משולב ד'18- בניין משולב ד'19- בניין משולב ד'20- בניין משולב ד'21- בניין משולב ד'22- בניין משולב ד'23- בניין משולב ד'24- בניין משולב ד'25- בנייני מגורים משולבים סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים שלד מרכיבים טרומים המשולבים עם רכיבי הקשחה מבטון מזוין יצוקים באתר )לדוגמא קירות הקשחה מבטון מזוין( 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 בנייני מגורים משולבים בלתי סדירים בתנוחה אופקית, הכוללים שלד מרכיבים טרומים המשולבים עם רכיבי הקשחה מבטון מזוין יצוקים באתר )לדוגמא קירות הקשחה מבטון מזוין( בנייני מגורים משולבים בלתי סדירים בתנוחה אנכית, הכוללים שלד מרכיבים טרומים המשולבים עם רכיבי הקשחה מבטון מזוין יצוקים באתר )לדוגמא קירות הקשחה מבטון מזוין( בנייני מגורים משולבים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים שלד מרכיבים טרומים המשולבים עם רכיבי הקשחה מבטון מזוין יצוקים באתר )לדוגמא קירות הקשחה מבטון מזוין( בנייני מגורים משולבים סדירים בתנוחה אופקית ובלתי סדירים בתנוחה אנכית ,הכוללים קומת קרקע קונוונציונלית מבטון מזוין יצוק באתר עם קירות הקשחה מבטון מזוין ושלד של יתר הקומות מרכיבים טרומים תקופת הקמת הבניין מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - - + + + 1-3 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - - + + + 1-3 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - - + + + 1-3 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - - + + + 1-3 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - - + + + 53 טבלה מס' :3.4סווג בנייני מגורים משולבים הקיימים בישראל )המשך( מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית 26 בניין משולב ד'26- בניין משולב ד'27- בניין משולב ד'28- בניין משולב ד'29- בניין משולב ד'30- בניין משולב ד'31- בניין משולב ד'32- בניין משולב ד'33- בניין משולב ד'34- בניין משולב ד'35- בניין משולב ד'36- בניין משולב ד'37- בניין משולב ד'38- בניין משולב ד'39- בניין משולב ד'40- בניין משולב ד'41- בניין משולב ד'42- בניין משולב ד'43- בניין משולב ד'44- בניין משולב ד'45- בניין משולב ד'46- בניין משולב ד'47- בניין משולב ד'48- בניין משולב ד'49- בניין משולב ד'50- בנייני מגורים משולבים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קומת קרקע קונוונציונלית מבטון מזוין יצוק באתר עם קירות הקשחה מבטון מזוין ושלד של יתר הקומות מרכיבים טרומים 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 בנייני מגורים משולבים סדירים בתנוחה אופקית ובלתי סדירים בתנוחה אנכית ,הכוללים קומת קרקע קונוונציונלית מבטון מזוין יצוק באתר ושלד של יתר הקומות מרכיבים טרומים המשולבים עם קירות הקשחה מבטון מזוין יצוק באתר בנייני מגורים משולבים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קומת קרקע קונוונציונלית מבטון מזוין יצוק באתר ושלד של יתר הקומות מרכיבים טרומים המשולבים עם קירות הקשחה מבטון מזוין יצוק באתר בנייני מגורים משולבים סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות הקשחה קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר ורכיבי שלד אחרים מקונסטרוקציית פלדה ו/או מקונסטרוקציה מרוכבת של פלדה-בטון מזוין בנייני מגורים משולבים בלתי סדירים בתנוחה אופקית, הכוללים קירות הקשחה קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר ורכיבי שלד אחרים מקונסטרוקציית פלדה ו/או מקונסטרוקציה מרוכבת של פלדה-בטון מזוין תקופת הקמת הבניין מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 + + + + + 4-5 + + + + + 6-9 + + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - - + + + 1-3 - + + + + 4-5 - + + + + 6-9 - + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - - + + + 1-3 - + + + + 4-5 - + + + + 6-9 - + + + + 10-16 - + + + + 17ויותר - - + + + 1-3 - - + + + 4-5 - - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - + + + 1-3 - - + + + 4-5 - - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - + + + 54 טבלה מס' :3.4סווג בנייני מגורים משולבים הקיימים בישראל )המשך( מס' סידורי סוג הבנייה ומספור הסוג תאור סוג הבניין/ סוג המערכת המבנית 51 בניין משולב ד'51- בניין משולב ד'52- בניין משולב ד'53- בניין משולב ד'54- בניין משולב ד'55- בניין משולב ד'56- בניין משולב ד'57- בניין משולב ד'58- בניין משולב ד'59- בניין משולב ד'60- בנייני מגורים משולבים בלתי סדירים בתנוחה אנכית, הכוללים קירות הקשחה קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר ורכיבי שלד אחרים מקונסטרוקציית פלדה ו/או מקונסטרוקציה מרוכבת של פלדה-בטון מזוין 52 53 54 55 56 57 58 59 60 בנייני מגורים משולבים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ואנכית ,הכוללים קירות הקשחה קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר ורכיבי שלד אחרים מקונסטרוקציית פלדה ו/או מקונסטרוקציה מרוכבת של פלדה-בטון מזוין תקופת הקמת הבניין מספר קומות הבניין 1-3 לפני 1963 19631976 19771996 19972005 החל מ 2006 - - + + + 4-5 - - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - + + + 1-3 - - + + + 4-5 - - - - - 6-9 - - - - - 10-16 - - - - - 17ויותר - - + + + מעיון בטבלאות 3.1-3.4ניתן לראות שלא כל הסוגים של בנייני המגורים הקיימים בישראל נכללים בכל הקטגוריות האפשריות ,מבחינת מספר קומות הבניין ו/או מבחינת תקופת הקמתו .התאים הישימים במטריצת סיווג בנייני מגורים קיימים בישראל בטבלאות 3.1-3.4מודגשים וכוללים את הסימון ,+ואילו התאים שאינם ישימים )לא קיימים בנייני מגורים השייכים לתאים בלתי ישימים של המטריצות( כוללים את הסימון .-בכל ההערכות הקשורות לתרחישי רעידות אדמה בישראל יש להתחשב כמובן רק בסוגי הבניינים המסווגים לתאים הישימים המודגשים של מטריצות אלה, כמפורט לעיל. 3.3מאפיינים עיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל בסעיף 3.2לעיל מוצג מיון של בנייני מגורים קיימים בישראל )טבלאות (3.1-3.4בחלוקה לארבע קבוצות סווג בסיסיות )בניינים בלתי שלודים ,בניינים שלודים מבטון מזוין יצוק באתר ,בניינים טרומים ובניינים הכוללים מערכת מבנית משולבת( .בטבלאות 3.5-3.8להלן מוצג תיאור עקרוני של המאפיינים המבניים העיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל המוצגים בטבלאות 3.1-3.4 לעיל .תיאור המאפיינים המבניים העיקריים של הבניינים הנדונים המוצג בטבלאות 3.5-3.8אינו מתייחס למספר קומות הביניים ,לגילם או למאפייניהם הגיאומטריים הבסיסיים )בניינים סדירים או בניינים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ו/או אנכית ,זאת מכיוון שלכל אלה יש התייחסות מפורשת בסיווג הבניינים הקיימים המוצג בטבלאות 3.1-3.4לעיל .מטרת תיאורים אלה הינה להקל על שיוך בנייני מגורים קיימים בישראל לקבוצות הסיווג המתאימות המוצגות לעיל. 55 מן הראוי לחזור ולהדגיש שמיון בנייני מגורים קיימים בישראל המוצג בטבלאות 3.1-3.4לעיל הינו עקרוני ביסודו ,ועל אף שאוכלוסיית הבניינים הקיימים סווגה לתת קבוצות רבות יחסית ,אין זה אומר שכל קבוצה מייצגת אוכלוסיית בניינים הומוגנית ,ולכן בניין מאפיין מסוים )המוגדר על ידי שורה מסוימת בטבלות שלעיל( אינו ניתן לייצוג על ידי עקום התנגדות אחד משותף לכלל אוכלוסיית הבניינים השייכת לקבוצה זאת .יש לכך סיבות רבות ומגוונות ,כגון: .1נתונים גיאומטריים שונים של הבניינים )אורך ורוחב ,צפיפות העמודים וכו'( הנמנים על אותה קבוצת שיוך בטבלות שלעיל. .2מידת אי הסדירות בתנוחה אופקית ו/או אנכית של בנייני מגורים קיימים בישראל. מיון בנייני מגורים קיימים בישראל המוצג בטבלאות 3.1-3.4לעיל אומנם מתייחס לסוגיות חשובות המשפיעות על מידת העמידות הסיסמית של הבניינים הנדונים ,לרבות לנושאים של סדירות או אי סדירות שלהם בתנוחה אופקית ו/או אנכית ,אך אין בו כדי לאפשר התייחסות כמותית למידת אי הסדירות של הבניינים הנדונים ,השייכים לקבוצת סיווג ספציפית מסוימת. מכוון שקיימים פערים משמעותיים במידת אי הסדירות האופקית ו/או האנכית של בניינים בלתי סדירים קיימים ,על אף שהם מוגדרים כשייכים לאותה קבוצת סיווג ,יש לצפות גם לפערים אפשריים משמעותיים בעמידות הסיסמית של בניינים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ו/או אנכית ,השייכים לאותה קבוצת סיווג. .3נקודות תורפה ייחודיות במערכת המבנית של הבניין ,מעבר לחלוקה העקרונית לבניינים סדירים או בלתי סדירים בתנוחה אופקית ו/או אנכית ,המוזכרת לעיל ,כדוגמת קיום עמודים קצרים באזורים מסוימים במערכת המבנית של הבניין ,בעיות של הולם סיסמי הנובעות מקיום מישקי הפרדה צרים בין אגפים שונים של הבניין ,ובמיוחד חמור הדבר במקרים בהם מפלסי התקרות משני עברי מישק הפרדה צר הינם במפלסים שונים ,וכו'. .4פערים בין תכונות בפועל של חומרי הבנייה ששימשו לבניית הבניינים ו/או פערים בפרטי התכן של בניינים שונים )לרבות פערים בכמויות זיון ברכיבי בטון מזוין( השייכים לאותה קבוצת סיווג. .5שגיאות אפשריות בתכן ובביצוע של הבניינים הקיימים. .6נזקים מבניים שנגרמו לבניינים הקיימים במהלך השימוש בהם כתוצאה מסיבות שונות ומגוונות. .7מצב כללי של הבניין הקיים העלול להיות במקרים רבים ירוד למדי ,אם הבניין לא תוחזק בצורה ראויה במהלך שנות השימוש בו. לאור כל אלה יש לצפות במקרים רבים לפערים משמעותיים בתסבולת האופקית ובעמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים בישראל השייכים לאותה קבוצת סיווג. 56 טבלה מס' :3.5מאפיינים עיקריים של בנייני מגורים בלתי שלודים הקיימים בישראל מס' סידורי 1 2 3 סוג הבנייה לפי טבלה 3.1 א' ÷ 1-א'20- תאור עקרוני של המאפיינים המבניים העיקריים בניינים בלתי שלודים הכוללים קירות נושאים מבלוקי אבן או לבנים מסוגים שונים )לבני חמר קלויים ,לבני סיליקט( ,או בלוקי בטון מסוגים שונים ,עם או בלי מחיצות בלוקים בלתי נושאות מבלוקי בטון מסוגים שונים ,הכוללים רצפות ביניים וגגות שאינם מתפקדים כדיאפרגמות אופקיות ,כגון קשתות ,קמרונות ,גגות מקונסטרוקציית עץ עם קירוי רעפים מסוגים שונים ,רצפות קורות עץ או פלדה שמעליהם לוחות עץ ,רצפות מקורות פלדה עם גופי מילוי ביניהם מחומרים שונים )לבנים מסוגים ששונים ,בלוקי בטון מסוגים שונים( ,או רצפות צלעות טרומות )לדוגמא תקרות בשיטת "סיפונה"(. א' ÷ 21-א' 40-בניינים בלתי שלודים הכוללים קירות נושאים מבלוקי אבן ,לבנים מסוגים שונים )לבני חמר קלויים ,לבני סיליקט( ,או בלוקי בטון מסוגים שונים ,עם או בלי מחיצות בלוקים בלתי נושאות מבלוקי בטון מסוגים שונים, הכוללים רצפות ביניים וגגות המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות ,כגון רצפות/תקרות/גגות בטון מזוין מקשיות יצוקות באתר ,או רצפות/תקרות/גגות צלעות יצוקים באתר הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה. א' ÷ 41-א' 60-בניינים בלתי שלודים הכוללים קירות נושאים מבטון בלתי מזוין )או קירות בטון הכוללים זיון מזערי בשיעור הנמוך מדרישות מזעריות ישימות לגבי רכיבי בטון מזוין( ,כגון קירות מבטון דבש או קירות בטון עם חזית מחופה בבלוקי אבן מסוגים שונים )בנייה ירושלמית( ,עם או בלי מחיצות בלוקים בלתי נושאות מבלוקי בטון מסוגים שונים ,הכוללים רצפות ביניים וגגות המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות ,כגון רצפות/תקרות/גגות בטון מזוין מקשיות יצוקים באתר ,או רצפות/תקרות/גגות צלעות יצוקים באתר הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה. 57 טבלה מס' :3.6מאפיינים עיקריים של בנייני מגורים שלודים הקיימים בישראל מס' סידורי 1 סוג הבנייה לפי טבלה 3.2 ב' ÷ 1-ב'20- 2 ב' ÷ 21-ב'30- 3 ב' ÷ 31-ב'50- 4 ב' ÷ 51-ב'70- 5 ב' ÷ 71-ב'90- תאור עקרוני של המאפיינים המבניים העיקריים בניינים שלודים מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר הכוללים מסגרות לא משיכות מבטון מזוין עם ספיני קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון מסוגים שונים )בלוקי בטון חלולים ,בלוקים מקשיים מבטון תאי מאושפר באוטוקלב( ,הכוללים רצפות ביניים וגגות מבטון מזוין יצוק באתר ,המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות ,כגון רצפות/תקרות/גגות בטון מזוין מקשיות, רצפות/תקרות/גגות צלעות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה, או רצפות/תקרות/גגות ערוגות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה. בניינים שלודים מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר הכוללים קומת עמודים פתוחה עם מקלט עילי מבטון מזוין יצוק באתר בתחומי קומת העמודים הפתוחה ומסגרות לא משיכות מבטון מזוין עם ספיני קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון מסוגים שונים )בלוקי בטון חלולים ,בלוקים מקשיים מבטון תאי מאושפר באוטוקלב( ,הכוללים רצפות ביניים וגגות מבטון מזוין יצוק באתר המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות ,כגון רצפות/תקרות/גגות בטון מזוין מקשיות ,רצפות/תקרות/גגות צלעות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה ,או רצפות/תקרות/גגות ערוגות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה. בניינים שלודים מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר הכוללים קירות נושאים ו/או קירות הקשחה משיכים מבטון מזוין יצוק באתר ומסגרות משיכות מבטון מזוין )לכל הפחות ברמת משיכות נמוכה ע"פ הגדרות ת"י ,(413עם ספיני קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון מסוגים שונים )בלוקי בטון חלולים ,בלוקים מקשיים מבטון תאי מאושפר באוטוקלב( ,הכוללים רצפות ביניים וגגות מבטון מזוין יצוק באתר המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות ,כגון רצפות/תקרות/גגות בטון מזוין מקשיות, רצפות/תקרות/גגות צלעות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה, או רצפות/תקרות/גגות ערוגות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה. בניינים שלודים מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר הכוללים קירות נושאים וקירות הקשחה משיכים מבטון מזוין יצוק באתר )לכל הפחות ברמת משיכות נמוכה ע"פ הגדרות ת"י ,(413 עם או בלי ספיני קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון מסוגים שונים )בלוקי בטון חלולים ,בלוקים מקשיים מבטון תאי מאושפר באוטוקלב( ,הכוללים רצפות ביניים וגגות מבטון מזוין יצוק באתר המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות ,כגון רצפות/תקרות/גגות בטון מזוין מקשיות ,רצפות/תקרות/גגות צלעות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה ,או רצפות/תקרות/גגות ערוגות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה בניינים שלודים מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר הכוללים קירות נושאים ו/או קירות הקשחה משיכים מבטון מזוין יצוק באתר ומסגרות משיכות מבטון מזוין )לכל הפחות ברמת משיכות נמוכה ע"פ הגדרות ת"י ,(413עם ספיני קירות ומחיצות בני מבלוקי בטון מסוגים שונים )בלוקי בטון חלולים ,בלוקים מקשיים מבטון תאי מאושפר באוטוקלב( ,הכוללים רצפות ביניים מבטון מזוין יצוק באתר המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות ,כגון רצפות/תקרות בטון מזוין מקשיות , רצפות/תקרות צלעות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה ,או רצפות/תקרות ערוגות הכוללים טבלת בטון מזוין עליונה ,אך ללא דיאפרגמה אופקית קשיחה במפלס הגג שלהם )בניינים עם גגות קלים מקונסטרוקציית פלדה או עץ עם קירוי קל )רעפים מסוגים שונים(. 58 טבלה מס' :3.7מאפיינים עיקריים של בנייני מגורים טרומים הקיימים בישראל מס' סידורי 1 סוג הבנייה לפי טבלה 3.3 ג' ÷ 1-ג'20- תאור עקרוני של המאפיינים המבניים העיקריים בניינים טרומים עם קירות ומחיצות נושאים ובלתי נושאים וקירות הקשחה ,כולם עשויים מספיני בטון מזוין טרומים, הכוללים רצפות ביניים וגגות מרכיבים טרומים מבטון מזוין ו/או מבטון דרוך ,עם או בלי יציקת שכבת בטון עליונה מעליהם, המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות. טבלה מס' :3.8מאפיינים עיקריים של בנייני מגורים משולבים הקיימים בישראל מס' סידורי 1 סוג הבנייה לפי טבלה 3.4 ד' ÷ 1-ד'20- 2 ד' ÷ 21-ד'30- 3 ד' ÷ 31-ד'40- 4 ד' ÷ 41-ד'60- תאור עקרוני של המאפיינים המבניים העיקריים בניינים בעלי שלד משולב הכוללים שלד מרכיבים טרומים מבטון מזוין ,עם קירות ומחיצות נושאים ובלתי נושאים עשויים מספיני בטון מזוין טרומים ,המשולבים עם קירות הקשחה קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר )למשל פירי מרחבים מוגנים ו/או חדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר( ,הכוללים רצפות ביניים וגגות מרכיבים טרומים מבטון מזוין ו/או מבטון דרוך ,עם או בלי יציקת שכבת בטון עליונה מעליהם ,המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות. בניינים בעלי שלד משולב הכוללים קומת קרקע קונוונציונלית מבטון מזוין יצוק באתר עם עמודים וקירות הקשחה מבטון מזוין )כגון מקלט עילי( ,ויתר הקומות מרכיבים טרומים מבטון מזוין ,עם קירות ומחיצות נושאים ובלתי נושאים ו/או קירות הקשחה ,כולם עשויים מספיני בטון מזוין טרומים ,הכוללים רצפות ביניים וגגות מרכיבים טרומים מבטון מזוין ו/או מבטון דרוך ,עם או בלי יציקת שכבת בטון עליונה מעליהם, המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות. בניינים בעלי שלד משולב הכוללים קומת קרקע קונוונציונלית מבטון מזוין יצוק באתר עם עמודים וקירות הקשחה מבטון מזוין ,ויתר הקומות מרכיבים טרומים מבטון מזוין ,עם קירות ומחיצות נושאים ובלתי נושאים עשויים מספיני בטון מזוין טרומים ,המשולבים עם קירות הקשחה קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר )למשל פירי מרחבים מוגנים ו/או חדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר( ,הכוללים רצפות ביניים וגגות מרכיבים טרומים מבטון מזוין ו/או מבטון דרוך ,עם או בלי יציקת שכבת בטון עליונה מעליהם ,המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות. בניינים בעלי שלד משולב הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין יצוק באתר )למשל פירי מרחבים מוגנים ו/או חדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר( ורכיבי שלד אחרים עשויים מקונסטרוקציית פלדה ו/או מקונסטרוקציה מרוכבת פלדה-בטון מזוין ,הכוללים רצפות ביניים וגגות מקונסטרוקציית פלדה ו/או מקונסטרוקציה מרוכבת פלדה-בטון מזוין ,המתפקדים כדיאפרגמות אופקיות קשיחות. 59 3.4סיווג בניינים קיימים לפי תוכנת Hazus במקביל למיון בנייני המגורים הקיימים בישראל כמפורט בסעיפים 3.2ו 3.3 -לעיל נערכה במסגרת מחקר זה גם בחינה עקרונית של מידת ההתאמה של סיווג הבניינים הקיים בתוכנת ,[65] Hazus לכל הפחות לגבי הסיווג של בניינים שלודים מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר ,לצורכי מיון בנייני מגורים קיימים בישראל .מספר סוגי הבניינים מהסוגים הנ"ל הכלולים בתוכנת ,Hazusאשר ניתן לכאורה להשתמש בהם לצורך מיון בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל, כמתואר בסעיף 3.2לעיל ,הינו מצומצם מאוד ,כמתואר בפרק 5במדריך ליישום תוכנת .[65] Hazus בהקשר זה יש לציין שעל פי תוכנת Hazusסוגי הבניינים בעלי שלד מבטון מזוין מתחלקים באופן פשטני למדי ל 3-קבוצות עיקריות כדלהלן: א .בניינים בעלי שלד בטון מזוין יצוק באתר בעלי מערכת ההקשחה לכוחות אופקיים המתבססת על מסגרות בטון מזוין )ללא ספיני קירות בני(. ב .בניינים בעלי שלד בטון מזוין יצוק באתר בעלי מערכת הקשחה לכוחות אופקיים המתבססת על קירות הקשחה מבטון מזוין )קירות גזירה(. ג .בניינים בעלי שלד בטון מזוין יצוק באתר בעלי מערכת הקשחה לכוחות אופקיים המתבססת על מסגרות בטון מזוין בהם משולבים ספיני קירות בני )לא מזוינים(. כבר מעיון ראשוני במיון סוגי השלד הנ"ל ניתן להסיק שמיון זה אינו מתאים למכלול הסוגים השונים של בנייני מגורים הקיימים בישראל ,הכוללים שלד מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר ולפיכך מידת הישימות שלו הינה מוגבלת ביותר וטיבה מוטל בספק רב .כך למשל בישראל למעשה כלל לא קיימים בנייני מגורים שלודים קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר שמערכת ההקשחה שלהם מושתתת על מסגרות בטון מזוין בלבד ,ללא ספיני קירות בני .בנוסף על כך ,בבניינים שלודים מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר הקיימים בישראל ,הכוללים ספיני קירות בני ,יש שימוש בבלוקי בטון מסוגים אחרים מהמקובל בארה"ב )בלוקי בטון חלולים ,בלוקי בטון תאי מאושפרים באוטוקלב – בלוקי "איטונג"( ובכל מקרה בלוקי בני הללו הינם בעלי תכונות מיכניות שונות במידה ניכרת מאלה הנמצאים בשימוש בארה"ב .הדבר משפיע באופן משמעותי על מידת ההתאמה ,הדיוק והאמינות של הערכת התסבולת האופקית של בנייני מגורים מהסוג הנדון הקיימים בישראל ,אשר מתבססת על שימוש בנתוני תוכנת ,[65] Hazusכפי שמודגם בפרק 5להלן. לכל סוג של בניין שיש לו מערכת הקשחה מאחד הסוגים המפורטים לעיל ,נעשה בתוכנת Hazus ] [65סיווג נוסף לפי מספר קומות הבניין ,כדלהלן: בניין נמוך – 1עד 3קומות ,והגובה האופייני המייצג שנבחר בתוכנה הנדונה הוא כ 6 -מ'. בניין בינוני 4 -עד 7קומות ,והגובה האופייני המייצג הוא כ 15 -מ'. בניין גבוה 8 -קומות או יותר ,והגובה האופייני המייצג הוא כ 36-מ'. מן הראוי להדגיש שגם מיון בנייני מגורים קיימים על פי מספר הקומות המוצג לעיל ,המבוסס על נתונים הכלולים בתוכנת ,[65] Hazusאינו מתאים בהכרח למיון המתאים לבנייני מגורים קיימים בישראל המוצג בסעיף 3.2לעיל ,זאת בגלל השוני המשמעותי בין ישראל וארה"ב בכל הקשור להתפתחות ההיסטורית של הבנייה למגורים והשוני הניכר בחוקים ותקנות הבנייה בשתי הארצות. תקנות התכנון והבנייה בישראל ,המגדירות את גבהי הבניינים החייבים בפיר מעלית ,מפרטים את 60 מספר חדרי המדרגות ומאפייניהם ,את הצורך במגדל בטחון וכו' ,עשויות להשפיע מאד על עמידות הבניין ברעידת אדמה ,ואין לו מקבילה מתאימה בבנייה אליה מתייחסת תוכנת .Hazus בהתבסס על הנתונים המתוארים לעיל ,מסכמת טבלה מס' 3.9את הסיווג והסימון של הבניינים שתוכנת [65] Hazusמאפשרת לטפל בהם ,בתחום הבניינים אשר דומים בצורה כלשהי ,גם אם מוגבלת בלבד ,לבנייני מגורים קיימים בישראל הכוללים שלד מבטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר. בנוסף לעובדה שקיימת זיקה מוגבלת ביותר בין הבניינים המיוצגים בתוכנת Hazusלבין בנייני מגורים הקיימים בישראל ,כמצוין לעיל ,ניתן להסיק מהשוואה בין נתוני טבלה מס' 3.2וטבלה מס' 3.9שתוכנת Hazusיכולה במקרה הטוב לזהות רק חלק קטן מאוד מהסוגים הרבים והמגוונים של בנייני מגורים שלודים מבטון מזוין יצוק באתר הקיימים בישראל. טבלה מס' :3.9סיווג מבנים מבטון מזוין יצוק באתר לפי תוכנת Hazus מס' קומות מס' קומות אופייני מייצג 2 גובה אופייני מייצג ]מ'[ 6 סוג הבניין 4-7 5 15 +8 12 36 1-3 2 6 4-7 5 15 +8 12 36 C3L בניינים בעלי שלד בטון מזוין עם 1-3 2 6 C3M מסגרות בטון מזוין וספיני קירות מילוי מבלוקי בני )לא מזוינים( 4-7 5 15 +8 12 36 C1L C1M C1H C2L C2M תיאור המבנה ומערכת ההקשחה בניינים בעלי שלד בטון מזוין עם מסגרות בטון מזוין ללא מילוי קירות בני בניינים בעלי שלד מבטון מזוין עם קירות הקשחה מבטון מזוין C2H C3H 1-3 מטבלה מס' 3.9ומהשוואתה לפירוט סוגי הבניינים שתוארו וסווגו בסעיף 3.2לעיל ,ניתן לראות כי טיפוסים שונים של בנייני מגורים קיימים בישראל ,בעלי מאפיינים מבניים שונים ומגוונים ,אשר יש להם חשיבות רבה בהיבטים של הערכת עמידותם הסיסמית ,מסווגים בקטגוריה אחת לפי תוכנת .[65] Hazusהדבר פוגם קשות במידת הדיוק ובאמינות של הערכת העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים בישראל המושתתת על תוכנה זו ,כפי שמודגם בפירוט בפרק 5להלן. יתר על כן ,טבלה מס' 3.9מתייחסת לגובה הבניין ואינה מתייחסת כלל למידות האורך והרוחב שלו. בניין בעל מתווה מלבני יגלה התנגדות שונה באותה רעידת אדמה הפועלת בכיוון האורכי או בכיוון הרוחבי שלו .התעלמות מעובדה זאת הינה בעייתית מאד וכשלעצמה מטילה ספק רב במשמעות ההערכות החישוביות הנערכות באמצעות תוכנת .Hazus בנוסף לסיווג הבניינים הקיימים הנדונים על פי סוג מערכת ההקשחה ובהתאם לגובה הבניין, כמפורט לעיל ,על פי דרישות תוכנת ,[65] Hazusיש צורך להגדיר את הבניינים הקיימים ,גם בהתאם לגיל הבניין ולרמת התכן הסיסמי שלפיה הוא תוכן .סיווג זה נחוץ לצורך בניית עקום 61 דחיפה מוכלל )עקום כוח אופקי /הזזה אופקית ,המוגדר כעקום התסבולת( של כל בניין נבדק, המתבסס על נתוני התקן שעל פיו תוכן הבניין הנדון .תוכנת Hazusמגדירה 4קטגוריות לגיל הבניין הקיים /רמת התכן הסיסמי של הבניין ,כדלהלן: .1 .2 .3 .4 High-Code Moderate-Code Low-Code Pre-Code – רמת תכן סיסמי גבוהה – רמת תכן סיסמי בינונית – רמת תכן סיסמי נמוכה – בניין שלא תוכנן כלל עומסים סיסמיים מן הראוי להדגיש שרמת התכן הסיסמי של בניינים קיימים ,על פי נתוני תוכנת [65] Hazus מתבססת על ההתפתחות ההיסטורית של תקני הבנייה והתקינה הסיסמית בארה"ב ,שהיא שונה באופן מהותי מהתפתחות תקני הבנייה והתקינה הסיסמית בישראל .הדבר נכון הן לגבי מועדי הפרסום של התקנים הישימים השונים לדורותיהם בשתי המדינות והן לגבי הדרישות הספציפיות של תקנים אלה ,התלויות ,בין היתר ,במיקום הגיאוגרפי בו נמצא הבניין הנבדק. לצורך בחירת רמת התכן הסיסמי של בניין קיים מסוים יש לבצע התאמה בין גיל הבניין ,האזור הסיסמי בו הוא ממוקם ,ודרישות התקנים הרלוונטיים במועד תכנון הבניין .לפי תוכנת Hazus נקבעו שלוש תקופות בהתאם להתפתחות התקינה בארה"ב כדלהלן: בניינים שנבנו לפני שנת 1941 בניינים שנבנו מ 1941עד 1975 בניינים שנבנו אחרי 1975מבחינת האזורים הסיסמיים נקבעו בתוכנת 6 Hazusאזורים בהתאם למפות הסיסמיות המתאימות לארה"ב ,כדלהלן: – Zone 4אזורים בהם תאוצת קרקע אופקית חזויה היא גבוהה מאוד– שיא תאוצת קרקע כ0.4g - – Zone 3אזורים בהם תאוצת קרקע אופקית חזויה היא גבוהה – שיא תאוצת קרקע כ0.3g - – Zone 2Bאזורים בהם תאוצת קרקע אופקית חזויה היא בינונית – שיא תאוצת קרקע כ0.2g - – Zone 2Aאזורים בהם תאוצת קרקע אופקית חזויה היא בינונית – שיא תאוצת קרקע כ0.15g - – Zone 1אזורים בהם תאוצת קרקע אופקית חזויה היא נמוכה – שיא תאוצת קרקע כ0.075g - – Zone 0אזורים בהם אין דרישה להתחשבות בתאוצת קרקע אופקית עבור כל בניין קיים ,בהתאם לתקופת בנייתו ולפי אזור הסיסמי בו הוא ממוקם ,על פי המפות הסיסמיות הרלוונטיות לארה"ב ,ניתן לקבוע את רמת התכן הסיסמי של הבניין ,כמפורט בטבלה 3.10הלקוחה מהמדריך ליישום תוכנת .[65] Hazusבטבלה זו מאוזכרים גם בניינים מסוג W1על פי מיון הבניינים קיימים בתוכנת ,Hazusהמתייחסים לבניינים הכוללים שלד של קונסטרוקציית עץ קלה ,שמידת ישימותם לבנייני מגורים קיימים בישראל הינה מוגבלת ביותר .במדריך זה מודגש כי על המשתמש בתוכנה זו להכיר באופן יסודי את סוגי הבנייה הקיימים בכל אזור בארה"ב ואת מאפייניהם ,כמו גם את היסטוריית הבנייה והתפתחות דרישות התקינה בארה"ב במהלך השנים, לרבות דרישות והנחיות תקנים אחרים לעומסים ולתכן מבנים )כגון תקנים בקשר לעומסי רוח, תקני תכן של מבנים מחומרים שונים וכו'( ,ולהפעיל שיקול דעת לצורך הגדרה מתאימה של רמת התכן הסיסמי של כל בניין קיים ,תוך התחשבות במכלול הפרמטרים המוזכרים לעיל .הנתונים 62 השונים בסוגיות הנדונות הקיימים בתוכנת Hazusמתאימים כמובן אך ורק לארה"ב ואינם מתאימים כלל למדינת ישראל. כפי שצוין לעיל ,אופי הבנייה בישראל בכלל ובבנייה למגורים בפרט הינו שונה במידה ניכרת מזה של ארה"ב .גם התפתחות התקינה במהלך השנים ואף התקינה הישימה העדכנית בשתי המדינות הינן שונות ,לעתים באופן משמעותי .על כן ,כל מי שברצונו להשתמש בתוכנת Hazusלצורכי גיבוש תרחישי רעידות אדמה בישראל צריך להכיר היטב את מכלול הסוגיות המוזכרות לעיל ,לרבות את היסטוריית התפתחות הבנייה והתקינה בשתי המדינות ,ארה"ב וישראל גם יחד ,ואת משמעויותיה השונות ,על מנת שיוכל לנסות להתאים את הבניינים הקיימים בישראל לאחת מקבוצות הסיווג המתאימות הקיימות בתוכנת .Hazusמן הראוי לציין שעבודה כזו מעולם לא בוצעה .לאור הליקויים והמבלות שתוארו לעיל ,יש ספק רב בערכו של כל ניסיון לקבל תוצאות באמצעות תוכנת .Hazus לדעתנו לא ניתן לסווג בצורה אמינה בנייני מגורים קיימים בישראל לקבוצות סיווג מתאימות על פי רמות התכן הסיסמי הכלולות בתוכנת Hazus,ואין ערך ומשמעות לתוצאות של המתקבלות באמצעות תוכנה זו. טבלה מס' :3.10מיון בניינים בתוכנת [65] Hazusעל פי גיל הבניין והאזור הסיסמי בו הו ממוקם מניתוח הסוגים השונים של בנייני מגורים קיימים בישראל ומנתוני הסיווג של הבניינים בהם ניתן להשתמש לכאורה לפי תוכנת ,Hazusניתן להבחין כי סוגים רבים של בנייני מגורים קיימים בעלי מאפיינים גיאומטריים ומבניים שונים באופן מהותי ,שלהם מספר קומות זהה/דומה ,מסווגים לפי תוכנת Hazusבקטגוריה אחת ,אשר ממנה נגזרות תסבולות אופקיות זהות של הבניינים הנדונים, בעוד שלמעשה התנגדותם לכוחות אופקיים/עמידותם הסיסמית יכולה להיות שונה מאוד )אף במאות אחוזים ,כפי שמודגם בפרק 5להלן( .בהקשר זה ניתן לציין כבר בשלב מקדים זה ,שסיווג 63 הבניינים הקיימים על פי תוכנת Hazusכלל לא מתייחס לסוגיות מהותיות המשפיעות על הערכת העמידות הסיסמית של הבניינים הנדונים ,כמו למשל לסוגיה של סדירות או אי סדירות הבניינים הקיימים הנדונים בתנוחה אופקית ו/או אנכית ,זאת למרות שלסוגיות אלה יש לעתים השפעה מכרעת על העמידות הסיסמית של בניינים קיימים ועל חומרת הנזקים החזויים לבניינים אלה כתוצאה של התרחשות רעידת אדמה בעוצמה מוגדרת כלשהי. נקודה נוספת שיש להתייחס אליה בהקשר זה הינה סיווג הבניינים הקיימים לפי רמת התכן הסיסמי שלהם ,כמפורט לעיל ,אשר לפיה נקבעים בתוכנת Hazusהתסבולות האופקיות ועקומי הדחיפה )עקומי כוח אופקי/הזזה אופקית( של הבניינים הקיימים הנבדקים .סיווג הבניינים הקיימים לפי רמת התכן הסיסמי הכלול בתוכנת Hazusמתאים להתפתחות התקינה בארה"ב ולאזורים הסיסמיים השונים בארה"ב ,אך לא לאלה של ישראל ,כמפורט לעיל .לאור כל אלה ניתן להסיק שהערכת התסבולת האופקית של בנייני מגורים קיימים בישראל ושל עמידותם הסיסמית ומידת ההינזקות החזויה שלהם בעת רעידת אדמה חזויה בישראל ,על פי נתוני תוכנת ,Hazusאינם מתאימים כלל עבור בנייני מגורים קיימים בישראל .על כן ,אין אפשרות להכין על בסיסן תרחישי רעידות אדמה ריאליים ואמינים עבור מדינת ישראל .על מנת להמחיש מסקנה זו מוצגים בפרק 5 להלן ניתוחים מדגמיים של תסבולת אופקית מוערכת של מספר בנייני מגורים קיימים בישראל, תוך שימוש בנתוני תוכנת Hazusוהשוואתם לניתוחים חישוביים של עמידות הסיסמית של הבניינים הקיימים הנבדקים באמצעות תוכנות חישוביות אלסטו-פלסטיות מתקדמות ו/או מקורבות ,המתחשבות בנתונים הגיאומטריים והמבניים האמיתיים של הבניינים הנבדקים. מהשוואת תוצאות הניתוחים האלה ,המוצגות בפרק 5להלן ,קל להיווכח שתוכנת Hazus במתכונתה הקיימת אינה יכולה לתת מענה ראוי לצרכי מדינת ישראל בכל הקשור להכנת תרחישי רעידות אדמה ריאליים עבור ישראל. 64 פרק - 4עקומי דחיפה/תסבולת אופקית ועקומי שבירות של בניינים קיימים לפי תוכנת Hazus 4.1כללי פרק זה מציג באופן תמציתי את הפרמטרים העיקריים הכלולים בפרק 5של המדריך לשימוש בתוכנת ,[65] Hazusשעוסק בסיווג בניינים קיימים שונים ובטכניקה הנדרשת לצורך בניית עקום דחפיה/תסבולת אופקית שלהם .בפרק 5במדריך הנדון מוצגים בפרוט מסוים סוגי בניינים קיימים שונים המתאימים בעיקר לבנייה הקיימת בארה"ב ,כולל מיונם בהתאם לסוגי חומרי הבנייה מהם הם בנויים ,מספר הקומות שלהם ורמת תכנונם לרעידות אדמה ,בהתאם לתקני ארה"ב הישימים, שעל בסיסם תוכננו הבניינים הקיימים הנדונים .בהמשך מוצעת טכניקה סטטיסטית להערכת הנזקים הצפויים להיגרם להם במקרה של רעידת אדמה מסוימת ,אשר מבוססת על שימוש בעקום התנגדות בסיסי ) ,(capacity curveשאופן קביעתו לפי תוכנת Hazusמוצג בסעיף 4.2להלן ועל עקומי שבירות ) ,(fragility curvesשאופן קביעתם באמצעות תוכנת Hazusמוצג בסעיף 4.3להלן. מן הראוי להדגיש שמדובר בטכניקה המתבססת על עקום התנגדות יחיד ומפושט המייצג משפחה גדולה מאד של בניינים קיימים המסווגים לקבוצת סיווג מסוימת ,אשר עשויים להיות נבדלים זה מזה במידה רבה מאד ,הן בתסבולתם האופקית והן בחומרת הנזק הצפוי להם בעת רעידת אדמה בעוצמה מוגדרת ,ועל פילוג סטטיסטי משוער של ההתנהגות החזויה בעת רעידות אדמה של כלל הבניינים הקיימים השייכים לקבוצת הבניינים הנדונה .גישה זו הינה שונה באופן מהותי מהערכת עמידות סיסמית של כל בניין קיים בנפרד ,על פי נתוניו הישימים .עקומי השבירות מיועדים לאפשר הערכה סטטיסטית של רמת הנזק החזוי לבניינים קיימים מהסוגים הכלולים בתוכנת ,Hazus בתלות בהזזה הספקטראלית שלהם .חישוב ההזזה הספקטראלית נעשה בעזרת גישת עקום הדחיפה המתאר את התנגדות האופקית של הבניין המייצג קבוצת בניינים קיימים מסוימת, ושילובו עם עקום הדרישה לצורך קביעת נקודת העבודה המשוערת של הבניין המייצג את קבוצת הבניינים הנדונה. מטרת פרק זה הינה להציג באופן עקרוני את הנתונים הישימים הנדרשים לצורך ביצוע השוואה כמותית בין עקומי דחיפה/תסבולת אופקית המתקבלים תוך שימוש בסיווג הבניינים הקיימים ובפרמטרים הכלולים בתוכנת Hazusובין עקומי דחיפה/תסבולת אופקית המחושבים באופן אנליטי פרטני עבור כל בניין קיים בנפרד )או עבור קבוצת בניינים זהים הממוקמים באותו אזור גיאוגרפי( ,בטכניקת חישוב המתבססת על נתוני הבניין המסוים הנבחן .השוואות אלה מוצגות בפרק 5להלן. על מנת לאפשר בחינה של מידת ההתאמה של הערכות העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים בישראל באמצעות תוכנת ,Hazusהמוצגת בפרק 5להלן ,ועל מנת לאפשר הסקת מסקנות בעניין מידת ההתאמה של תוכנה זו לצורך גיבוש תרחישי רעידות אדמה ריאליים עבור מדינת ישראל ,מוצגת בסעיף 4.4להלן סקירה קצרה של השפעת התפתחות התקינה הסיסמית בישראל על דרישות העמידות של בניינים שנבנו בישראל בתקופות שונות ,בתלות במיקומם הגיאוגרפי. 65 4.2קביעת עקומי התסבולת האופקית של בניינים קיימים לפי תוכנת Hazus עיקר הנזק הצפוי להיגרם לבניינים ,לרבות לבניינים בעלי שלד מבטון מזוין ,תלוי בהזזה האופקית הכוללת המתפתחת בבניין ובהזזה האופקית היחסית בין קומות הבניין בזמן רעידות אדמה .הערכה ריאליסטית של חומרת הנזק הצפוי להיגרם לבניין ולרכיביו השונים כתוצאה מרעידת אדמה בעוצמה מוגדרת ,מחייבת הערכה מדויקת ככל הניתן של ההזזות האופקיות המתפתחות בבניין בעת רעידת אדמה הנדונה ,ובמיוחד הערכת ההזזה בתחום הלא-אלסטי של תגובת רכיבי שלד הבניין ושל הבניין השלם .הערכה כזו אפשרית תוך התבססות על עקום תסבולת אופקית של הבניין הנבדק ,המבטא את הכוח האופקי הכולל הפועל על הבניין בתלות בהזזה האופקית במפלסו העליון. עקום זה ידוע בשם "עקום דחיפה" ) .(push-over curveעקום זה מבטא את ההתנגדות האופקית הכוללת של כל רכיבי ההקשחה האופקית של הבניין בתלות בהזזה האופקית במפלסו העליון. כיול הכוח האופקי הכולל הפועל על בניין נבדק בעת רעידת אדמה מוגדרת לערך של תאוצה ספקטראלית וכיול הזזת ראש המבנה לערך של הזזה ספקטראלית המתאימה לצורת תנודה מסוימת של הבניין הנבדק ושילובו עם עקומי התגובה/הדרישה הספקטראליים התכנוניים מאפשר קביעת נקודת חיתוך בין העקומים הידוע בכינוי "נקודת העבודה" או "נקודת התפקוד" ) .(performance pointההזזה האופקית המתקבלת בנקודת העבודה מאפשרת להעריך את מצב הבניין הנבדק בהיבט של חומרת הנזק הצפוי להיגרם לו בעת רעידת אדמה בעלת עוצמה מוגדרת, על פי היחס בין ההזזה האופקית בנקודת העבודה להזזת הכניעה המוערכת של הבניין הנדבק. עקום התסבולת המוצע במתודולוגיה של תוכנת Hazusמתבסס על מספר מצומצם מאוד של פרמטרים הנדסיים בסיסיים המתקבלים מדרישות התקנים הישימים השונים )תקני ארה"ב( ,אשר נקבעו על פי שיקול דעת הנדסי של מפתחי תוכנת .Hazusבקביעת עקום התסבולת של כל אחד מסוגי הבניינים הכלולים במאגר המידע של תוכנת Hazusישנה התייחסות לנושאים שלהלן: - התסבולת האופקית התכנונית של הבניין; - נקודת הכניעה החזויה של המערכת המבנית של הבניין; - התסבולת האופקית המירבית של הבניין; עקומי התסבולת האופקית המחושבים מבוססים כאמור על דרישות התקנים האמריקאיים הרלוונטיים לזמן התכנון וההקמה של הבניין ,כאשר עבור בניינים ישנים מאוד ,אשר לא תוכננו לפי התקנים סיסמיים כלשהם ,נעשית הערכה נומינלית של חוזק ותסבולת אופקית של הבניין. חשוב לציין כי דרישות העומס לפי תקנים לעומסי רוח לא נכללים בהערכת החוזק והתסבולת האופקית של הבניין ,זאת למרות העובדה כי דרישות אלה עבור בניינים גבוהים ,הממוקמים באזורים בעלי פעילות סיסמית נמוכה או בינונית ,עלולים לבוא לידי ביטוי בערכים גבוהים יותר של תסבולת אופקית נדרשת של בניינים כאלה. תיאור סכמתי של עקום התסבולת האופקית אשר נקבע על פי תוכנת Hazusושל מצב הנזק החזוי לבניין השייך לקבוצת סיווג מסוימת המוגדרת על ידי תוכנה זו ,בתלות בהזזה אופקית ספקטראלית במפלסו העליון ,מוצג בציור מס' ) 4.1ציור 2.3במדריך ליישום תוכנת .(Hazus 66 ציור מס' :4.1דוגמא לעקום דחיפה/תסבולת אופקית של בניין מסוג מסוים ונוסחאות לקביעת הערכים עבור נקודת הכניעה ונקודת התסבולת המרבית הפרמטרים הנדרשים לצורך בניית עקום הדחיפה/תסבולת אופקית של בניינים קיימים על פי תוכנת Hazusהם: Cs -מקדם החוזק התכנוני של המבנה המבוטא כאחוז ממשקל הבניין; Te -זמן המחזור ה"אלסטי" האמיתי של צורת תנודת הבניין )שניות(; 1 -משקל יחסי של הבניין המתאים לצורת תנודת הבניין; 2 -מקדם הגובה היחסי במיקום בו מוגדרת ההזזה הספקטראלית באנליזת דחיפה; מקדם חוזק יתר של הבניין המגדיר את החוזק ה"אמיתי" של הבניין ביחס לחוזקוהתכנוני; -מקדם החוזק המרבי המגדיר את היחס בין החוזק המרבי לחוזק הכניעה של הבניין; -מקדם ה"משיכות" המבטא את היחס בין ההזזה האופקית המרבית להזזת הכניעה; ערך סטיית התקן ,בהנחה של פונקצית הסתברות לוגריתמית אשר מבטאת אתהאפשרות לשינויים בחוזק המרבי של הבניין .ערכים מומלצים על ידי תוכנת Hazus הינם +0.3 ; -0.3עבור בניינים קיימים ישנים מהסוגים הקיימים בארה"ב; הנוסחאות לצורך חישוב נקודת הכניעה ) (A y ; D yונקודת התסבולת האופקית המירבית של הבניין הנבדק ) (A u ; D uמפורטים להלן: )(4.1 תסבולת הכניעה )(4.2 ההזזה בכניעה )(4.3 תסבולת אופקית מרבית: A y Cs / 1 D y 9.8 A y Te2 Au A y 67 )(4.4 הזזה אופקית מרבית: D u D y ערכים מספריים עבור הפרמטרים המוזכרים לעיל ,הנדרשים לצורך בניית עקומי תסבולת אופקית של בניינים קיימים לפי תוכנת ,Hazusאשר שימשו גם לצורך השוואות של עקומי הדחיפה הנקבעים באמצעות תוכנת Hazusלעקומי דחיפה של בנייני מגורים קיימים שונים מהסוגים הנפוצים בישראל ,המוצגות בפרק 5להלן ,מוצגים בטבלאות מס' 4.1-4.3להלן .פרמטרים אלה מוצגים עבור בניינים מסוג ) C1בניינים בעלי שלד מסגרתי מבטון מזוין ללא קירות ומחיצות בני(, כמו גם עבור בניינים מסוג ) C2בניינים בעלי מערכת הקשחה של קירות בטון מזוין( ובניינים מסוג ) C3בניינים בעלי שלד מסגרתי מבטון מזוין עם ספיני קירות בני בלתי מזוינים מהסוגים המקובלים בארה"ב( ,כמפורט במדריך ליישום תוכנת .[65] Hazusבניינים מהסוגים הנ"ל מחולקים לפי תת חלוקה נוספת ,על פי מספר קומותיהם ,כמוגדר על ידי האות הנוספת הצמודה לכינוי כל סוג בניין ) – Lבניינים נמוכים בני 1-3קומות - M ,בניינים בעלי גובה בינוני בני 4-7קומות ו - H -בניינים גבוהים בני 8קומות או יותר( ,כפי שמפורט במדריך ליישום תוכנת Hazusומוצג בטבלה מס' 3.9 בפרק 3לעיל. טבלה מס' :4.1מקדם החוזק התכנוני Csשל בניינים בטון מזוין מסוגים שונים בתלות ברמת התכן הסיסמי שלהם ,על פי תוכנת ) [65] Hazusטבלה 5.4במדריך ליישום התוכנה( 68 טבלה מס' :4.2פרמטרים שונים לצורך בניית עקום דחיפה/תסבולת אופקית של בניינים בטון מזוין מסוגים שונים ,על פי תוכנת ) [65] Hazusטבלה 5.5במדריך ליישום התוכנה( טבלה מס' :4.3מקדם המשיכות µ -על פי תוכנת ) [65] Hazusטבלה 5.6במדריך ליישום התוכנה( עבור בניינים קיימים מסוגים C2 ,C1וC3 - מעיון בטבלה מס' 4.1וטבלה מס' 4.3ניתן להסיק שבניינים בעלי שלד מסגרתי מבטון מזוין, הכוללים קירות בני בלתי מזוינים )בניינים מסוג C3על פי תוכנת ,(Hazusכלל לא קיימים בארה"ב באזורים בהם הבניינים אמורים להיות מתוכנים על פי תקנים סיסמיים עדכניים ברמת תכן סיסמי גבוהה ) ,(High-codeאו באזורים בהם הבניינים אמורים להיות מתוכנים לפי תקנים סיסמיים ישנים יותר ,ברמת תכן סיסמי בינונית ) ,(Moderate-codeכל זאת על פי נתוני התקינה הישימה 69 לארה"ב ובתלות בגיל הבניין ובמיקומו הגיאוגרפי ,תוך התחשבות בחומרת הסיכונים הסיסמיים החזויים באזור בו ממוקם הבניין הנבדק ,כמודגם בסעיף 3.4בפרק 3לעיל .לעומת זאת ,בישראל קיימים בנייני מגורים רבים מאוד מסוגים אלה דווקא ,גם באזורים בעלי סיכון סיסמי בינוני וגבוה. על כן ,כבר בשלב זה של הצגת התמונה ניתן להעריך שרמת האמינות של הערכת העמידות הסיסמית החזויה של בנייני מגורים קיימים בישראל מהסוגים הנ"ל ,באמצעות תוכנת ,Hazus צפויה להיות מוגבלת במידה רבה. התסבולת האופקית המוערכת של בניין קיים ,אשר נקבעת על פי נתוני תוכנת ,Hazusתלויה בגיל הבניין ובמיקומו הגיאוגרפי .שני פרמטרים אלה מכתיבים את רמת התכן הסיסמי המוערכת של הבניין המייצג קבוצת סיווג מסוימת של בניינים קיימים שכלולה במאגר המידע של תוכנת .Hazus ההנחה היא שככל שהבניין ישן יותר ,וככל שהוא ממוקם באזור בעל סיכון סיסמי נמוך יותר ,הוא תוכנן ונבנה ברמה סיסמית נמוכה יותר ,המיוצגת בתוכנה זו על ידי הגדרה של רמת תכן סיסמי נמוכה יותר ,האמורה לבטא דרישות תקנים סיסמיים ישנים יותר ,ללא קשר ישיר ומובהק לגיל הבניין הנבדק .לכן עמידותו הסיסמית המוערכת של בניין כזה ,על פי תוכנת ,Hazusהינה נחותה יותר .חלוקת הבניינים הקיימים המסווגים במאגר המידע של תוכנת Hazusעל פי גילם ומיקומם הגיאוגרפי מושתתת על נתוני ההתפתחות ההיסטורית של התקינה הסיסמית בארה"ב ,כמפורט בטבלה מס' .4.4בהקשר זה יש לציין שהתפתחות התקינה הסיסמית בישראל הייתה שונה מזו שבארה"ב ,לכן ,קיים קושי בסיווג בניינים קיימים בישראל על פי גילם בהתאם לנתונים הקיימים בנדון בתוכנת .Hazusגורם נוסף המשפיע על הערכת רמת התכן הסיסמי על פי נתוני תוכנת Hazus הינו מה שמכונה במדריך ליישום תוכנה זו ] [64כ"איכות הבניה" .הכוונה למעשה למידת החשיבות של הבניין .ההנחה של מפתחי התוכנה הייתה שבניינים בעלי חשיבות רבה ,לדוגמא בתי חולים וכו', תוכננו עם מקדם חשיבות מתאים ,כך שניתן להגדיר אותם כמבנים בעלי רמת תכן סיסמי מיוחדת, החל ממהדורה מסוימת של התקן הסיסמי בארה"ב .כפי שצוין לעיל ,התפתחות התקינה הסיסמית בישראל הייתה שונה במידה ניכרת מזו שבארה"ב .לכן קיים קושי בסיווג הבניינים הקיימים בישראל על פי רמת התכן הסיסמי המוערכת שלהם. ההמלצות של תוכנת Hazusלגבי הגדרת רמת התכן הסיסמי של בניינים קיימים בתלות במועד הקמתם ומיקומם הגיאוגרפי ,על פי חלוקה לאזורים בעלי סיכונים הסיסמיים שונים מוצגות בטבלה .4.4מעיון בטבלה 4.4ניתן להסיק ,בין היתר ,שבניינים שהוקמו בארה"ב לאחר שנת 1975 ונמצאים באזור סיסמי פעיל בו הסיכונים הסיסמיים הינם משמעותיים )תאוצות קרקע אופקיות חזויות באזור הינן גבוהות( מוגדרים כבניינים שתוכננו ברמת תכן סיסמי גבוהה ) .(High-Code מנגד בניינים קיימים באותו אזור סיסמי שהוקמו לפני 1941מוגדרים כבניינים שכלל לא תוכננו לעומסים סיסמיים ).(Pre-Code 70 טבלה מס' :4.4רמת תכן סיסמי מוערכת מומלצת של בניינים קיימים על פי נתוני תוכנת ,Hazus בתלות בגיל הבניין הנדבק ומיקומו הגיאוגרפי ,על פי חומרת הסיכון הסיסמי באזור הקמתו )טבלה 2.2במדריך ליישום תוכנת [65] Hazus סיווג האזורים הגיאוגרפים של ארה"ב על פי חומרת הסיכונים הסיסמיים הקיימים באזורים השונים )תאוצת קרקע אופקית חזויה באזור בו ממוקם הבניין הקיים הנבדק( ,על פי התקן האמריקאי ,[70] UBC 94הכלול בתוכנת ,Hazusמוצג בטבלה .4.5בטבלה זו לא כלול אזור ,0 המוצג אף הוא בטבלה ,4.4זאת מכיוון שמדובר באזורים בהם לא קיימים למעשה סיכונים סיסמיים ,כך שתאוצת קרקע אופקית החזויה בהם הינה אפסית .מן הראוי לציין בהקשר זה שעל פי נתוני התקינה הסיסמית הישראלית העדכנית ,האזורים הסיסמיים הישימים למדינת ישראל ,על פי תאוצת קרקע אופקית החזויה בהם ,הינם אזורים 1-3המוצגים בטבלה .4.5על פי נתוני התקן ת"י [46] 413העדכני ,בישראל לא קיימים אזורים המוגדרים כאזורי 0ו ,4 -המוצגים בטבלה .4.5 טבלה :4.5הקשר בין האזור הסיסמי לתאוצת קרקע אופקית חזויה באזור על פי נתוני התקינה בארה"ב )טבלה 16.1במדריך ליישום תוכנת [65] Hazus השפעת חשיבות הבניין ,המוגדרת בתוכנת Hazusעל ידי הביטוי "איכות הבניה" ,על קביעת רמת התכן הסיסמי של הבניינים הנבדקים מוצגת בטבלה .4.6עיון בטבלה זו ניתן להסיק שבניינים חשובים יותר מבניינים רגילים ,המוגדרים כבניינים שנבנו ב"איכות בניה" גבוהה ,מוגדרים כבניינים שתוכננו ברמת תכן סיסמי גבוהה יותר מבניינים רגילים .מנגד ,בניינים בלתי חשובים, המוגדרים כבניינים שנבנו ב "איכות הבניה" ירודה ,מוגדרים כבניינים שתוכננו ברמת תכן סיסמי 71 נמוכה יותר מזו של בניינים רגילים .בהקשר זה ניתן לציין שבנייני מגורים קיימים מוגדרים על פי תוכנת ,Hazusכבניינים רגילים. טבלה מס' :4.6היחס המוערך על פי תוכנת Hazusבין רמת התכן הסיסמי של בניינים קיימים ל"איכות הבנייה" שלהם )טבלה 2.3במדריך ליישום תוכנת [65] Hazus שימוש בערכים המספריים של הפרמטרים השונים על פי תוכנת ,Hazusהמובאים בטבלאות מס' 4.1-4.6לעיל ,ושילובם בנוסחאות לחישוב תסבולת הכניעה האופקית והתסבולת האופקית המרבית ,כמו גם ההזזות האופקיות המוערכות בנקודות אלה )נוסחאות ) (4.1) – (4.4לעיל( ,עבור בניינים קיימים מהסוגים הנדונים ורמות התכן הסיסמי השונות לפיהם תוכננו הבניינים הנ"ל מוצגים בטבלאות מס' 4.7-4.10להלן .בכל אחת מטבלאות אלה מוצגים הערכים )המחושבים בהתבסס על הנתונים הישימים המוזכרים לעיל ,הכלולים בתוכנת (Hazusשל ההזזה והתאוצה עבור נקודת הכניעה ) (Yield Capacity Pointועבור נקודת התסבולת האופקית המרבית החזויה ) ,(Ultimate Capacity Pointבתלות בסוג הבניין המבדק וברמת התכן הסיסמי שלו. לצורך בחינת מידת ההתאמה ורמת האמינות של הערכות התסבולת האופקית ואופן ההתנהגות החזוי של בנייני מגורים מהסוגים הקיימים בישראל העת רעידת אדמה חזקה ,המבוססות על נתוני תוכנת ,Hazusהוכנו עקומי התסבולת של בנייני קיימים שונים על פי תוכנת ,Hazusהאמורים לייצג את הסוגים הנפוצים השונים של בנייני מגורים קיימים בישראל .עקומי התסבולת האופקית הנ"ל ,המוצגים בפרק 5להלן ,הוכנו בהסתמך על הערכים הישימים של הפרמטרים השונים הנחוצים לצורך קביעתם ,הכלולים בתוכנת Hazusואשר מוצגים לעיל ,תוך הנחה שמרנית פשטנית שכל הבניינים הנדונים תוכננו ונבנו ללא התחשבות בתקן סיסמי כלשהו ) ,(Pre-codeזאת למרות העובדה שלא בכל מקרה מדובר על בניינים ישנים מאוד שעבורם הגדרה כזו יכולה להתאים .עבור הבניינים הנ"ל בוצעה גם בדיקה חישובית של עקומי הדחיפה/התסבולת האופקית שלהם ,בהסתמך על מודלים מתמטיים מתאימים של המערכות המבניות שלהם ,תוך שימוש בתוכנת מחשב אלסטו- פלסטית מתאימה .הדגמת עקומי דחיפה/תסבולת אופקית אלה והשוואתם לעקומי הדחיפה הנקבעים על פי נתוני תוכנת ,Hazusהמתאימים לבנינים קיימים השייכים לקבוצות הסיווג הנדונות ,כלולות בפרק 5להלן. 72 טבלה מס' :4.7ערכי הזזה אופקית ותאוצה אופקית בנקודת הכניעה ונקודת התסבולת האופקית המרבית של בניינים קיימים מסוגים C2 ,C1ו C3 -המתוכננים ברמת תכן סיסמי גבוהה )טבלה 5.7aבמדריך ליישום תוכנת ([65] Hazus טבלה מס' :4.8ערכי הזזה אופקית ותאוצה אופקית בנקודת הכניעה ונקודת התסבולת האופקית המרבית של בניינים קיימים מסוגים C2 ,C1ו C3 -המתוכננים ברמת תכן סיסמי בינונית )טבלה 5.7bבמדריך ליישום תוכנת ([65] Hazus 73 טבלה מס' :4.9ערכי הזזה אופקית ותאוצה אופקית בנקודת הכניעה ונקודת התסבולת האופקית המרבית של בניינים קיימים מסוגים C2 ,C1ו C3 -המתוכננים ברמת תכן סיסמי נמוכה )טבלה 5.7cבמדריך ליישום תוכנת ([65] Hazus טבלה מס' :4.10ערכי הזזה אופקית ותאוצה אופקית בנקודת הכניעה ונקודת התסבולת האופקית המרבית של בניינים קיימים מסוגים C2 ,C1ו C3 -שלא תוכננו על פי תקן סיסמי כלשהו )טבלה 5.7dבמדריך ליישום תוכנת ([65] Hazus 74 4.3עקומי השבירות והערכת היקף וחומרת הנזק לפי תוכנת Hazus הערכת חומרת הנזק והיקפו ,הצפוי להתפתח בבניין קיים כתוצאה מרעידת אדמה ,הנעשית בתוכנת ,Hazusמתבססת על עקומי שבירות מתאימים עבור בניינים מייצגים קבוצות סיווג שונות של בניינים קיימים בארה"ב ,המבטאים את ההסתברות לדרגת/רמת נזק בבניין כתלות בפרמטר המבטא את הסיכון הסיסמי באתר בו ממוקם הבניין ,הבא לידי ביטוי בתזוזת הקרקע המרבית החזויה באתר הנדון) ,(Peak Ground Displacement – PGDאו בתאוצת קרקע מרבית חזויה באותו אתר ).(Peak Ground Acceleration – PGA בניית עקומי השבירות מתבססת על קביעת ערך החציון ,המבטא הסתברות של 50%לנזק בדרגת חומרה מסוימת .בציור מס' 4.2מתוארים עקומי שבירות עבור 4רמות נזק )נזק קל ,נזק בינוני ,נזק כבד ,הינזקות כוללת-התמוטטות( ,כאשר בציר האופקי מוצגת ההזזה הספקטראלית החזויה של הבניינים השייכים לאותה קבוצת סיווג ובציר האנכי מוצגת ההסתברות לדרגת הנזק ברמת חומרה מסוימת .ערכי החציון מצוינים בעיגולים המתאימים להסתברות של (0.5) 50%לנזק בדרגת החומרה הנדונה. ציור מס' :4.2הדגמה עקרונית של עקומי שבירות לפי תוכנת Hazusעבור רמות נזק :קל ,בינוני, כבד ומלא )ציור 2.5במדריך ליישום תוכנת [65] Hazus קביעת ערך החציון Sd,dsבעקומי השבירות מתבססת על ניתוח עקומי תסבולת אופקית של בניינים השייכים לקבוצת סיווג מסוימת ,על פי נתוני תוכנת ,Hazusשאופן קביעתם מוצג בסעיף 4.2לעיל. 75 בציור מס' 4.3מתוארים ,לצורך הדגמה ,עקומי תסבולת אופקית גנריים מוערכים של בניין בעל סיווג ,C1Lכלומר של בניין נמוך בעל שלד בטון מזוין הכולל מסגרות בבטון מזוין ללא ספיני קירות בני .כל עקום מתאר את התסבולת האופקית המנורמלת )כוח הגזירה בבסיס המבנה מחולק במשקל המבנה( בתלות בהזזה הספקטראלית במפלסו העליון .העקומים השונים מתארים את התסבולת האופקית המנורמלת של בניינים השייכים לקבוצת הסיווג המוזכרת לעיל ,אשר תוכננו לפי דרישות תכן/תקן שונות ,כלומר ברמות תכן סיסמי שונות ,על פי הגדרות תוכנת ,Hazus המתאימות להתפתחות התקינה הישימה בארה"ב .העקום התחתון ביותר מתייחס לבניין קיים שתוכנן ברמות תכן האפשריות הנמוכות ביותר ,על פי נתוני תוכנת ,Hazusהמוגדרות כרמות תכן Low-Codeו .Pre-Code -העקומים הבאים מעליהם מתארים את עקומי התסבולת האופקית המנורמלת של בניינים קיימים המשויכים לאותה קבוצת סיווג ,על פי נתוני תוכנת ,Hazus שתוכננו לפי רמות תכן אפשריות גבוהות יותר ) 3רמות אפשריות :בינונית ,גבוהה וגבוהה במיוחד - ,(Moderate Code, High Code, Special High Codeהמתאימות להתפתחות התקינה הסיסמית בארה"ב ולגיל הבניין הנבדק ,כמו גם למיקומו הגיאוגרפי ,האמור לבטא את חומרת הסיכונים הסיסמיים הקיימים באתר בו הוא ממוקם ,כמתואר בסעיף 4.2לעיל. ציור מס' :4.3עקומי תסבולת אופקית עבור בניין גנרי מסוג C1Lהמתוכן ב 5 -רמות תכן שונות )ציור 2.9במדריך ליישום תוכנת ([65] Hazus על גבי עקומי התסבולת האופקית השונים המוצגים בציור מס' 4.3מוגדרות ,בנוסף לנקודות הכניעה ונקודות המציינות הזזה אופקית בה הבניין הנבדק נכנס במלואו לתחום התנהגות פלסטי4 , נקודות נוספות ,המייצגות הזזות סף אופקיות עבור 4רמות נזק חזויות שונות בבניין הנדון )נזק קל, נזק בינוני ,נזק כבד ,נזק כולל-התמוטטות( .ערכי נזק אלה נקבעו ככפולות של ההזזה בנקודת הכניעה ואינן קשורות באופן ברור וישיר לנזק מוגדר במבנה בבניין המייצג את קבוצת הסיווג הנבדקת של בניינים קיימים .ערכי התאוצה הספקטראלית וההזזה הספקטראלית בנקודות אלה 76 משמשים כערכי החציון מוערכים המוזכרים לעיל לצורך בניית עקומי השבירות המתאימים עבור הבניינים הנדונים ,על פי מתודולוגיית תוכנת .Hazusמן הראוי להדגיש שקביעת ערכי הסף לרמות הנזק השונות הכלולות בתוכנת ,Hazusלרבות אלה המודגמים בציור מס' ,4.3מבוססת על נתוני תכן ותקינה הישימים לארה"ב ,כמו גם על מידע שנאסף בארה"ב לגבי חומרת הנזקים שנגרמו בפועל בעת אירועי רעידות אדמה שונים לבניינים קיימים בארה"ב המשויכים לקבוצות הסיווג השונות ,על פי נתוני תוכנת ,Hazusועל פי הערכות/הסכמות בנדון שגובשו בארה"ב בין המומחים העוסקים בנושאים אלה ,ולא בהכרח על סמך נתונים עובדתיים .לאור השונות הרבה בין הבניינים הקיימים בישראל ובארה"ב ,הן בהיבטים של התפתחות התקינה ודרישות התקנים הישימים השונים לדורותיהם ,והן בהיבטים של סוגי המערכות המבניות המקובלות בישראל בהשוואה למקובל בארה"ב ,כמו גם השוני באיכויות חומרי הבנייה שהיה בהם שימוש בעבר בישראל בהשוואה למה שהיה מקובל בארה"ב ,ניתן לקבוע שרמת האמינות של קביעת נקודות הסף עבור רמות הנזק החזויות השונות בבנייני מגורים מהסוגים הקיימים בישראל ,על פי נתוני תוכנת ,Hazusהינה נמוכה מאוד .גם העדר אירועים סיסמיים משמעותיים בישראל בעשרות השנים האחרונות ,שפירושו הוא חוסר מידע ממשי כלשהו לגבי חומרת הנזקים הצפויים לבניינים מהסוגים הקיים כיום בישראל ופילוגם הסטטיסטי של הנזקים ,כתוצאה של אירועי רעידות אדמה חזקות ,מקטין במידה ניכרת את אמינות ההערכות בנדון המושתתות על נתוני תוכנת .Hazus נקודות תורפה אלה של תוכנת Hazusמצטרפות לנקודות תורפה נוספות המוזכרות לעיל ,כמו גם להערכת יתר משמעותית של משיכות ההזזה שלהם ,כמפורט להלן. הערכי ההזזה הבין קומתית הממוצעת )ערכי חציון( של בניינים קיימים מסוג ,C1Lבתלות ברמת התכן הסיסמי שלהם ודרגת הנזק הצפוי להיגרם להם ,מוצגים לצורך הדגמה בטבלה מס' .4.11 טבלה מס' :4.11ערכי זמן המחזור וההזזה הבין קומתית הממוצעת עבור בניין גנרי מסוג ,C1L על פי נתוני תוכנת ) Hazusטבלה 2.8במדריך ליישום תוכנת (Hazus 77 מעיון בטבלה מס' 4.11ניתן להסיק שהיחס בין ההזזה הבין קומתית הפלסטית המלאה ) (plastic pointלהזזת הכניעה ) (yield pointעבור בניין מסוג C1Lהמתוכן לפי רמות תכן נמוכות Low-Codeאו ,Pre-Codeהינה כ ,14-16-ועבור בניין מאותו סוג המתוכן לפי רמת תכן גבוהה - High-Codeכ .24 -ערכים אלה הינם גבוהים מאוד ומצביעים על משיכות מוערכת גבוהה מאוד של בניינים מהסוג הנדון .בהקשר זה יש לציין עובדה נוספת ,שנקודת הסף לתחילת התנהגות פלסטית מלאה של המבנה אינה הנקודה הקיצונית של ההזזה המרבית האפשרית החזויה של הבניין ,כפי שניתן לראות בעקומים המוצגים בציור מס' .4.3על כן ,משיכות ההזזה המוערכת של בניינים מהסוג הנדון ,על פי נתוני תוכנת ,Hazusהינה אף גבוהה מהערכים המוצגים לעיל .לגבי בניינים קיימים בישראל המשויכים לקבוצת הסיווג הנדונה ,ניתן להעריך ,על סמך ידע קיים ובדיקות מדגמיות שנערכו בנדון ,שמשיכות ההזזה שלהם הינה הרבה יותר מוגבלת .משמעות הדבר שהערכת חומרת הנזק הצפוי להיגרם להם בעת רעידת אדמה בעוצמה מוגדרת ,המושתתת על נתוני תוכנת ,Hazusצפויה להיות בלתי שמרנית ובלתי אמינה במידה ניכרת .כך הדבר גם לגבי בנייני מגורים אופייניים קיימים מסוגים אחרים הקיימים בישראל ,שניתן לסווגם לכאורה לקבוצות סיווג אחרות המוגדרות בתוכנת ,Hazusכמודגם בפרק 3לעיל. חישוב עקום השבירות מבוסס ,בין היתר על מקדם סטיית התקן הלוג נורמלי , dsהמייצג את מרכיבי האקראיות ואי הוודאויות של המשתנים השונים המשמשים לחישוב תגובת המבנה ,וכולל בתוכו גם הערכה הנדסית של מומחים בעלי ניסיון באבחון נזקים שנגרמו לבניינים מסוגים שונים הקיימים בארה"ב בעת רעידות אדמה שהתרחשו בארה"ב ,המשויכים לקבוצות הסיווג השונות הכלולות בתוכנת .Hazusגישה זו שימשה לפיתוח עקומי שבירות והתבססה ,בין היתר ,על ניתוח וסיווג הנזקים שנגרמו לבניינים קיימים ב 6 -ערים שנפגעו ברעידות אדמה שהתרחשו בארה"ב באזור המיסיסיפי ובקליפורניה. באופן כללי ,הערכת רמת הנזק המבני הצפוי כתוצאה של רעידת אדמה כוללת בתוכה שלושה מרכיבי אי ודאות שונים כדלהלן: - אי וודאויות הקשורות בהגדרת רמת הנזק הצפוי לבניין ,כלומר קביעת דרגת הנזק בתלות בהזזה הספקטראלית ,במיוחד עבור דרגות הנזק הבינוניות. - אי וודאויות והשפעת רגישות עקומי התסבולת לשונויות ולשינויים אפשריים בפרמטרים שונים המשמשים לקביעתם ,כגון נתונים גיאומטריים ,תכונות חומרי הבנייה ,המודלים המבנים ,תרומת רכיבים לא נושאים וכו'. - אי ודאויות הקשורות לחישוב תגובת הבניין עקב ההשפעות מרחביות של רעידה האדמה והקרקע. ההנחה של תוכנת Hazusהיא שלכל אחד מהמרכיבים השונים הנ"ל קיים פירוס לוג נורמלי ולכן ניתן להשתמש בפרמטר אחד , dsשבאמצעותו ניתן לבטא את השפעת המרכיבים השונים של אי הוודאויות על הערכת תגובת הבניין הנבדק. 78 עקומי השבירות מחושבים בהסתמך על פונקצית הסתברות מצטברת בעלת פירוס לוג נורמלי לפי הנוסחה :4.5 )(4.5 כאשר: Sd,ds ds S 1 P[ds Sd ] ln d ds S d,ds ערך החציון של ההזזה הספקטראלית ,עבור דרגת נזק נתונה ערך של סטיית תקן לוג נורמלית המתאימה להזזה הספקטראלית ds פונקצית ההסתברות המצטברת שיפועי עקומי השבירות תלויים במקדם . dsככל שהערך של סטיית התקן קטן יותר עקומי השבירות חדים יותר ,וככל שערכו גדול יותר עקום השבירות עבור רמת נזק נדונה שטוח יותר. בציור מס' 4.4מודגמים עקומי שבירות עבור רמת נזק מסוימת ,המתאימים עבור ערכי מקדם ds המשתנים בין 0.4ל .1.2 -תחום זה משקף למעשה את תחום ההשתנות של סטיית התקן שניתן להשתמש בו להערכת הנזק המבני על פי מתודולוגיה של תוכנת .Hazus ציור מס' :4.4הדגמה של בניית עקומי שבירות עבור טווח ערכים נתון של ds )ציור מס' 6.2במדריך ליישום תוכנת ([65] Hazus 79 ערך החציון של ההזזה הספקטראלית המוצג לדוגמא בציור מס' 4.4הינו " 5והערכים המחושבים המוצגים בציור זה עבור סטיית תקן אחת , מתאימים עבור מקדם . ds 0.8כלומר עבור ערך חציון של " 5של התזוזה הספקטראלית ו ds 0.8 -מתקבל תחום ערכים נרחב מאוד של הזזה ספקטראלית שבין " 2.25ל ,11.1" -עבור סטיית תקן אחת . ערכים מומלצים עבור ds מפורטים בפרק 5שבמדריך ליישום תוכנת .Hazusבהקשר זה יש לציין שמידת ההתאמה של הערכים המומלצים האלה של dsעבור בניינים קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל בכלל ,ובנייני מגורים בפרט ,אינה ברורה כלל ,ואף מוטלת בספק ,לאור השוני הרב בפרמטרים השונים המשפעים על התסבולת האופקית של בניינים מסוג זה ,בהשוואה לבניינים קיימים בארה"ב .אין כיום בישראל נתונים אמינים כלשהם לגבי מרכיבי השונות המוזכרים לעיל המשפיעים על הערכות של העמידות הסיסמית החזויה של בנייני מגורים מהסוגים הקיימים בישראל .על כן ,מידת האמינות של עקומי השבירות שניתן להכין עבור בניינים קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל הינה כיום מוגבלת ביותר. 4.4הערכת רמת התכן ודרישות העמידות הסיסמית של בניינים קיימים בישראל בנייני מגורים בישראל הוקמו בתקופות שונות ,באזורים שונים ,בהתאם לדרישות התקנים הישראליים הישימים ,לרבות התקן הסיסמי ת"י 413על מהדורותיו השונות ,שהשתנו במשך השנים ,כמפורט בפרק 2לעיל .השינויים שחלו במהלך השנים בדרישות התקן הסיסמי הישראלי הינם משמעותיים מאוד .הם כוללים ,בין היתר ,שינויים בהגדרות האזורים הסיסמיים ,כמו גם שינויים במפות של תאוצת קרקע אופקית חזויה באזורים שונים בישראל ,שינויים בשיטות החישוב של מקדם התכן הסיסמי ,Cdשינויים בהערכת ההשפעות של סוג קרקע השתית באתרי הקמת הבניינים ,שינויים בהגדרות של סוגי מערכות ההקשחה של הבניינים ובמשיכותן .בחינת ההשפעה המשולבת של שינויים אלה ,במהדורות שונות של התקן הישראלי ת"י ,413נבחנה באופן עקרוני במסגרת מחקר זה ,עבור בנייני מגורים קונוונציונליים מבטון מזוין הנפוצים בישראל ,בעלי מערכות הקשחה מקובלות שונות ומספר קומות שונה ,שנבנו בתקופות שונות ,הממוקמים באזורים סיסמיים שונים .ממצאי בחינות אלה מוצגים באופן תמציתי להלן. חישוב מקדם התכן הסיסמי Cdשבהתחשב בו אמורים היו הבניינים הקיימים בישראל להיות מתוכנים ,בתלות בגיל הבניין הנבדק ,אמור לאפשר ,על פי נתוני תוכנת ,Hazusהערכה של רמת התכן הסיסמי של הבניין הנבדק .מקדם התכן הסיסמי Cdשל בנייני מגורים קיימים בישראל נקבע בהתבסס על סדרה של משתנים כדלהלן: התקן הישראלי ת"י 413הישים :הצעת תקן ת"י ,(1961) 413ת"י ,(1998) (1975) 413גיליון תיקוןמס' 2של ת"י (1998) 413שפורסם בשנת ;2002 האזור בו ממוקם הבניין :ירושלים ,תל אביב ,חיפה ,באר שבע ,צפת ,טבריה ,רמלה/לוד; סוג מערכת ההקשחה של הבניין :מסגרות בטון מזוין או קירות הקשחה מבטון מזוין ,על פיהגדרות תוכנת ;Hazus 80 מספר קומות הבניין ,12 ,5 ,2 :המותאם לסיווג הבניינים הקיים בתוכנת ;Hazusהשפעה העקרונית של אזור בו ממוקם הבניין הנבדק ,קרי מידת החומרה של הסיכונים הסיסמיים המוערכים באזור הנדון ,על פי התקן הישראלי ת"י ,413על מהדורותיו השונות ,מוצגת בטבלה מס' .4.12 טבלה מס' :4.12מידת החומרה של הסיכונים הסיסמיים בערים שונות בישראל ,על פי נתוני התקן הישראלי ת"י ,413במהדורותיו השונות SI-413-19981 Z=0.12 Z=0.09 Z=0.18 Z=0.23 Z=0.09 Z=0.26 Z=0.09 SI-413-1975 =0.75 =0.50 =0.50 =0.75 =0.50 =1.00 =0.50 SI-413-1961 B A A B A B B תקן ירושלים תל אביב חיפה צפת באר שבע טבריה לוד/רמלה (1גיליון תיקון מס' 2של התקן הישראלי ת"י (1998) 413שפורסם בשנת 2002 כפי שניתן לראות בטבלה ,4.12הצעת התקן ת"י 413משנת 1961הגדירה שני אזורים סיסמיים: אזור המאופיין בפעילות סיסמי נמוכה– אזור ;A אזור המאופיין בפעילות סיסמי גבוהה – אזור ;B התקן ת"י 413משנת 1975הגדיר שלושה אזורים סיסמיים: אזור המאופיין בפעילות סיסמית נמוכה 0.50 : אזור המאופיין בפעילות סיסמית בינונית 0.75 : אזור המאופיין בפעילות סיסמית גבוהה 1.00 : התקן ת"י 413משנת 1995ומשנת 1998וגיליונות התיקון שפורסו לגביו ,במיוחד גיליון תיקון מס' 2 משנת 2002מבוססים על מפות של תאוצת קרקע אופקית חזויה בסלע אם ,המפורטים לפי רשימת ישובים קיימים בישראל ,המהווים חלק מהתקן הנ"ל. בהתבסס על הנתונים הבסיסיים המוצגים בטבלה 4.12ביחס לשיוך ערים שונות בישראל לאזורים בעלי סיכונים סיסמיים שונים ,על פי המהדורות השונות של התקן הישראלי ת"י ,413כמפורט לעיל, חושבו הערכים הישימים השונים של מקדם התכן הסיסמי ,Cdהמתאימים עבור סוגים מקובלים שונים של בנייני מגורים קיימים בישראל ,המוצגים בטבלאות מס' 4.13-4.18להלן. מקדמי התכן הסיסמי המחושבים עבור בנייני מגורים נמוכים ,בני 2קומות ,על פי סיווג C1L הקיים בתוכנת ,Hazusהכוללים מערכות הקשחה של מסגרות בטון מזוין ,המתאימים עבור בניינים שנבנו בתקופות שונות )על פי דרישות של מהדורות שונות של התקן הישראלי ת"י (413 בערים שונות בישראל ,מוצגים בטבלה מס' .4.13 81 טבלה :4.13מקדם התכן הסיסמי Cdעבור בנייני מגורים נמוכים בני 2קומות הכוללים מערכת הקשחה של מסגרות בטון מזוין ,בתלות בגילם ומיקומם הגיאוגרפי SI-413-19981 FRAME SI-413-1975 2 SI-413-1961 =m תקן מספר קומות 0.083 0.062 0.124 0.158 0.062 0.179 0.062 0.053 0.035 0.035 0.053 0.035 0.07 0.035 0.062 0.031 0.031 0.062 0.031 0.062 0.046 ירושלים תל אביב חיפה צפת באר שבע טבריה לוד/רמלה (1גיליון תיקון מס' 2של התקן הישראלי ת"י (1998) 413שפורסם בשנת 2002 מקדמי התכן הסיסמי המחושבים עבור בנייני מגורים נמוכים ,בני 2קומות ,על פי סיווג C2L בתוכנת ,Hazusהכוללים מערכות הקשחה של קירות בטון מזוין ,המתאימים עבור בניינים שנבנו בתקופות שונות )על פי דרישות של מהדורות שונות של התקן הישראלי ת"י (413בערים שונות בישראל ,מוצגים בטבלה מס' .4.14 טבלה :4.14מקדם התכן הסיסמי Cdעבור בנייני מגורים נמוכים בני 2קומות הכוללים מערכת הקשחה של קירות בטון מזוין ,בתלות בגילם ומיקומם הגיאוגרפי SI-413-19981 Shear wall SI-413-1975 2 SI-413-1961 =m תקן מספר קומות 0.094 0.071 0.141 0.181 0.071 0.204 0.071 0.07 0.047 0.047 0.07 0.047 0.093 0.047 0.062 0.031 0.031 0.062 0.031 0.062 0.046 ירושלים תל אביב חיפה צפת באר שבע טבריה לוד/רמלה (1גיליון תיקון מס' 2של התקן הישראלי ת"י (1998) 413שפורסם בשנת 2002 מקדמי התכן הסיסמי המחושבים עבור בנייני מגורים בגובה בינוני ,בני 5קומות ,על פי סיווג C1M הקיים בתוכנת ,Hazusהכוללים מערכות הקשחה של מסגרות בטון מזוין ,המתאימים עבור 82 בניינים שנבנו בתקופות שונות )על פי דרישות של מהדורות שונות של התקן הישראלי ת"י (413 בערים שונות בישראל ,מוצגים בטבלה מס' .4.15 טבלה :4.15מקדם התכן הסיסמי Cdעבור בנייני מגורים בגובה בינוני ,בני 5קומות ,הכוללים מערכת הקשחה של מסגרות בטון מזוין ,בתלות בגילם ומיקומם הגיאוגרפי SI-413-19981 FRAME SI-413-1975 5 SI-413-1961 =m תקן מספר קומות 0.083 0.062 0.124 0.158 0.062 0.179 0.062 0.046 0.031 0.031 0.046 0.031 0.062 0.031 0.042 0.021 0.021 0.042 0.021 0.042 0.032 ירושלים תל אביב חיפה צפת באר שבע טבריה לוד/רמלה (1גיליון תיקון מס' 2של התקן הישראלי ת"י (1998) 413שפורסם בשנת 2002 מקדמי התכן הסיסמי המחושבים עבור בנייני מגורים בגובה בינוני ,בני 5קומות ,על פי סיווג C2M בתוכנת ,Hazusהכוללים מערכות הקשחה של קירות בטון מזוין ,המתאימים עבור בניינים שנבנו בתקופות שונות )על פי דרישות של מהדורות שונות של התקן הישראלי ת"י (413בערים שונות בישראל ,מוצגים בטבלה מס' .4.16 טבלה :4.16מקדם התכן הסיסמי Cdעבור בנייני מגורים בגובה בינוני ,בני 5קומות ,הכוללים מערכת הקשחה של קירות בטון מזוין ,בתלות בגילם ומיקומם הגיאוגרפי SI-413-19981 Shear wall SI-413-1975 5 SI-413-1961 =m תקן מספר קומות 0.094 0.071 0.141 0.181 0.071 0.204 0.071 0.07 0.047 0.047 0.07 0.047 0.093 0.047 0.042 0.021 0.021 0.042 0.021 0.042 0.032 ירושלים תל אביב חיפה צפת באר שבע טבריה לוד/רמלה (1גיליון תיקון מס' 2של התקן הישראלי ת"י (1998) 413שפורסם בשנת 2002 83 מקדמי התכן הסיסמי המחושבים עבור בנייני מגורים גבוהים ,בני 12קומות ,על פי סיווג C1H הקיים בתוכנת ,Hazusהכוללים מערכות הקשחה של מסגרות בטון מזוין ,המתאימים עבור בניינים שנבנו בתקופות שונות )על פי דרישות של מהדורות שונות של התקן הישראלי ת"י (413 בערים שונות בישראל ,מוצגים בטבלה מס' .4.17 טבלה :4.17מקדם התכן הסיסמי Cdעבור בנייני מגורים גבוהים ,בני 12קומות ,הכוללים מערכת הקשחה של מסגרות בטון מזוין ,בתלות בגילם ומיקומם הגיאוגרפי SI-413-19981 FRAME SI-413-1975 12 SI-413-1961 =m תקן מספר קומות 0.057 0.043 0.086 0.110 0.043 0.124 0.050 0.026 0.017 0.017 0.026 0.017 0.034 0.017 0.024 0.012 0.012 0.024 0.012 0.024 0.018 ירושלים תל אביב חיפה צפת באר שבע טבריה לוד/רמלה (1גיליון תיקון מס' 2של התקן הישראלי ת"י (1998) 413שפורסם בשנת 2002 מקדמי התכן הסיסמי המחושבים עבור בנייני מגורים גבוהים ,בני 12קומות ,על פי סיווג C2H בתוכנת ,Hazusהכוללים מערכות הקשחה של קירות בטון מזוין ,המתאימים עבור בניינים שנבנו בתקופות שונות )על פי דרישות של מהדורות שונות של התקן הישראלי ת"י (413בערים שונות בישראל ,מוצגים בטבלה מס' .4.18 טבלה :4.18מקדם התכן הסיסמי Cdעבור בנייני מגורים גבוהים ,בני 12קומות ,הכוללים מערכת הקשחה של קירות בטון מזוין ,בתלות בגילם ומיקומם הגיאוגרפי SI-413-19981 Shear wall SI-413-1975 12 SI-413-1961 =m תקן מספר קומות 0.065 0.049 0.098 0.125 0.049 0.141 0.057 0.04 0.027 0.027 0.04 0.027 0.054 0.027 0.024 0.012 0.012 0.024 0.012 0.024 0.018 ירושלים תל אביב חיפה צפת באר שבע טבריה לוד/רמלה (1גיליון תיקון מס' 2של התקן הישראלי ת"י (1998) 413שפורסם בשנת 2002 84 מתוך עיון בטבלאות מס' 4.13-4.18ניתן להסיק שהחמרה הממשית בדרישות העמידות הסיסמית של בניינים שנבנו בישראל בתקופות שונות לא חלה לאחר פרסום התקן הישראלי בשנת ,1975 כפי שנהוג לחשוב בטעות ,אלא לאחר פרסום המהדורה הנוכחית של התקן ת"י 413בשנת 1995 ובשנת ,1998ובמיוחד לאחר פרסום גיליון תיקון מס' 2של תקן זה בשנת .2002נכון הדבר במיוחד לערים הממוקמות באזורים המוגדרים כיום כאזורים שבהם קיים סיכון סיסמי גבוה יחסית ,כגון אזור צפת ,טבריה וחיפה .יתר על כן ,במקומות שונים בישראל לא חלה החמרה ממשית בדרישות העמידות הסיסמית הכלולות בהצעת התקן ת"י 413משנת 1961בהשוואה לדרישות העמידות הסיסמית המוגדרות בתקן ת"י 413משנת .1975ישנם גם מקרים ,שבהם התקן ת"י 413משנת ,1975אף הקל בהשוואה להצעת התקן ת"י 413משנת ) 1961למשל ביחס לבניינים נמוכים בני 2קומות הכוללים מערכת הקשחה של מסגרות בטון מזוין הממוקמים באזור צפת או בניינים בגבהים שונים ,בעלי מערכות הקשחה של מסגרות בטון מזוין הממוקמים באזור לוד/רמלה וכו'( .לאור נתונים אלה ניתן לקבוע שקביעת קריטריון סף של שנת 1980כשנה שהחל ממנה נחשבים הבניינים שנבנו בישראל כעמידים בצורה מספקת בפני רעידות אדמה חזויות ,כמוגדר למשל בתכנית מיתר ארצית לחיזוק סיסמי של בנייני מגורים קיימים -תמ"א ,38 אינה בהכרח נכונה .כמובן שמידת העמידות הסיסמית בפועל של כל בניין אינה תלויה רק בשנת הקמתו ,קרי בדרישות העמידות הסיסמית שהיו בתוקף במועד תכנונו ,אלא בעיקר במאפייניו הגיאומטריים ,החומריים והמבניים .לאור כל אלה ניתן להסיק שבהחלט קיימים בישראל בניינים ישנים לא מעטים שעמידותם הסיסמית הינה מתאימה יותר מאשר נדמה היה ומולם בניינים חדשים יחסית שעמידותם הסיסמית לא בהכרח מספקת. בהסתמך על הנתונים המוצגים לעיל ובהתחשב בפרמטרים ישימים של תוכנת ,Hazusניתן לסווג את הבניינים הרגילים הקיימים בישראל ,לרבות בנייני מגורים קיימים ,לצורך הערכת העמידות הסיסמית שלהם באמצעות תוכנת ,Hazusעל פי רמת התכן הסיסמי המשוערת שלהם ,התלויה במועד תכנונם/הקמתם והאזור שבו הם ממוקמים ,המוגדר על ידי רמת הסיכון הסיסמי באזור הקמתם )תאוצת קרקע אופקית חזויה באזור( ,כמפורט בטבלה מס' .4.19סיווג איכותי זה מושתת על הגישה העקרונית של תוכנת .Hazusהוא מותאם להיסטוריית ההתפתחות של התקינה הסיסמית בישראל ,אך אינו מבוסס על בדיקות השוואתיות מקיפות של דרישות התקן הישראלי ת"י 413על מהדורותיו השונות ,מול דרישות התקנים הסיסמיים בארה"ב ,על מהדורותיהם השונות .לגבי בניינים קיימים בישראל אשר תוכננו ונבו לפני שנת 1961ניתן לסווגם ,לצורך הערכת העמידות הסיסמית שלהם באמצעות תוכנת ,Hazusכבניינים שכלל לא תוכננו לעמידה בפני עומסים סיסמיים ) ,(Pre-codeזאת ללא כל קשר למיקומם הגיאוגרפי והסיכונים הסיסמיים הקיימים באזורים שבהם הם ממוקמים. כפי שצוין לעיל ,רמת התכן הסיסמי של בניינים קיימים נלקחת בחשבון בזמן קביעת התסבולת האופקית שלהם באמצעות תוכנת ,Hazusכמפורט בסעיף 4.2לעיל ומודגם בפרק 5להלן .לפי הנתונים המוצגים בטבלה 4.19בנייני מגורים שנבנו בישראל בתקופות שונות ,על פי סיווג המתאים להתפתחות התקינה הסיסמית בישראל ,הממוקמים באזורים שונים ברחבי ישראל, המאופיינים על ידי סיכונים סיסמיים ברמות חומרה שונות ,אמורים להיחשב כמתוכננים ברמות תכן סיסמי שונות ,החל מבניינים שכלל לא תוכננו לעמידה בפני עומסים סיסמיים על פי הגדרות 85 תוכנת (Pre-code) Hazusועד לבניינים המתוכננים ברמת תכן סיסמי גבוהה לפי נתוני תוכנה זו ) .(High-codeלמרות זאת ,בבדיקות ההשוואתיות של עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית של בנייני מגורים קיימים שונים בישראל המושתתים על נתוני תוכנת ,Hazusמול עקומי דחיפה/תסבולת אופקית אנליטיים של אותם הבניינים ,המוצגות בפרק 5להלן ,הונח באופן שמרני שכל הבניינים הנדונים כלל לא תוכננו לעמידה בעומסים סיסמיים ) .(Pre-codeמן הראוי לציין שהנחה זו אינה בהכרח תקיפה עבור כל אחד מבניינים אלה .למרות הנחה שמרנית זו, ההשוואות המוצגות בפרק 5להלן מצביעות על פערים גדולים מאוד בין הערכת העמידות הסיסמית של בניינים קיימים בישראל המושתתות על נתוני תוכנת Hazusבהשוואה לנתוני הניתוח האנליטי של עקומי הדחיפה/תסבולת האופקית של בניינים אלה .אילו הונח במסגרת הבדיקות ההשוואתיות הנ"ל שחלק מהבניינים הנבדקים תוכננו ברמת תכן סיסמית בינונית או גבוהה ,היו הפערים בין ההערכות הנ"ל גדולים אף יותר ,כמצוין בפרק 5להלן. טבלה מס' :4.19רמת תכן סיסמי מוערכת של בנייני מגורים קיימים בישראל בתלות בתקופת תכנונם/בנייתם והאזור בו הם ממוקמים ,לצורך הערכת עמידותם הסיסמית באמצעות תוכנת [64] Hazus סיווג הבניינים בהתאם לתקופת הקמתם אחרי 1995 תאוצה zone 19611975 19751995 Low-Code Moderate-code High-code Z=0.3 Pre code Low-Code Moderate-code Z=0.2 Pre code Pre-Code Low-Code Z=0.1 Pre code Pre code Low-code Z<0.1 לסיום ,מן הראוי לציין שאין משמעות מעשית כלשהי לסיווג זה ,כאשר ההערכה של העמידות הסיסמית של בניינים קיימים מושתתת על ניתוח אנליטי שלהם בהסתמך על מאפייניהם המבניים האמיתיים ,כמודגם בפרק 5להלן. 86 פרק - 5השוואת עקומי דחיפה לפי תוכנת Hazusלעקומי דחיפה המושתתים על חישוב אנליטי 5.1כללי בפרק זה מוצגות תוצאות חישובים והשוואות בין עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של מספר לא קטן של בנייני מגורים קיימים בישראל ,המתקבלים באמצעות השימוש בפרמטרים בסיסיים ישימים הכלולים בתוכנת ,Hazusובין עקומי דחיפה המחושבים עבור אותם הבניינים שנעשו על המודלים של המערכות מבניות של בנייני המגורים הקיימים הנדונים ,באמצעות אנליזות אלסטו-פלסטיות מתאימות .החישובים על פי מתודולוגית תוכנת Hazusנעשו בהסתמך על שימוש בפרמטרים שונים המוצגים בפרק 4לעיל ובטבלאות שפרק 5במדריך ליישום תוכנת .[65] Hazusתיאור מפורט של עקומי הדחיפה/התסבולת האופקית עבור כל בניין מגורים קיים שנבדק במסגרת מחקר זה מוצג בנספח א' להלן .תוכניות של הבניינים הנדונים והמודלים האנליטיים שלהם מוצגים בנספח ב' להלן. בפרק זה מוצגים עקומי דחיפה/תסבולת אופקית מכוילים של בנייני המגורים הקיימים בישראל שנבדקו ,לפי התאוצה הספקטראלית ,זאת על מנת לאפשר הסתכלות רחבה יותר על מגוון הבניינים הקיימים השונים ,אשר לפי המיון המושתת על תוכנת Hazusמשויכים לאותה קבוצת סיווג. קבוצה ראשונה של עקומי דחיפה/תסבולת אופקית המוצגת להלן מתייחסת ל 10-בנייני מגורים קיימים שונים בישראל ,שהתכניות שלהם והמודלים המתמטיים של המערכות המבניות שלהם מוצגים בנספח ב' להלן .עבור כל בניין כזה נקבע עקום דחיפה/תסבולת אופקית אנליטית נפרד עבור הפעלת כוח אופקי בכיוון Xובכיוון ,Yבהסתמך על המודל המתמטי המתאים של המערכת המבנית הקיימת של הבניינים הנדונים בשני כוונים אלה .לכן ניתן להתייחס אל עקומי דחיפה/תסבולת אופקית אלה כמייצגים 20בנייני מגורים קיימים שונים מהסוגים המקובלים הקיימים בישראל, הכוללים שלד בטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר ,מאחד הסוגים המתאימים למיון המוצע של בנייני מגורים קיימים בישראל המוצג בפרק 3לעיל .מן הראוי לציין בהקשר זה שעקומי הדחיפה/התסבולת האופקית של בניינים קיימים אלה שנקבעו בהסתמך על נתוני תוכנת ,Hazus לצורך השוואתם לעקומי הדחיפה/התסבולת האופקית המחושבים ,הינם זהים ,מעצם הגדרת שיטת ההערכה בתוכנת ,Hazusבשני כווני פעולת העומס האופקי ,זאת מכיוון שתוכנה זו אינה מאפשרת התחשבות במאפיינים האמיתיים של המערכות המבניות של בניינים אלה ,היכולים להיות שונים בשני כווני פעולת העומס האופקי .על כן ,על פי תוכנת Hazusמיוחסת לכל בניין כזה תסבולת אופקית זהה בכל כיוון אפשרי של פעולת העומסים האופקיים עליהם ,בעוד שבמציאות התסבולת האופקית שלהם בפועל הינה לעתים קרובות שונה במידה ניכרת בכווני פעולה שונים של העומס האופקי עליהם ,כפי שניתן להיווכח מעיון בציורים מס' 5.1-5.3להלן וביתר פירוט בעקומי הדחיפה/התסבולת האופקית של כל אחד מהבניינים הנדונים המוצגים בנספח א' להלן .זה כשלעצמו הינו חיסרון משמעותי ,אשר כבר צוין בפרק 3לעיל ,הנוסף לשאר החסרונות של תוכנת ,Hazusהמעיד כי בניינים קיימים שונים ייחשבו בתוכנת Hazusכאילו הם זהים. 87 קבוצה שנייה של עקומי דחיפה/תסבולת אופקית ,המוצגת להלן ,מתייחסת ל 4-בנייני מגורים קונוונציונליים גנריים מסוגים אופייניים הקיימים בישראל ,אשר נותחו במסגרת מחקר אחר שנערך לאחרונה במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] .[22בניינים אלה אופייניים לבנייני ממגורים קונוונציונליים מבטון מזוין יצוק באתר ,שנבנו בשנות ה 60-ושנות ה 70-של המאה ה .20-בניינים אלה אינם כוללים מקלט בקומת הקרקע שלהם ,אשר הינה קומת עמודים פתוחה בחלקה .בניגוד לעקומי הדחיפה/תסבולת אופקית של 10הבניינים הקיימים המוזכרים לעיל ,עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של בניינים גנריים אלה חושבו בגישה מתקדמת שפותחה במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ,אשר מאפשרת מעקב אחר התפתחות הנזק והכשל של כל מרכיב במערכת המבנית של הבניין הנבדק ,ועל כן מציגים עקום דחיפה ריאלי הלוקח בחשבון את הפסקת השתתפותם בהתנגדות של רכיבי מערכת ההקשחה שכשלו במהלך הדחיפה .הדבר מאפשר קבלת עקומים מתדרדרים ,המאפשרים ,בנוסף להערכת התסבולת האופקית ,גם זיהוי הכשל של רכיבים שונים של המערכת המבנית של הבניינים הנדונים .יכולת מיוחדת זאת מאפשרת ניתוח אמין יותר של תגובתם החזויה של בניינים קיימים בעת רעידת אדמה בעוצמה מוגדרת כלשהי והערכה אמינה יותר של חומרת הנזק העלול להיגרם להם כתוצאה מרעידת אדמה חזקה .עקום כזה ,מאפשר לזהות מצב בו נוצר כשל של רכיבים נושאים שאינו מאפשר עוד נשיאה של מערכת תקרות הבניין בהשפעת עומסי כבידה ,שכתוצאה מכך נגרם המשך הכשל המתבטא בהתמוטטות התקרות עקב חוסר היכולת של רכיבים אנכיים מסוימים של מערכת המבנית להמשיך לשאת עומסי כבידה ,עוד בטרם מוצתה ההתנגדות התיאורטית של המערכת המבנית לכוחות אופקיים .תיאור מפורט של עקומי הדחיפה/התסבולת האופקית של 4הבניינים הגנריים הנ"ל מוצג בנספח ג' להלן .תוכניות וחתכים של הבניינים הנדונים מוצגים בנספח ד' להלן. 5.2השוואת עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של 10בנייני מגורים קיימים בישראל בנייני המגורים שנבדקו הינם 10בנייני מגורים קיימים שנסקרו במסגרת עבודות מחקר קודמות שנערכו במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] [24] ,[23שנתוניהם העיקריים מוצגים בנספח ב' להלן .כל הבניינים הנדונים הינם בניינים קונוונציונליים בעלי שלד בטון מזוין יצוק באתר מאחד הסוגים המפורטים בפרק 3לעיל .עבור בניינים אלה נערכו חישובים והערכת תסבולת אופקית בשיטות שונות .בין היתר נערכו עבורם אנליזות דחיפה לא ליניאריות .מן הראוי לציין שבאנליזות אלה לא נלקחה בחשבון גמישות מערכת הביסוס של הבניינים הנדונים ושל קרקע הביסוס .לכן המודלים האנליטיים של הבניינים הנדונים מניחים שרכיבי ההקשחה של בניינים אלה רתומים רתום מלא בבסיסם .הנחה זו נלקחה בחשבון ,בין היתר ,בגלל הקושי הקיים בהערכת נתוני הביסוס של הבניינים הנדונים ולאור העובדה שגם על פי תוכנת Hazusמוערכת התסבולת האופקית של בניינים קיימים מבלי להתחשב בנתוני מערכת הביסוס שלהם .התחשבות במאפיינים אמיתיים של מערכת הביסוס ושל קרקע הביסוס צפויה להגדיל במידה מסוימת את ההזזות האופקיות הצפויות במפלסי הגג של הבניינים הנדונים .יחד עם זאת יש להדגיש שאין לכך חשיבות ממשית מבחינת ההשוואה העקרונית בין הערכות התסבולת האופקית הנערכות באמצעות תוכנת Hazusלאלה המתקבלות באמצעות הכלים החישוביים המוזכרים לעיל .עבור כל בניין נקבעה מערכת מבנית/מערכת הקשחה מתאימה עבור שני כיוונים ניצבים זה לזה :כיוון Xוכיוון Yכמתואר בנספח ב' להלן .תוכניות של הבניינים הנדונים ותיאור של המערכות המבניות/מערכות ההקשחה 88 שלהם שנלקחו בחשבון באנליזות הלא ליניאריות עבור שני כווני פעולה של העומסים האופקיים, כמצוין לעיל ,מוצגים בנספח ב' להלן .תיאור תמציתי של הנתונים הבסיסיים של הבניינים הנדונים וסיווגם בהתאם לקריטריונים של תוכנת ,Hazusהמוצגים בפרק 4לעיל ,מוצגים בטבלה 5.1להלן. מן הראוי לציין שמרבית הבניינים הנדונים הינם בניינים בעלי מערכת הקשחה משולבת ,המשלבות באופן זה או אחר מסגרות בטון מזוין ללא ספיני קירות בני ,מסגרות בטון מזוין הכוללים ספיני קירות בני בלתי מזוינים מסוגים שונים המקובלים בישראל )בלוקי בטון חלולים או בלוקי בטון תאי מאושפרים באוטוקלב – בלוקי איטונג( וקירות הקשחה מבטון מזוין .מאגר המידע של תוכנת Hazusאינו כולל בניינים בעלי מערכות שלודות משולבות מהסוגים הנ"ל ,המקובלים מאוד בישראל .על כן ,קיים קושי בקביעת הסיווג המתאים של בנייני המגורים הקיימים הנדונים לאחת מקבוצות הסיווג המתאימות הכלולות בתוכנת C2 ,C1) Hazusאו .(C3על מנת לאפשר השוואה של עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של הבניינים הנדונים הנקבעים על פי נתוני תוכנת Hazusלעקומי הדחיפה/התסבולת האופקית של בניינים אלה שהתקבלו מתוך אנליזות לא ליניאריות שלהם, נקבעו הסיווגים המתאימים המוערכים של הבניינים האלה עבור שני הכוונים הנבדקים של פעולת עומסים אופקיים ) Xו ,(Y -המוצגים בטבלה 5.1להלן ,תוך התייחסות למערכות המבניות השונות הקיימות בקומת הקרקע/קומת הכניסה של הבניינים הנדונים ,זאת מתוך הכרה שבקומה זו מתרכזים כוחות הגזירה הכוללים המרביים הצפויים לפעול על הבניינים הנדונים בעת רעידת אדמה ובהם צפוי גם הנזק המשמעותי ביותר למערכות המבניות שלהם .הסיווג בפועל של כל בניין ובניין בכל אחד מכווני הפעולה הנבדקים של העומסים האופקיים נקבע על פי סוג המערכת המבנית העיקרית הקיימת בקומת קרקע/קומת הכניסה של בניינים אלה בכווני הפעולה השונים של העומסים האופקיים .מתוך עיון בטבלה 5.1ניתן להסיק שחלק מהבניינים הנדונים מסווגים לקבוצות סיווג שונות בשני כווני הפעולה של העומסים האופקיים ,זאת מכיוון שהמערכת המבנית העיקרית שלהם בשני הכוונים הנדונים הינה שונה .בהקשר זה ניתן לציין שתוכנת Hazusכלל אינה מתייחסת לאפשרות של פעולת עומסים אופקיים בכוונים שונים על בניינים הכלולים במאגר המידע של התוכנה .התוכנה מניחה שהמערכת המבנית והתסבולת האופקית של בניינים קיימים הינה זהה בכל כוון פעולה אפשרי של העומסים האופקיים עליהם .הנחה זו עלולה להיות שגויה ביסודה במקרים רבים ,כפי שניתן להיווכח מתוך עיון בעקומי הדחיפה/התסבולת האופקית של הבניינים הנבדקים המוצגים להלן. בנייני המגורים הקיימים ,הכלולים במדגם הבדיקה המוצג להלן נבנו בתקופות שונות ,במהלך המחצית השנייה של המאה ה .20-על כן ,הם תוכננו ונבנו על סמך דרישות תקנים ישראליים ישימים שהיו בתוקף במועד תכנונם .על מנת לאפשר לקבוע את עקומי הדחיפה/התסבולת האופקית שלהם על פי נתוני תוכנת Hazusיש צורך לקבוע את רמת התכן הסיסמי שלהם ,כמפורט בפרק 4 לעיל ,בתלות במועד תכנונם ובמיקומם הגיאוגרפי ,המבטא את חומרת הסיכונים הסיסמיים הקיימים באזור הקמתם ,כפי שנקבע על פי התקן הסיסמי שהיה בתוקף במועד תכנונם .כפי שפורט בפרק 4לעיל ,התפתחות התקינה הישימה ,לרבות התקינה הסיסמית ,בארה"ב ובישראל אינה זהה. לכן יש קושי מסוים בסיווג הבניינים הקיימים הנדונים לקבוצות סיווג מתאימות לפי רמת התכן הסיסמי שלהם ,הנדרש לצורך קביעת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית שלהם ,על פי נתוני תוכנת .Hazus 89 טבלה מס' : 5.1תיאור בנייני המגורים הקיימים שנבדקו ,מאפייניהם המבניים ,תיאור מערכות ההקשחה שלהם בשני כוונים ניצבים וסיווגם לפי תוכנת Hazus מס' הבניין תיאור המערכת המבנית/מערכת ההקשחה של הבניין מס' קומות הבניין גובה הבניין ]מ'[ 01 כיוון :Xקירות הקשחה +מסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Yקירות הקשחה +מסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Xקירות הקשחה +מסגרות כיוון :Yקירות הקשחה +מסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Xמסגרת עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Yקירות הקשחה +מסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Xקירות הקשחה +מסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Yקירות הקשחה כיוון :Xקירות הקשחה +מסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Yקירות הקשחה +מסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Xמסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Yקירות הקשחה +מסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Xמסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Yקירות הקשחה +מסגרות עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Xקירות הקשחה כיוון :Yקירות הקשחה כיוון :Xמסגרות עם ספיני קירות בני כיוון :Yמסגרת עם ובלי ספיני קירות בני כיוון :Xמסגרות כיוון :Yקירות הקשחה 6 16.80 02 03 04 05 06 07 08 09 10 משקל כולל של הבניין ]ק"נ[ 21500 כיוון X כיוון Y C2M C2M 9 25.20 40700 C2H C2H 7 19.60 21000 C1M C2M 4 11.20 15000 C2M C2M 5 14.00 6000 C1M C2M 5 14.00 21300 C1M C2M 5 14.00 24000 C1M C2M 5 14.00 12000 C2M C2M 3 8.40 5000 C3L 5 14.00 22400 C1M סיווג לפי Hazus C3L C2M 90 לאור זאת נקבעו עקומי הדחיפה/התסבולת האופקית של הבניינים הנדונים בהתבסס על נתוני תוכנת Hazusעל בסיס הנחה שמרנית ,שאינה נכונה בהכרח בכל מקרה ,שכל הבניינים הנדונים הינם ישנים מאוד ושהם תוכננו ברמת תכן סיסמי נמוכה ,או תוכננו ללא התחשבות בעומסים סיסמיים כלשהם .על פי הנחות תוכנת Hazusהנחה זו יכולה להתאים עבור בניינים הממוקמים באזורים בעלי רמת סיכון סיסמי נמוכה ,כגון אזור גוש דן ,אך לא עבור בניינים הממוקמים באזורים בעלי סיכון סיסמי גבוה יותר ,כגון אזור חיפה ,או אזורים בבקעת הירדן וכו' .משמעות ההנחה שהבניינים תוכננו ברמת תכן סיסמי נמוכה או שכלל לא תוכננו לעמידה בעומסים סיסמיים, היא קבלת ערכי תסבולת אופקית מוערכת מופחתת של הבניינים הנדונים )לפי תוכנת (Hazus בהשוואה לערכי תסבולת אופקית מוערכת שהיו מתקבלים עבור אותם הבניינים ,אם ההערכה הייתה מושתתת על הנחה שהם תוכננו ברמת תכן סיסמי בינונית או גבוהה. תיאור מפורט של עקומי דחיפה/תסבולת אופקית עבור כל אחד מהבניינים הנדונים ולכל כיוון בדיקה מוצג בנספח א' .לצורך השוואת התוצאות המתקבלות עבור כל קבוצת בניינים שלהם סיווג זהה לפי תוכנת C2 ,C1) Hazusאו (C3ומתן אפשרות לבחון את ההבדלים בין עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית המתקבלים תוך שימוש בפרמטרים של תוכנת Hazusלעקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור כל בניין ובניין ,המחושבים באופן אנליטי ,תוך שימוש בתוכנה לא ליניארית מתאימה ,מוצגות להלן התוצאות בצורה מנורמלת/מכוילת ,כלומר התסבולת האופקית מחושבת יחסית למשקל הבניין הנבדק )כ % -ממשקל הבניין( .התוצאה המתקבלת היא תאוצה ספקטראלית המבטאת את היחס בין כוח הגזירה בבסיס הבניין למשקל הבניין הנבדק. בציור מס' 5.1מוצגים עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של כל הבניינים שניתן לסווגם כשייכים לקבוצה C2Mעל פי נתוני תוכנת ,Hazusקרי בניינים בעלי גובה בינוני בני 4-7קומות ,הכוללים קירות הקשחה מבטון מזוין .כפי שצוין לעיל ,בחלק מהמקרים מערכת ההקשחה של קירות בטון מזוין משולבת עם מערכת מסגרתית ,עם או בלי ספיני קירות מילוי מבלוקי בני ,אולם לאור העובדה שבתוכנת Hazusקיימים רק 3קבוצות עיקריות לסיווג בניינים מבטון מזוין ,כמפורט לעיל ,ואין בה התייחסות למערכות מבניות משולבות ,הסיווג שנמצא המתאים ביותר עבור קבוצת בניינים אלה הינו ,C2Mכמפורט לעיל .כפי שניתן לראות מציור 5.1קיימים פערים גדולים מאוד ,המגיעים לעתים למאות אחוזים ,בין עקום הדחיפה/תסבולת אופקית הנקבע על פי נתוני תוכנת Hazus לעקומי הדחיפה/תסבולת אופקית המחושבים של הבניינים השונים .הפערים הגדולים קיימים הן לגבי ערכי התאוצה הספקטראלית והן לגבי ההזזות הכניעה וההזזות המרביות המוערכות של הבניינים הנבדקים השונים ,אשר כולם משויכים על פי תוכנת Hazusלאותה קבוצת סווג של בניינים .משמעות הדבר שתוכנת Hazusמעריכה שהם בעלי אותה תסבולת אופקית ושהתנהגותם בעת רעידת אדמה צפויה להיות דומה .דבר נוסף שניתן ללמוד מעיון בציור מס' 5.1הוא שתוכנת Hazusמעריכה לרוב את התסבולת האופקית של הבניינים הנדונים בהערכת יתר ,אם כי יש גם מקרים שבהם הערכת התסבולת האופקית של הבניינים הנדונים על ידי תוכנת Hazusהינה הערכת חסר ,לעתים משמעותית מאוד .בהקשר זה יש לחזור ולהדגיש שהערכת התסבולת האופקית של הבניינים הנדונים על פי נתוני תוכנת Hazusנערכה בהתבסס על הנחה שמרנית שכל הבניינים 91 הנדונים הינם בניינים ישנים מאוד שתוכננו ברמת תכן סיסמי נמוכה ,או כלל לא תוכננו לעמידה בעומסים סיסמיים ,כמפורט לעיל .אילו הייתה ההערכה של תסבולתם האופקית נערכת בהנחה של רמת תכן סיסמית בינונית ,היכולה אולי להתאים לחלק מהבניינים הנדונים היותר חדשים ,היו הפערים בין הערכת התסבולת האופקית שלהם לפי נתוני תוכנת Hazusלעקומי הדחיפה/תסבולת אופקית אנליטיים שלהם גדולים עוד יותר. בנוסף לכל אלה ,מתוך עיון בציור מס' 5.1ניתן להסיק שקיימים הבדלים גדולים למדי בהערכת ההזזה האופקית המירבית במפלס גג הבניין הנקבע בהתבסס על נתוני תוכנת ,Hazusבהשוואה להערכת ההזזות האופקיות המרביות של הבניינים הנדונים המושתתות על תוצאות האנליזות. לאור זאת ,ניתן להסיק כי קיים קושי ממשי בהערכת חומרת הנזקים החזויים להתפתח בבניינים הנדונים בעת רעידת אדמה בעוצמה מוגדרת ,בהתבסס על נתוני תוכנת .Hazusמן הראוי לציין בהקשר זה שעקומי הדחיפה/התסבולת האופקית המוצגים בציור מס' ,5.1הן זה שנקבע על פי נתוני תוכנת ,Hazusוהן אלה שנקבעו באופן אנליטי ,הינם עקומי דחיפה/תסבולת אופקית רציפים שאינם מאפשרים זיהוי אופן התפתחות הנזקים ברכיבים המבניים השונים של הבניינים הנבדקים, עד להתמוטטות החזויה האפשרית שלהם ,זאת בניגוד לעקומי דחיפה/תסבולת אופקית אנליטיים מתדרדרים ,כדוגמת אלה המוצגים בציורים 5.5-5.6להלן. השוואת עקומי התסבולת לפי Hazus ולפי אנליזות דחיפה מבנים -סיווג C2M 0.35 0.30 0.25 0.15 תאוצה ספקטרית 0.20 0.10 0.05 0.00 0.100 0.090 0.080 0.070 0.050 0.060 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ B10-Y B8-Y B8-X B7-Y B6-Y B5-Y B4-Y B3-Y B1-X Hazus איור מס' – 5.1השוואה בין עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של קבוצת בניינים בסיווג C2M בציור מס' 5.2מוצגים עקומי דחיפה/תסבולת אופקית שנקבעו על פי נתוני תוכנת Hazusיחד עם עקומי הדחיפה/התסבולת האופקית האנליטיים של אותם הבניינים המוצגים בטבלה ,5.2שהם בעלי מערכת הקשחה של מסגרות בטון מזוין ,חלקם מסגרות עם ספיני קירות מילוי מבלוקי בני לגובה כל הקומות וחלקם עם ספיני קירות מילוי מבלוקי בני בחלק מהקומות בלבד .גם במקרה זה 92 מדובר על בניינים בעלי גובה ממוצע )בניינים בני 4-7קומות( המקובלים והנפוצים מאוד בבנייה הקיימת למגורים בישראל .לאור העובדה שבתוכנת Hazusלא קיים סיווג בניינים שבו מערכת המבנית הינה משולבת ,כמתואר לעיל ,היכולה לבוא לידי ביטוי ,בין היתר ,על ידי ספיני קירות מילוי מבלוקי בני רק בחלק מהמסגרות ,למשל בקומות עליונות של הבניינים ,דבר שקיים לעתים קרובות בבנייני מגורים קיימים בישראל הכוללים קומת עמודים פתוחה ,מוצגים בציור 5.2שני עקומי דחפיה/תסבולת אופקית המושתתים על נתוני תוכנת .Hazusאחד מהם מתאים לבניינים בעלי מערכת הקשחה של מסגרות בטון מזוין ללא ספיני קירות מילוי מבלוקי בני והשני מתאים למערכת הקשחה של מסגרות בטון מזוין הכוללות ספיני קירות מילוי מבלוקי בני בלתי מזוינים. ניתן לראות בבירור כי בכל המקרים הערכים של התסבולת האופקית המתקבלים לפי נתוני תוכנת Hazusהינם גבוהים במידה ניכרת מערכי התסבולת האופקית האנליטיים המתאימים עבור הבניינים הנדונים .גם במקרים אלה הפערים בתסבולת המרבית המוערכת של הבניינים הנדונים יכולים להגיע למאות אחוזים .כמו שצוין לעיל עבור בניינים מסוג ,C2Mגם במקרה זה עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית המושתתים על נתוני תוכנת Hazusהמוצגים בציור מס' 5.2נקבעו תוך כדי הנחה שהבניינים הנדונים הינם בניינים ישנים מאוד שתוכננו ברמת תכן סיסמי נמוכה ,או שכלל לא תוכננו לעמידה בפני עומסים סיסמיים ושהם ממוקמים באזורים בעלי רמת סיכון סיסמי נמוכה .משמעות ההנחה זו היא קבלת ערכי תסבולת אופקית מוערכת מופחתת של הבניינים הנדונים )לפי נתוני תוכנת (Hazusבהשוואה לערכי תסבולת אופקית מוערכת שהיו מתקבלים עבור אותם הבניינים ,אם ההערכה הייתה מושתתת על הנחה שהם תוכננו ברמת תכן סיסמי בינונית או גבוהה. השוואת עקומי התסבולת לפי HAZUS ולפי אנליזות של מבנים -סיווג C1Mו C3M - 0.25 0.20 0.10 תאוצה ספקטרית 0.15 0.05 0.00 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.030 0.040 0.020 0.010 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ Hazus-C3M B7-X B6-X B5-X B3-X Hazus-C1M ציור מס' :5.2השוואה בין עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של קבוצת בנינים בסיווג C1Mאו C3M 93 בציור מס' 5.3מוצגים עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית שהתקבלו עבור בניין גבוה ) 8קומות או יותר( בעל מערכת הקשחה מבוססת של קירות בטון מזוין ,שניתן לסווגו על פי נתוני תוכנת Hazus כבניין מסוג .C2Hניתן לראות בציור זה שעקום הדחיפה/תסבולת אופקית המתקבל לפי נתוני Hazusנותן ערכים גבוהים במידה ניכרת הן לתסבולת והן למשיכות המוערכת של הבניין בשני כווני הפעולה של העומסים האופקיים .משמעות הדבר היא כי בנייני מגורים קיימים רבים בישראל, בני 8קומות או יותר ,אשר נבנו בסוף שנות ה 70-ובמהלך שנות ה 80 -של המאה ה ,20-הכוללים רכיבי הקשחה של פירי חדרי המדרגות והמעליות מבטון מזוין ,עלולים להיות בפועל בעלי תסבולת אופקית ומשיכות מוגבלת ואף בלתי מספקת ,למרות שלפי נתוני תוכנת Hazusמתקבלים עבורם ערכים גבוהים במידה משמעותית של תסבולת אופקית ושל משיכות בהשוואה לערכים הקיימים בפועל .גם במקרה זה עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית המושתתים על נתוני תוכנת Hazus המוצגים בציור מס' 5.3נקבעו בהנחה שהבניינים הנדונים הינם בניינים ישנים מאוד שתוכננו ברמת תכן סיסמי נמוכה ,או שכלל לא תוכננו לעמידה בפני עומסים סיסמיים ושהם ממוקמים באזורים בעלי רמת סיכון סיסמי נמוכה .משמעות ההנחה זו היא קבלת ערכי תסבולת אופקית מוערכת מופחתת של הבניינים הנדונים )לפי נתוני תוכנת (Hazusבהשוואה לערכי תסבולת אופקית מוערכת שהיו מתקבלים עבור אותם הבניינים ,אם ההערכה הייתה מושתתת על הנחה שהם תוכננו ברמת תכן סיסמי בינונית או גבוהה .אימוץ הנחה שונה בשימוש בתוכנת Hazusהייתה מביאה להערכת יתר קיצונית עוד יותר הן של התסבולת והן של המשיכות בהשוואה לנתונים הריאליים של המבנה הבניין הנבדק. השוואת עקומי התסבולת לפי HAZUS ולפי אנליזת דחיפה של מבנה -סיווג C2H 0.20 0.18 0.16 0.14 0.10 0.08 תאוצה ספקטרית 0.12 0.06 0.04 0.02 0.00 0.300 0.250 0.200 0.100 0.150 0.050 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ B2-Y B2-X Hazus ציור מס' :5.3השוואה בין עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של קבוצת בניינים בסיווג C2H בציור מס' 5.4מוצגים עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של בניינים נמוכים )בניינים בני 1-3קומות( הכוללים מערכת הקשחה המבוססת על מסגרות בטון מזוין עם ספיני קירות מילוי מבלוקי בני בלתי 94 מזוינים ,שניתן לסווגם על פי נתוני תוכנת Hazusכבניינים מסוג .C3Lניתן להסיק מעיון בציור מס' 5.4שגם במקרה זה הערכת התסבולת לפי נתוני תוכנת Hazusהינה גבוהה יותר במידה רבה מהתסבולות האופקיות של המערכות המבניות של הבניינים הנדונים המתקבלות באנליזת הדחיפה. השוואת עקומי התסבולת לפי HAZUS ולפי אנליזת דחיפה של מבנה -סיווג C3L 0.30 0.25 0.15 0.10 תאוצה ספקטרית 0.20 0.05 0.00 0.060 0.050 0.040 0.020 0.030 0.010 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ B9-Y B9-X Hazus ציור מס' :5.4השוואה בין עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של קבוצת בניינים בסיווג C3L גם במקרה זה ,כמו במקרים האחרים המוצגים לעיל ,עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית המושתתים על נתוני תוכנת Hazusהמוצגים בציור מס' 5.4נקבעו תוך כדי הנחה שהבניינים הנדונים הינם בניינים ישנים מאוד שתוכננו ברמת תכן סיסמי נמוכה ,או שכלל לא תוכננו לעמידה בפני עומסים סיסמיים ושהם ממוקמים באזורים בעלי רמת סיכון סיסמי נמוכה .משמעות ההנחה זו היא קבלת ערכי תסבולת אופקית מוערכת מופחתת של הבניינים הנדונים )לפי נתוני תוכנת (Hazusבהשוואה לערכי תסבולת אופקית מוערכת שהיו מתקבלים עבור אותם הבניינים ,אם ההערכה הייתה מושתתת על הנחה שהם תוכננו ברמת תכן סיסמי בינונית או גבוהה. 5.3השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית של 4בנייני מגורים גנריים בנוסף להשוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית של סדרת בנייני מגורים קיימים מסוגים שונים הנפוצים בישראל ,המוצגת בסעיף 5.2לעיל ,מוצגות להלן תוצאות של אנליזות דחיפה לא ליניאריות מקורבות שנעשו בגישה מתקדמת שפותחה במכון הלאומי לחקר הבניה בטכניון ,אשר הוזכרה לעיל .נותחו 4בנייני מגורים גנריים ,המיצגים בנייני מגורים אופייניים שונים הקיימים בישראל, אשר נידונו במסגרת מחקר אחר שבוצע לאחרונה במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] ,[22תוך כדי השוואתן לעקומי דחיפה/תסבולת אופקית של אותם בניינים המתקבלים בהתבסס על נתוני תוכנת .Hazusעקומי הדחיפה/תסבולת אופקית של הבניינים הגנריים הנ"ל המוצגים להלן הינם עבור פעולת עומסים אופקיים בכוון ,Yכמצוין בתכניות הבניינים הנדונים המוצגות בנספח ד' להלן. שיטת האנליזה המקורבת הנדונה מאפשרת לקבל עקומי דחיפה/תסבולת אופקית מתדרדרים של 95 כל בניין ובניין קיים שנתוניו הגיאומטריים הבסיסיים כלולים במאגר מידע גיאוגרפי – ,GIS כדוגמת מאגר המידע של מרכז למיפוי ישראל –מפ"י .על כן ,היא מתאימה לצורך הערכה אמינה של העמידות הסיסמית של קבוצות גדולות של בנייני מגורים מהסוגים הנפוצים בישראל ,ברמה מוניציפאלית ,אזורית או כלל ארצית ,מבלי להזדקק למיון הבניינים הנדונים לקבוצות מיון מוגבלות בהיקפן ,כדוגמת מיון בניינים הקיים בתוכנת ,Hazusאו מיון בניינים המותאם לבנייה הקיימת למגורים בישראל ,המוצג בפרק 3לעיל .גם במקרים אלה ,בדומה למקרים האחרים המוצגים בסעיף 5.2לעיל ,עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית ,המושתתים על נתוני תוכנת ,Hazus נקבעו תוך כדי הנחה שהבניינים הנדונים הינם בניינים ישנים מאוד שתוכננו ברמת תכן סיסמי נמוכה ,או שכלל לא תוכננו לעמידה בפני עומסים סיסמיים ,ושהם ממוקמים באזורים בעלי רמת סיכון סיסמי נמוכה .משמעות ההנחה זו היא קבלת ערכי תסבולת אופקית מוערכת מופחתת של הבניינים הנדונים )לפי נתוני תוכנת ,(Hazusבהשוואה לערכי תסבולת אופקית מוערכת שהיו מתקבלים עבור אותם הבניינים ,אם ההערכה הייתה מושתתת על הנחה שהם תוכננו ברמת תכן סיסמי בינונית או גבוהה. תכניות כלליות וחתכים של בנייני המגורים הגנריים הנדונים מוצגים בנספח ד' להלן .בניינים אלה ניתן לסווג כדלהלן: בניין גנרי מס' – 1בניין מגורים טורי בן 5קומות שכל חדר מדרגות בו משרת 2יחידות דיור בכל קומה ,בעל מערכת הקשחה של מסגרות בטון מזוין עם ספיני קירות מילוי מבלוקי בני ,המסווג לפי נתוני תוכנת Hazusכבניין מסוג – .C3M בניין גנרי מס' – 2בניין מגורים טורי בן 9קומות ,שכל חדר מדרגות בו משרת 2יחידות דיור בכל קומה ,בעל מערכת הקשחה של קירות בטון מזוין בשילוב עם מערכת של מסגרות בטון מזוין עם ספיני קירות מילוי מבלוקי בני ,המסווג לפי נתוני תוכנת Hazusכבניין מסוג – .C2H בניין גנרי מס' -3בניין מגורים ריבועי בן 5קומות ,הכולל 4יחידות דיור בכל קומה ,בעל מערכת הקשחה של מסגרות בטון מזוין עם ספיני קירות מילוי מבלוקי בני ,המסווג לפי נתוני תוכנת Hazus כבניין מסוג – .C3M בניין גנרי מס' – 4בניין מגורים ריבועי בן 9קומות ,הכולל 4יחידות דיור בכל קומה ,בעל מערכת הקשחה של קירות בטון מזוין בשילוב עם מערכת של מסגרות בטון מזוין עם ספיני קירות מילוי מבלוקי בני ,המסווג לפי נתוני תוכנת Hazusכבניין מסוג – .C2H עבור בניינים גנריים אלה נערכו אנליזות דחיפה לא אלסטית מקורבות מתקדמות יותר ,כמפורט לעיל ,תוך התחשבות בהתדרדרות החזויה בתסבולת של רכיבי ההקשחה השונים בתלות בדפורמציה האופקית של הבניינים הנדונים ,בהתאם למתודולוגיה שפותחה במכון הלומי לחקר הבנייה בטכניון במסגרת מחקר שבוצע לאחרונה ] .[22בהתבסס על עקומי דחיפה/תסבולת אופקית אנליטיים אלה ניתן להעריך בצורה טובה את ההתנהגות החזויה של הבניינים הנדונים בעת רעידת אדמה ,לרבות סדר ההתפתחות של הכשלים החזויים של רכיבי השלד של בניינים אלה ,ולהעריך את ההזזות האופקיות שבהן הם עלולים להתמוטט ,כתוצאה מאובדן יכולת הרכיבים הנושאים האנכיים שלהם לממשיך לשאת את עומסי הכבידה הפועלים עליהם .עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית אנליטיים מתדרדרים של כל אחד מהבניינים הגנריים הנ"ל ,עבור פעולת עומסים אופקיים 96 בכוון ,Yיחד עם עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית שלהם הנקבעים על פי נתוני תוכנת Hazus מוצגים בנספח ג' להלן. תוצאות של אנליזות הדחיפה הנ"ל והשוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית המתדרדרים של בניינים גנריים אלה לעקומי התסבולת האופקית שלהם הנקבעים על פי נתוני תוכנת Hazusעבור 4 בנייני המגורים הגנריים הנ"ל מוצגים במתכונת מנורמלת/מכוילת לתאוצה ספקטראלית )יחס בין כוח גזירה בבסיסי הבניינים הנדונים למשקל הבניינים( בציורים מס' .5.5-5.6על בסיס השוואת עקומי הדחיפה האנליטיים לעקומי הדחיפה המתקבלים תוך שימוש בתוכנת Hazusניתן לקבוע שישנם מקרים בהם הערכת התסבולת האופקית של בניינים גנריים אלה בהתבסס על נתוני תוכנת Hazusהינה לכאורה סבירה ,כמו למשל במקרה של בניין גנרי מס' 1או בניין גנרי מס' ,4למרות שגם במקרים אלה תסבולתם האופקית המרבית המוערכת באמצעות נתוני תוכנת Hazusהינה גבוהה במידה ניכרת מתסבולתם האופקית המרבית החזויה .לעומת זאת בבניין גנרי מס' 3 התסבולת האופקית המוערכת באמצעות תוכנת Hazusהינה גבוהה באופן משמעותי מתסבולתו האופקית החזויה בפועל בכל תחום ההזזות האופקיות האפשריות של בניין זה .בנוסף לכך ,קיימים פערים משמעותיים בהערכת ההזזה המרבית החזויה של הבניינים הנדונים הנקבעת על פי נתוני תוכנת Hazusבהשוואה לאופן ההתפתחות החזוי של הנזקים ברכיבים המבניים השונים של בניינים גנריים אלה ,עד להתמוטטותם החזויה ,כמודגם באמצעות עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית מתדרדרים המתקבלים באמצעות האנליזות הלא אלסטיות המתקדמות המוזכרות לעיל. גם בהיבט זה לא מדובר על מגמה אחידה וברורה .בחלק מהמקרים הערכת התזוזה המרבית החזויה של הבניינים הנדונים באמצעות תוכנת Hazusהינה הערכת יתר ,קרי מצב שאינו שמרני, כמו במקרה של בניינים גנריים מס' 2 ,1ו .4 -לעומת זאת ,במקרה של בניין גנרי מס' 3הערכת ההזזה האופקית המרבית של הבניין באמצעות תוכנת Hazusהינה הערכת חסר ,שהיא לכאורה שמרנית .יחד עם זאת יש להדגיש ,שהערכת התסבולת האופקית המירבית של בניין גנרי מס' 3 באמצעות תוכנת Hazusהינה הערכת יתר משמעותית מאוד ,כמצוין לעיל .בנוסף לכל אלה ,ניתן להסיק מעיון בציור מס' 5.5שבפועל קיימים פערים משמעותיים בין התסבולת האופקית וההזזות האופקיות המירביות של בניינים גנריים מס' 1ו ,3 -למרות שעל פי נתוני תוכנת ,Hazusשניהם מוערכים כבעלי אותה עמידות סיסמית ,בגלל שיוכם לאותה קבוצת סיווג של בניינים ).(C3M מן הראוי לציין שגם בניתוחים הנ"ל ,כמו במקרים האחרים המוצגים בסעיף 5.2לעיל ,עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית המושתתים על נתוני תוכנת Hazusהמוצגים בציורים מס' 5.5ו5.6 - נקבעו תוך כדי הנחה שהבניינים הנדונים הינם בניינים ישנים מאוד שתוכננו ברמת תכן סיסמי נמוכה ,או שכלל לא תוכננו לעמידה בפני עומסים סיסמיים ושהם ממוקמים באזורים בעלי רמת סיכון סיסמי נמוכה .משמעות ההנחה זו היא קבלת ערכי תסבולת אופקית מוערכת מופחתת של הבניינים הנדונים )לפי נתוני תוכנת (Hazusבהשוואה לערכי תסבולת אופקית מוערכת שהיו מתקבלים עבור אותם הבניינים ,אם ההערכה הייתה מושתתת על הנחה שהם תוכננו ברמת תכן סיסמי בינונית או גבוהה .אימוץ הנחה שונה בשימוש בתוכנת Hazusהייתה מביאה להערכת יתר 97 קיצונית עוד יותר הן של התסבולת והן של המשיכות בהשוואה לנתונים הריאליים של הבניינים הגנריים הנדונים. ציור מס' :5.5השוואה בין עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של בניינים גנריים מס' 1ו;3 - סיווג C3Mלפי תוכנת Hazus ציור מס' :5.6השוואה בין עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של בניינים גנריים מס' 2ו4 - סיווג C2Hלפי תוכנת Hazus 98 פרק - 6סיכום ,מסקנות והמלצות 6.1סיכום במסגרת המחקר הנוכחי נערך מיון בנייני מגורים קיימים בישראל ,תוך התחשבות במאפיינים העיקריים השונים של בניינים אלה ,שיש להם השפעה על עמידותם הסיסמית .המטרה העיקרית של מיון זה היא גיבוש בסיס מידע אמין ככל הניתן על בנייני מגורים קיימים בישראל ,על מנת לאפשר ביצוע הערכות אמינות לגבי מידת העמידות הסיסמית של בניינים אלה ולהעריך את חומרת הנזקים שעלולים להיגרם להם כתוצאה מאירועי רעידות אדמה בעוצמות שונות ,אשר עלולות להתרחש בישראל .הערכות אלה נחוצות לצורך גיבוש תרחישי רעידות אדמה ריאליים עבור מדינת ישראל .לצורך הכנת תרחישי רעידות אדמה יש צורך להיעזר בתוכנה/ות תרחישים מתאימה/ות. אחת מהתוכנות המחשב הקיימות ,המיועדת לגיבוש תרחישי אסונות טבע מסוגים שונים ,לרבות תרחישי רעידות אדמה ,הינה תוכנת [65] Hazusשפותחה בארה"ב .תוכנה זו פותחה ,בין היתר, בהסתמך מידע וידע שנאספו וגובשו במשך שנים רבות בארה"ב ,הישימים לסוגיות הקשורות לאופי הבנייה הקיימת בארה"ב ,להתפתחות תקני הבנייה והתקנים הסיסמיים בארה"ב ולסיכונים הסיסמיים הקיימים באזורים שונים ברחבי ארה"ב. גם בישראל נעשו בעבר ניסיונות לפתח תוכנת תרחישי רעידות אדמה המותאמת לישראל ,כדוגמת תוכנת [32] Nessquakeותוכנות אחרות ,אך בינתיים ללא הצלחה יתרה ,בין היתר ,בגלל העדר בסיס מידע אמין על הבנייה הקיימת בישראל ועל עמידותה הסיסמית המוערכת. לאור זאת ,וכברירת מחדל בלית ברירה ,נשקל בישראל על ידי גורמים שונים ,ביניהם ועדת היגוי להיערכות לרעידות אדמה ,שימוש בתוכנת Hazusלצורך גיבוש תרחישי רעידות אדמה עבור מדינת ישראל .נעשו אף ניסיונות לגבש תרחישים כאלה באמצעות תוכנה זו ,זאת למרות שאנשי מקצוע בתחום הנדסת מבנים העוסקים בסוגיות הקשורות להערכת עמידות סיסמית של בניינים קיימים ובחיזוק/שדרוג סיסמי שלהם ,הזהירו לא פעם שהנחות היסוד השונות שבבסיס תוכנה זו ומאגר הנתונים הקיים בה ,בין היתר בהקשר לבניינים קיימים בכלל ובנייני מגורים בפרט ,אינם מתאימים בהכרח לאופי הבנייה הקיימת בישראל. בראשיתו ,מחקר זה נועד לסווג את הבנייה הקיימת למגורים בישראל ,לאור העובדה שסיווג הבנייה בתוכנת Hazusאינו מתאים כלל לייצג את מרבית הבנייה המקובלת בארץ .הסיווג נעשה תוך התחשבות בפרמטרים גיאומטריים ,חומריים ומבניים בסיסיים של בניינים אלה .מיון זה מושתת על מידע ונתונים ישימים לגבי בנייני מגורים קיימים כיום בישראל שנבנו בתקופות שונות, החל מאמצע המאה ה 19-ועד היום ,שנאספו ונותחו באופן איכותי במסגרת המחקר הנוכחי. ההתפתחות ההיסטורית של הבנייה למגורים בישראל ,עם דגש על תיאור שיטות הבנייה שהיו מקובלות בתקופות שונות בישראל ,לפני ואחרי הקמת המדינה ,כמו גם ההתפתחות ההיסטורית של החוקים ,התקנות והתקנים הישימים לגביהם ,לרבות התקינה הסיסמית ודרישות המיגון לגבי בנייני מגורים קיימים בישראל ,מוצגת בפרק 2לעיל .על בסיס הנתונים העקרוניים ביחס להתפתחות ההיסטורית של הבנייה למגורים בישראל ומאפייניה הגיאומטריים ,החומריים והמבניים ,אשר השתנו במהלך השנים ,כמתואר בפרק 2לעיל ,גובשו במסגרת המחקר הנוכחי 99 קבוצות הסיווג העקרוניות של בנייני מגורים הקיימים כיום בישראל ,המוצגות בפרק 3לעיל .בנייני מגורים קיימים בישראל המשויכים לקבוצות הסיווג המוצעות השונות ,צפויים להתנהג באופנים שונים בעת רעידות אדמה וצפויים להינזק במידות חומרה שונות ,בתלות במאפייניהם הגיאומטריים ,החומריים והמבניים .בהסתמך על מידע שנאסף על בנייני מגורים הקיימים כיום בישראל ניתן לקבוע ,שלמרות שמרבית בניינים אלה נבנו תוך שימוש בבטון מזוין ,בישראל קיימים סוגים רבים ומגוונים מאוד של בנייני מגורים ,שעמידותם הסיסמית עלולה להיות בלתי אחידה במידה ניכרת. מי שחפץ להשתמש בתוכנת Hazusלמשל ,לצורך גיבוש תרחישי רעידות אדמה עבור מדינת ישראל, יכול לנסות להיעזר במיון המוצע במסגרת מחקר זה של בנייני מגורים קיימים בישראל .מיון זה ייתן בלי ספק אפשרות לסיווג יותר מעודן ומייצג של הבנייה הקיימת למגורים בישראל לסוגיה ולדורותיה .מיון כזה יחייב עבודת המשך נכבדה של הכנת נתונים לכל אחד מטיפוסי הבניינים הקיימים ,בהתאם לגישת הטיפול של התוכנה הנדונה ,לרבות הכנה של עקומי דחיפה ועקומי שבירות עבור הבניינים המייצגים קבוצות סיווג שונות של בנייני מגורים קיימים בישראל. יחד עם זאת חשוב לציין שאין די במיון בנייני המגורים הקיימים בישראל המוצג בדו"ח זה ,על מנת להשתמש בתוכנת ,Hazusאו בכל תוכנת תרחישים קיימת אחרת ,לצורך גיבוש תרחישי רעידות אדמה ריאליים עבור מדינת ישראל .על מנת לבחון את מידת ההתאמה של תוכנת Hazusלמטרה זו נסקרו במסגרת המחקר הנוכחי פרמטרים שונים שעל בסיסם מעריכה תוכנה זו את העמידות הסיסמית של בניינים קיימים ואת חומרת הנזקים החזויים להיגרם להם בעת רעידת אדמה מוגדרת מסוימת .סקירה זו מוצגת בפרק 4לעיל ,תוך התייחסות ,בין היתר ,למאפיינים העיקריים של בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל ,שרובם המכריע כולל שלד קונוונציונלי מבטון מזוין. בפרק 5לעיל מוצגות תוצאות של הערכות העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים שונים שנבנו בתקופות שונות בישראל ,המושתתות על פרמטרים הישימים להערכות כאלה ,הכלולים בתוכנת Hazusוהשוואה של הערכות אלה לתוצאות חישוביות של העמידות הסיסמית של בניינים אלה ,שנעשו תוך שימוש בכלי חישוב אלסטו-פלסטיים מתאימים ,שחלקם פותח במסגרת מחקרים אחרים שנערכו בנדון במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] .[22] ,[21מן הראוי לציין בהקשר זה, שבניגוד להערכות העמידות הסיסמית של בניינים קיימים באמצעות תוכנת ,Hazusהמתבססות על הערכת עמידות סיסמית של בניין טיפוסי המייצג קבוצת סיווג מסוימת של בניינים קיימים, ההערכות האנליטיות המוזכרות לעיל מתבססות על נתונים קיימים לגבי המאפיינים הגיאומטריים, החומריים והמבניים של כל אחד מהבניינים הקיימים הנבדקים .על כן ,בעוד שתוכנת Hazus מייחסת תכונת התנגדות אחידה לבניינים קיימים המשויכים במשפחה לקבוצת סיווג מסוימת ,כלי החישוב האלסטו-פלסטיים המוזכרים לעיל מאפשרים התייחסות פרטניים לכל בניין ובניין בהתאם לנתוניו .ההשוואות של הערכות אלה מצביעות על פערים גדולים מאוד ,המגיעים לעתים למאות אחוזים ,בין הערכות העמידות הסיסמית של בניינים אלה באמצעות תוכנת Hazusלבין תוצאות הניתוחים האנליטיים של הבניינים הקיימים הנדונים. 100 לאור זאת ניתן לקבוע שהערכות העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים בישראל באמצעות תוכנת Hazusאינן אמינות די הצורך ולא ניתן להסתמך עליהן לצורך הערכת הנזק העלול להיגרם להם בעת רעידת אדמה חזקה בעוצמה מוגדרת. על סמך ממצאי בדיקות השוואתיות המוזכרות לעיל ,ניתן לקבוע שאמינותן של ההערכות האנליטיות של העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים בישראל ,גם אם הן נעשות תוך שימוש בכלי חישוב אלסטו-פלסטיים מקורבים ,צפויה להיות טובה במידה ניכרת מאמינות ההערכות המושתתות על שימוש בתוכנת ,Hazusלא כל שכן כאשר הן נעשות באמצעות כלי הערכה מתקדמים שפותחו לאחרונה במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] ,[22המאפשרים בחינה מפורטת של תהליך התפתחות הנזק בכל בניין נבדק .על מנת לאפשר ביצוע הערכות אנליטיות כאלה בהיקפים הנחוצים לצורך גיבוש תרחישי רעידות אדמה ישימים למדינת ישראל ,ברמה מוניציפאלית ,אזורית וכלל ארצית ,יש כמובן צורך בגיבוש מידע אמין די הצורך ,ביחס למאפיינים הגיאומטריים ,החומריים והמבניים של כלל הבניינים הקיימים בישראל .על מנת לאפשר מימוש משימה כבדת משקל זו ,גובשה במסגרת מחקר אחר שנערך במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] ,[21מתודולוגיה לביצוע אוטומטי של הערכות כאלה ,בהסתמך על מאגרי מידע גיאוגרפיים לגבי הבנייה הקיימת בישראל )לדוגמא מאגרי GISשל מפ"י( ומידע משלים אחר הקיים לגביה. מתודולוגיה זו פותחה בשלב זה עבור בנייני מגורים קיימים בישראל ,אך ניתן יהיה להרחיבה בעתיד גם לבניינים קיימים המשמשים ליעודים אחרים .מיחשוב האלגוריתמים השונים שבבסיס מתודולוגיה זו )או שילובם בתוכנת תרחישים קיימת שתמצא מתאימה למטרה זו( יוכל לאפשר גיבוש תרחישי רעידות אדמה ריאליים עבור מדינת ישראל ולשפר את יכולת ההיערכות של המדינה לאירועי רעידות אדמה חזקות חזויות .למיטב הערכתנו זה הכיוון המתאים לקדם את הטיפול בנדון ובכיוון זה נעשה מאמץ לקדם את פיתוח המתודולוגיה המוזכרת לעיל. 6.2מסקנות המסקנות העיקריות שניתן להסיק בהקשר לבסיס המידע שגובש במסגרת המחקר הנוכחי לגבי בנייני מגורים קיימים בישראל ובקשר להערכת עמידותם הסיסמית ,המפורטות בפרקים השונים של דו"ח מחקר זה הינן כדלהלן: בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל בנויים בשיטות בנייה שונות ומגוונות .שיטות בנייה אלה השתנו במידה רבה במהלך השנים ,עקב התפתחויות היסטוריות ,דמוגרפיות ,פוליטיות וכלכליות שונות ,שהתרחשו בישראל ,החל מאמצע המאה ה 19-ועד היום. האופי של בנייני מגורים הקיימים בישראל ,הן בהקשר של מאפייניהם הגיאומטריים הבסיסיים והן בהקשר למאפייניהם החומריים והמבניים ,הינו שונה במידה ניכרת ממאפייני מרבית בנייני המגורים הקיימים בארה"ב. ניתן לסווג את מרבית בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל ל 4 -קבוצות סיווג עקרוניות כדלהלן: oבנייני מגורים בלתי שלודים הכוללים קירות נושאים מסוגים שונים; oבנייני מגורים קונוונציונליים שלודים מבטון מזוין יצוק באתר ,עם קירות ומחיצות בני בלתי מזוינים מסוגים שונים; 101 oבנייני מגורים טרומים מבטון מזוין ו/או בטון דרוך; oבנייני מגורים בעלי מערכת מבנית משולבת ,הבנויים תוך שימוש בחומרי בנייה שונים ו/או טכנולוגיות בנייה שונות )בטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר בשילוב עם רכיבים טרומים מבטון מזוין ו/או בטון דרוך ,או בטון מזוין קונוונציונלי יצוק באתר בשילוב עם קונסטרוקציית פלדה(; מיון בנייני המגורים הקיימים בישראל על פי מאפייניהם הגיאומטריים ,החומריים והמבניים, ובהתחשב בהתפתחות התקינה הסיסמית בישראל ,מצביע על מאות רבות של סוגים שונים של בנייני מגורים קיימים בישראל ,כמפורט בפרק 3לעיל ,שעמידותם הסיסמית החזויה אינה אחידה ,בלשון המעטה. סוגי הבניינים המשמשים למגורים שנבנו בישראל בתקופות שונות ,השתנו במשך השנים, לעתים באופן מהותי ,עקב אילוצים שונים )פוליטיים ,דמוגרפיים ,כלכליים וכו'( וכתוצאה של התפתחויות טכנולוגיות שונות והתפתחויות שחלו במהלך השנים בחקיקה והתקינה הישימה לגביהם בישראל. מרבית בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל הינם בנייני מגורים קונוונציונליים שלודים מבטון מזוין יצוק באתר ,עם קירות ומחיצות בני בלתי מזוינים מסוגים שונים .יחד עם זאת ,גם בנייני מגורים שניתן לשייך לקבוצת סיווג בסיסית זו נבדלים זה מזה ,לעתים באופן מהותי ביותר .מהיבטים של הערכת העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים שניתן לשייך לקבוצת סיווג בסיסית זו ואופי ההתנהגות החזוי שלהם בעת רעידת אדמה חזקה ,גם בקבוצת סיווג בסיסית זו קיימים מאות סוגים שונים של בנייני מגורים קיימים ,כמפורט בפרק 3לעיל. בהסתמך על המידע שנאסף בהקשר להתפתחות ההיסטורית של הבנייה למגורים בישראל, המוצג בפרק 2לעיל ,ניתן לקבוע שלא בכל הסוגים האפשריים של בנייני מגורים ,המוצגים בפרק 3לעיל ,היה שימוש בכל התקופות הרלוונטיות לגבי מועדי ההקמה של בנייני המגורים הקיימים כיום בישראל. הערכות העמידות הסיסמית של בנייני מגורים מהסוגים הקיימים בישראל שניתן לערוך באמצעות תוכנת ,Hazusכמתואר בפרק 4ומודגם בפרק 5לעיל ,אינן אמינות די הצורך. הפערים בין העמידות הסיסמית החזויה )הנקבעת באמצעות כלי חישוב מתאימים( של בנייני מגורים קיימים שונים מהסוגים הנפוצים בישראל וחומרת הנזקים הצפויים להיגרם להם בעת רעידת אדמה חזקה ,להערכות בנדון המושתתות על נתוני תוכנת ,Hazusמגיעים לעתים קרובות למאות אחוזים. תוכנת Hazusמעריכה במקרים רבים הערכת יתר משמעותית את העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים בישראל .יתר על כן ,במקרים רבים ,מעריכה תוכנת Hazusהערכת יתר משמעותית את משיכות ההזזה המרבית של בנייני מגורים קיימים בישראל .בכך התוכנה מייחסת לבניינים אלה התנגדות גבוהה יותר מההתנגדות האמיתית שלהם ויכולת ספיגת אנרגיה רבה הרבה יותר מהיכולת הקיימת שלהם הלכה למעשה .כתוצאה מכך חישוב באמצעות התוכנה הנדונה עלול לתת רושם מוטעה ביותר ,ואשלייה שבניינים רבים הינם בעלי עמידותם הסיסמית גבוהה הרבה יותר מאשר במציאות וכי מידת הנזק הצפוי להיגרם להם בעת רעידת אדמה בעוצמה מסוימת קטנה הרבה יותר מכפי שעלול להיות במציאות .יחד עם 102 זאת קיימים גם מקרים רבים בהם הערכות העמידות הסיסמית ומשיכות ההזזה של בנייני מגורים קיימים בישראל הנקבעות בהתבסס על נתוני תוכנת Hazusהינן הערכות חסר .במקרה כזה תוצאות ההערכה תהינה חמורות יותר בהשוואה לתוצאה שתיגרם הלכה למעשה .כך או כך ,הפערים בין ההערכות הנקבעות בעזרת תוכנה זו לאלה המוערכות בכלי חישוב אמינים יותר הינם גדולים מאד ,מה שמטיל ספק רב באמינותה ובהתאמתה של התוכנה הנ"ל לצורכי מדינת ישראל. הערכות העמידות הסיסמית של בניינים קיימים בכלל ושל בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל בפרט ,הנערכות בהתבסס על נתוני תוכנת ,Hazusאינן מתחשבות כלל במאפיינים גיאומטריים ומבניים חשובים שונים של הבניינים הקיימים הנבדקים ,אשר עלולים להשפיע באופן משמעותי על העמידות הסיסמית של בניינים אלה ועל חומרת הנזקים שעלולים להיגרם להם בעת רעידת אדמה חזקה .בין מאפיינים גיאומטריים ומבניים אלה ניתן למנות, לדוגמא ,מידות הבניין ונתונים של רכיבי ההקשחה בכיוונים השונים ומיקומם בתכנית הבניין, אי סדירות בתנוחה אופקית ו/או אנכית ,מישקי הפרדה צרים בין אגפים שונים של בניינים קיימים ,קומה חלשה ו/או קומה גמישה ,עמודים קצרים וכו' .חוסר התחשבות של תוכנת Hazusבמאפיינים גיאומטריים ומבניים חשובים אלה גורם לכך ,שהערכת העמידות הסיסמית של בניין קיים מסוים המתבצעת באמצעות תוכנה זו אינה אמינה די הצורך במקרים רבים ,כפי שניתן להסיק מהשוואת הערכות אלה לתוצאות של ניתוחים אנליטיים של העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים רבים מהסוגים הנפוצים בישראל ,המוצגת בפרק 5לעיל. למרות שאין בידינו סימוכין ממשיים לכך ,ניתן להעריך שמידת ההתאמה של תוכנת Hazus למאפייני הבנייה הקיימת בארה"ב ולהתפתחות התקינה הסיסמית בארה"ב נבחנה במשך השנים על ידי מומחים לדבר הפעילים בארה"ב ,ואף נבחנה ,גם אם רק באופן חלקי ומוגבל, באירועי רעידות אדמה חזקות שהתרחשו בארה"ב בעשרות השנים האחרונות .מבחנים אלה שימשו אולי גם בסיס להערכות לגבי הפיזור הסטטיסטי של חומרת הנזקים הצפויים להיגרם לבניינים מסוגים שונים ,המסווגים לקבוצות סיווג המוגדרות בתוכנת ,Hazusהמהוות בסיס לעקומי השבירות הכלולים בתוכנה זו .בהתבסס על הערכות העמידות הסיסמית של סוגי הבניינים הקיימים הכלולים במאגר המידע של תוכנת Hazusועקומי השבירות שנקבעו עבור סוגי בניינים אלה ניתן לגבש באמצעות תוכנה זו תרחישי יחוס שונים של רעידות אדמה .לאור העובדה שהמאפיינים של בניינים קיימים רבים בישראל בכלל ושל בנייני מגורים קיימים בפרט הינם שונים במידה ניכרת מהמאפיינים של הבניינים הקיימים בארה"ב ,לא ניתן להסתמך בצורה אמינה על נתוני תוכנת ,Hazusלא בהקשר להערכת העמידות הסיסמית של בניינים קיימים בישראל ולא בהקשר לפיזור הסטטיסטי של חומרת הנזקים הצפויים להיגרם לבניינים אלה בעת אירועי רעידות אדמה חזויות. לא קיים כיום מידע סטטיסטי ממשי כלשהו ביחס לעמידות הסיסמית של בניינים קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל וביחס לפיזור הסטטיסטי של חומרת הנזקים הצפויים להיגרם להם בעת רעידת אדמה חזקה .נתונים סטטיסטיים אלה נחוצים לצורך גיבוש עקומי שבירות מתאימים ואמינים עבורם ,שבלעדיהם לא ניתן לגבש תרחישי רעידות אדמה באמצעות תוכנת .Hazusמכיוון שאין כל סיכוי לגיבוש מידע סטטיסטי אמין ומתאים למדינת ישראל בסוגיות 103 הנדונות ,לפחות לא בשנים הקרובות ,אין גם כל סיכוי לגיבוש תרחישי רעידות אדמה ריאליים עבור מדינת ישראל ,באמצעות תוכנת .Hazusהדבר נכון גם אם יעשה ניסיון לשתול בתוכנה זו מאפיינים מבניים בסיסיים המותאמים לסיווג בנייני המגורים הקיימים בישראל ,אשר גובשו במסגרת המחקר הנוכחי. הערכת עמידות סיסמית של בנייני מגורים מהסוגים הנפוצים בישראל הנערכת בהתבסס על ניתוח אנליטי אלסטו-פלסטי מקורב מתקדם ,על פי מתודולוגיה חדישה להערכת עמידות סיסמית של בניינים ,המיועדת גם ליישום בניתוח של קבוצות גדולות של בניינים ,ברמה מוניציפאלית ,אזורית וכלל ארצית ,אשר גובשה במסגרת מחקר אחר שנערך במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] ,[22נותנת תוצאות אמינות הרבה יותר מההערכות שניתן לקבל באמצעות תוכנת .Hazusיתר על כן ,על פי גישת הערכה זו ניתן לזהות גם את אופן וסדר ההתפתחות הצפוי של הנזקים בחלקים השונים של המערכות המבניות של הבניינים הקיימים הנבדקים ,עד לכשל כולל שלהם ,דבר שמקל במידה רבה על קביעת חומרת הנזקים החזויים להיגרם לבניינים אלה בעת רעידת אדמה בעוצמה מוגדרת .כלי זה מיושם עתה בתוכנה כללית לצורך הערכת הנזק המפותחת במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון. תוצאות של בחינת ההתפתחות ההיסטורית של התקינה הסיסמית בישראל שנערכה במסגרת מחקר זה מצביעות על כך ,שההערכה הנפוצה בין העוסקים בנושאי הערכת העמידות הסיסמית של בניינים קיימים בישראל ,לרבות בין מקבלי החלטות בנדון ,לפיה בניינים קיימים בישראל שנבנו החל משנת 1980הינם בניינים שעמידתם הסיסמית הינה מספקת ,אינה נכונה בהכרח. לממצא זה עלולות להיות השלכות משמעותיות ,בהקשרים רבים ,לדוגמא בכל הקשור לנכונות היישום של תוכנית מיתר ארצית לחיזוק סיסמי של בנייני מגורים קיימים – תמ"א ,38 במתכונתה הנוכחית. 6.3המלצות בהסתמך על ממצאי מחקר זה והמסקנות המוצגות לעיל ניתן להמליץ בשלב זה על מספר פעולות היכולות לקדם את היערכות מדינת ישראל לאירועי רעידות אדמה חזקות ,כדלהלן: על מנת לאפשר גיבוש תרחישי רעידות אדמה ריאליים עבור מדינת ישראל מומלץ לזנוח את הניסיונות לעשות זאת באמצעות תוכנת ,Hazusבמתכונתה הקיימת כיום .במקום זאת ,מומלץ להשקיע את מירב המאמצים בפיתוח תוכנת תרחישים מתאימה עבור מדינת ישראל ,אשר תהיה מושתתת על מידע עדכני בהקשר לסיכונים הסיסמיים הקיימים בישראל ובהקשר למאפייני הבנייה הקיימת בישראל. מומלץ שתוכנת התרחישים שמוצע בזה לפתח עבור מדינת ישראל תתבסס על מתודולוגיה חדישה לאבחון אוטומטי של עמידות סיסמית של קבוצות גדולות של בניינים קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל ,אשר גובשה במסגרת מחקרים שנערכו בעבר במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] .[22] ,[21במכון הלאומי לחקר הבנייה הוחל בפיתוח תוכנה כזאת. במקביל לפיתוח תוכנת התרחישים החדישה המוזכרת לעיל יש להרחיב ולשכלל את בסיסי המידע הגיאוגרפיים הקיימים בישראל ,כגון מאגרי GISשל מרכז למיפוי ישראל – מפ"י, בעיקר בכיוון השלמת המידע הקיים במאגרי מידע אלה בהקשר למועדי הקמת הבניינים 104 הקיימים השונים בישראל .הדבר יוכל לתרום תרומה המשמעות לשיפור הדיוק והאמינות של הערכות העמידות הסיסמית של בניינים קיימים בישראל. במקביל לפיתוח תוכנת תרחישים ייחודית עבור מדינת ישראל ,כמוצע לעיל ,מומלץ להמשיך במחקרים בסוגיות הנדונות ,בין היתר בכוון הרחבת המתודולוגיה המוצעת להערכת עמידות סיסמית של בניינים קיימים ,אשר גובשה בשלב זה עבור בנייני מגורים בלבד ,גם לבניינים לייעודים שונים ,כגון בנייני ציבור ,מוסדות חינוך ,מוסדות בריאות ,בנייני תעשייה וכו'. 105 רשימת מקורות .1אטינגן ש" :(1954) ,.מדריך לאינג'ינר-בנאות -כרכים א' ,ב' ,ג'" ,הוצאת מסדה ,תל אביב. .2איתן מ ,.איתן ר " :(2001) ,.מדריך לתכנון וביצוע מרחבים מוגנים" ,מפקדת פיקוד העורף - מחלקת התגוננות אוכלוסייה. .3אלואיל א" :(1983) ,.שיטות בנייה בישראל –סקר הנדסי" ,המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון –מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. .4אליאב י" :(1966) ,.שלד הבניין" ,עם עובד ,תל אביב. .5אלחנני א" :(1998) ,.המאבק לעצמאות של האדריכלות הישראלית במאה ה ,"20-משרד הביטחון -ההוצאה לאור. .6אפרת א" :(1981) ,.גיאוגרפיה יישובית של ארץ ישראל" ,אחיאסף ,תל-אביב. .7אפרת צ" :(2004) ,.הפרויקט הישראלי -בנייה ואדריכלות ,"1948-1973מוזיאון ת"א לאומניות )שני כרכים(. .8ארטישצ'ב ו" :(2003) ,.הערכה ראשונית של עמידות מבני קומות טרומים קיימים ברעידות אדמה – שלב א'" ,המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. .9גולני י" :(1999) ,.שער לאדריכלות" ,הוצאת דביר-תל אביב. .10גור י" :(1992),.תפיסות בשיכון הציבורי בארץ בשנות ההתהוות ,"1920-1948הפקולטה לאדריכלות ובניין ערים ,הטכניון –מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. .11גרביץ ,י" :(1938 ).ההתיישבות החקלאית בא"י ,סקירה כללית וסיכומים" ,אוסף ספריית משרד השיכון ,ירושלים. .12גלילי ע" :(1987) ,.מגמות נבחרות בהתפתחות הבנייה למגורים וצמודי הקרקע בפרט 1986- ,"1972משרד הבינוי השיכון ,ירושלים. " .13דו"ח בניה במימון ממשלתי , ,(1965) ,"63-61משרד השיכון ,מדינת ישראל. " .14הבניה" ,(1970) ,מתוך דין וחשבון של בנק ישראל ,עמ' .226- 213 .15הצעת תקן ישראלי ת"י " :(1961) 413תכן עמידות מבנים ברעידת אדמה" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .16הצעת תקן ישראלי ת"י " :(1962) 466חוקת הבטון -עקרונות" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .17ורשבסקי א ,.בקר ר ,.רוזנפלד י" :(1999) ,.תיעוש הבנייה – מכשולים ודרכי התמודדות" ,המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. " .18חוק ההתגוננות האזרחית תשי"א ,"1951-ספר החוקים ,71המדפיס הממשלתי ,ירושלים. " .19חוק התכנון והבניה התשכ"ה ) ,"(1965ספר החוקים ,467המדפיס הממשלתי ,ירושלים. " .20חוקת הבטון – הוראות לשימוש בבטון-מזוין בבניינים" ) ,(1946עיריית תל אביב – מחלקת ההנדסה. 106 .21ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.אופיר י ,.ליבוביץ א" :(2009) ,.הכנת תרחישי נזק ריאליים ונתונים לקבלת החלטות באירועי רעידת אדמה חזקה – שלב א' – חלק ,"1המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. .22ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.אופיר י" :(2011) ,.גישה מקורבת להערכה יעילה של עמידות בנייני קומות בעומסים אופקיים – שלב א' " ,המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. .23ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.ליבוביץ א" :(2002) ,.תהליכי סקר לאבחון עמידות בניינים קיימים ברעידות אדמה – שלב א' " ,המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. .24ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.ליבוביץ א" :(2007) ,.אבחון עמידות בניינים קיימים ברעידות אדמה – שלב ב' " ,המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. .25ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.קרינסקי י" :(2005) ,.שילוב מרחבים מוגנים במבני קומות לשיפור עמידותם ברעידת אדמה ובאיומים מלחמתיים ,שלב א' – חלקים Iו ,"II -המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. .26ינקלבסקי ד" :(1979) ,.עקרונות התכנון והביצוע של מקלטים להתגוננות אזרחית" 2 ,כרכים, מרכז הבנייה הישראלי ומפקדת ראש הג"א ,תל אביב " .27ישראל בונה ) ,"(1988 ,1973 ,1948-1968משרד השיכון ,מדינת ישראל. .28כרמון ,נ" :(1987) ,.פרויקטי שיכום שכונות המצוקה בישראל" ,מוסד שמואל נאמן למחקר מתקדם במדע ובטכנולוגיה ,הטכניון – מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. " .29מחקרים" ) ,(1943הסתדרות המהנדסים האדריכלים והמודדים בא"י )מתוך אוסף פרטי של אדריכל ד"ר יהויכין גור(. " .30ממ"ג –מערכת מיפוי גיאוגרפי ,נתונים לעיר בינונית בישראל" ) ,(1995מרכז למיפוי ישראל )מפ"י( ,תל אביב. .31מצגר-סמוק נ" :(1994) ,.בתים מן החול ,אדריכלות הסגנון הבינלאומי בתל אביב ,"1931-1948 הוצאת משרד הביטחון. .32נס טכנולוגיות – NESSQUAKE" :ספר משתמש – אשף התרחישים" נס טכנולוגיות – המכון הגיאופיסי לישראל. .33נס טכנולוגיות" :מערכת מידע לדימוי תרחישי רעידות אדמה") ,תמצית מנהלים( ,נס טכנולוגיות. .34סבר מ" :(2007) ,.אדריכלות סיסמית כמרכיב יסוד בהבטחת עמידות מבני מגורים בישראל ברעידות אדמה" ,המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. " .35סיכום הבניה ,(1965) ,"1948-1965דו"ח סיכום המבנים לפי שכונות ולפי מקומות ,שיכון עובדים בע"מ. .36קרויאנקר ד" :(1983) ,.אדריכלות בירושלים -תקופות וסגנונות ,שכונות ובנייני ציבור יהודיים מחוץ לחומות ,"1860-1914מכון ירושלים לחקר ישראל ,הוצאת דומינו ,ירושלים. .37רוזנפלד י" :(2006) ,.שילוב רכיבים טרומים בבנייה למגורים – פתרונות טכנולוגיים והכדאיות הכלכלית" ,המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ,חיפה. .38רצון א" (1963) ,.מקלט ומחסה :בניה בטחונית" ,מערכות ,תל אביב. 107 " .39שיכון עירוני בישראל" ,(1956) ,הוצא לאור עבור אגף השיכון ,משרד העבודה ,ע"י תור בע"מ ,תל אביב. " .40תוכניות שלד וחישובים סטטיים" )" :(1979 -1958תוכניות מקוריות של בנייני מגורים במספר ישובים בארץ )בנייה ציבורית ופרטית(" ,ממקורות שונים. .41תמ"א " ,(2005) 38תכנית מתאר ארצית לחיזוק מבנים קיימים בפני רעידות אדמה" ,משרד הפנים ,ירושלים. .42תקן ישראלי ת"י " :(1953) 71מקלטים תת-קרקעיים בסלע" ,מכון התקנים הישראלי תקן ישראלי ,תל אביב. .43תקן ישראלי ת"י " :(1953) 73מקלטים על-קרקעיים" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .44תקן ישראלי ת"י " :(1953) 76מוספים לתקנים בשביל מקלטים בפני התקפות אוויר" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .45תקן ישראלי ת"י " :(1975) 413תכן עמידות מבנים ברעידת אדמה" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .46תקן ישראלי ת"י " :(1995) 413תכן עמידות מבנים ברעידת אדמה" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .47תקן ישראלי ת"י " :(1998) 413תכן עמידות מבנים ברעידת אדמה" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .48תקן ישראלי ת"י - 466חלק " :(1975) 1חוקת הבטון :עקרונות" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .49תקן ישראלי ת"י - 466חלק " :(1987) 1חוקת הבטון :עקרונות" ,מכון התקנים הישראלי. .50תקן ישראלי ת"י - 466חלק ,1גיליון תיקון מס' " :(1998) 1חוקת הבטון :עקרונות" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .51תקן ישראלי ת"י - 466חלק " :(2003) 1חוקת הבטון :עקרונות" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .52תקן ישראלי ת"י - 466חלק " :(1964) 2חוקת הבטון :אלמנטים ומערות של בטון מזוין ושל בטון לא מזוין" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .53תקן ישראלי ת"י - 466חלק " ,(1979) 2חוקת הבטון :אלמנטים ומערכות של בטון מזוין ושל בטון לא מזוין" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .54תקן ישראלי ת"י " :(1978) 940ביסוס מבנים" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .55תקן ישראלי ת"י – 940חלק " :(2008)1תכן גיאוטכני :גיאוטכניקה וביסוס בהנדסה אזרחית", מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. .56תקן ישראלי ת"י " :(2003) 2413הנחיות להערכת עמידות מבנים קיימים ברעידת אדמה ולחיזוקם" ,מכון התקנים הישראלי ,תל אביב. " .57תקן לבנייה קשיחה ולחדרי ביטחון" ) ,(1978מפקדת קצין הנדסה ראשי – מחלקת תחה"ן. .58תקן צרפתי ",(1971) "Regles parasismiques PS 62 – Document Technique Unifie P.S תרגום עיקרי התקן לעברית ,מרכז בינוי ,צה"ל. 108 ,2433 קובץ התקנות,1969- "תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים(" תשכ"ט.59 . ירושלים,המדפיס הממשלתי המדפיס, קובץ התקנות,1990- התש"ן,"( "תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים.60 . ירושלים,הממשלתי קובץ התקנות,1992- התשנ"ב,"( "תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים( )תיקון.61 . ירושלים, המדפיס הממשלתי,5425 קובץ התקנות,1994- התשנ"ד,"( "תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים( )תיקון.62 . ירושלים, המדפיס הממשלתי,5606 קובץ התקנות,1998- התשנ"ח,"( "תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים( )תיקון.63 . ירושלים, המדפיס הממשלתי,5891 קובץ התקנות,1979- התש"ל,"( תנאיו ואגרות( )תיקון, "תקנות התכנון והבניה )בקשה להיתר.64 . ירושלים, המדפיס הממשלתי,2581 65. FEMA 433, (2004), HAZUS-MH Risk Assessment and User Group Series, Using HAZUS-MH for Risk Assessment How-To Guide, Federal Emergency Management Agency, Washington. 66. Housing Types (1960), Housing department, Ministry of labour, Government of Israel. 67. Goldman, P., Heinze-Greenberg, at el (1994): "Tel Aviv Modern Architecture 1930-1939", Institute for Auslandsbeziehungen Stuttgart, Ernst Wasmuth Verlag, Berlin 68. LUSAS- Finite Element Analysis Ltd (2005). Version 13.6, Forge House, 66 High Street, Kingston upon Thames, Surrey, KT1 1HN, United Kingdom. 69. National Institute of Building Science-NIBS (1999): "Earthquake Loss Estimation Methodology - HAZUS®99 Technical Manual", Report prepared for the Federal Emergency Management Agency, Washington D.C. 70. UBC 94 – Uniform Building Code (1994), International Conference of Building Officials; 109 נספח א' – בדיקה מדגמית של בנייני מגורים קיימים בישראל בנספח זה מוצגים עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של 10בנייני מגורים קיימים שונים מסוגים נפוצים בישראל ,המוזכרים בפרק 5לעיל ,המתארים את השתנות התסבולת האופקית של בניינים אלה )כוח הגזירה בבסיס הבניין( יחסית להזזה אופקית במפלסי גגות שלהם .כל אחד מהבניינים הקיימים הנדונים נבדק באופן אנליטי לשני כיווני העמסה בנפרד .עבור כל כיוון העמסה נלקחה בחשבון מערכת ההקשחה לכוחות אופקיים המתנגדת לכוחות הפועלים באותו כיוון .חשוב לציין כי בחלק מהמקרים מערכת ההקשחה של הבניין אינה זהה לכל כיוון ,לדוגמא :בכיוון Xמערכת ההקשחה כוללת מסגרות בטון מזוין ואילו בכיוון Yהיא כוללת קירות הקשחה מבטון מזוין .על כן ,עבור כל בניין נבדק חושבו 2עקומי דחיפה/תסבולת אופקית אנליטיים נפרדים .לאור זאת ניתן לראות בבדיקות אנליטיות אלה כעין בדיקה של 20בניינים בעלי מערכות הקשחה שונות. בנוסף לחישוב אנליטי של עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית של הבניינים הנדונים נקבע עבור כל אחד מהם גם עקום דחיפה/תסבולת אופקית יחיד בהתבסס על נתוני תוכנת ,Hazusכמפורט בפרק 5לעיל .נתונים בסיסיים לגבי הבניינים הנדונים כלולים בטבלה 5.1בפרק 5לעיל. תרשימים מפורטים של תוכניות וחתכים כלליים לגובהם של הבניינים הנדונים ,כמו גם סכימות של מערכות ההקשחה שלהם בשני כווני הפעולה של העומסים האופקיים ,מוצגים בנספח ב'. תוצאות החישובים עבור כל אחד מהבניינים הקיימים הנבדקים מוצגים בהמשך לנספח זה באמצעות סדרה של גרפים בציורים א' 1-עד א' .20-בכל אחד מציורים אלה מוצגים ,לצורך השוואה ,שני עקומים כדלהלן: א .עקום הדחיפה שהתקבל מאנליזה לא ליניארית של הבניין עבור כוון העמסה הנבדק, המתאים לאופי וסוג מערכת ההקשחה של הבניין; ב .עקום הדחיפה המתקבל בהתבסס על נתוני תוכנת Hazusהמתאימים לסוג הבניין הנבדק; בנוסף חשוב לציין כי עקומי הדחיפה המחושבים באמצעות המודל הממוחשב ששימש לצורך עריכת הבדיקות הנדונות ,אינם מוגבלים מבחינת המשיכות של מרכיבי מערכת ההקשחה והמבנה כולו ,ולכן אין בהם מאפיינים של ירידה בחוזק לאחר שרכיב מסוים מגיע לתסבולתו המרבית, בדומה לתוצאות אנליזת הדחיפה המקובלת בכלי חישוב שונים אשר נמצאים בשימוש ברחבי העולם .כלי חישוב מתקדם המזהה את רכיבי המבנה הניזוקים בשלבים השונים ומייצר עקום דחיפה הכולל את הידרדרות בהתנגדות הבניין הנבדק ,פותח לאחרונה במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ונעשה בו שימוש באנליזות את שבאמצעותם גובשו עקומי דחיפה/תסבולת אופקית מתדרדרים ,כמודגם בנספח ג' להלן. בחלק מהדוגמאות המוצגות להלן ניתן להבחין כי עקום הדחיפה המחושב נפסק בהזזה אופקית מסוימת ,זאת עקב הגעת המערכת המבנית למצב של מכניזם ,קרי כשל כולל ואובדן יציבות כללית של הבניין .כמו כן ,ניתן להבחין שבחלק גדול של הדוגמאות קיימים פערים משמעותיים בין התסבולת האופקית המירבית המחושבת והתסבולת האופקית המירבית המוערכת בהתבסס על נתוני תוכנת .Hazusבנוסף לכך ,בחלק מהבניינים הקיימים הנדונים התסבולות האופקיות המחושבות )תסבולות האופקיות בפועל( בשני כיווני הפעולה של העומסים האופקיים הינן שונות, 110 לעתים באופן משמעותי .הדבר נובע כמובן מהשוני שקיים בבניינים אלה בין המאפיינים המבניים של מערכות ההקשחה של בניינים אלה בשני כווני הפעולה של העומסים האופקיים .עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית של בניינים אלה הנקבעים בהתבסס על נתוני תוכנת Hazusלא נותנים ביטוי כלשהו או ביטוי מתאים לשוני זה. מבנה-1-כיווןX- 4000.00 3500.00 2500.00 2000.00 1500.00 1000.00 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 3000.00 500.00 0.050 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :1 -השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 1כיוון X מבנה-1-כיווןY- 4000.00 3500.00 2500.00 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.050 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :2-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 1כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 3000.00 111 מבנה-2-כיווןX- 4500.00 4000.00 3000.00 2500.00 2000.00 1500.00 1000.00 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 3500.00 500.00 0.090 0.070 0.080 0.050 0.060 0.030 0.040 0.020 0.010 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2H עקום דחיפה ציור מס' א' :3-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 2כיוון X מבנה-2-כיוון Y 4500.00 4000.00 3000.00 2500.00 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2H עקום דחיפה ציור מס' א' :4-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 2כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 3500.00 112 מבנה-3-כיווןX- 3000.00 2500.00 1500.00 1000.00 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 2000.00 500.00 0.050 0.060 0.040 0.020 0.030 0.00 0.000 0.010 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C1M עקום דחיפה ציור מס' א' :5-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 5כיוון X מבנה-3-כיווןY- 3500.00 3000.00 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.050 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :6-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 3כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 2500.00 113 מבנה-4-כיווןX- 2500.00 1500.00 1000.00 500.00 0.040 0.035 0.025 0.030 0.020 0.015 0.005 0.010 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 2000.00 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :7-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 4כיוון X מבנה-4-כיווןY- 3500.00 3000.00 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.050 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :8-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 4כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 2500.00 114 מבנה-5-כיווןX- 800.00 700.00 500.00 400.00 300.00 200.00 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 600.00 100.00 0.050 0.060 0.030 0.040 0.010 0.020 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C1M עקום דחיפה ציור מס' א' :9-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 5כיוון X מבנה-5-כיווןY- 2000.00 1800.00 1400.00 1200.00 1000.00 800.00 600.00 400.00 200.00 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :10-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 5כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 1600.00 115 מבנה-6-כיווןX- 3000.00 2500.00 1500.00 1000.00 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 2000.00 500.00 0.060 0.040 0.050 0.020 0.030 0.00 0.000 0.010 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C1M עקום דחיפה ציור מס' א' :11-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 6כיוון X מבנה-6-כיווןY- 3500.00 3000.00 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :12-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 6כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 2500.00 116 מבנה-7-כיווןX- 3500.00 3000.00 2000.00 1500.00 1000.00 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 2500.00 500.00 0.060 0.040 0.050 0.020 0.030 0.00 0.000 0.010 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C1M עקום דחיפה ציור מס' א' :13-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 7כיוון X מבנה-7-כיווןY- 4000.00 3500.00 2500.00 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :14-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 7כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 3000.00 117 מבנה-8-כיווןX- 1800.00 1600.00 1200.00 1000.00 800.00 600.00 400.00 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 1400.00 200.00 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :15-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 8כיוון X מבנה-8-כיווןY- 1800.00 1600.00 1200.00 1000.00 800.00 600.00 400.00 200.00 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :16-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 8כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 1400.00 118 מבנה-9-כיווןX- 900.00 800.00 600.00 500.00 400.00 300.00 200.00 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 700.00 100.00 0.040 0.035 0.030 0.025 0.015 0.020 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C3L עקום דחיפה ציור מס' א' :17-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 9כיוון X מבנה-9-כיווןY- 900.00 800.00 600.00 500.00 400.00 300.00 200.00 100.00 0.040 0.035 0.030 0.025 0.015 0.020 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C3L עקום דחיפה ציור מס' א' :18-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 9כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 700.00 119 מבנה-10-כיווןX- 3500.00 3000.00 2000.00 1500.00 1000.00 כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 2500.00 500.00 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M עקום דחיפה ציור מס' א' :19-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 10כיוון X מבנה-10-כיווןY- 3500.00 3000.00 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.00 0.000 הזזה בראש המבנה ]מ[ הערכה לפי - Hazusסיווג C2M P.O+Diagonals ציור מס' א' :20-השוואת עקומי הדחיפה/תסבולת אופקית עבור מבנה – 10כיוון Y כוח גזירה בבסיס המבנה ]ק"נ[ 2500.00 120 נספח ב' תוכניות כלליות ומודלים אנליטיים מפורטים של 10בנייני מגורים מודגמים 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 נספח ג' עקומי דחיפה/תסבולת אופקית של 4בנייני מגורים גנריים מודגמים 131 ציור מס' ג' :1-השוואה בין עקום דחיפה/תסבולת אופקית אנליטי מתדרדר לעקום דחיפה/תסבולת אופקית הנקבע באמצעות תוכנת ;Hazusבניין גנרי מס' ;1סיווג C3Mלפי תוכנת ;Hazus ציור מס' ג' :2-השוואה בין עקום דחיפה/תסבולת אופקית אנליטי מתדרדר לעקום דחיפה/תסבולת אופקית הנקבע באמצעות תוכנת ;Hazusבניין גנרי מס' ;2סיווג C2Hלפי תוכנת ;Hazus 132 ציור מס' ג' :3-השוואה בין עקום דחיפה/תסבולת אופקית אנליטי מתדרדר לעקום דחיפה/תסבולת אופקית הנקבע באמצעות תוכנת ;Hazusבניין גנרי מס' ;3סיווג C3Mלפי תוכנת ;Hazus ציור מס' ג' :4-השוואה בין עקום דחיפה/תסבולת אופקית אנליטי מתדרדר לעקום דחיפה/תסבולת אופקית הנקבע באמצעות תוכנת ;Hazusבניין גנרי מס' ;4סיווג C2Hלפי תוכנת ;Hazus 133 נספח ד' תכניות של 4בנייני מגורים גנריים מודגמים 134 Y )(a X )(b ציור מס' ד' :1-תכנית של בניין מגורים גנרי מטיפוס ,1בן 4קומות מגורים מעל קומת כניסה מפולשת; (aתוכנית קומה אופיינית (bתוכנית קומת קרקע/קומת כניסה 135 ציור מס' ד' :2-חתך לרוחב של בניין מגורים גנרי מטיפוס ,1בן 4קומות מגורים מעל קומת כניסה מפולשת; ציור מס' ד' :3-חתך לאורך של בניין מגורים גנרי מטיפוס ,1בן 4קומות מגורים מעל קומת כניסה מפולשת; 136 Y X ציור מס' ד' :4-תכנית קומת כניסה/קומת קרקע של בניין מגורים גנרי מטיפוס ,2בן 8קומות מגורים מעל קומת כניסה מפולשת; 137 ציור מס' ד' :5-חתך לרוחב של בניין מגורים גנרי מטיפוס ,2בן 8קומות מגורים מעל קומת כניסה מפולשת; 138 Y )(a X )(b ציור מס' ד' :6-תכנית של בניין מגורים ריבועי גנרי מטיפוס ,3בן 4קומות מגורים מעל קומת כניסה/קומת קרקע מפולשת; (aתוכנית קומה אופיינית (bתוכנית קומת קרקע 139 )(a )(b ציור מס' ד' :7-בניין מגורים ריבועי גנרי מטיפוס ,3בן 4קומות מגורים מעל קומת כניסה/קומת קרקע; (aחתך לרוחב (bחתך לאורך 140 Y X ציור מס' ד' :8-תכנית קומת כניסה/קומת קרקע של בניין מגורים גנרי ריבועי מטיפוס ,4בן 8קומות מגורים מעל קומת כניסה/קומת קרקע; 141 ציור מס' ד' :9-חתך לרוחב בניין מגורים גנרי מטיפוס 4בן 8קומות מגורים מעל קומת כניסה/קומת קרקע; 2013261 Basis for Preparation of Databases Related to Existing Buildings in Israel Stage I – Residential buildings Prof. D. Yankelevsky Eng. S. Schwarz Dr. E. Leibovitch Eng. Y. Ofir Copyright© 2011 by D. Yankekevsky, S. Schwarz, E. Leibovitch, Y. Ofir, the Israel Ministry of National Infrastructures and the Technion Research and Development Foundation Ltd.- Haifa Haifa April 2011