בחינת אפשרויות שדרוג/חיזוק חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים
בחינת אפשרויות של שדרוג/חיזוק חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים לצורך שיפור עמידותם ברעידות אדמה ואיומים מלחמתיים – שלב א' ס .שוורץ ד .ינקלבסקי 2014427 בחינת אפשרויות של שדרוג/חיזוק חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים לצורך שיפור עמידותם ברעידות אדמה ואיומים מלחמתיים – שלב א' אינג' ס .שוורץ פרופ' ד .ינקלבסקי בהזמנת משרד התשתיות הלאומיות חוזה מס' 210-02-026 Copyright© 2011 by S. Schwarz, D. Yankekevsky, the Ministry of National Infrastructures and the Technion Research and Development Foundation Ltd.- Haifa כסלו תשע"ב חיפה דצמבר 2011 מען 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. i הבעת תודות אנו מבקשים להביע בזה את תודתנו למשרד התשתיות הלאומיות אשר הכיר בחשיבות הנושא ומימן מחקר זה. תודה מיוחדת לעוזר מחקר ,דוד )דודו( טטריאשווילי ,אשר תרם מאד לשלב הנוכחי של מחקר זה, בעריכת השוואות חישוביות שונות ובהכנת חלק מהאיורים הכלולים בדו"ח מחקר זה. ולבסוף אנו מביעים את תודתנו לצוות המזכירות של המכון הלאומי לחקר הבנייה ,גב' חיה שפיץ, גב' אסתר משעלי וגב' אילנה ספקטור על הסיוע המינהלי במהלך המחקר ובהפקת הדו"ח. תוכן העניינים תקציר 1... ....................................................................................................... ................................ פרק – 1מבוא3 .............................................................................................................. .................. 1.1רקע 3 ........................................................................................................................................ 1.2מטרות המחקר 4 ........................................................................................................................ 1.3תרומת המחקר 4 ........................................................................................................................ 1.4שיטת המחקר 4 ........................................................................................................................... פרק – 2מאפיינים עיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל 7 ........................................................... 2.1כללי 7 ...................................................................................................................................... 2.2מאפיינים אדריכליים עיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל 7 ................................................ 2.3מאפיינים גיאומטריים עיקריים של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים 23 ..................................... 2.4מאפיינים מבניים של בנייני מגורים קיימים ושל חדרי מדרגות המשולבים בהם 33 ............................. 2.4.1מאפיינים מבניים של בנייני מגורים קיימים 33 ............................................................................ 2.4.2מאפיינים מבניים של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים 34 ....................................................... 2.4.3מאפיינים של קירות חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים 40 ........................................................ פרק – 3דרישות בסיסיות לגבי מתחמים מוגנים בחדרי מדרגות47 ......................................................... 3.1כללי 47 ...................................................................................................................................... 3.2דרישות מיגון בסיסיות47 ............................................................................................................. 3.3דרישות גיאומטריות בסיסיות 52 .................................................................................................. 3.3.1שטח ונפח מזעריים של מתחמים מוגנים בחדרי מדרגות קיימים 52 ................................................ 3.3.2רוחב מזערי של נתיבי מילוט מהבניין 54 ...................................................................................... 3.3.3כווני פתיחה של דלתות וחלונות 55 ............................................................................................. 3.3.4ארונות חשמל ותקשורת 56 ........................................................................................................ 3.4דרישות מבניות בסיסיות 56 .......................................................................................................... 3.4.1דרישות ביחס למערכת המבנית 57 .............................................................................................. 3.4.2דרישות ביחס למהלכי המדרגות 60 ............................................................................................. 3.4.3דרישות מבניות ביחס לקירות 60 ................................................................................................ 3.4.4צמצום הסכנה להתמוטטות בשרשרת של בנייני מגורים קיימים 61 ................................................ i 3.4.5דרישות בסיסיות ביחס למערכת הביסוס 63 ................................................................................ פרק - 4אפשרויות של שדרוג סיסמי/מיגוני של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים 65 ........................... 4.1כללי 65 ..................................................................................................................................... 4.2שיפורי מיגון שנבדקו ואושרו בעבר על ידי פקע"ר66 ....................................................................... 4.3שיפורי מיגון של קירות בני קיימים באמצעות בד בליסטי 73 ........................................................... 4.4שיטות אפשריות נוספות של שיפור העמידות המיגונית של בניינים אזרחיים רגילים ושל חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של רכיבים מבניים75 ................................................................... 4.4.1שימוש ברכיבי בטון מזוין בעלי תכונות משופרות 76 ..................................................................... 4.4.2רכיבי בטון מזוין מרוכבים 76 .................................................................................................... 4.4.3רכיבי בטון מזוין מחוזקים ע"י יריעות/רצועות שריון מודבקות על פניהם 78 ................................... 4.4.4קירות בני מחוזקים על ידי יריעות/רצועות שריון מודבקות על פניהם 79 ......................................... פרק – 5השפעת חדרי מדרגות על תגובת בנייני מגורים קיימים ברעידות אדמה 83 ................................... 5.1כללי 83 ..................................................................................................................................... 5.2נתונים בסיסיים של הבניין הגנרי 83 ............................................................................................. 5.3תמצית התוצאות של הבדיקות החישוביות הראשוניות של הבניין הגנרי הנבדק 86 ............................ 5.4השפעת השדרוג המיגוני של קירות חדר המדרגות על העמידות הסיסמית של הבניין הגנרי הנבדק 92 ... פרק – 6סיכום ,מסקנות והמלצות 99 .................................................................................................. 6.1סיכום 99 ................................................................................................................................... 6.2מסקנות100 ............................................................................................................................ .. 6.3המלצות103 ............................................................................................................................ .. רשימת מקורות105 ......................................................................................................................... .. ii 1 תקציר הסביבה הבנויה במדינת ישראל חשופה לסיכונים סיסמיים ברמות חומרה שונות ,בעיקר בתלות במיקום הגיאוגרפי של הבניינים .כמו כן ,היא חשופה גם לאיומים מלחמתיים ולאיומי טרור שונים ,המשתנים עם השנים ,בתלות בהתפתחויות מדיניות ,פוליטיות וצבאיות באזורינו .בנייני מגורים מהווים חלק נכבד מכלל הבנייה הקיימת בישראל ובהם שוהה מרבית האוכלוסייה האזרחית של ישראל שעות רבות ביממה .בנייני מגורים רבים הקיימים בישראל ,תוכנו ונבנו בתקופות שבהן לא הייתה קיימת בישראל מודעות לסיכונים סיסמיים ,או שהתקנים הסיסמיים היו פחות מחמירים מהתקנים הסיסמיים הקיימים כיום ,המבוססים על ידע ומידע עדכניים בקשר לסיכונים אלה .על כן ,העמידות הסיסמית של בניינים קיימים רבים אינה ברורה ובמקרים רבים היא אינה מספקת .בנוסף לכך ,בנייני מגורים ישנים רבים אינם כוללים כל מענה מיגוני לאוכלוסייה אשר גרה בהם ,או שהפיתרון המיגוני הקיים בהם ,קרי מקלטים על קרקעיים או תת קרקעיים להתגוננות אזרחית ,אינו מתאים במאפיינים מסוימים לאיומים המלחמתיים העכשוויים או העתידיים החזויים. אחת האפשרויות לשדרג את המיגון של בניין מגורים קיים היא להוסיף לו פירי מרחבים מוגנים. לעתים לא מתאפשר לעשות כן מבחינת נתוני המגרש ומיקום הבניין עליו ,או משיקולים כלכליים או משיקולים אחרים .כחלופה אפשרית הטעונה בחינה ,הועלה הרעיון של חיזוק חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים והכשרתם כמתחמים מוגנים משותפים היכולים להבטיח מיגון לאנשים המאכלסים בנייני מגורים אלה בפני השפעות מלחמתיות ובה בעת לאפשר שיפור עמידות הבניין בפני רעידות אדמה. מחקר זה שנועד לבחון אפשרויות של שדרוג/חיזוק חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים בישראל לצורך שיפור העמידות הסיסמית והעמידות בפני איומים מלחמתיים ישימים של בניינים מהסוג הנדון .דו"ח זה מסכם ממצאים של שלב א' של המחקר. במסגרת השלב הנוכחי של המחקר נסקרו מקורות מידע זמינים שונים בקשר לבנייה הקיימת לצורכי מגורים בישראל ,עם דגש על המאפיינים האדריכליים והמבניים של בנייני מגורים ישנים שנבנו עד לאחר מלחמת המפרץ הראשונה ,אשר אינם כוללים מרחבים מוגנים .במסגרת סקירה זו הושם דגש על אבחון הסוגים הנפוצים של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים ,מבחינת מאפייניהם הגיאומטריים והמבניים ,זאת בנוסף לזיהוי כללי של מאפיינים גיאומטריים ומבניים אופייניים של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים .המידע שנאסף בסוגיות אלה ונותח במסגרת השלב הנוכחי של המחקר יכול לשמש בסיס לבחינות חישוביות של עמידות סיסמית ומיגונית של בניינים קיימים מהסוג הנדון שייעשו בשלבים הבאים של המחקר. במסגרת השלב הנוכחי של המחקר נערכה גם סקירה ביקורתית של מידע בלתי מסווג זמין בהקשר לשיטות אפשריות שונות של שיפורי מיגון של רכיבים מבניים קיימים ,ביניהם קירות בטון מזוין וקירות בני מסוגים שונים ,אשר יכולים להיות מיושמים בפרויקטים של שדרוג/חיזוק סיסמי ומיגוני של בנייני מגורים קיימים. ממצאי הבחינות ההנדסיות הראשוניות של מידת ההשפעה של סוגים שונים של חדרי מדרגות הקיימים בבנייני מגורים אופייניים מהסוגים הנחקרים הקיימים בישראל ושל מערכות מבניות אופייניות שונות של חדרי מדרגות ומהלכי מדרגות מהסוגים הנדונים ,מסייעים בבחינה של 2 התרומה האפשרית של חדרי מדרגות לתגובה הסיסמית של בנייני קומות קיימים מהסוגים הנדונים .כמו כן ,בחינות הנדסיות אלה מאפשרות גם לקבוע ,לכל הפחות באופן עקרוני ,באיזה מקרים ובאיזה תנאים יש לחדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים פוטנציאל ממשי לשמש כמתחמים מוגנים ברמה זו או אחרת ,אשר יכולים להבטיח לדיירי הבניין את המיגון בפני איומים מלחמתיים ישימים ברמה מתקבלת על הדעת .במסגרת בחינות הנדסיות אלה נערכו בשלב הנוכחי של המחקר גם השוואות ראשוניות של שיטות קיימות שונות של חיזוק/שדרוג של רכיבים מבניים שונים ,עם דגש על קירות בטון וקירות בני מסוגים שונים המקובלים בבנייה הקונבנציונלית הקיימת בישראל )קירות בני מבלוקי בטון חלולים או בלוקי בטון תאי מאושפרים באוטוקלב – בלוקי איטונג( ,אשר יכולים לשמש כאמצעי לשיפור העמידות של הרכיבים המבניים הנ"ל ,הן בפני עומסים סיסמיים והן בפני איומים מלחמתיים ישימים שונים .על בסיס ניתוחים ובחינות אלה גובשו במסגרת השלב הנוכחי של המחקר המלצות ראשוניות לגבי אופן היישום האפשרי של שיפורי מיגון שנבחנו לצורך השגת אפקט סינרגטי של שיפור המיגון של האוכלוסייה האזרחית השוהה בבנייני מגורים מהסוגים הנדונים בעתות מלחמה ,יחד עם שיפור העמידות הכוללת של בניינים אלה בפני איומים מלחמתיים ישימים ובפני רעידות אדמה. בנוסף להמלצות הראשוניות המוזכרות לעיל ,גובשו גם המלצות להמשך הפעילות המחקרית בסוגיות הנדונות ,לרבות סוגיות הקשורות לצמצום הנזקים הכוללים שעלולים להיגרם לבנייני מגורים קיימים בעת רעידת אדמה חזקה ,או כתוצאה של מימוש איומים מלחמתיים ישימים שונים ,ולצמצום הסכנה להתפתחות תהליכי התמוטטות בשרשרת של בניינים מהסוגים הנדונים כתוצאה של חשיפתם לאירועים אקראיים קיצוניים שונים. 3 פרק - 1מבוא 1.1רקע בניינים קיימים רבים בישראל ובכללם בנייני מגורים רבים נבנו בתקופות שונות שבהן עדיין לא הייתה קיימת בישראל מודעות לסיכונים סיסמיים ולא היו קיימים תקני תכן מתאימים בנדון .כמו כן ,בנייני מגורים קיימים רבים אינם כוללים מענה מיגוני נאות בפני איומים מלחמתיים ישימים שונים עבור דייריהם .יש לכך סיבות רבות ומגוונות ,הנובעות בעיקר מתהליכי ההתפתחות ההיסטורית של הבנייה למגורים בישראל ,לרבות החקיקה והתקינה בנדון .חלק מהבניינים הקיימים הנדונים אינם כוללים אזורים מוגנים כלשהם ואילו חלקם האחר כולל מקלטים להתגוננות אזרחית ,על קרקעיים או תת קרקעיים .במהלך השנים חלו שינויים רבים באיומים המלחמתיים הישימים על מדינת ישראל .קונצפציית המיגון של האוכלוסייה האזרחית בעורף של מדינת ישראל בעבר התייחסה לאיום של הפצצות אוויריות בעת מלחמה והתבססה על שימוש במקלטים עורפיים ,אשר תוכנו ונבנו בהסתמך על תקנות ההתגוננות האזרחית הישימות בנדון ],[1 ] .[2תפישת המיגון התחשבה בזמן התרעה ארוך די הצורך ,שאפשר את הגעתם של האנשים למקלטים מבעוד מועד במקרה של אזעקה .עקב השינויים שחלו במהלך השנים באופי של האיומים המלחמתיים ולאור לקחי מלחמת המפרץ הראשונה שונתה בתחילת שנות ה 90 -של המאה ה20- קונצפציית המיגון של האוכלוסייה האזרחית של מדינת ישראל .קונצפציית המיגון החדשה נועדה להתמודד עם משכי התרעה קצרים מאד הקשורים באיום מתקפה של טילים על העורף ,והיא מבוססת על מרחבים מוגנים הממוקמים בכל הקומות של בניינים חדשים שנבנו לאחר שינוי תקנות ההתגוננות האזרחית הנ"ל ] .[5] ,[3בנוסף לכך קיימות בתקנות אלה הנחיות מחייבות לגבי בנייה של חדרי מדרגות מחוזקים/בטחוניים בבניינים הכוללים מרחבים מוגנים .לאור זאת ,כיום מושתת מיגון האוכלוסייה על מרחבים מוגנים המותקנים בבדרך כלל בכל דירה ודירה )ממ"דים( .בחלק קטן של בנייני מגורים חדשים מושתת מיגון האוכלוסייה על מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( הממוקמים בכל הקומות של בניינים אלה ,כאשר כל מרחב מוגן קומתי משרת את דיירי כל הדירות בקומה הנדונה .המרחבים המוגנים הנ"ל )ממ"דים וממ"קים( מאפשרים לאוכלוסייה האזרחית להגיע בעת הצורך אל המרחבים המוגנים בתוך שניות מועטות ולמצוא בהם מחסה מפני איומים מלחמתיים ישימים שונים. המרחבים המוגנים הנ"ל בנויים מבטון מזוין .בבנייני קומות יוצרים המרחבים המוגנים הממוקמים זה מעל זה בקומות השונות של הבניין פירי מרחבים מוגנים אנכיים .פירים אלה מהווים חלק מהמערכת המבנית של הבניינים בהם הם משולבים ותורמים תרומה משמעותית להקשחתם בפני עומסים אופקיים ] .[7] ,[6בכך הם מספקים לא רק מיגון לאנשים ששוהים בהם בעתות מלחמה ,אלא גם מאפשרים לשפר את העמידות הכוללת של בניינים אלה ,הן בפני איומים מלחמתיים שונים )הדף אוויר( והן בפני רעידות אדמה .אם פירי מרחבים מוגנים וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים ,מתוכנים ובנויים כהלכה על פי דרישות תקנות ההתגוננות האזרחית והתקנים הישראליים הישימים העדכניים ,הם תורמים גם תרומה חשובה לצמצום הסכנה להתמוטטות בשרשרת של בניינים אלה במקרים של חשיפה לאירועים קיצוניים אפשריים שונים. בבנייני מגורים קיימים שאינם כוללים מרחבים מוגנים יש צורך במתן מענה מיגוני סביר ,גם אם הוא ברמה פחותה מזו המובטחת על ידי המרחבים המוגנים המוזכרים לעיל .לצורך זה פותחו בעבר 4 ומפותחות בהווה שיטות שונות של שיפורי מיגון ,שאמורות לשפר את העמידות של חלקים בלתי מוגנים שונים של הבניינים הנדונים ,בעיקר בפני הדף אוויר ולעתים גם בפני רסס .הצעות שונות לשיפורי מיגון נבחנות לרוב הן באופן עיוני ,למשל במסגרת היחידה לבחינה ולאישור של שיטות בנייה חדשות במכון הלאומי לחקר הבנייה והן באופן ניסויי ,במסגרת ניסויים שעורך מדי פעם פקע"ר. ההחלטה איזה מחלקיו של בניין קיים נכון וכדאי לשדרג מבחינה מיגונית אינה פשוטה .בהקשר זה יש להתחשב באילוצים קיימים רבים ,תפקודיים ,כלכליים וכו' .בכל מקרה ,תכן מושכל של שיפורי מיגון של חלקים בלתי מוגנים שונים של בנייני מגורים קיימים יכול לתרום תרומה בלתי מבוטלת לשיפור המיגון של האוכלוסייה האזרחית בפני איומים מלחמתיים ,וגם לשיפור העמידות הכוללת של הבניינים המשודרגים ,הן בפני איומים מלחמתיים והן בפני רעידות אדמה. לחדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים יש פוטנציאל טוב לשמש כאזורים/מתחמים מוגנים של בניינים אלה .שדרוגם/חיזוקם ,אם הוא מבוצע בשיטות שדרוג/חיזוק מתאימות ,יכול לתרום רבות לא רק למיגון ישיר של האוכלוסייה האזרחית בעת מלחמה ,אלא גם לשיפור עמידותם הכוללת של בניינים אלה בפני איומים מלחמתיים ורעידות אדמה גם יחד. 1.2מטרות המחקר מטרת השלב הנוכחי של המחקר המוצע הינה לבחון באופן עקרוני את הסוגיות ההנדסיות הבסיסיות הקשורות לאפשרות של שדרוג/חיזוק חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים ,לצורך הבטחת מיגון ברמה סבירה בפני איומים מלחמתיים קונבנציונליים ישימים לאוכלוסייה האזרחית של מדינת ישראל ,אשר מתגוררת בבנייני מגורים ישנים יחסית .המדובר בבניינים שאינם כוללים מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או קומתיים )ממ"קים( ,והכוונה היא לשפר את העמידות הכוללת של בנינים אלה בפני איומים מלחמתיים ישימים ובפני ברעידות אדמה חזויות. 1.3תרומת המחקר כבר בתום השלב הראשון של מחקר זה ,ניתן לקבל הבנה רבה בנוגע לאפשרויות ולמשמעויות של תרומת חדרי מדרגות מחוזקים לשיפור המיגון של האוכלוסייה האזרחית בפני איומים מלחמתיים והן לשיפור העמידות הכוללת של הבניינים המשודרגים/המחוזקים בפני איומים מלחמתיים ובפני רעידות אדמה גם יחד .בנוסף לכל אלה ,יישום ממצאי המחקר והמלצותיו בהקשר לשדרוג/חיזוק חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים עשוי לתרום גם לצמצום משמעותי של מספר הנפגעים בעת רעידת אדמה חזקה ,כמו גם לצמצום סכנת ההתמוטטות בשרשרת של הבניינים הנדונים ולפיכך להקלה במאמצי החילוץ וההצלה מבניינים שייפגעו קשה ,שיידרשו בעקבות רעידת אדמה חזקה. 1.4שיטת המחקר השלב הראשון הנוכחי של המחקר הינו עיוני ומוגבל בהיקפו .במסגרת השלב הנוכחי של המחקר בוצעו הפעילויות העיקריות שלהלן: א .איתור וסקירה של מקורות מידע זמינים בקשר לבנייה קיימת למגורים בישראל ,עם דגש על בנייניי מגורים ישנים שאינם כוללים מרחבים מוגנים. ב. 5 איתור וסקירה ראשונית ועקרונית של מקורות מידע זמינים בקשר לשיטות שונות של שיפורי מיגון של רכיבים מבניים היכולים אולי לשמש לשיפור המיגון של האוכלוסייה האזרחית השוהה בבנייני מגורים קיימים בעת אירועים מלחמתיים. ג. קביעת מאפיינים גיאומטריים ומבניים עיקריים של בנייני מגורים קיימים ושל חדרי המדרגות שלהם ,בהסתמך על נתונים שנאספו במסגרת פעילות א' לעיל. ד. השוואה הנדסית ראשונית של שיטות שונות של שדרוג/חיזוק רכיבים מבניים שונים ,עם דגש על קירות בטון מזוין וקירות בני ,המיועדות לשיפור העמידות של הרכיבים המבניים אלה בפני איומים מלחמתיים ישימים שונים ,בהסתמך על מקורות מידע שנאספו במסגרת פעילות ב' לעיל. ה .בחינה הנדסית ראשונית ,איכותית ו/או כמותית ,של מידת התרומה האפשרית של האמצעים השונים של שיפורי מיגון בפני איומים מלחמתיים ,לשיפור העמידות הכוללת של בנייני מגורים קיימים מהסוג הנדון בפני איומים מלחמתיים ישימים ובפני רעידות אדמה ,זאת בהסתמך על מידע שנאסף לגביהם במסגרת פעילויות ב' ,ועל בסיס ממצאי פעילויות ג' ו -ד' המתוארות לעיל. ו. גיבוש המלצות הנדסיות ראשוניות לגבי יישום אפשרי של שיפורי המיגון הנבחנים ,לצורך השגת אפקט סינרגטי של שיפור המיגון של האוכלוסייה האזרחית המאכלסת בנייני מגורים מהסוג הנדון בעתות מלחמה ,יחד עם שיפור העמידות הכוללת של בניינים אלה בפני איומים מלחמתיים ישימים ובפני רעידות אדמה. ז. גיבוש המלצות להמשך הפעילות המחקרית בנדון בשלבי המחקר הבאים ,לרבות בכוונים המיועדים לצמצם את הנזקים הכוללים העלולים להיגרם לבניינים מהסוג הנדון ,הן כתוצאה של מימוש איומים מלחמתיים שונים והן כתוצאה של התרחשות רעידת אדמה חזקה. ח .הכנת דו"ח מסכם של השלב הנוכחי של המחקר. 6 7 פרק - 2מאפיינים עיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל 2.1כללי השלב הנוכחי של המחקר מתייחס בראש וראשונה לבנייני מגורים קיימים ישנים יחסית שנבנו החל מהמחצית השנייה של שנות ה 40-ועד תחילת שנות ה 90-של המאה ה ,20-לפני כניסתן לתוקף של תקנות ההתגוננות האזרחיות העדכניות ] ,[5] ,[3המחייבות שילוב מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( בכל בנייני המגורים הנבנים כיום בישראל. מטבע הדברים ,על פי ההגדרות של מטרות המחקר הנוכחי ,המוצגות בפרק 1לעיל ,מחקר זה מתייחס לבנייני קומות המשמשים למגורים בלבד .המחקר הנוכחי אינו מתייחס לבנייני מגורים קיימים נמוכים בני קומה אחת או יותר ,שאינם כוללים מספר יחידות דיור הממוקמות אחת מעל לשנייה ,קרי בנייני מגורים חד משפחתיים ,דו-משפחתיים או רב משפחתיים טוריים ,שנהוג לכנות אותם לעתים קרובות גם כבניינים "צמודי קרקע" .לאור זאת ,סקירת המאפיינים העיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל המוצגת להלן מתייחסת אך ורק לבנייני קומות רב משפחתיים קיימים המשמשים למגורים שנבנו בתקופה המוזכרת לעיל. חלק מהמאפיינים של בנייני המגורים הקיימים המתוארים להלן ,אם כי לא כולם ,מתאימים ,פחות או יותר ,גם לחלק מבנייני מגורים קיימים ישנים עוד יותר ,כגון בנייני קומות המשמשים למגורים שנבנו במחצית הראשונה של המאה ה ,20-אם כי מובהר בזה שהשלב הנוכחי של המחקר אינו דן באופן ספציפי בבניינים מסוג זה. 2.2מאפיינים אדריכליים עיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל המאפיינים האדריכליים העיקריים של בנייני קומות המשמשים למגורים הקיימים בישראל ,אשר נבנו בתקופות שונות ,נבחנו במסגרת מספר מחקרים שבוצעו בעבר במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] .[9] ,[8בחינות אלה התייחסו בעיקר לאותם היבטים אדריכליים שיש להם השפעה על העמידות הסיסמית של בניינים אלה ובמידה מוגבלת יותר גם על סוגיות הקשורות למיגון האוכלוסייה האזרחית בפני איומים מלחמתיים .מן הראוי לציין שבחינות אלה לא התייחסו לאפשרויות של שדרוג חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים ,במטרה להפוך אותם למתחמים מוגנים ,על מנת לאפשר מיגון ברמה סבירה בפני איומים מלחמתיים עדכניים ישימים לדיירי הבניינים הקיימים הנדונים. דוגמאות אופייניות אחדות של בנייני קומות קיימים בישראל המשמשים למגורים ,אשר נבנו בתקופות שאליהן מתייחס דו"ח מחקר זה ,מוצגות באיורים .2.1-2.10 מעיון בדו"חות מחקר המוזכרים לעיל ] [9] ,[8ומניתוח ממצאיהם ,ובהסתמך על מידע נוסף שנאסף במהלך המחקר הנוכחי ,ניתן להגיע למספר המסקנות עקרוניות בכל הקשור למאפיינים האדריכליים העיקריים של בנייני המגורים הנדונים ,שיש להם השלכה על הסוגיות הקשורות למיגון בפני איומים מלחמתיים ישימים של האוכלוסייה האזרחית המאכלסת אותם ,כמו גם לגבי העמידות הכוללת של בניינים אלה בפני איומים מלחמתיים שונים וברעידות אדמה ,כדלהלן: א .בתקופה שבין שנות ה 40-לשנות ה 60-של המאה ה 20-מרבית בנייני הקומות המיועדים למגורים שנבנו בישראל היו בעלי מספר קומות מוגבל ) 2-5קומות(. ב .בשנים הראשונות לאחר הקמת מדינת ישראל גובשו דגמים אופייניים שונים של "השיכון הישראלי הטיפוסי" )איור ,(2.1אשר נבנו לרוב ע"י חברות ציבוריות ,ממשלתיות ועירוניות 8 שונות ] .[8בנייני מגורים אלה יצרו שכונות של שיכונים הומוגניים במידה ניכרת )איור ,(2.2הן בערים הוותיקות ובפרבריהן והן בעיירות הפיתוח החדשות שנוסדו לאחר הקמת המדינה. בשנים אלה מרבית בנייני השיכון שנבנו בישראל היו בניינים טוריים פשוטים בעלי רוחב קטן יחסית )רוחב של יחידת דיור אופיינית אחת( ואורכים שונים שנקבעו כמכפלת רוחב של שתי יחידות דיור )איור .(2.3חדרי מדרגות של בניינים אלה משרתים שתי יחידות דיור בכל קומה ומספרם שווה למספר הזוגות של יחידות הדיור בכל קומה .במרבית המקרים בנייני שיכון אלה כוללים יחידות דיור זהות. איור :2.1מבטים פרספקטיביים על חזית קדמית ואחורית של בניין "שיכון ישראלי" אופייני לשנות ה 50-של המאה ה20- איור :2.2שכומת קריית אליעזר בחיפה במחצית שנות ה 50-של המאה ה20- ג .בגלל מגבלות כלכליות ותקציביות )תקופת ה"צנע"( ,כמו גם מגבלות ארגוניות )מחסור בכוח אדם מקצועי בענף הבנייה( וטכנולוגיות שונות )מחסור בחומרי גלם ובציוד בנייה( ובגלל הצורך לספק במהירות דיור זול ובר השגה לאוכלוסיית מדינת ישראל שגדלה במהירות רבה בשנים הראשונות לאחר הקמת המדינה ,הוגבל השטח הכולל של יחידות הדיור האופייניות שנבנו 9 בתקופה זו .סטנדרט הבנייה של בניינים אלה היה נמוך ,בעיקר בבנייה הציבורית ,במיוחד בהשוואה לסטנדרטי הבנייה המקובלים כיום .מרבית בנייני המגורים שנבנו בשנים הראשונות לאחר הקמת המדינה ,בסוף שנות ה 40-ובשנות ה 50-של המאה ה ,20-כללו דירות בנות 1-2 חדרים ,בעלות שטח מוגבל של 30-60מ"ר )איור .[8] (2.3מטבע הדברים ,עקב אותן הסיבות המוזכרות לעיל ,גם חדרי המדרגות בבנייני מגורים אלה נבנו בשטח מוגבל מאוד עם מידות כלליות מצומצמות ככל הניתן .מן הראוי לציין שקיימים גם בנייני מגורים שנבנו בתקופה זו ואף בתקופות מאוחרות יותר ,שכלל אינם כוללים חדרי מדרגות ,אלא מהלכי מדרגות חיצוניים פתוחים וחשופים בלבד ,כמודגם באיור ,2.4גם זאת על מנת לצמצם ככל הניתן את עלויות הבנייה של בניינים אלה .במרבית מקרים אלה מדובר על בנייני מגורים נמוכים בני 2-3קומות. איור :2.3דוגמא של קטע תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים טורי אופייני משנות ה 50-של המאה ה 20-הכולל יחידות דיור בנות 2חדרים ][8 10 איור :2.4דוגמא של בניין מגורים טורי דו-קומתי הכולל מהלכי מדרגות חיצוניים פתוחים ד .עם השנים חל גידול בשטח הממוצע של יחידות הדיור ] [8וגם סטנדרט הבנייה שלהם השתפר. בנייני מגורים שנבנו בשנות ה 60-של המאה ה 20-כוללים לרוב דירות בנות 2-3חדרים שהן לרוב בעלות שטח ממוצע בגבולות של 60-80מ"ר בקירוב .בתקופה זו הוחל גם בבניית בנייני שיכון בעלי דגמים נוספים לדגמים הטוריים המקוריים המאוזכרים בפסקה ב' לעיל .הכוונה לבנייני מגורים ריבועיים ,או קרוב לריבועיים ,או בניינים בעלי תנוחה אופקית בצורת האות ,H הכוללים בדרך כלל בכל קומותיהם 4יחידות דיור ולעתים רחוקות יותר 6יחידות דיור )איורים 2.5ו .(2.6 -בשנים אלה מרבית בנייני המגורים היו עדיין בני מספר קומות מוגבל ,לרוב בני 3-5 קומות )איור (2.7ורק מיעוטם היה גבוה יותר ) 6-9קומות( .אחת הסיבות לכך היה הרצון להוזיל את עלויות הבנייה ,בין היתר על ידי הימנעות מהצורך להתקין מעליות כנדרש בבניינים גבוהים יותר ולהסתפק בבניינים בני 5קומות או פחות ,בהסתמך על הרשאה בנדון שהייתה כלולה בתקנות התכנון והבנייה שהיו תקפות בתקופה זו ,ואשר תקפה עד היום .חדרי המדרגות של הבניינים שנבנו בתקופה זו הותאמו למאפייני הבניינים הנדונים ,במיוחד למספר קומות הבניין ולמספר יחידות הדיור בכל קומה ,אם כי מידותיהם הכלליות היו עדיין מצומצמות ככל הניתן. איור :2.5דוגמא של בניין מגורים בן 5קומות בעל תצורת Hבתנוחה אופקית, הכולל 4יח' דיור בכל קומה 11 איור :2.6דוגמא של בניין מגורים מלבני בן 5קומות הכולל 6יחידות דיור בכל קומה איור :2.7דוגמא של בניין מגורים טורי ארוך בן 4קומות שנבנה בשנות ה 60-של המאה ה20- בתקופה זו שוב התרחב השימוש בקומת קרקע/קומת עמודים פתוחה בבנייני מגורים, שהשימוש בה החל באופן מקורי בשנות ה 30-של המאה ה ,[8] 20-אך הצטמצם בשנות ה40- וה 50-של המאה ה .20-אחת הסיבות לכך היא תחילת השימוש במקלטים להתגוננות אזרחית המהווים חלק אינטגראלי של בנייני מגורים ,החל מהמחצית הראשונה של שנות ה 60-של המאה ה .20-מקלטים אלה נבנו במרבית המקרים כמקלטים עיליים )למעט בישובים המכונים ישובים קדמיים הממוקמים לאורך קווי עימות ,כדוגמת הגבולות הצפוניים של מדינת ישראל, בהם ברוב המקרים נבנו מקלטים תת קרקעיים על פי דרישות ישימות של תקנות ההתגוננות האזרחית ] .([2] ,[1הדבר חייב כמובן ביטול של יחידות הדיור ,כולן או מקצתן ,בקומות קרקע של בנייני מגורים בהם שולבו מקלטים אלה )איורים .(2.9 ,2.8 12 איור :2.8דוגמא של תכנית קומת קרקע פתוחה בחלקה עם מקלטים עיליים – בניין מגורים טורי שנבנה בתחילת שנות ה 70-של המאה ה20- איור :2.9דוגמא של בניין מגורים טורי בן 4קומות שנבנה ב 1965עם קומת קרקע פתוחה בחלקה הכוללת מקלטים עיליים ה .החל ממחצית שנות ה 60-של המאה ה ,20-כחלק מניסיונות של קידום תיעוש הבנייה ,הוחל בארץ גם בשימוש בבניינם טרומים ליעודים שונים ,לרבות לבניית בנייני מגורים ].[11 המאפיינים האדריכליים הבסיסיים של בניינים אלה )מספר קומות הבניין ,שטח אופייני של יחידות דיור וכו'( אינם שונים באופן מהותי מאלה של בנייני מגורים קונבנציונליים שנבנו בתקופה זו ,כמתואר בפסקה ד' לעיל .מרבית בנייני המגורים הטרומים שנבנו בתקופה זו הינם בני מספר קומות מוגבל ) 3-5קומות( ורק מקצתם הינם בניינים גבוהים בני ) 6-10קומות(. בדומה למתואר בפסקה ד' לעיל ,גם בנייני מגורים טרומים אלה כוללים במקרים רבים קומת קרקע פתוחה עם מקלט עילי )איור .(2.10לאור זאת ,קומות קרקע של בניינים טרומים אלה נבנו במקרים רבים בשיטות בנייה קונבנציונליות עם שלד בטון מזוין יצוק באתר ,כמתואר ביתר פירוט בסעיף 2.4להלן. 13 איור :2.10דוגמא של בנייני מגורים טרומים הכוללים קומת קרקע קונבנציונלית עם מקלט עילי יצוק באתר – סוף שנות ה 60-של המאה ה20- ו .תנופת הבנייה ברחבי המדינה בשנים שלאחר מלחמת ששת הימים ,במיוחד באזור ירושלים, הביאה איתה גם ניסיונות של גיוון אדריכלי של בנייני המגורים שנבנו החל מתקופה זו, באמצעות תכן של בניינים בעלי תצורות שונות ,הן בתנוחה אופקית והן במתווה אנכי )איור .(2.11הדבר בא לידי ביטוי ,בין היתר ,באימוץ תצורות בלתי סדירות של בנייני מגורים ,זאת בניגוד לתצורות הסדירות פחות או יותר שהיו מקובלות בעבר ,בעיקר בבנייה הציבורית של השיכונים המסורתיים ,כמתואר לעיל .אי הסדירות של בנייני מגורים אלה מוצאת את ביטויה לעתים ,לא רק בתצורות בלתי סדירות של הבניינים ,אלא גם בפתרונות בלתי שגרתיים של חדרי המדרגות ו/או של דרכי הגישה ליחידות הדיור השונות בבניינים אלה .התייחסות נוספת לנושאים אלה מוצגת בסעיף 2.3להלן .דוגמא בולטת לבנייני מגורים בלתי שגרתיים ובלתי סדירים שנבנו בתקופה זו ,הינה למשל מתחם המגורים של מבנן 4בשכונת גילה בירושלים, הכולל במקום חדרי מדרגות מהלכי מדרגות חיצוניים ,למרות שמדובר על בניין מגורים בן 4 קומות )איור .(2.12בתקופה זו הוחל גם בשימוש נרחב בבנייני מגורים מדורגים ,בעיקר באזורים הרריים ,כגון ירושלים ,חיפה ,נצרת עילית ,כרמיאל וכו' )איור .(2.13אם בעבר מרבית בנייני המגורים הארוכים )בנייני השיכון הטוריים( נבנו באזורים הרריים במקביל )או קרוב לכך( לקווי הגובה הטופוגרפיים באזור הקמתם ,הרי בנייני המגורים המדורגים נבנים לרוב דווקא בניצב לקווי הגובה הטופוגרפיים באזור הקמתם .הדבר גורם כמובן לאי סדירות רבה, לכל הפחות במתווה אנכי של בניינים אלה .כמו כן ,במקרים רבים בניינים אלה אינם כוללים חדרי מדרגות ,אלא מדרגות חיצוניות בלבד .מן הראוי לציין בהקשר לבנייני מגורים מדורגים, שניתן למצוא דוגמאות לבניינים כאלה לא רק בישובים הרריים ,כמצוין לעיל ,אלא לעתים גם באזורים מישוריים ,כגון בקריות שליד חיפה .אם באזורים הרריים יש היגיון תכנוני מסוים בבניית בניינים במתכונת זו ,כתוצאה מהתאמתם לטופוגרפיה המקומית ,הרי שבשטחים מישוריים הגיון תכנוני זה אינו קיים ונותרות רק הבעיות הנובעות מאי סדירותם של בניינים אלה ,הן בהקשרים של העמידות הסיסמית שלהם והן בהקשרים של עמידותם בפני איומים מלחמתיים שונים .בכל אופן ,לאופי הבלתי סדיר של בנייני מגורים המוזכרים לעיל יש השפעה שלילית ,במיוחד על עמידותם הסיסמית ובמידה מוגבלת יותר גם על עמידותם בפני הדף. 14 איור :2.11בנייני מגורים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ובמתווה אנכי – שכונת נווה יעקב – ירושלים ,שנות ה 70-של המאה ה[12] 20- איור :2.12מתחם מגורים בלתי סדיר עם מהלכי מדרגות חיצוניים – מבנן ,4 שכונת גילה – ירושלים ,שנות ה 70-של המאה ה[12] 20- איור :2.13בנייני מגורים מדורגים – נצרת עילית ,שנות ה 70-של המאה ה[12] 20 - ז .לאור הגידול המתמיד ברמת החיים בישראל ,בנייני מגורים שנבנו מתחילת שנות ה 70-ועד תחילת שנות ה 90-של המאה ה 20-כוללים לרוב דירות בנות 3-4חדרים ואף יותר ,והשטח הממוצע שלהם גדל עם השנים מ 70 -מ"ר עד כ 110 -מ"ר בקירוב .מן הראוי לציין בהקשר זה 15 שבניגוד לשנים הראשונות שלאחר הקמת מדינת ישראל ,בהן נבנו לרוב בנייני מגורים פשוטים ואחידים ,בעלי יחידות דיור זהות בכל קומותיהם ,כמצוין בפסקה ב' לעיל ,הרי מתחילת שנות ה 70-של המאה ה 20-הוחל גם בבניית בנייני מגורים הכוללים יחידות דיור בגדלים שונים )דירות בעלות מספר חדרים בלתי אחיד המשולבים באותו בניין( .בשנים אלה התחיל להתרחב גם השימוש בבנייני מגורים גבוהים ובבניינים רבי קומות ,זאת במקביל להמשך הבנייה של בנייני מגורים בני מספר קומות מוגבל ,כמצוין לעיל ) 3-5קומות( .רבים מבנייני המגורים הקיימים בישראל שנבנו בתקופה זו הינם בני 6-10קומות ואף יותר .לאור זאת ,בניינים אלה כוללים בנוסף לחדרי המדרגות עצמם גם פירי מעליות הצמודים אל חדרי המדרגות .תקנות התכנון והבנייה ] [10שהיו תקפות בתקופת בנייתם חייבו ,בין היתר ,שמירה על מידות מזעריות מסוימות של חדרי מדרגות ,במיוחד מנקודת ראות של מילוט אנשים מבנייני קומות בעת שריפה ובעתות חרום .מן הראוי לחזור ולהדגיש בהקשר זה שהחל משנות ה 60-של המאה ה20- הוחל בהדרגה גם בבניית מקלטים עיליים או תת קרקעיים בבנייני מגורים שנבנו בישראל, כמצוין לעיל .גם תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים( ] ,[2] ,[1חייבו בניית חדרי מדרגות בעלי מידות מתאימות ומאפיינים ישימים אחרים ,על מנת לאפשר לדיירי הבניינים הנדונים להגיע בשעת חרום במהירות ובבטחה אל המקלט הממוקם בחלקו התחתון של הבניין .על פי ההנחיות הכלולות בתקנות ההתגוננות האזרחית הנ"ל בבניינים גבוהים ובבניינים רבי קומות נדרש שחדרי המדרגות יכללו קירות בטון מזוין והוגדרו בהן אף דרישות ביחס לעוביים המזעריים של קירות אלה ולגבי מנות הזיון המזעריות בהם ,כמו גם לגבי עומסים אופקיים בניצב למישורי הקירות הנדונים ,שיש להתחשב בהם במהלך התכן שלהם, כמפורט בסעיף 2.4להלן .בבניינים רבי קומות שנבנו בתקופה זו נדרש על פי תקנות הנ"ל לכלול גם מגדל ביטחון עשוי מבטון מזוין היוצר בכל קומות הבניין תא מוגן בשטח נטו מוגבל ) 4מ"ר לפחות( שבו יכולים אנשים ,שאין ביכולתם לרדת למקלט שבתחתית הבניין ,למצוא מחסה בשעת חרום בפני איומים מלחמתיים .דוגמא של תכנית קומה אופיינית של בניין רב קומות שנבנה בתחילת שנות ה 70-של המאה ה 20-הכולל מגדל ביטחון מוצגת באיור .2.14התאים של מגדלי הביטחון הנ"ל ,הממוקמים אחד מעל השני בקומות השונות של בניינים רבי קומות שנבנו בתקופה זו ,כוללים ברצפותיהם/תקרותיהם פתחי מילוט ,על מנת לאפשר מילוט אנשים מהבניין דרך פתחי מילוט אלה בעזרת סולמות מילוט המקשרים בין התאים של מגדל הביטחון בקומות השונות של הבניין ,במקרים בהם מילוט מהבניין באמצעות חדר המדרגות אינו מתאפשר מסיבה כלשהי .בתאים המוגנים של מגדלי ביטחון אלה ניתן לראות למעשה את אב הטיפוס הקדום של המרחב המוגן הקומתי )ממ"ק( שהשימוש בו בבנייני מגורים החל ,יחד עם שימוש במרחבים מוגנים דירתיים )ממ"ד( ,לאחר מלחמת המפרץ הראשונה ,בתחילת שנות ה- 90של המאה ה .20-לכל הנושאים הנ"ל יש כמובן משמעות רבה מבחינת העמידות הסיסמית של בניינים אלה ומבחינת מיגון האוכלוסייה השוהה בהם ,בפני איומים מלחמתיים ישימים שונים .עובדה נוספת הראויה לציון היא שבתקופה זו טרם הייתה קיימת דרישה להכללת חדר מדרגות מילוט בבניינים רבי קומות ,בנוסף לחדר המדרגות הרגיל הקיים בהם ,כפי שנדרש כיום. 16 איור :2.14תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים רב קומות הכולל 6יח' דיור בקומה; תחילת שנות ה 70-של המאה ה.20- ח .מן הראוי לציין ,שבנוסף למתואר בפסקאות ו' -ז' לעיל ,החל מהמחצית הראשונה של שנות ה 60-ובמידה נרחבת יותר בשנות ה 70-וה 80-של המאה ה 20-נבנו גם בנייני מגורים רבים בני 6-10קומות בישובים הרריים ,אשר אינם כוללים מעליות ,זאת בניגוד לנדרש ולמקובל בבניינים גבוהים ובניינים רבי קומות ,בעלי מספר קומות רב ,כמצוין לעיל .הדבר התאפשר הודות לניסוח הדרישות בדבר חובת התקנת מעליות בבנייני קומות בתקנות התכנון והבנייה ] ,[10לפיהן אם הפרש הגובה בין מפלס הכניסה העיקרית לבניין לרצפת הקומה הנמוכה ו/או הגבוה ביותר בבניין אינו עולה על 12מ' ,הבניין אינו נחשב לבניין גבוה ואין צורך לכלול בו מעליות .דוגמא של בניין מגורים כזה מוצגת בצילום באיור .2.15ניתן לעמוד בדרישות אלה, כאשר הבניין נבנה במדרון תלול יחסית והכניסה העיקרית לבניין היא באמצעות גשר/י כניסה המתחבר/ים לבניין באחד מקומותיו האמצעיות )איור .(2.16למרות העובדה שבניינים כאלה יכולים להיות גבוהים למדי ולכלול עד 10קומות ,הם לא הוגדרו על ידי תקנות התכנון והבנייה ו/או תקנות ההתגוננות האזרחית כבניינים גבוהים ,כמצוין לעיל .על כן ,גם חדרי המדרגות בבניינים אלה הינם לרוב חדרי מדרגות רגילים ולא חדרי מדרגות מחוזקים או ביטחוניים ,כפי שנדרש עבור בניינים גבוהים ובניינים רבי קומות .בנייני מגורים רבים כאלה קיימים בחיפה, ירושלים ,צפת ,נצרת עילית ,טבריה ובישובים הרריים אחרים .מן הראוי לציין שהעמידות הסיסמית של בניינים מסוג זה צפויה להיות מטבע הדברים מוגבלת יותר מזאת של בניינים אחרים בעלי אותו מספר קומות שאינם כוללים "חולשות" מבניות הקיימות בבניינים הנדונים 17 )העדר פירי מעליות ,חדרי מדרגות בעלי מידות כלליות מוגבלות וקומות עמודים פתוחות ,הן בחלקו התחתון של הבניין והן באחד מקומותיו האמצעיות וכו'(. איור :2.15דוגמא של בניין מגורים טורי בן 10קומות ללא מעליות ,בעל 2קומות עמודים פתוחות – חיפה ,שנות ה 70-של המאה ה20- איור :2.16דוגמא של בניין מגורים טורי ארוך הכולל גשר כניסה במפלס קומה אמצעית פתוחה של הבניין – נצרת עילית ,שנות ה 70-של המאה ה[12] 20- כמובן שקיימים גם בנייני מגורים חריגים מהסוג הנדון ,אם כי מספרם הינו ככל הנראה מועט. כאחד החריגים הנ"ל ניתן לציין את מתחם בנייני המגורים הקיים ברמת הדר בחיפה )איור .(2.17מתחם זה תוכנן במקור בסוף שנות ה 50-של המאה ה 20-ע"י האדריכלים אל מנספל ומ .וינרויב במתכונת דומה לבניינים מהסוג הנדון המוזכרים לעיל .בהמשך הוחלט לשנות את מתכונת התכנון של המתחם הנדון והגרסה המעודכנת שלו תוכננה על ידי אדר' אל מנספלד ונבנתה על ידי חב' רסקו בתחילת שנות ה 60-של המאה ה .20-מתכנן השלד של מתחם בנייני מגורים זה היה אינג' ע .שכטמן .מדובר למעשה ב 2 -בנייני מגורים גדולים מאוד ,בני 12קומות כל אחד ,הכוללים בסה"כ 220יחידות דיור .בגלל מספר הקומות הרב לא התאפשרה במקרה זה הימנעות מהכללת מעליות וחדרי מדרגות מחוזקים בבניינים אלה .תכנית של קטע קומה 18 אופיינית של אחד משני הבניינים הנדונים מוצגת באיור .2.18ניתן לזהות בבירור בתכנית זו קיום פיר בטון מזויין מרכזי משולב הכולל את חדר המדרגות ,פיר המעלית ופירי שרות/אוורור אנכיים .כל פיר מרכזי כזה משרת 2יחידות דיור בכל קומה .מערכת ההקשחה של הבניינים הנדונים כוללת בנוסף לפירי הבטון המזוין הנ"ל גם קירות בטון מזוין בכוון רוחבי של הבניינים הנדונים ,המשמשים כקירות הפרדה בין דירות סמוכות )איור .(2.19בחזיתות הארוכות של הבניינים הנדונים קיימת מעטפת חיצונית מרכיבים טרומים צרים שאינם מהווים חלק מהמערכת הנושאת/מערכת ההקשחה של בניינים אלה .למרות קיומם של הפירים ושל קירות הפרדה המוזכרים לעיל ,מערכת ההקשחה של הבניינים האלה לוקה בחסר ,מבחינת העמידות הסיסמית שלהם ,בין היתר מכיוון שקירות הפרדה אלה אינם רציפים לכל גובה הבניינים הנדונים )הם מופסקים הן בקומת קרקע של הבניינים הנ"ל והן בקומת הכניסה העיקרית אליהם ,דבר הגורם לאי סדירות הבניינים הנ"ל במתווה אנכי( ,ובגלל מישקי הפרדה צרים בין חלקים שונים של הבניינים הנדונים .כמו כן ,בניינים אלה אינם כוללים מקלטים להתגוננות אזרחית בחלקם התחתון .כמובן שיש לזכור שבניינים אלה ,כמו גם רוב המכריע של הבניינים שנבנו בישראל בתחילת שנות ה 60-של המאה ה ,20-תוכננו בתקופה בה עדיין לא הייתה קיימת בישראל מודעות לסיכונים סיסמיים וטרם הייתה קיימת בישראל חובה לכלול מקלטים להתגוננות אזרחית בבנייני מגורים ו/או בניינים ליעודים אחרים . 1 איור :2.17מתחם בנייני מגורים ברמת הדר – חיפה; תחילת שנות ה 60-של המאה ה;20- ׁאדר' אל מנספלד – )צילום אדר' אל מנספלד( 1 מידע בהקשר למתחם בנייני מגורים הנ"ל ,לרבות צילומים ואיורים מעיזבונו של אדר' אל מנספלד ,נמסר לנו באדיבותו של אדר' מיקי מנספלד. 19 איור :2.18קטע של תכנית קומה אופיינית של בניין Sבמתחם בנייני מגורים ברמת הדר – חיפה ,המוצג באיור ) 2.17אדר' אל מנספלד( איור :2.19תרשים איזומטרי של המערכת המבנית של בניינים Sו;T - מתחם בנייני מגורים ברמת הדר – חיפה )אדר' אל מנספלד(; ט .החל משנות ה 70-של המאה ה 20-היה נהוג לכלול ביחידות הדיור בבנייני מגורים שהוקמו באזורים של קווי עימות ,בעיקר בצפון הארץ ,לדוגמא בקרית שמונה ,נהריה וכו' ,חדרי ביטחון. תכן וביצוע חדרי ביטחון אלה התבסס על תקן לבנייה קשיחה ולחדרי ביטחון ] [13שגובש בתקופה זו .חדרי ביטחון אלה דומים באופיים למרחבים המוגנים הדירתיים המקובלים כיום, אם כי נתוניהם המבניים ורמת המיגון שהם מספקים לאוכלוסייה האזרחית המאכלסת את בנייני המגורים הנדונים הינה פחותה מזו של המרחבים המוגנים התקניים .יחד אם זאת, הפירים של חדרי הביטחון ,אשר נבנו במועד הקמת הבניינים הנדונים ,כחלק אינטגראלי שלהם ,תורמים תרומה חשובה לאופי התגובה של בניינים אלה להשפעות עומסים סיסמיים ולמידת העמידות הסיסמית שלהם ,זאת בנוסף לתרומתם למיגון דיירי בניינים אלה בפני איומים מלחמתיים .דוגמא של תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים שבו יחידות הדיור השונות כוללות חדרי ביטחון מוצגת באיור .2.20 20 איור :2.20תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים הכולל 4יח' דיור בכל קומה ,שבכל אחת מהן משולב חדר ביטחון – קריית שמונה בהקשר לחדרי ביטחון ,מן הראוי לציין שקיימים גם מקרים רבים בהם פירים של חדרי ביטחון נבנו כתוספות בנייה מאוחרות לבנייני מגורים ישנים שהיו קיימים זה מכבר באזורים של קווי העימות ,ואשר לא נכללו בהם באופן מקורי חדרי ביטחון .דוגמא של תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים קיים שנוספו לו חדרי ביטחון מוצגת באיור .2.21העדר קשר מבני מתאים בין הבניינים המקוריים לתוספות של חדרי הביטחון הנ"ל מעמיד בספק את תרומתם האפשרית לשיפור העמידות הסיסמית של בניינים קיימים אלה. איור :2.21תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים טורי עם תוספות של חדרי ביטחון – קריית שמונה י .כפי שצוין לעיל ,החל משנות ה 70-של המאה ה 20-החל להתרחב בהדרגה השימוש בבנייני מגורים רבי קומות בני 11-17קומות ואף יותר ,בעיקר בערים הגדולות )אזור המטרופולין של תל אביב ,ירושלים וחיפה( ,זאת במקביל להמשך הבנייה של בנייני מגורים נמוכים יותר בעלי מספר קומות מוגבל יותר ) 3-5קומות ו 6-10 -קומות( .מטבע הדברים ,ככל שבניין המגורים 21 גבוה יותר הוא כולל יותר יחידות דיור ומאכלס אנשים רבים יותר .לכן ,הדרישות השונות הקשורות לבטיחות הדיירים של בנייני מגורים אלה הינן חמורות יותר .הדבר בא לידי ביטוי, בין היתר ,בדרישות מחמירות יותר בכל הקשור לדרכי מילוט מהבניין בעת שריפה או בשעת חרום ,המפורטות בתקנות התכנון והבנייה ] [10ובתקנות ההתגוננות האזרחית הישימות ],[1 ] .[2אחת הדרישות החשובות ביותר בהקשרים אלה ,אשר ישימה לבנייני מגורים מסוג זה ,היא הדרישה להכללת חדר מדרגות חרום מוגן בפני שריפות בבניין ,בנוסף לחדר המדרגות המיועד לשימוש היום יומי של דיירי הבניין )איור .(2.22חדרי מדרגות אלה צריכים להיות בנויים במתכונת של חדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים ,בהתאם לדרישות ישימות לגביהם המפורטות בתקנות התכנון והבנייה ובתקנות ההתגוננות האזרחית הישימות לגביהם .כמו כן, בבנייני מגורים רבי קומות שנבנו לפני ,1992בתקופה שלפני כניסתן לתוקף של תקנות ההתגוננות האזרחית העדכניות ] ,[5] ,[3נדרש לכלול בבניינים מסוג זה גם מגדל ביטחון ,כמצוין בפסקה ז' לעיל )איור .(2.14לאחר כניסתן לתוקף של תקנות ההתגוננות האזרחית העדכניות הנ"ל ,המחייבות הכללת מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( בבנייני מגורים חדשים מכל הסוגים ,לרבות בבניינים רבי קומות ,התבטל באופן טבעי הצורך בהכללת מגדל ביטחון בבניינים רבי קומות .לכל הנושאים הנ"ל יש כמובן השפעה רבה לא רק מבחינת בטיחות האנשים המאכלסים בניינים מסוג זה ומבחינת יכולת המילוט שלהם מהבניין בעת שריפה או בעתות חרום ,אלא גם מבחינת העמידות הכוללת של בניינים אלה ברעידות אדמה ובאיומים מלחמתיים שונים .באיור 2.22מוצג לדוגמא קטע של תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים רב קומות חדיש ,הכולל שני חדרי מדרגות ,פירי מעליות ומרחבים מוגנים דירתיים. מטבע הדברים העמידות הסיסמית והמיגונית של בנייני מגורים רבי קומות שנבנו בשנים האחרונות ,במיוחד אלה שנבנו לאחר העדכונים האחרונים בתקינה הסיסמית בישראל )גיליונות תיקון מס' 2ומס' 3של ת"י ,[19] (413אמורה להיות מספקת ,בהתחשב ברמת המידע הקיימת כיום בקשר לסוגיות הנ"ל .על כן ,מחקר זה אינו מתייחס אליהם והם מאוזכרים כאן לצורך השלמת התמונה הכוללת של התפתחות הבנייה למגורים בישראל בלבד. איור :2.22דוגמא של קטע תוכנית קומה אופיינית של בניין מגורים רב קומות - סוף שנות ה 90-של המאה ה20- 22 יא .בשנים האחרונות הוחל בישראל גם בבניית בנייני מגורים עתירי גובה ,בני עשרות רבות של קומות ) 30-50קומות ואף יותר( )איור ,(2.23זאת מקביל לבניית בניינים עתירי גובה לייעודים אחרים ,בעיקר באזורים מטרופוליטניים צפופים .בדומה לבנייני מגורים רבי קומות חדישים המוזכרים בפסקה י' לעיל ,גם בנייני מגורים עתירי גובה אלה אמורים להיות מתוכנים ובנויים על פי דרישות של תקנות ותקנים עדכניים ,כך שעמידותם הסיסמית והמיגונית אמורה להיות מספקת ,על פי דרישות עדכניות הקיימות בסוגיות אלה .אי לכך ,אין לגביהם התייחסות במסגרת המחקר הנוכחי ,למעט אזכורם בסעיף זה ,לצורך השלמת התמונה הכוללת בקשר להתפתחות הבנייה למגורים בישראל עד עצם היום הזה .בכל אופן ,גובהם הרב של בנייני מגורים עתירי גובה אלה מחייב התייחסות תכנונית מיוחדת מהיבטים רבים ומגוונים, אדריכליים והנדסיים גם יחד ,והפתרונות התכנוניים המתאימים עבורם אינם זהים בהכרח לאלה המתאימים עבור בנייני מגורים רבי קומות רגילים .מן הראוי לציין בהקשר לבניינים עתירי גובה אלה ,שלעתים הגורם הדומיננטי המכתיב את התכן שלהם מבחינת עמידותם ותפקודם בהשפעת עומסים אופקיים הינו עומס רוח ולאו דווקא עומסים סיסמיים או עומסי הדף .באיור 2.24מוצגת לדוגמא תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים עתיר גובה הכולל פיר מרכזי מבטון מזוין שכלולים בו ,בנוסף לחדרי מדרגות ולפירי מעליות ,גם מערכות בניין שונות ומרחבים מוגנים דירתיים .כל אלה ביחד מהווים את מערכת ההקשחה העיקרית של בניין עתיר גובה זה בפני עומסים אופקיים )עומסי רוח ,עומסים סיסמיים ,עומסי הדף וכו'(. איור :2.23בנייני מגורים עתירי גובה – מגדל מנהטן ומגדל – YOOתל אביב 23 איור :2.24תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים עתיר גובה – מגדל –YOOתל אביב 2.3מאפיינים גיאומטריים עיקריים של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים בסעיף 2.2לעיל מוצגים המאפיינים האדריכליים העיקריים של בנייני מגורים שנבנו בישראל בתקופות שונות לאחר הקמת המדינה ,עם דגש על אותם היבטים של תכן אדריכלי שיש להם השפעה על העמידות הסיסמית והמיגונית של בניינים אלה .מן הראוי להדגיש שמרבית בנייני המגורים שנבנו לאחר הקמת המדינה נמצאים בשימוש עד היום ,וצפויים להישאר בשימוש עוד שנים רבות .בהתבסס על סקירת התפתחות הבנייה למגורים בישראל המוצגת בסעיף 2.2לעיל ניתן להסיק שחלק בלתי מבוטל של בנייני המגורים הקיימים בישראל הינם ,ככל הנראה ,בעלי עמידות סיסמית מוגבלת או בלתי ברורה ,זאת בנוסף להעדר פתרון מיגוני מתאים עבור אנשים המאכלסים אותם ,בהתחשב באיומים מלחמתיים עדכניים .לאור זאת ,יש צורך במציאת פתרונות מתאימים לחיזוק/שדרוג סיסמי של בנייני מגורים קיימים שעמידותם הסיסמית אינה מספקת ,במקביל למתן מענה מיגוני מתאים לדיירי בניינים אלה .כפי שצוין בפרק 1לעיל ,חדרי מדרגות של בנייני מגורים, המהווים חלק מהרכוש המשותף של בעלי הנכסים/הדירות בבניינים אלה ,יכולים באופן פוטנציאלי להיות מחוזקים/משודרגים באופנים שונים ,על מנת להבטיח עמידות סיסמית ראויה של בניינים אלה ,במקביל ליצירת מתחמים מוגנים שבהם יכולים דיירי בניינים אלה למצוא מחסה מתאים בפני איומים מלחמתיים ישימים שונים .כפי שצוין בסעיף 2.2לעיל ,האופי של בנייני מגורים קיימים בישראל התפתח והשתנה במהלך השנים בהיבטים רבים ,ביניהם היבטים הקשורים לדרכי הגישה לבניינים אלה וליחידות הדיור המשולבות בהם )מהלכי מדרגות חיצוניים ,חדרי מדרגות ,גשרי גישה וכו'( .מחקר זה אינו מתייחס בשלב זה למהלכי מדרגות חיצוניים/פתוחים הקיימים בחלק מבנייני המגורים הקיימים בישראל )איורים 2.4ו (2.12 -ו/או לגשרי כניסה לבנייני מגורים הממוקמים באזורים הררים )איור ,(2.16המאוזכרים בסעיף 2.2לעיל. 24 על מנת שניתן יהיה לבחון באופן יסודי האם ניתן לממש את הפוטנציאל של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים לחיזוק/שדרוג סיסמי של בניינים אלה ולמתן מענה מיגוני מתאים לאוכלוסייה האזרחית המאכלסת אותם ,ומה הם התנאים הבסיסיים לכך ,יש צורך בזיהוי המאפיינים העיקריים של חדרי מדרגות בבניינים מגורים קיימים בישראל .בפסקאות שלהלן מוצגים המאפיינים הגיאומטריים העיקריים של חדרי מדרגות נפוצים בבנייני מגורים קיימים בישראל ,עם דגש על מאפיינים גיאומטריים עיקריים שיש להם השפעה על העמידות הסיסמית ו/או המיגונית של חדרי המדרגות הנדונים ו/או על אפשרויות החיזוק/השדרוג הסיסמי ו/או המיגוני שלהם ו/או על אפשרויות למימוש הפוטנציאל להפוך אותם למתחמים מוגנים ,כדלהלן: א .כפי שצוין בסעיף 2.2לעיל ,בשנים הראשונות לאחר הקמת המדינה נבנו בישראל בעיקר בנייני מגורים פשוטים בעלי תצורות גיאומטריות פשוטות ומספר קומות מוגבל ) 3-5קומות( .על מנת להוזיל ככל הניתן את עלות בנייתם ,בניינים אלה נבנו עם יחידות דיור בעלות בשטח/מספר חדרים מוגבל .מאותן סיבות ,חלק ניכר של בנייני המגורים הנ"ל נבנו כבניינים טוריים ארוכים הכוללים יחידת דיור אחת לרוחב הבניין )איורים 2.7 ,2.3 ,2.2 ,2.1ו .(2.9 -לאור זאת ,כל חדר מדרגות בבנייני מגורים מסוג זה משרת 2יחידות דיור בכל קומה .המידות הכלליות של חדרי מדרגות אלה ושל מהלכי המדרגות ומשטחי הביניים המשולבים בהם הינם במקרים רבים מוגבלים ככל הניתן ,גם זאת במטרה להוזיל ככל הניתן את עלות הבנייה של בניינים אלה. רוחב של מהלכי מדרגות ושל משטחי הביניים בחדרי מדרגות אלה הינו בדרך כלל מוגבל למדי ) 80-90ס"מ( .דוגמא של חדר מדרגות אופייני המשרת 2יחידות דיור בכל קומה ,בעל מידות פנימיות כלליות של 2.00/3.55מ' )שטח של 7.1מ"ר( מוצגת באיור .2.25בצילום שבאיור 2.26 מוצג מראה כללי של חדר מדרגות מהסוג הנדון .מן הראוי לציין שהשטח נטו בפועל של חדר מדרגות זה הינו קטן יותר במידה מסוימת מהנקוב לעיל ,זאת בגלל עובי שכבות הטיח ו/או כתוצאה של התקנת חיפויים על גבי הקירות של חדר המדרגות .השטח הכולל של חדרי מדרגות מסוג זה הינו קטן במידה משמעותית מהדרישות המזעריות העדכניות בנדון ] .[10יש לציין כי במרבית המקרים חדרי מדרגות מהסוג הנדון כוללים לכל הפחות קיר חיצוני אחד המהווה חלק מחזית הבניין בו הם משולבים. איור :2.25דוגמא של תכנית חדר מדרגות בעל שטח מזערי המשרת 2יח' דיור בכל קומה 25 איור :2.26מראה כללי של חלל פנימי בחדר מדרגות המשרת 2יחידות דיור בכל קומה לשטח המוגבל מאוד של חלק מחדרי המדרגות הקיימים בבנייני מגורים ישנים מהסוג הנדון יש משמעות רבה מבחינת האפשרות להפוך אותם למתחמים מוגנים היכולים לספק מיגון מתאים בפני איומים מלחמתיים מוגדרים לדיירי בניינים אלה ,כמפורט בפרק 3להלן. בנוסף לכל אלה ,מן הראוי לציין שבמקרים מסוימים חדרי המדרגות של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים מובלטים במידה מסוימת אל מחוץ לחזית העיקרית של הבניינים ,כפי שניתן לראות לדוגמה באיור 2.3לעיל .הדבר פוגם כמובן בעמידות המיגונית של חדרי מדרגות אלה, מכיוון שהוא מגדיל במידה מסוימת את שטחי המעטפת של חדרי מדרגות אלה אשר חשופים ישירות להשפעות מלחמתיות חזויות שונות )חדירה של רש"קים ,הדף אוויר ורסס( .בנוסף לכך, הבלטת חדרי המדרגות הנדונים מחוץ לחזית הבניין גורמת לאי סדירות בתנוחה אופקית של הבניין ,דבר שעלול להחמיר את הנזקים הצפויים להיגרם לבניין בעת רעידת אדמה ,כתוצאה מתופעות פיתול הנוצרות בבניינים בלתי סדירים בתנוחה אופקית בעת רעידות אדמה .כמו כן, חדרי המדרגות הנדונים הינם לרוב פתוחים ,לכל הפחות באופן חלקי ,בקומות הקרקע של הבניינים הנדונים ,במיוחד באותם מקרים שבהם קומת הקרקע של הבניין הינה קומת עמודים פתוחה אשר אינה כוללת יחידות דיור .גם בקומות הביניים חדרי מדרגות אלה כוללים בדרך כלל פתחי אוורור )עם או בלי חלונות( בגדלים שונים ,ולעתים במידות גדולות למדי .בדרך כלל נכללים בחדרי מדרגות אלה גם פתחים )פתחי גישה ו/או פתחי אוורור( במפלס גג הבניין או מעליו .כל אלה מציבים אתגרים תכנוניים בלתי מבוטלים בפני מתכננים של שדרוג מיגוני/סיסמי של חדרי מדרגות אלה ,כמפורט בפרקים 3ו 4 -להלן. ב .בנוסף לבנייני מגורים טוריים בני 3-5קומות הכוללים חדרי מדרגות אופייניים מהסוג המתואר בפסקה א' לעיל ,החל משנות ה 70-של המאה ה ,20-נבנו לעתים גם בנייני מגורים טוריים מהסוג הנדון ,הן קונבנציונליים והן טרומים ,הכוללים חדרי מדרגות פנימיים בעלי תצורה שונה ושטח גדול יותר מאלה של חדרי המדרגות המוצגים בפסקה א' לעיל .איור 2.27מציג דוגמא של תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים טרום טורי מהסוג הנדון ,שנבנה בשנות ה70- של המאה ה ,20-הכולל חדרי מדרגות פנימיים המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה .באיור 2.28 מוצגת לדוגמא תכנית אופיינית של חדר מדרגות פנימי בבנייני מגורים מהסוג הנדון .העובדה שחדרי מדרגות אלה ממוקמים בחלל הפנימי של בנייני המגורים בהם הם משולבים מקנה להם מיגון טבעי ברמה מסוימת ,באמצעות הרכיבים המבניים של הבניין הסמוכים אליהם ,לכל 26 הפחות בקומות האופייניות של בניינים אלה .כמו כן ,התצורה הגיאומטרית של חדרי מדרגות אלה בתנוחה אופקית ,שהיא לרוב קרוב לריבועית והעובדה שהם ממוקמים בחלל הפנימי של הבניינים הנדונים משפרת במידה כלשהי את התגובה החזויה של בניינים אלה בעת רעידת אדמה ,בהשוואה לבניינים דומים הכוללים חדרי מדרגות מהסוגים המוצגים בפסקה א' לעיל, הן בגלל קשיחות דומה שלהם בשני כווני פעולה ניצבים זה לזה של עומסים סיסמיים והן בגלל צמצום מרבי של תופעות פיתול בעת רעידות אדמה ,הנובע מהסדירות הרבה של בניינים אלה בתנוחה אופקית .לאור מכלול נתונים אלה ניתן להעריך שהפוטנציאל להפיכת חדרי מדרגות מהסוג הנדון למתחמים מוגנים באופן פשוט וזול יחסית הינו טוב במידה משמעותית מזה של חדרי מדרגות מהסוג המתואר בפסקה א' לעיל .יחד עם זאת יש להדגיש שבנייני מגורים טוריים הכוללים חדרי מדרגות פנימיים מהסוג הנדון נפוצים בישראל הרבה פחות מבנייני מגורים טוריים הכוללים חדרי מדרגות מהסוג המתואר בפסקה א' לעיל. איור :2.27דוגמא של בניין מגורים טרום טורי בן 3-5קומות הכולל חדרי מדרגות פנימיים – שנות ה 70-של המאה ה20- איור :2.28דוגמא של חדר מדרגות פנימי המשרת 2יחידות דיור בכל קומה בבניין מגורים טורי בן 3-5קומות ג. בבנייני מגורים טוריים בלתי סדירים בתנוחה אופקית ובמתווה אנכי ,שנבנו בעיקר החל משנות ה 70-של המאה ה ,20-במיוחד באזורים הרריים ברחבי הארץ ,כמפורט בסעיף 2.2לעיל ומודגם באיור ,2.29קיימים אומנם חדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה ,בדומה למתואר בפסקה א' לעיל ,אך לעיתים הדירות משני צידי חדר מדרגות כזה נמצאות במפלסים שונים. 27 במקרים כאלה הכניסות לדירות השונות אינן באותו מפלס בקומה מסוימת ,אלא במפלסים מוזזים לגובה הבניין ,בהפרש גובה השווה למחצית הגובה של קומה אופיינית בבניין כזה, כמודגם באיור .2.30למאפיינים גיאומטריים בלתי סדירים אלה של בנייני מגורים מהסוג הנ"ל יש כמובן השפעה שלילית רבה על עמידותם הסיסמית. איור :2.29בניין מגורים טורי בלתי סדיר בתנוחה אופקית ובמתווה אנכי – נווה יעקב – ירושליים ,תחילת שנות ה 70-של המאה ה[12] 20- איור :2.30חדר מדרגות המשרת 2יח' דיור בכל קומה בבניין מגורים טורי בלתי סדיר בתנוחה אופקית ובמתווה אנכי – נווה יעקב-ירושלים )ראו גם איור [12] (2.29 ד. בבנייני מגורים גבוהים בני 6-10קומות בנוסף לחדר המדרגות קיים גם פיר מעלית .כל חדר מדרגות והמעלית הצמודה אליו משרתים 2יחידות דיור בכל קומה ,בדומה לחדרי המדרגות המתוארים בפסקאות א' – ג' לעיל .דוגמא של חדר מדרגות ופיר מעלית צמוד אליו בבניין מגורים טורי אופייני משנות ה 60-וה 70-של המאה ה 20-מוצגת באיור .2.31דוגמא אחרת, 28 מרווחת יותר ,אם כי הרבה פחות נפוצה בתקופה הנדונה ,של חדר מדרגות מחוזק המשולב עם פיר מעלית ופירי שרות/אוורור מוצגת באיור 2.18לעיל .לפיר חדר מדרגות המוצג באיור 2.18 יש יתרון מיגוני מובהק בהשוואה לחדרי מדרגות המוצגים באיורים 2.25ו ,2.30 -בגלל היותו פיר פנימי בתוך חלל הבניין ששום קירות המעטפת שלו אינם צפויים להיות חשופים לאפשרות של פגיעה ישירה של רש"קים או להדף ולרסס ישירים .לחדרי מדרגות פנימיים כאלה מובטח מיגון טבעי ברמה מסוימת על ידי יתר חלקי הבניין בו הם משולבים .כמו כן ,השטח המוגדל של חדרי מדרגות מהסוג המוצג באיור ) 2.18וגם באיור (2.28מקל במידה רבה על פתרון הבעיות התכנוניות השונות הכרוכות בהפיכתם למתחמים מוגנים ,המיועדים לספק מענה מיגוני לאוכלוסיית הבניינים בהם הם משולבים .יחד עם זאת יש לחזור ולהדגיש שחדרי מדרגות בעלי מאפיינים גיאומטריים המוצגים באיור ) 2.18וגם באיור (2.28הינם נדירים יחסית בבנייני מגורים טוריים קיימים בישראל ,במיוחד בבניינים שנבנו בתקופה המוזכרת לעיל .חדרי מדרגות בבנייני מגורים גבוהים מהסוג הנדון ,הממוקמים בישובים עורפיים ,נבנו החל מסוף שנות ה 60-של המאה ה 20-במתכונת של חדרי מדרגות מחוזקים עם קירות בטון מזוין ,על פי דרישות תקנות ההתגוננות האזרחית שהיו בתוקף בתקופה זו ] .[1מן הראוי לציין שבתקנות אלה לא נכללו דרישות לגבי שטח מזערי של חדרי מדרגות ,זאת בניגוד למוגדר כיום בתקנות ההתגוננות האזרחית העדכניות ] .[3על כן ,בבנייני מגורים גבוהים שנבנו בתקופה זו ניתן למצוא חדרי מדרגות בעלי שטח מצומצם למדי ,עקב הסיבות המפורטות בסעיף 2.2לעיל ,כפי שניתן להתרשם מהדוגמא המוצגת באיור .2.31בהקשר זה ניתן לציין שבבניינים חדשים יותר מהסוג הנדון אשר תוכנו תוך התחשבות בדרישות עדכניות יותר של תקנות ההתגוננות האזרחית ] [3ותקנות התכנון והבנייה ] ,[10השטח המזערי של חדרי המדרגות הינו 11מ"ר ,על כל המשתמע מכך לגבי מידותיהם הכלליות ולגבי אפשרויות מימוש הפוטנציאל להפוך אותם למתחמים מוגנים. איור :2.31דוגמא של חדר מדרגות ופיר מעלית המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה בבניין טורי גבוה בן 6-10קומות מסוף שנות ה 60-של המאה ה,20- ה .כפי שצוין בסעיף 2.2לעיל ,בשנות ה 70-וה 80-של המאה ה 20-נבנו באזורים הרריים שונים בישראל גם בניינים בני 6-10קומות ,שלא הוגדרו כבניינים גבוהים ,למרות מספר הקומות הרב הקיים בהם )איור ,(2.15זאת מכיוון שהכניסה העיקרית אליהם ממוקמת במפלס קומת ביניים מסוימת .הכניסה לבניינים כאלה הינה באמצעות גשר/י כניסה המקשר/ים בין מפלס הרחוב לקומת הכניסה העיקרית לבניינים אלה )איור .(2.16בגלל העובדה שבניינים אלה לא הוגדרו 29 כבניינים גבוהים ,לא משולבות בהם מעליות .כמו כן ,חדרי המדרגות הקיימים בבניינים אלה בדרך כלל אינם חדרי מדרגות מחוזקים ,כמפורט בפסקה ד' לעיל ,אלא חדרי מדרגות רגילים בעלי שטח מצומצם למדי ,כמתואר בפסקה א' לעיל ומודגם באיור ,2.25בדומה לחדרי מדרגות בבנייני מגורים רגילים בני 3-5קומות .יישום חדרי מדרגות כאלה בבנייני מגורים גבוהים מהסוג הנדון ,בני 6-10קומות ,פוגם כמובן בעמידות הסיסמית של בניינים אלה ,בהשוואה לעמידות סיסמית של בניינים דומים בני אותו מספר קומות ,הממוקמים באזורים מישוריים. בהקשר זה יש לחזור ולהדגיש שבניינים בני 6-10קומות הממוקמים באזורים מישוריים ,אשר בהם הכניסה העיקרית לבניין באופן טבעי נמצאת תמיד בקומת הקרקע התחתונה שלהם, מוגדרים על פי תקנות ההתגוננות האזרחית ] [1ותקנות התכנון והבנייה ] [10כבניינים גבוהים, על כל המשתמע מכך מבחינת דרישות תפקודיות ומבניות לגבי פירי מעליות וחדרי מדרגות מחוזקים המשולבים בהם ,כמפורט בפסקה ד' לעיל .בנוסף לכל אלה ניתן לציין שחלק מהאזורים ההרריים ,שבהם קיימים בניינים מהסוג הנדון ,הינם אזורים בעלי סיכון סיסמי מוגבר יחסית )חיפה ,צפת וכו'( ,דבר המחמיר עוד יותר את מצבם של בניינים מהסוג הנדון, מחינת חשיפתם לסיכונים הסיסמיים חזויים ,המוערכים כיום בהתבסס על מידע עדכני בנדון. ו. המאפיינים הגיאומטריים הבסיסיים של חדרי מדרגות בבנייני מגורים בני 3-5קומות ,בעלי תצורה ריבועית או דומה בתנוחה אופקית )תצורה ריבועית ,תצורה מלבנית קרובה לריבועית, תצורת Hוכו'( שנבנו החל משנות ה 60-של המאה ה 20-הינם שונים במידה משמעותית מהתצורות הגיאומטריות האופייניות של חדרי מדרגות בבנייני מגורים טוריים בני מספר קומות זהה ,המתוארים לעיל .חדרי מדרגות של בנייני מגורים אלה משרתים לרוב 4יחידות דיור בכל קומה )ראו איור (2.5ולעתים נדירות יותר 6יחידות דיור בכל קומה )ראו איור .(2.6 דוגמא אופיינית של חדר מדרגות מהסוג הנדון ,הנפוץ בבנייני מגורים רגילים בני 3-5קומות שנבנו החל מתחילת שנות ה 60-של המאה ה ,20-בעיקר בבנייה הציבורית ,מוצגת באיור .2.32 מראה כללי של החלל הפנימי של חדר מדרגות אופייני מסוג זה מוצג בצילום שבאיור .2.33 חדרי מדרגות אלה מאופיינים על ידי מהלך מדרגות ארוך יחיד ,המקשר בין שתי קומות הממוקמות אחת מעל לשנייה .לכן ,חדרי מדרגות אלה אינם כוללים משטחי ביניים .בגלל אילוצים גיאומטריים אלה השטח המזערי של חדרי מדרגות אלה הינו גדול יותר מזה של חדרי מדרגות הנפוצים בבניינים טוריים ישנים ,המתוארים בפסקה א' לעיל )ראו איור ,(2.25ואינו קטן בדרך כלל מ 11 -מ"ר ,גם במקרים בהם רוחב מהלכי המדרגות ושל רצפות המעברים במפלסי הקומות השונות של הבניינים בהם הם משולבים הינו מצומצם ) 80-100ס"מ( ,כפי שנפוץ בבנייני מגורים שנבנו בשנות ה 60-וה 70-של המאה ה .20-מטבע הדברים ,חדרי מדרגות אלה ממוקמים בחלל הפנימי של הבניינים בהם הם משולבים .לכן הם אינם כוללים בקומות האופייניות של בניינים אלה קירות חיצוניים אשר עלולים להיות חשופים להשפעות ישירות של הדף אוויר ורסס .בדומה למתואר בפסקה ב' לעיל ,חלקי הבניין הסמוכים לחדרי מדרגות פנימיים אלה מקנים להם מיגון טבעי ברמה מסוימת ,לכל הפחות בקומות האופייניות של הבניינים בהם הם משולבים .כמובן שאם הבניין בו משולבים חדרי מדרגות מהסוג הנדון כולל קומת עמודים פתוחה ,הקירות של חדרי מדרגות אלה בקומת קרקע של הבניין עלולים להיות חשופים באופן ישיר להדף אוויר ולרסס במקרה של מימוש איומים מלחמתיים ישימים בקרבת הבניין .יתר על כן ,קיימים גם מצבים בהם חדרי המדרגות בקומת קרקע פתוחה של בניינים מסוג זה כלל אינם כוללים קירות כלשהם ,אלא רק מהלך מדרגות יחיד המקשר בין רצפת 30 קומת הכניסה לרצפת הקומה הראשונה .למרות זאת ,הפוטנציאל המיגוני של חדרי מדרגות אלה הינו משופר ,בהשוואה לחדרי מדרגות בבניינים טוריים בעלי אותו מספר קומות הכוללים חדרי מדרגות מהסוג המתואר בפסקה א' לעיל ,הן בגלל המיגון הטבעי המשופר שלהם והן בגלל השטח המוגדל שלהם ,המקל על פתרון בעיות תכנוניות שונות הכרוכות בהפיכת חדרי מדרגות אלה למתחמים מוגנים ,כמפורט בפרק 3להלן. איור :2.32חדר מדרגות פנימי אופייני המשרת 4יחידות דיור בכל קומה בבנייני מגורים שנבנו בשנות ה 60 -וה 70-של המאה ה20- איור :2.33מראה כללי של חלל פנימי בחדר מדרגות המשרת 4יחידות דיור בכל קומה מהסוג המוצג באיור 2.30 מן הראוי לציין שבדומה לבנייני מגורים טוריים ,גם בנייני מגורים מהסוג הנדון נבנו לעתים בשנות ה 60-וה 70-של המאה ה 20-באזורים הרריים שונים בישראל )חיפה ,ירושלים ,צפת וכו'( כבניינים בני 6-10קומות ,בלי שהתייחסו אליהם כבניינים גבוהים ,מכיוון שהכניסה העיקרית אליהם ,באמצעות גשר כניסה ,ממוקמת במפלס של אחת מקומות הביניים של בניינים אלה )ראו צילום באיור ,(2.34על כל המשתמע מכך לגבי המאפיינים הגיאומטריים והמבניים של חדרי המדרגות המשולבים בהם ,כמפורט בסעיף 2.2ובפסקה ה' לעיל .לכן ,בניינים מהסוג הנדון ,גם אם הם גבוהים למדי וכוללים 6-10קומות ,אינם כוללים מעליות וחדרי המדרגות 31 שלהם הינם לרוב מהסוג המתואר באיור 2.32והם אינם בנויים במתכונת של חדר מדרגות מחוזק כפי שנדרש בבניינים גבוהים. מטבע הדברים ,באותם מקרים אשר בהם חדר המדרגות הוא פנימי מהסוג הנדון והוא משרת 6 יחידות דיור ,כפי שהוזכר לעיל ,מידת האורך של חדר המדרגות גדלה על פי הצורך ,בתלות בגודל הדירות אותן הוא משרת ,כפי שניתן להתרשם מהדוגמא המוצגת באיור 2.6לעיל. איור :2.34בניין מגורים בן 10קומות הכולל 4יחידות דיור בכל קומה ,עם כניסה עיקרית אליו באמצעות גשר כניסה לקומה אמצעית של הבניין – שנות ה 60-של המאה ה20- ז. בנייני מגורים גבוהים בני 6-10קומות מהסוג המתואר בפסקה ו' לעיל ,שנבנו החל משנות ה60- עד תחילת שנות ה 90-של המאה ה ,20-למעט אלה המוזכרים בפסקה ו' לעיל ,אשר לא הוגדרו בזמן תכנונם כבניינים גבוהים ,עקב סיבות המפורטות לעיל ,כוללים ,בנוסף לחדר מדרגות ,גם מעלית/ות .חדרי המדרגות בבניינים גבוהים אלה נבנו במתכונת של חדר מדרגות מחוזק ,על פי דרישות תקנות ההתגוננות האזרחית שהיו בתוקף בזמן תכנונם ] ,[2] ,[1על כל המשתמע מכך לגבי העמידות הסיסמית של בניינים אלה והפוטנציאל המיגוני של חדרי המדרגות המשולבים בהם .למעט קיום פיר/י מעלית/ות הצמוד/ים לחדרי מדרגות בבניינים מהסוג הנדון, המאפיינים הגיאומטריים הבסיסיים של חדרי המדרגות הנדונים הינם דומים לאלה של חדרי מדרגות בבנייני מגורים דומים מבחינת התנוחה האופקית ,אך בעלי מספר קומות מוגבל )3-5 קומות( ,כמפורט בפסקה ו' לעיל .דוגמא אופיינית של חדר מדרגות מחוזק ופיר מעלית צמוד אליו בבנייני מגורים גבוהים בני 6-10קומות הכוללים 4יחידות דיור בכל קומה מוצגת באיור .2.35 32 איור :2.35דוגמא של חדר מדרגות ומעלית המשרתים 4יחידות דיור בכל קומה בבניין מגורים בן 6-10קומות ח. בבניית בנייני מגורים רבי קומות בני 11קומות או יותר ,בעלי תצורה ריבועית או קרוב לריבועית בתנוחה אופקית ,המוצגת בפסקה ו' לעיל ,הוחל מסוף שנות ה 60-של המאה ה,20- כמתואר בסעיף 2.2לעיל .השימוש בבנייני מגורים רבי קומות מסוג זה התרחב ההדרגה, במיוחד באזורים אורבניים צפופים )תל אביב ,ירושלים ,חיפה וכו'( ,במהלך שנות ה 70-וה80- של המאה ה .20-בניינים רבי קומות מסוג זה כוללים בדרך כלל בקומותיהם האופייניות 4-6 יחידות דיור .על פי המפורט בסעיף 2.2לעיל ,בנייני מגורים רבי קומות מהסוג הנדון שנבנו בישראל בשנות ה 70-של המאה ה ,20-כוללים בנוסף לחדר מדרגות ביטחוני ,גם פירי מעליות ומגדל ביטחון .דוגמא של תכנית קומה אופיינית של בניין מגורים רב קומות בלתי סדיר בתנוחה אופקית ,הכולל 6יחידות דיור בכל קומה אופיינית ,אשר נבנה בתחילת שנות ה 70-של המאה ה ,20-מוצגת באיור 2.14לעיל .מעיון באיור 2.14ניתן ללמוד שבניינים רבי קומות מהסוג הנדון כוללים לעתים קרובות חדרי מדרגות פנימיים בעלי מאפיינים גיאומטריים בסיסיים הדומים לאלה המוצגים בפסקה ז' לעיל )חדר מדרגות צר יחסית וארוך ,עם מהלך מדרגות יחיד המקשר בין שתי קומות הממוקמות אחת מעל לשנייה( ,כמובן תוך הגדלה מתאימה של המידות של חדרי מדרגות אלה ,ובמיוחד הגדלה של מידת האורך שלהם ,בתלות במספר ובגודל )שטח( של יחידות הדיור בכל קומה אופיינית של הבניין בו הם משולבים .עקב היותם של חדרי מדרגות אלה פנימיים ובנויים במתכונת של חדרי מדרגות ביטחוניים יש להם פוטנציאל טוב יחסית להפיכתם למתחמים מוגנים באופן פשוט וזול יחסית .כמו כן ,מן הראוי לציין שבבניינים רבי קומות שנבנו בתקופות מאוחרות יותר ,החל מסוף שנות ה 70-ועד תחילת שנות ה 90-של המאה ה ,20-מצויים בדרך כלל 2חדרי מדרגות ,אחד לשימוש יום יומי והאחר הבנוי במתכונת חדר מדרגות מוגן בפני שריפות ,למילוט מהבניין בשעת חרום ,לרבות בעת שריפה ,זאת בדומה לבניינים רבי קומות מודרניים ,כמתואר באיור 2.22לעיל .ההבדל בין בניינים רבי קומות אלה לבניינים רבי קומות מודרניים יותר הינו ,בראש וראשונה ,בהעדר מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או קומתיים )ממ"קים( בבניינים רבי קומות ישנים יותר, כמפורט בסעיף 2.2לעיל .על כן ,גם בבנייני מגורים רבי קומות אלה יש מקום לבחון את האפשרות להפיכת חדרי המדרגות הביטחוניים המשולבים בהם למתחמים מוגנים לשעת חרום 33 עבור האוכלוסייה המאכלסת אותם .עצם העובדה שמדובר בחדרי מדרגות ביטחוניים, הממוקמים בדרך כלל בחלל הפנימי של בניינים רבי קומות אלה ,משפר מאוד את רמת המיגון שלהם .על כן ,יש פוטנציאל מצוין להפיכתם למתחמים מוגנים באופן פשוט וזול יחסית. 2.4מאפיינים מבניים של בנייני מגורים קיימים ושל חדרי מדרגות המשולבים בהם 2.4.1מאפיינים מבניים של בנייני מגורים קיימים המאפיינים המבניים העיקריים של בנייני מגורים קיימים בישראל אשר נבנו לאחר הקמת המדינה הינם כדלהלן: א. מרבית בנייני המגורים הקיימים בישראל שנבנו לאחר הקמת המדינה כוללים שלד בטון מזוין שמשולבים בו קירות ומחיצות בני הבנויים מבלוקים מסוגים שונים )לרוב בלוקי בטון חלולים או בלוקי בטון תאי מאושפרים באוטוקלב – בלוקי איטונג( .בניינים אלה נבנו לרוב בשיטות הבנייה קונבנציונליות. ב. בנייני המגורים הקונבנציונליים המוזכרים לעיל כוללים לרוב מערכות מסגרתיות מבטון מזוין שבחלקם משולבים קירות בני מהסוגים המאוזכרים בפסקה א' לעיל .בחלק קטן של המקרים, השלד של בנייני המגורים הקונבנציונליים כולל גם קירות נושאים ו/או קירות הקשחה מבטון בלתי מזוין או מבטון מזוין יצוק באתר .בהקשר זה יש לאזכר במיוחד את הבניינים הכוללים קירות נושאים מבטון דבש או קירות אבן עם גב בטון )הבנייה הירושלמית( שהיה בהן שימוש בתקופות שונות ].[9] ,[8 ג. חלק קטן יחסית של בנייני מגורים קיימים בישראל ,אשר נבנו בשיטות בנייה מתועשות, כוללים קירות נושאים וקירות הקשחה מבטון מזוין יצוק באתר ,כגון בניינים שנבנו בשיטת הטונלים ,או בשיטת השולחנות ,שהיה בהן שימוש בעבר וחלקן נמצא בשימוש גם כיום ].[14 מטבע הדברים ,בגלל העובדה שמרבית קירות המעטפת וגם הקירות הפנימיים של בניינים אלה הינם מבטון מזוין יצוק באתר ,גם אם יש להם עובי מוגבל יחסית ) 15-20ס"מ( ,יש לבניינים אלה במרבית המקרים עמידות סיסמית ופוטנציאל מיגוני משופרים ,בהשוואה לבנייני מגורים קונבנציונליים הכוללים שלד מסגרתי מבטון מזוין ,המאוזכרים בפסקאות א' ו -ב' לעיל ,גם אם הם לא תוכנו מראש לעמידה בעומסים סיסמיים ובאיומים מלחמתיים ישימים. ד. מיעוטם של בנייני המגורים הקיימים בישראל הינם בניינים טרומים .כפי שצוין בסעיף 2.2 לעיל ,בחלק מהמקרים גם בנייני המגורים הטרומים כוללים קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ,לעתים עם מקלט עילי ,אשר נבנו בשיטות בנייה קונבנציונלית )ראו איור 2.10לעיל(. מן הראוי לציין שבחלק משיטות הבנייה הטרומות שהיה בהן שימוש בעבר הפירים של חדרי המדרגות נבנו מספיני קירות טרומים מבטון מזוין ,בדומה ליתר החלקים של בניינים אלה ,והם כוללים מהלכי מדרגות ומשטחי ביניים טרומים )ראו איור .(2.36מנגד ,בחלק אחר של שיטות הבנייה המתועשות והטרומות שהיה בהן שימוש בשנות ה 60-וה 70-של המאה ה 20-הפירים של חדרי המדרגות בוצעו כפירי בטון מזוין קונבנציונליים יצוקים באתר ] .[12] ,[11למאפיינים מבניים אלה יש כמובן משמעות רבה מבחינת העמידות הסיסמית של בניינים אלה ומבחינת מיגון האוכלוסייה השוהה בהם ,בפני איומים מלחמתיים ישימים שונים. 34 איור :2.36דוגמא של מהלך מדרגות טרום מבטון מזוין ה. פירוט יתר של שיטות בנייה של בנייני מגורים שהיה בהם שימוש בישראל בתקופות שונות, לפני ואחרי הקמת המדינה ,מוצג ב .[9] -פירוט יתר של שיטות בנייה טרומות שהיה בהן שימוש בעבר בישראל מוצג ב.[11] - 2.4.2מאפיינים מבניים של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים לאור העובדה שמרבית בנייני המגורים הקיימים בישראל הינם בניינים קונבנציונליים הכוללים שלד מסגרתי מבטון מזוין עם ספיני קירות בני מסוגים שונים ,כמפורט בסעיף 2.4.1לעיל ,השלב הנוכחי של מחקר זה מתמקד בעיקר בבניינים מסוג זה .המאפיינים הגיאומטריים העיקריים של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים מוצגים בסעיף 2.3לעיל .אלה תלויים בעיקר במספר יחידות הדיור בכל קומה ,שאותן משרת חדר המדרגות ,כמו גם במספר קומות הבניין. כאשר חדר המדרגות משרת 2יחידות דיור בכל קומה ,כמו בבנייני המגורים הטוריים שהיו מקובלים מאוד בישראל בעבר ,המערכת המבנית של חדרי המדרגות של בניינים נמוכים ושל בניינים רגילים בני מספר קומות מוגבל )עד 5קומות( הינה מערכת מבנית מרחבית מסגרתית .מערכת מבנית זו כוללת לרוב 4עמודים לכל הפחות וקורות אופקיות המחברות ביניהם במפלסי הקומות השונות של הבניין הנדון .בנוסף לאלה כוללת המערכת המבנית של חדרי המדרגות גם טבלות בטון מזוין אופקיות במפלסי תקרות הבניין )למעשה טבלות אלה מהוות לרוב חלק אינטגראלי של תקרות הבניין( ובמשטחי ביניים שבין הקומות ,כמודגם באיור 2.37ו.2.39 - בנוסף לרכיבים המבניים הנ"ל ,כוללים חדרי מדרגות אלה גרמי מדרגות המקשרים בין הקומות השונות של הבניינים האלה ) 2גרמי מדרגות לכל קומה( ,וכן גם קירות בני ,העשויים לרוב מבלוקי בטון חלולים בעובי 20ס"מ .רק במיעוט של בניינים מסוג זה ,כמפורט בסעיף 2.4.1לעיל ,כמו גם בבניינים גבוהים ובניינים רבי קומות ,כמפורט בסעיף 2.3לעיל ,משולבים חדרי מדרגות הכוללים קירות מבטון מזוין )לרוב בעובי מוגבל של 15-20ס"מ(. מן הראוי לציין שקירות הבני המשולבים במסגרות הבטון מזוין של חדרי המדרגות ,כמו גם במסגרות אחרות המהוות חלק מהמערכת המבנית השלמה של הבניינים הנדונים ,משפיעים מאוד על קשיחותם של הבניינים הנדונים ועל התנגדותם לעומסים אופקיים ] .[16] ,[15כמובן שבאותם מקרים שבהם חדרי המדרגות ו/או חלקים אחרים של שלד הבניין כוללים קירות הקשחה מבטון מזוין ,יש לכך השפעה מהותית על קשיחות הבניינים הנדונים ועל התנגדותם לעומסים אופקיים 35 )עומסים סיסמיים ,עומסי הדף וכו'( ,ויש להתחשב בכך כאשר בוחנים את הצורך ואת האפשרויות לחיזוק/שדרוג סיסמי ומיגוני של בניינים אלה. מבחינה מבנית קיימים מספר סוגים של גרמי מדרגות המקובלים בבנייני מגורים מהסוג הנדון, כדלהלן: א .מהלכי מדרגות המהווים טבלת בטון מזוין מקשית משופעת יצוקה באתר ומחוברת באופן מונוליתי למשטחי הביניים ולתקרות הבניין ,כמודגם בתרשים שבאיור 2.37ובצילום שבאיור .2.38על גבי מהלכי המדרגות המשופעים הנ"ל נוצקות המדרגות עצמן ,אותן ניתן לראות בצילום שבאיור .2.38דוגמה נוספת למהלכי מדרגות מסוג זה מוצגת באיור 2.26לעיל .מהלכי המדרגות מסוג זה ,ביחד עם משטחי הביניים והמשטחים האופקיים שבמפלסי תקרות הבניין, יוצרים למעשה מערכת מבנית מרחבית – מבנה קמט ,שיש לו קשיחות אופקית בלתי מבוטלת. איור :2.37מערכת מבנית של חדר מדרגות המשרת 2יחידות דיור בכל קומה הכוללת טבלות בטון מזוין מקשיות משופעות המחוברות באופן מונוליתי למשטחי הביניים ולתקרות הבניין איור :2.38מראה כללי של מהלכי מדרגות משופעים מהסוג המוצג באיור 2.37 36 כפי שניתן להתרשם תוך עיון באיור 2.37משטחי הביניים של חדרי מדרגות מסוג זה גורמים לכך שהעמודים המשמשים לתמיכתם הינם עמודים קצרים .גובהם החופשי הוא מחצית הגובה של מרבית העמודים בקומות הבניין ,אם לא של כולם ,לרבות יתר העמודים של חדר המדרגות. אם הדבר לא נלקח בחשבון בעת התכן והביצוע של הבניינים הנדונים ,עלול הדבר לגרום לכשל גזירה פריך של עמודים אלה בעת רעידת אדמה ,לפני מיצוי תסבולת הכפיפה שלהם .הדבר עלול לפגוע בתפקוד חדר המדרגות כנתיב מילוט מהבניין בעת התרחשות רעידת אדמה ולאחריה. התייחסות נוספת לנזקים שעלולים להיגרם בעת רעידת אדמה חזקה לרכיבים המבניים השונים של חדרי מדרגות מהסוג הנדון ,לרבות עמודיהם הקצרים ,מוצגת בפרק 3להלן .מכיוון שבנייני המגורים הקיימים בהם עוסק מחקר זה נבנו בתקופות שבהן טרם הייתה קיימת בישראל מודעות לרעידות אדמה ,סביר להניח שבעיה זו קיימת במרבית חדרי המדרגות מסוג זה. בנוסף לנקודת תורפה זאת יש לציין שהטבלות המשופעות של מהלכי המדרגות ,המחוברות באופן מונוליתי לתקרות הבניין ולמשטחי הביניים של חדרי המדרגות ,מגדילות באופן משמעותי את הקשיחות האופקית של חדרי המדרגות ומגבילות את התזוזות הבין קומתיות בין קומות הבניין ,בעת פעולת עומסים אופקיים על הבניין ,זאת הודות לקשיחותן הצירית הגדולה של טבלות משופעות אלה ,כפי שניתן להתרשם מהסכימה המבנית של חדרי מדרגות מסוג זה ,המוצגת באיור .2.37יחד עם זאת יש לציין שבמקרים רבים מהנדסי מבנים מתעלמים מקיומם של רכיבים מבניים אלה בחישובי היציבות שהם עורכים ואינם לוקחים בחשבון את השפעתן על המערכות המבניות ועל מערכות ההקשחה של הבניינים המתוכנים על ידם .הם נוהגים לעתים להתייחס רק לעמודים ולקורות האופקיות שבמפלסי הקומות השונות ,כלומר מתייחסים לחדר המדרגות כאל מערכת מבנית מסגרתית ,הדומה ליתר המסגרות במערכת המבנית של הבניין המתוכנן .את מהלכי המדרגות ואת משטחי הביניים הם נוהגים לתכנן בנפרד ,תוך התחשבות בעומסי הכבידה בלבד ,ולא כחלק ממערכת מבנית מרחבית מסגרתית כמתואר לעיל .התעלמות מרכיבים מבניים הנ"ל של חדרי מדרגות במהלך התכן עלולה לגרום מצד אחד להגדלת העומסים הסיסמיים הפועלים על הבניין כולו ,מכיוון שקשיחותו האופקית הכוללת הינה בפועל גדולה יותר מההנחות הפשטניות שבבסיס התכן ,ומצד שני לגרום להגדלת ההטרחות ברכיבים המבניים השונים של חדרי המדרגות ,מכיוון שהקשיחות היחסית בפועל של חדרי המדרגות ,בהשוואה לקשיחות יתר חלקי הבניין ,הינה גבוהה .אם הנתונים המבניים האמיתיים של כל רכיבי המערכת המבנית ,לרבות כל הרכיבים המוזכרים לעיל של חדרי המדרגות ,לא נלקחים בחשבון בזמן התכן של הבניין ,עלולים רכיבים מבניים שונים של חדר המדרגות ,כגון עמודים ,טבלות משופעות של מהלכי מדרגות ומשטחי ביניים ,להיכשל בעת רעידת אדמה ,בגלל חוזק מוגבל ו/או בגלל פרטי זיון בלתי מתאימים שאינם מבטיחים התנהגות משיכה של רכיבים מבניים אלה ] .[18] ,[17התייחסות נוספת לסוגיות אלה ,לרבות הדגמת נזקים שנגרמו לרכיבים מבניים של חדרי מדרגות בעת התרחשות רעידות אדמה מוצגת בפרקים 3ו 5 -להלן. ב. מדרגות זיזיות בדלות מבטון מזוין בעלי חתך משולשי או טרפזי ,הרתומות בקורות משופעות המחברות בין מפלסי התקרות ומפלסים של משטחי הביניים ,כמודגם בתרשים שבאיור 2.39 ובצילום באיור .2.40מדרגות זיזיות בדלות יכולות להיות רתומות גם בקירות בטון מזוין של חדרי מדרגות )אם חדרי המדרגות כוללים קירות בטון מזוין(. 37 איור :2.39מערכת מבנית של חדר מדרגות המשרת 2יחידות דיור בכל קומה הכוללת מדרגות זיזיות בדלות מבטון מזוין הרתומות לקורות בטון מזוין משופעות איור :2.40מבט מהצד על מדרגות זיזיות בדלות מבטון מזוין הרתומות בקורה משופעת שתחומי קיר המעטפת של חדר המדרגות או בקיר בטון מסוין של חדר המדרגות מן הראוי לציין שגם בחדרי מדרגות הכוללים מדרגות זיזיות בדלות הרתומות לקורות משופעות ,כמודגם באיור ,2.39קיימות נקודות התורפה המבניות השונות המתוארות בפסקה א' שלעיל .בנוסף לנקודות תורפה אלה הקורות המשופעות בהן רתומות המדרגות הזיזיות הבדלות )קורות bs2באיור ,(2.39כמו גם הקורות האופקיות אליהן מתחברות הקורות המשופעות הנ"ל )קורות bs1ו bs3 -באיור (2.39מוטרחות בנוסף להטרחות אחרות )מומנטי כפיפה ,כוחות גזירה וכוחות ציריים( גם במומנטי פיתול ,בגלל עומסי הכבידה הפועלים על המדרגות הזיזיות הבדלות .הדבר מחמיר כמובן ,את מצב ההטרחה של רכיבים מבניים אלה. 38 בנוסף לכך ,מידת הבטיחות של מדרגות זיזיות אלה בעת פעולת עומסי הדף על הבניין אינה ברורה ומחייבת בחינה יסודית ,לפני שתתקבל החלטה שניתן להשתמש בחדרי מדרגות מסוג זה כמתחמים מוגנים .התייחסות נוספת לסוגיה זו ,מבחינת אפשרויות והתנאים הנדרשים לכך שחדרי מדרגות הכוללים מדרגות מסוג זה ישמשו כמתחמים מוגנים ,מוצגת בפרק 3להלן. ג. מן הראוי לציין שבבנייני מגורים מהסוגים הנדונים ,הכוללים שלד מסגרתי מבטון מזויין עם קירות ומחיצות בני ,הבנויים בשיטות בנייה קונבנציונליות כמתואר בסעיף 2.4.1לעיל ,קיימים לעתים מהלכי מדרגות משופעים טרומים מהסוג המוצג באיור .2.36המערכת המבנית של חדרי מדרגות בבנייני מגורים רגילים בני מספר קומות מוגבל )עד 5קומות( דומה לזו המתוארת בפסקה א' לעיל ומוצגת באיור 2.37לעיל .ההבדל העיקרי בין 2סוגי חדרי המדרגות הנדונים הוא שהטבלות המשופעות של מהלכי המדרגות אינן מחוברות באופן מונוליתי אל משטחי הביניים ולתקרות הבניין ,אלא נשענות באופן חופשי על שפותיהם .הדבר מקטין במידה מסוימת את הקשיחות הכוללת של חדרי המדרגות הכוללים מהלכי מדרגות טרומים מהסוג הנדון .כמו כן ,הדבר מקטין במרבית המקרים את תסבולת הכפיפה והגזירה של מהלכי המדרגות הנדונים .הדבר פוגם כמובן ברמת המיגון הבסיסית של חדרי מדרגות מהסוג הנדון. מן הראוי להזכיר בהקשר זה ,שתקנות ההתגוננות האזרחית הישימות לבניינים גבוהים ובניינים רבי קומות ,שהיו בתוקף במועד בנייתם של בנייני המגורים נשוא מחקר זה ],[2] ,[1 קרי בנייני מגורים שנבנו לפני כניסה לתוקף של תקנות פיקוד העורף המחייבות לכלול מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( בבנייני מגורים ,אפשרו שימוש במהלכי מדרגות טרומים בחדרי מדרגות מחוזקים ו/או ביטחוניים ,בתנאי שהם חוברו אל התקרות ואל משטחי הביניים של חדרי המדרגות באמצעי חיבור מתאימים שאמורים להבטיח מצד אחד אי הינתקות מהלכי המדרגות הטרומים הנדונים מהסמכים שלהם ומצד שני להבטיח יכולת של קבלת עומסים אנכיים בשני הכוונים ,הן כלפי מטה והן כלפי מעלה, במהלכי המדרגות הנדונים ובסמכים שלהם .דרישות מיוחדות אלה מהוות כמובן שיפור משמעותי של המערכת המבנית הנדונה ,בהשוואה למצב בחדרי מדרגות הכוללים מהלכי מדרגות טרומים מהסוג הרגיל המשולבים בבנייני קומות רגילים בני מספר קומות מוגבל )עד 5 קומות( ,כמפורט לעיל. ד .מהלכי מדרגות הכוללים קורה אלכסונית מרכזית ,עליה נשענות טבלות דו זיזיות של מדרכי המדרגות ,כמודגם בצילום שבאיור .2.41מדרכי המדרגות בחדרי ממדרגות מהסוג הנדון אינם קשורים לקירות חדרי המדרגות .הקורות האלכסוניות עליהן מונחים מדרכי המדרגות הנדונים נשענות על שפות משטחי הביניים ושפות התקרות של הבניינים הנדונים .הקורות הנדונות הינן לרוב קורות בטון מזוין יצוקות באתר המחוברות באופן מונוליתי למשטחי הביניים ולתקרות הבניינים הנדונים .במקרים רבים מדובר בקורות רחבות יחסית ) 40-50ס"מ( ,במטרה להקטין את הבליטות הזיזיות של מדרכי המדרגות הנדונים ,שהם לרוב בעובי מוגבל של כ 8-10 -ס"מ, כפי שניתן לראות בצילום שבאיור .2.41במרבית המקרים מדרכים אלה הינם טרומים. 39 איור :2.41מהלך מדרגות הכולל קורה מרכזית אלכסונית עליה נשענים משטחי הדריכה של המדרגות מן הראוי לציין שהעמידות המיגונית הבסיסית של חדרי מדרגות הכוללים מהלכי מדרגות מהסוג הנדון הינה מוגבלת במידה רבה בהשוואה למהלכי מדרגות מהסוג המוצג בפסקה א' לעיל .הדבר מצמצם במידה רבה את הפוטנציאל הבסיסי של חדרי מדרגות קיימים הכוללים מהלכי מדרגות מהסוג הנ"ל להפוך למתחמים מוגנים .התייחסות נוספת לסוגיה זו ,מבחינת אפשרויות והתנאים הנדרשים לכך שחדרי מדרגות הכוללים מדרגות מסוג זה ישמשו כמתחמים מוגנים ,מוצגת בפרק 3להלן. ה .מהלכי מדרגות הכוללים 2קורות אלכסוניות מקבילות עליהן נשענות טבלות של מדרכי המדרגות ,כמודגם בצילום שבאיור .2.42מדרכי המדרגות בחדרי ממדרגות מהסוג הנדון אינם קשורים לקירות חדרי המדרגות .הקורות האלכסוניות עליהן מונחים מדרכי המדרגות הנדונים נשענות על שפות משטחי הביניים ושפות התקרות של הבניינים הנדונים .הקורות הנדונות הינן לרוב קורות בטון מזוין יצוקות באתר ,המחוברות באופן מונוליתי למשטחי הביניים ולתקרות הבניינים הנדונים .מדרכי המדרגות הנדונים ,הינם לרוב בעובי מוגבל של כ 8-10 -ס"מ ,כפי שניתן להתרשם מהצילום שבאיור .2.42במרבית המקרים מדרכים אלה הינם טרומים. בדומה למתואר בפסקה ד' לעיל ,העמידות המיגונית הבסיסית של חדרי מדרגות הכוללים מהלכי מדרגות מהסוג הנדון הינה מוגבלת במידה רבה בהשוואה למהלכי מדרגות מהסוג המוצג בפסקה א' לעיל .הדבר מצמצם במידה רבה את הפוטנציאל הבסיסי של חדרי מדרגות קיימים הכוללים מהלכי מדרגות מהסוג הנ"ל להפוך למתחמים מוגנים .התייחסות נוספת לסוגיה זו ,מבחינת אפשרויות והתנאים הנדרשים לכך שחדרי מדרגות הכוללים מדרגות מסוג זה ישמשו כמתחמים מוגנים ,מוצגת בפרק 3להלן. 40 איור :2.42מהלך מדרגות הכולל 2קורות בטון מזוין אלכסוניות עליהו נשענים משטחי הדריכה של המדרגות ו. מהלכי מדרגות מהסוגים המתוארים בפסקאות א' – ה' לעיל קיימים לא רק בחדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה ,אשר כוללים 2מהלכי מדרגות בין קומות סמוכות של הבניינים נדונים ,כמודגם באיורים 2.37ו ,2.39 -אלא גם בחדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה ,הכוללים 3מהלכי מדרגות בין קומות סמוכות של הבניינים הנדונים ,כמודגם באיור .2.28השוני הגיאומטרי בין שני הסוגים של חדרי מדרגות אלה אינו משנה באופן מהותי את המאפיינים המבניים הבסיסיים של חדרי מדרגות אלה בהשוואה לחדרי מדרגות הכוללים 2מהלכי מדרגות בין קומות סמוכות של הבניין ,כולל יתרונות ונקודות תורפה של הסוגים השונים של מהלכי המדרגות המתוארים בפסקאות א' – ה' לעיל. ז. מהלכי מדרגות מהסוגים הנדונים קיימים גם בחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים המשרתים 4יחידות דיור בכל קומה )ואף יותר( .חדר מדרגות מסוג זה ,בעל מאפיינים גיאומטריים אופייניים למרבית בנייני המגורים הקיימים מהסוגים הנבחנים במסגרת השלב הנוכחי של מחקר זה ,מתואר באיור .2.32ההבדל המהותי בין חדרי מדרגות אלה לחדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה ,מהסוגים המתוארים לעיל ,הינו בכך שחדרי מדרגות אלה כוללים מהלך מדרגות יחיד המקשר בין קומות סמוכות של הבניינים הנדונים. כתוצאה מכך ,לא קיימים בחדרי מדרגות אלה משטחי ביניים .לכן לא נוצרת בהם בעיה של עמודים קצרים ,כמתואר בפסקה א' לעיל .מבחינה זו חדרי מדרגות אלה הינם פחות בעיתיים מאשר חדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה .הסוגים המקובלים של גרמי מדרגות בחדרי מדרגות מסוג זה הינם זהים לאלה המתוארים בפסקאות א' – ה' לעיל. 2.4.3מאפיינים של קירות חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים במרבית בנייני המגורים הקיימים בישראל ,בני מספר קומות מוגבל )עד 5קומות( ,אשר נבנו בין מחצית השנייה של שנות ה 40-לתחילת שנות ה 90-של המאה ה ,20-חדרי המדרגות המשולבים בהם 41 כוללים ספיני קירות בני המשולבים במערכת מסגרתית מבטון מזוין ,כמפורט בסעיף 2.4.2לעיל. ספיני קירות בני אלה בנויים לרוב מבלוקי בטון חלולים בעובי 20ס"מ .רק במיעוט של בנייני המגורים מהסוג הנדון יש חדרי מדרגות הכוללים קירות בטון מזוין .קירות אלה הינם בדרך כלל בעובי מוגבל של 15-20ס"מ. בניגוד לבנייני מגורים בעלי מספר קומות מוגבל ,כמפורט לעיל ,בבנייני מגורים גבוהים )בניינים בני 6-10קומות( ובבנייני מגורים רבי קומות )בניינים בני 11או יותר קומות( שנבנו החל ממחצית שנות ה 60-של המאה ה ,20-חדרי המדרגות כוללים בדרך כלל קירות מבטון מזוין ,לרוב בעובי מוגבל של 15-20ס"מ )בחדרי מדרגות מחוזקים( או 20-30ס"מ )בחדרי מדרגות ביטחוניים( ,כמצוין לעיל. קירות אלה מבטון מזוין מכילים שתי רשתות זיון ,לרוב בעלות מנות זיון מוגבלות בלבד ,אשר נקבעו בדרך כלל בהסתמך על דרישות מזעריות של תקנות ההתגוננות האזרחית ] [2] ,[1והתקנים הישימים ,שהיו בתוקף במועד התכנון של הבניינים הנדונים. כפי שצוין לעיל ,לקירות הבני )או לקירות מבטון מזוין( של חדרי המדרגות יש השפעה ממשית על קשיחות בנייני המגורים ,על תסבולתם האופקית ועל אופי ההטרחה של הרכיבים המבניים השונים של בניינים אלה ,לרבות הרכיבים המבניים של חדרי המדרגות המשולבים בהם .קיומם עשוי להשפיע גם על חומרת הנזקים המבניים שעלולים להיווצר בעת רעידת אדמה חזקה או בעת התרחשות של פיצוץ בקרבת הבניין ,ברכיבים המבניים השונים של חדרי המדרגות ושל יתר חלקי הבניינים הנדונים. ברור שהעמידות המיגונית המקומית של קירות הבני של חדרי המדרגות )עמידות בעומסי הדף ויכולת עצירת רסיסים( הינה מוגבלת ,בהשוואה לעמידות המיגונית של קירות בטון מזוין בעלי מאפיינים מבניים המוזכרים לעיל .מן הראוי לציין בהקשר זה שגם העמידות המיגונית של הקירות מבטון מזוין של חדרי מדרגות הקיימים בבניינים מהסוג הנדון ,המוזכרים לעיל ,הינה פחותה מזו של קירות המרחבים המוגנים )ממ"דים או ממ"קים( המתוכנים והמבוצעים על פי תקנות עדכניות של פיקוד העורף ] .[5] ,[3לכן ,אם רוצים להפוך חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים למתחמים מוגנים המיועדים לספק מענה מיגוני ברמה סבירה ,אם כי אולי פחותה מזו של המרחבים המוגנים )ממ"דים או ממ"קים( המתוכנים והמבוצעים על פי תקנות עדכניות של פיקוד העורף ] ,[5] ,[3יש צורך לשדרג את העמידות המיגונית של קירות חדרי המדרגות ,בודאי את העמידות של קירות הבני ואולי גם של הקירות מבטון מזוין בעלי מאפיינים מבניים המוזכרים לעיל ,ביחד עם פעולות נוספות המפורטות בפרקים 3ו 4 -להלן. לתצורה הגיאומטרית של חדרי המדרגות ,כמפורט בסעיף 2.3לעיל ,יש כמובן השפעה רבה על המאפיינים המבניים של קירות חדרי המדרגות בבנייני מגורים קיימים .הדבר נכון הן עבור קירות בני והן עבור קירות בטון מזוין מהסוג המאוזכר לעיל .הדבר משפיע כמובן על הקשיחות ועל התסבולת הכוללת של חדרי המדרגות הנדונים ,כמצוין לעיל ,ובכך גם על העמידות הסיסמית והמיגונית הכוללת של חדרי המדרגות ושל בנייני המגורים בהם הם משולבים. בהקשרים אלה יש לציין במיוחד את ההבדלים הניכרים בקשיחות ובחוזק של חדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה ,הכוללים 2מהלכי מדרגות בין קומות סמוכות )ראו איור 2.25 לעיל( ,כמו גם חדרי מדרגות המשרתים 4יחידות דיור בכל קומה )ראו איור 2.32לעיל( ,בשני כוונים ניצבים זה לזה .הבדלים אלה בקשיחות ובחוזק חדרי המדרגות הנדונים נובעים בעיקר מאורכים שונים במידה מהותית של קירות חדרי המדרגות הנדונים בשני כיוונים ניצבים זה לזה .יחד עם זאת יש לציין שגם כאשר מדובר על חדר מדרגות בעל אותם נתונים גיאומטריים וחומריים בסיסיים, 42 עדיין יתכנו הבדלים משמעותיים בין הקשיחות והחוזק של חדרי המדרגות ,בתלות במיקום דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של הבניין .הדבר נכון הן לגבי חדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה והן לגבי חדרי מדרגות המשרתים 4יחידות דיור בכל קומה .באיור 2.43מודגמות שתי אפשרויות עקרוניות שונות של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בחדרי מדרגות המשרתים 2 יחידות דיור בכל קומה ,וכן גם שתי אפשרויות עקרוניות שונות של מיקומי דלתות כניסה לדירות בחדרי מדרגות המשרתים 4יחידות דיור בכל קומה. Y X איור :2.43אפשרויות שונות של מיקומי דלתות כניסה לדירות בחדרי מדרגות המשרתים 2ו4 - יחידות דיור בכל קומה מעיון באיור 2.43ניתן לקבוע שכאשר דלתות הכניסה לשתי דירות סמוכות בקומה הינן צמודות זו לזו )קונפיגורציות ב' באיור ,(2.43הן בחדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה ובמיוחד בחדרי מדרגות המשרתים 4יחידות דיור בכל קומה ,אזי הקשיחות והתסבולת האופקית של חדרי המדרגות הנדונים בכוון ) Xהכיוון הרוחבי של חדרי המדרגות הנדונים( הינן פחותות במידה ניכרת מהקשיחות והתסבולת האופקית שלהם בכוון ) Yהכוון האורכי של חדרי המדרגות הנדונים( .במצב זה הקשיחות והתסבולת האופקית של חדרי המדרגות הנדונים הינן מוגבלות למדי .לכן קונפיגורציות א' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של בנייני המגורים הנדונים, המוצגות באיור ,2.43הינן עדיפות מבחינה מבנית ומיגונית גם יחד .יחד עם זאת יש להבין שקונפיגורציות א' המתוארות באיור 2.43הינן פחות קשיחות ובעלות תסבולת פחותה מקונפיגורציות ב' בכוון Yשל פעולת עומסים אופקיים .בנוסף לכך ,בקונפיגורציות א' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של בנייני מגורים קיימים ,ההבדלים בין הקשיחות והתסבולת של חדרי המדרגות בשני הכוונים X ,ו ,Y -הינם מצומצמים במידה ניכרת מאלה של קונפיגורציות ב' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של בנייני המגורים הקיימים הנדונים. 43 לצורך בחינה של מידת ההשפעה של הקונפיגורציות השונות ,של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של בנייני מגורים קיימים ,על הקשיחות והחוזק של חדרי מדרגות מהסוגים הנדונים ,נערכו במסגרת השלב הנוכחי של המחקר בחינות אנליטיות ראשוניות בנדון .בחינות אלה התייחסו לא רק למיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של בנייני המגורים הנדונים, אלא גם למידת ההשפעה של סוג הקירות בחדרי המדרגות הנדונים )קירות בטון מזוין בעובי 15 ס"מ מבטון ב 20-מול קירות בני מבלוקי בטון חלולים בעובי 20ס"מ( .ממצאים מתומצתים של בדיקות אנליטיות אלה מוצגים להלן. באיור 2.44מוצגות לדוגמה הקשיחויות הקומתיות היחסיות של חדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה בבניין מגורים טורי אופייני בן 5קומות ,בתלות בחומר הבנייה של קירות חדרי המדרגות ,וקונפיגורציית דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של הבניין ,כמפורט לעיל. המספרים המוצגים באיור זה מציגים את מידת ההגדלה היחסית של קשיחות חדרי המדרגות מהסוגים הנדונים בשני כווני פעולה של העומסים האופקיים )כוון – Xכוון רוחבי וכוון – Yכוון אורכי( ובשתי הקונפיגורציות של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של בנייני המגורים הנדונים ,כאשר הקירות של חדרי המדרגות הנ"ל הינם מבטון מזוין כמצוין לעיל, בהשוואה לקירות בני מבלוקי בטון חלולים. מן הראוי לציין שהשוואות אלה מתייחסות לחדרי המדרגות עצמם בלבד ולא למערכת המבנית השלימה של הבניין כולו ,בו הם משולבים .המטרה העיקרית של השוואת אלה הינה לבחון ולהדגים את ההשפעה הרבה שיש לרכיבים מבניים שונים של חדרי מדרגות על קשיחותם ,תסבולתם ואופן התנהגותם החזוי בעת רעידת אדמה .כמובן שעל מנת להסיק מסקנות ממשיות כלשהן בקשר למידת התרומה האפשרית של חדרי מדרגות מסוגים שונים לעמידות אופקית של בנייני קומות בהם הם משולבים ,לרבות עמידותם בעומסים סיסמיים ,יש צורך בהתייחסות כוללת למערכת המבנית השלמה של בניינים אלה ,על כל מרכיביהם ,לרבות חדרי המדרגות המשולבים בהם ,ובכך נדון בפרק 5להלן. איור :2.44מידת ההגדלה היחסית של קשיחות קומתית של חדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה הכוללים קירות בטון מזוין בהשוואה לחדרי מדרגות הכוללים קירות בני באופן דומה למוצג באיור ,2.44באיור 2.45מוצגות לדוגמא הקשיחויות הקומתיות היחסיות של חדרי מדרגות המשרתים 4יחידות דיור בכל קומה בבניין מגורים ריבועי אופייני בן 5קומות, 44 בתלות בחומר הבנייה של קירות חדרי המדרגות וקונפיגורציית דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של הבניין ,כמפורט לעיל. איור :2.45מידת ההגדלה היחסית של קשיחות קומתית של חדרי מדרגות המשרתים 4יחידות דיור בכל קומה הכוללים קירות בטון מזוין בהשוואה לחדרי מדרגות הכוללים קירות בני מהאיורים 2.44ו 2.45 -ניתן להתרשם שההגדלה היחסית של הקשיחות הקומתית של חדרי מדרגות הכוללים קירות בטון מזוין מהסוג המתואר לעיל ,בהשוואה לקירות בני מבלוקי בטון חלולים נעה בין כ 11% -עד כ 150% -בקירוב ,בתלות בסוג חדר המדרגות ,בקונפיגורציית דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של הבניינים הנדונים ובכוון הנבדק של פעולת העומסים האופקיים. באיור 2.46מוצגות הקשיחויות הקומתיות היחסיות המנורמלות בין קונפיגורציה א' לבין קונפיגורציה ב' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות שונות של חדרי מדרגות המשרתים 2 יחידות דיור בכל קומה ,הן עבור חדרי מדרגות הכוללים קירות בני מבלוקי בטון חלולים והן עבור קירות בטון מזוין ,בעלי מאפיינים מבניים כמפורט לעיל .המספרים המוצגים באיור 2.46מציגים את מידת ההגדלה היחסית של קשיחות חדרי המדרגות בעלי קונפיגורציה א' בהשוואה לקונפיגורציה ב' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של הבניין ,עבור שני סוגי קירות חדרי המדרגות הנ"ל )קירות בני מבלוקי בטון חלולים בעובי 20ס"מ וקירות בטון מזוין בעובי 15ס"מ( .מעיון באיור 2.46ניתן להתרשם שההגדלה היחסית של הקשיחות הקומתית של חדרי מדרגות בעלי קונפיגורציה א' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של חדרי מדרגות מהסוג הנדון ,בהשוואה לקונפיגורציה ב' של מיקומי הדלתות הנ"ל ,נעה בין כ 5% -עד לכ- ,163%בתלות במפלס הקומה הנבדקת ,בסוג חומר הבנייה של קירות חדרי המדרגות הנדונים ובכיוון הפעולה של העומסים האופקיים על חדרי מדרגות אלה. באיור 2.47מוצגות הקשיחויות הקומתיות היחסיות המנורמלות בין קונפיגורציה א' לבין קונפיגורציה ב' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות שונות של חדרי מדרגות המשרתים 4 יחידות דיור בכל קומה ,הן עבור חדרי מדרגות הכוללים קירות בני מבלוקי בטון חלולים והן עבור קירות בטון מזוין ,בעלי מאפיינים מבניים כמפורט לעיל .המספרים המוצגים באיור 2.47מציגים את מידת ההגדלה היחסית של קשיחות חדרי המדרגות בעלי קונפיגורציה א' בהשוואה 45 לקונפיגורציה ב' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של הבניין ,עבור שני סוגי קירות חדרי המדרגות הנ"ל )קירות בני מבלוקי בטון חלולים בעובי 20ס"מ וקירות בטון מזוין בעובי 15ס"מ( .מעיון באיור 2.47ניתן להתרשם שההגדלה היחסית של הקשיחות הקומתית של חדרי מדרגות בעלי קונפיגורציה א' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות של חדרי מדרגות מהסוג הנדון ,בהשוואה לקונפיגורציה ב' של מיקומי הדלתות הנ"ל ,נעה בין כ 3% -עד לכ- ,159%בתלות במפלס הקומה הנבדקת ,בסוג חומר הבנייה של קירות חדרי המדרגות הנדונים ובכוון הפעולה של העומסים האופקיים על חדרי מדרגות אלה. איור :2.46קשיחויות קומתיות יחסיות מנורמלות בין קונפיגורציה א' ו -ב' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות שונות של חדרי מדרגות המשרתים 2יחידות דיור בכל קומה איור :2.47קשיחויות קומתיות יחסיות מנורמלות בין קונפיגורציה א' ו -ב' של מיקומי דלתות הכניסה לדירות בקומות שונות של חדרי מדרגות המשרתים 4יחידות דיור בכל קומה 46 לאור הממצאים וההבנות המוצגים לעיל ,יש מקום לשקול במסגרת התכנון של שדרוג סיסמי ומיגוני של בנייני מגורים קיימים שבהם דלתות הכניסה לדירות בקומות השונות ממוקמות על פי קונפיגורציה ב' המתוארת באיור ,2.43לשנות את מיקומי דלתות הכניסה לדירות למתכונת של קונפיגורציה א' המתוארת לעיל ,כמובן אם הדבר אפשרי מבחינת התכנון הכללי של יחידות הדיור הקיימות בבניינים הנדונים. 47 פרק - 3דרישות בסיסיות לגבי מתחמים מוגנים בחדרי מדרגות 3.1כללי בפרק זה מוצגות הדרישות הבסיסיות לגבי חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים מהסוגים המתוארים בפרק 2לעיל ,שיש כוונה להפוך אותם למתחמים מוגנים עבור האוכלוסייה האזרחית המאכלסת בניינים אלה .דרישות בסיסיות אלה הינן דרישות מיגוניות ,גיאומטריות ומבניות עקרוניות .מטרתן להבטיח מיגון סביר בפני איומים מלחמתיים ישימים ,אם כי במקרים רבים ברמה פחותה במידה זו או אחרת מהמיגון המובטח באמצעות מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( ,לדיירים של בנייני מגורים קיימים שאינם כוללים מרחבים מוגנים כאלה ,ובמקביל לכך גם לשפר את העמידות הסיסמית של בנייני המגורים הקיימים הנדונים. כפי שצוין לעיל ,במקרים רבים רמת המיגון שניתן לספק באמצעים פשוטים וזולים יחסית במתחמים המוגנים בחדרי המדרגות המשודרגים והעמידות הסיסמית של בנייני המגורים הקיימים הכוללים מתחמים מוגנים כאלה ,הינן פחותות מרמת המיגון המובטחת במרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( תקניים ומהעמידות הסיסמית של בנייני קומות חדשים המתוכנים ומבוצעים על פי דרישות התקנים העדכניים ].[19 בכל מקרה ,התכן והביצוע של החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי של בנייני מגורים קיימים, באמצעות הפיכת חדרי המדרגות שלהם למתחמים מוגנים ,צריכים להתבסס על מידע אמין די הצורך בכל הקשור לנתונים הגיאומטריים והמבניים של הבניין הקיים ,על מכלול רכיביו ,כולל רכיביו המבניים ,לרבות מערכת הביסוס הקיימת של הבניין הנדון בכלל ושל חדר המדרגות הנדון בפרט .מכיוון שבמרבית המקרים לא ניתן לאתר תכניות ביצוע ובמיוחד תכניות השלד של בנייני המגורים הישנים שנבנו לפני עשרות שנים ,אלא ניתן לכל היותר לאתר תכניות הבקשה לקבלת היתר לבנייתם ,וגם זאת לא בכל המקרים ,יש צורך בשלב הראשון של בחינת האפשרויות לחיזוק/שדרוג סיסמי ומיגוני של בנייני מגורים קיימים בפעולות אבחון נתוניהם הגיאומטריים והמבניים ,כולל אבחון מצבו הפיזי של הבניין .פעולות אלה צריכות לכלול מדידות גיאומטריות לצורך שחזור הנתונים הגיאומטריים של הבניין על כל חלקיו ,ובמיוחד הנתונים הגיאומטריים של חדרי המדרגות הקיימים בבניין ,כמו גם בדיקות ויזואליות ובדיקות לא הורסות ו/או פולשניות, לצורך אבחון נתוני השלד של הבניין ,על פי כללים המפורטים ב .[22] -ללא עריכת בדיקות ואבחונים אלה בהיקף מספק ,לא ניתן לתכן באופן אמין את השדרוג/החיזוק הסיסמי והמיגוני של בנייני מגורים קיימים אלה. מן הראוי לציין בהקשרים אלה ,שבמקרים שבהם שדרוג/חיזוק סיסמי ומיגוני של בבנייני מגורים קיימים ,לרבות חדרי מדרגות המשולבים בהם ,מתבצע בהסתמך על תוכנית מתאר ארצית תמ"א ,38השדרוג/החיזוק הסיסמי והמיגוני של חדרי המדרגות ושל הבניינים הקיימים בהם הם משולבים צריכים להתבצע על פי הדרישות הישימות בנדון במפורטות בת"י ) [19] 413מבחינת העמידות בעומסים האופקיים החזויים לפעול על בניינים אלה ומבחינת המגבלות בקשר לתזוזות האופקיות שלהם( ובתקנות ההתגוננות האזרחית הישימות ] ,[5] ,[3מהיבטים מיגוניים. 3.2דרישות מיגון בסיסיות המתחמים המוגנים שבחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים שאינם כוללים מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( אמורים לספק מיגון ברמה סבירה בפני 48 איומים מלחמתיים ישימים לדיירי בניינים אלה .מטבע הדברים לא ניתן לפרט בדו"ח זה באופן מפורש את האיומים הנ"ל ואת קריטריוני המיגון הישימים שנקבעו בנדון על ידי שלטונות פקע"ר. נתונים אלה אינם נחלת הכלל גם בהקשר לתכן וביצוע בניינים חדשים .על מנת להנחות לגבי התכן של מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( ומרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( ,מבלי לפרט את קריטריוני האיום והמיגון ,הוכנו מפרטים מרשמיים הכלולים בתקנות ההתגוננות האזרחית הישימות ] ,[5] ,[3בהן מוצגות דרישות מרשמיות מזעריות ,מנקודות ראות מיגוניות ,בהקשר לשלד המרחבים המוגנים הנדונים ובהקשר לחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים המשולבים בבניינים חדשים ,יחד עם דרישות מרשמיות נוספות בקשר לפתחים ,מסגרות מגן ,מערכות חשמל ותקשורת, מערכות אוורור וסינון וכו' .באופן כללי ניתן לקבוע שקירות חיצוניים של מרחבים מוגנים קומתיים אמורים להיות קירות בטון מזוין מקשיים מבטון ב 30 -בעובי 30ס"מ לפחות ולכלול 2רשתות זיון בעלי לפחות אותם נתונים מזעריים המפורטים במפרטים המוזכרים לעיל .קירות פנימיים של מרחבים מוגנים קומתיים אמורים להיות קירות בטון מזוין מקשיים מבטון ב 30-בעובי 20ס"מ לפחות ולכלול 2רשתות זיון בעלי לפחות אותם נתונים מזעריים המפורטים במפרטים המוזכרים לעיל .על פי תקנות הנ"ל ,תקרה של מרחב מוגן קומתי הממוקם בקומה עליונה של בניין קומות, כמו גם רצפת מרחב מוגן קומתי תחתון בבניין כזה צריכות להיות מבטון מזוין מקשי מבטון ב30- בעובי מזערי של 20ס"מ .תקרות ביניים המפרידות בין מרחבים מוגנים קומתיים הממוקמים זה מעל זה בבנייני קומות צריכות להיות ,על פי דרישות התקנות הנ"ל ,מבטון מזוין מקשי מבטון ב30- בעובי 15ס"מ לפחות .כך הדבר גם לגבי מהלכי מדרגות ומשטחי ביניים בחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים המשולבים בבניינים אלה .התקנות הנדונות מכתיבות גם את הדרישות המזעריות בקשר למנות הזיון ופרטי הזיון המזעריים ברכיבים מבניים אלה של המרחבים המוגנים הקומתיים .עמידה בדרישות מרשמיות מזעריות המוזכרות לעיל תבטיח רמת מיגון ראויה לאנשים המאכלסים את המרחבים המוגנים הקומתיים הנדונים ,מנקודות היבט של תגובה מקומית של רכיבי המרחבים המוגנים הקומתיים במקרה של פיצוץ נשק האיום בקרבתם. בהקשר למרחבים המוגנים הקומתיים )ממ"קים( ,כמו גם מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים(, ניתן לציין ,מבלי לחשוף מידע מסווג ,שדרישות המיגון המזעריות לגביהם נקבעו על ידי שלטונות פקע"ר המוסמכים ,על סמך ניתוח האיומים המלחמתיים העכשוויים הישימים לגביהם ,וביניהם פגיעה קרובה של טילים בליסטיים ארוכי טווח ,כגון אלה שפגעו בערים שונות בישראל בעת מלחמת המפרץ הראשונה וגם איומים עדכניים יותר .טילים בליסטיים אלה יכולים לשאת מאות קילוגרמים של חומרי נפץ ,וגם אמצעי לחימה בלתי קונבנציונליים כמצוין להלן .בנוסף לכל אלה, הדרישות הנ"ל נקבעו גם בהתחשב בסיכונים הכרוכים במימוש אפשרי של האיומים הנ"ל ,מנקודות מבט של פגיעות האנשים הצפויים לשהות במרחבים המוגנים הנדונים בעת חרום ,התלויה ,בין היתר ,במספר האנשים הצפויים להימצא בכל מרחב מוגן בשעת חרום. בין האיומים המלחמתיים שיש צורך להתחשב בהם כלולים גם איומים בלתי קונבנציונליים מסוימים .על מנת לתת מענה מתאים לאיומים אלה ,מסופקים לאזרחי ישראל אמצעי מיגון אישיים )מסכות ב"כ( והמרחבים המוגנים שבהם הם אמורים לתפוס מחסה בשעת חרום צריכים להיות ניתנם לאטימה בשעת חרום ,בפני חדירת חומרי לחימה כימיים וביולוגיים ,ואף לכלול מערכות סינון ואוורור היכולות להבטיח שהייה ממושכת יחסית של אנשים במרחבים המוגנים הנדונים. מכוון שמתחמים מוגנים בחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים מהווים למעשה תחליף למרחבים מוגנים קומתיים ,לכל הפחות מנקודת מבט של מספר האנשים הצפויים לאכלס אותם, 49 יש היגיון הנדסי ומיגוני לשאוף לכך שהעמידות המיגונית של חדרי המדרגות המשודרגים/המחוזקים תהיה דומה לזו של מרחבים מוגנים קומתיים .על מנת לנסות להשיג יעד זה ,יש לבחון את האפשרויות לשדרוג/חיזוק הקירות ,מהלכי המדרגות ,משטחי הביניים ,כמו גם הגגות של חדרי המדרגות הנדונים ,כך שהם יעמדו בדרישות המרשמיות המזעריות המוזכרות לעיל, הישימות לגבי מרחבים מוגנים קומתיים .התייחסות עקרונית נוספת לנושאים אלה מוצגת בפרק 4 להלן .מן הראוי לציין בהקשר זה ,שיש צורך להבטיח לא רק רמת מיגון מקומית ראויה למעטפת חדרי המדרגות המחוזקים/משודרגים -המתחמים המוגנים הנדונים ,אלא גם תגובה כוללת מתאימה של חדרי המדרגות הנ"ל ושל הבניינים הקיימים בהם הם משולבים ,במקרה של חשיפתם לאיומים מלחמתיים ישימים ובעת התרחשות רעידת אדמה. בנוסף לכל אלה ,יש מקום לבחון בכובד ראש את האפשרויות לאטימת חדרי המדרגות/המתחמים המוגנים הנדונים בשעת חרום ,בפני חדירת חומרי לחימה כימיים וביולוגיים ,כמצוין לעיל. מכיוון שלא בכל מקרה ניתן ליישם פתרונות חיזוק/שדרוג של חדרי מדרגות קיימים באמצעות ביצוע קירות בטון מזוין העונים לדרישות המזעריות לגביהם המתאימות עבור מרחבים מוגנים קומתיים ,כמפורט בתקנות ההתגוננות האזרחית הישימות ] ,[5] ,[3אם בגלל מגבלות גיאומטריות המפורטות בסעיף 3.3להלן ,או בגלל מגבלות ביצוע שונות ,או בגלל מגבלות תקצוב קיימות, מאפשר פקע"ר גם ביצוע שיפורי מיגון בבניינים קיימים שאינם כוללים מרחבים מוגנים תקניים. שיפורי מיגון מעין אלה יכולים להבטיח מיגון ברמה מסוימת לאנשים המאכלסים את המתחמים המוגנים הנדונים בשעת חרום ,שהיא רמה משופרת בהשוואה לאזורים בלתי מוגנים של בניינים אלה ,אם כי פחותה במידה בלתי מבוטלת בהשוואה לרמת המיגון המסופקת על ידי המרחבים המוגנים התקניים. מתחמים מוגנים המבוצעים בבניינים קיימים ,כגון בחדרי מדרגות מחוזקים/משודרגים בבנייני מגורים קיימים שאינם כוללים מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( ,אמורים לתת מענה מיגוני למעטפת של איומים מלחמתיים שנקבעה על ידי שלטונות פקע"ר המוסמכים .שדרוג הבנייה הקיימת כרוך בטיפול ברכיבים קיימים תוך מגבלות ואילוצים שונים .לאור זאת ,פתרונות שדרוג מיגוני שונות עלולים להקנות מיגון שאינו ברמה הנדרשת מבנייה מוגנת חדשה על פי תקנות פקע"ר ] .[5] ,[3פיקוד העורף רשאי לקבוע את רמות המיגון הנדרשות במקרה כזה .יחד עם זאת ,במסגרת שלב זה של המחקר אין התייחסות לקריטריון מיגון מוכתב כלשהו ,אלא נבחנות האפשרויות להשיג מיגון מרבי סביר בהתחשב באילוצים השונים. יש לציין ששיפורי המיגון הנבחנים למתחמים מוגנים הנדונים צריכים לתת מענה הן לעומסי הדף והן לרסס שעלולים להיגרם על ידי פיצוץ רש"קי האיום בקרבתם .התייחסות עקרונית לסוגי האיומים הקונבנציונליים הישימים עבור הבנייה האזרחית בישראל מוצגת בדו"ח מחקר שבוצע במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ].[20 על אף האמור לעיל ולצורך שלמות התמונה העכשווית נזכיר כי בשלב הנוכחי שלטונות פקע"ר קבעו מעטפת איומים מלחמתיים ישימה לצרכים של ביצוע שיפורי מיגון בבנייה קיימת בלתי מוגנת כדלהלן: פגיעה קרובה מאוד של רקטות וטילים לטווח קצר ובינוני הנושאים כמות של עד עשרות קילוגרמים בודדות של חומרי נפץ. פגיעה קרובה של טילים לטווח בינוני וארוך הנושאים כמה עשרות קילוגרמים של חומרי נפץ. פגיעה במרחק בינוני של טילים בליסטיים ארוכי טווח הנושאים מאות רבות של קילוגרמים של חומרי נפץ. 50 לקריטריון האיום האחרון המצוין לעיל הינו יש משמעות רבה הן על התגובה המקומית של רכיבי חדר המדרגות והן על התגובה הכוללת של הבניין בו הוא משולב .מנגד ,לשני קריטריוני האיום הראשונים ,יש משמעות בעיקר מבחינת התגובה המקומית של רכיבי מעטפת הבניין ,לרבות קיר חיצוני של חדר מדרגות שאמור לשמש כמתחם מוגן ,הנמצאים בקרבה יתרה למוקדי הפיצוץ הנ"ל, לרבות יכולתם לעצור רסיסים הנוצרים בעת הפיצוץ של רש"קים אלה .בנוסף לכך ,פיצוץ רש"קים אלה בקרבה יתרה לחלקים בלתי מוגנים של בניין קומות קיים ,כגון עמוד בדל בקומת קרקע/קומת עמודים פתוחה של הבניין ,עלול לגרום להרס של עמוד כזה .בתנאים מסוימים עלול הדבר לגרום להתפתחות תהליך של התמוטטות בשרשרת של בניין כזה ,על כל המשתמע מכך .לכן ,יש מקום לבדוק במסגרת בחינת האפשרויות לשדרוג סיסמי ומיגוני של בנייני מגורים קיימים גם סוגיה זו, במטרה לצמצם את הסיכון להתרחשות אירוע קיצוני כזה .התיחסות נוספת לסוגיה זו כלולה בסעיף 3.4.4להלן. קריטריוני האיום הנ"ל ,שנקבעו על ידי שלטונות פקע"ר ,המתייחסים לשדרוג המיגון של בניינים קיימים ,שחלקם מתואר בפרק 4להלן ,הינם מופחתים בהשוואה לקריטריוני האיום ורמת המיגון המובטחת לאנשים השוהים בשעת חרום במרחבים מוגנים )ממ"דים או ממ"קים( תקניים ,כמתואר לעיל .קריטריונים מופחתים אלה מצריכים בחינה מחודשת לאור ממצאי מחקר זה בשלביו השונים ,באשר היא תאפשר הערכה של רמת המיגון שניתן לקבל וייתן בסיס להערכת המיגון אשר ראוי לדרוש ,הן משיקולי המיגון המוקנה לדיירים והן משיקולי עלות המיגון והמשמעויות האחרות הקשורות בביצוע פרויקט שדרוג מיגוני כזה. כפי שצוין לעיל ,בכל מקרה של בחינת האפשרויות להפיכת חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים למתחמים מוגנים ,יש מקום לבחון גם את האפשרות לאטימתם בשעת חרום, בפני חדירת חומרי לחימה בלתי קונבנציונליים לחללים הפנימיים של חדרי המדרגות הנדונים .בכל מקרה שהדבר אפשרי ,מומלץ להבטיח גם את האפשרות לאטימה בשעת חרום של חדרי המדרגות אשר אמורים לשמש כמתחמים מוגנים ,למשל באמצעות דלתות וחלונות מגן אטומים ,או באמצעים מאולתרים ,כגון הדבקת יריעות פוליאתילן בעובי מתאים על פני הפתחים השונים ,כגון פתחי דלתות וחלונות של המתחמים המוגנים ,פתחי דלתות של מעליות וכו' .מטבע הדברים אטימה מאולתרת של פתחי הדלתות של המתחמים המוגנים הנדונים בשעת חרום ,יכולה להתבצע רק לאחר אכלוסם על ידי האנשים התופסים בהם מחסה בפני האיומים המלחמתיים הנדונים. מן הראוי לציין בהקשר זה ,שעל מנת למנוע חדירת לחצי הדף משמעותיים אל הממתחמים המוגנים הנדונים ,יש בכל מקרה לאפשר סגירת פתחים )דלתות ,חלונות ,פתחי אוורור ,פתחי יציאה לגג וכו'( הקיימים בחדרי מדרגות המשמשים כמתחמים מוגנים בשעת חרום .אם בפתחים אלה מותקנים דלתות או חלונות מגן מתאימים ,על פי העניין ,העמידים בפני לחצי הדף שעלולים לפעול עליהם במקרה של פיצוץ נשק האיום במרחק הקריטריון הנבחן מהבניין הכולל מתחמים מוגנים מהסוג הנדון ,ניתן בדרך כלל להבטיח ,ללא קושי מיוחד ,גם את אטימת המתחמים המוגנים הנדונים בפני חדירת חומרי לחימה בלתי קונבנציונליים כמצוין לעיל. מן הראוי להדגיש שמתחמים מוגנים של חדרי מדרגות מחוזקים/משודרגים יוצרים חלל רציף אחד לכל הגובה של בנייני המגורים הקיימים שבהם הם משולבים ,שבו צפויים להתרכז כל האנשים המאכלסים בניינים אלה בשעת חרום .לכן ,יש לדאוג לכך ,שבנוסף להבטחת מיגון ברמה סבירה בפני איומים המלחמתיים הישימים המאוזכרים לעיל ,מעטפת הבניינים הנדונים ומעטפת המתחמים המוגנים המשולבים בהם תוכלנה למנוע חדירה של רקטות וטילים לטווח קצר ובינוני, 51 מהסוגים המאוזכרים לעיל ,אל החללים הפנימיים של המתחמים המוגנים בחדרי המדרגות הנדונים ,בטרם התפוצצותם. יש חשיבות רבה לדרישה מיגונית זו ,מכיוון שבניגוד למרחבים מוגנים תקניים )ממ"דים או ממ"קים( שבכל אחד מהם צפויים לשהות בשעת חרום רק חלק קטן יחסית של האנשים המאכלסים את בנייני המגורים בהם הם משולבים ,חדירת רש"קים אלה אל החלל הפנימי של המתחמים המוגנים הנדונים והתפוצצותם בחלל זה עלולה לגרום לפגיעה חמורה מאוד באנשים רבים ולאבידות רבות בנפש בין האנשים הצפויים לאכלס את המתחמים המוגנים הנ"ל בשעת חרום .על מנת לשפר את העמידות המיגונית של המתחמים המוגנים הנדונים בהיבט זה ,בשאיפה שמצב כזה לא יתרחש ,יש צורך בחיזוק/שדרוג מיגוני של גגות ושל קירות חיצוניים חשופים של חדרי המדרגות הנדונים המופנים לכוון שממנו עלולים להגיע הרש"קים הנדונים ,באמצעות עיבוי מתאים שלהם ,או באמצעות יצירת גג נוסף מעל לגג של חדר מדרגות או קיר מגן נוסף במרחק מסוים מהקיר החיצוני הנ"ל של חדר מדרגות האמור לשמש כמתחם מוגן .אמצעי מיגון אלה, שנהוג לכנותם "רכיבים מבניים מוקרבים" ,צריכים להיות עשויים מחומרים מתאימים )טבלות בטון מזוין או לוחות פלדה בעוביים מתאימים( ולהיות ממוקמים במרחקים מתאימים מרכיבי המעטפת החיצוניים הנ"ל של חדרי המדרגות הנדונים .הם אמורים להבטיח שגם במקרה של פגיעה ישירה של רש"קי האיום הנ"ל בבניין ,באזור המתחם המוגן ,הפיצוץ שלהם יתרחש בכל מקרה מחוץ למתחם המוגן .נוסף לכך ,במתחם מוגן כמו הנדון ,בו יש ריכוז גדול יחסית של אנשים, ובמקרה זה כל דיירי הבניין ,יש מקום לשקול מידור פנימי של החלל .זאת בדומה לחלוקת מקלט למדורים בעזרת קירות מפרידים מבטון מזויין ,אשר יכולים לתרום לצמצום הסיכון הכולל לכל שוכני המקלט .במתחם מוגן של חדר מדרגות ניתן לעשות זאת באופן טבעי ובקלות יחסית על ידי ניצול מהלכי המדרגות ,במידה שמקנים להם יכולת מיגונית מתאימה ,כמפורט בסעיף 3.4להלן, ואולי גם בתוספת קיר/ות אנכי/ים מרכזי/ים המקשר/ים בין מהלכי מדרגות הממוקמים אחד מעל לשני. לאור התובנות הנ"ל ובגלל הצורך להבטיח שדרוג/חיזוק סינרגטי של בניינים המגורים הנדונים ,הן בפני איומים מלחמתיים והן בפני רעידות אדמה ,יש כמובן יתרון מובהק לשיטות שדרוג/חיזוק חדרי המדרגות של בניינים אלה המושתתות על שימוש בקירות בטון מזוין בעלי מאפיינים מבניים מתאימים ,כנדרש על פי תקנות ההתגוננות האזרחית הישימות ] ,[5] ,[3בהשוואה לשיפורי מיגון של קירות בני מהסוגים הקיימים בדרך כלל בבנייני מגורים רגילים קיימים מהסוגים הנדונים )בניינים בני 5קומות לכל היותר( ,כמתואר בפרק 2לעיל. בנוסף לדרישות מיגוניות בסיסיות המוצגות לעיל ,יש לקיים במתחמים מוגנים שבחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים גם דרישות מיגוניות בסיסיות בקשר לדלתות ולחלונות ,כמפורט לעיל ,כמו גם ביחס לתאורה ,לרבות תאורת חרום .בנוסף לכל אלה יש צורך בהתקנת אמצעי הימצאות והכוונה זוהרים במתחמים המוגנים הנדונים ,על מנת לאפשר מילוט מהם במקרה הצורך ,גם אם מערכת התאורה אינה מתפקדת מסיבה כלשהי .כל אלה ,צריכים להיות מתוכנים ומבוצעים בהסתמך על הדרישות הישימות בסוגיות הנ"ל ,המפורטות בתקנות ההתגוננות האזרחית הישימות ].[5] ,[3 על מנת לאפשר בחינה מושכלת של אפשרויות החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי של חדרי המדרגות הקיימים ושל בנייני מגורים בהם הם משולבים ,במידת הצורך ,כמפורט בפרק 2לעיל ,ועל מנת לאפשר גיבוש של פתרון מתאים של חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי עבור כל בניין ספציפי ,בתלות 52 במאפייניו הגיאומטריים והמבניים ,יש צורך בשיתוף פעולה הדוק בין האדריכל ,מהנדס המבנים ויועץ המיגון ,החל משלבי התכן הראשוניים של החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי של בניינים אלה. 3.3דרישות גיאומטריות בסיסיות 3.3.1שטח ונפח מזעריים נדרשים של מתחמים מוגנים בחדרי מדרגות קיימים כפי שצוין לעיל ,מתחמים מוגנים של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים יוצרים חלל אחד רציף לגובה כל הבניין .בשעת חרום צפויים לשהות בהם אנשים רבים ,בתלות במספר קומות הבניין ומספר יחידות הדיור בכל קומה אותם משרת כל חדר מדרגות כזה .נתונים סטטיסטיים לגבי מספר האנשים החזויים להימצא בכל מתחם מוגן מהסוג הנדון הינם כדלהלן: • במתחם מוגן בחדר מדרגות המשרת 2יחידות דיור בכל קומה של בניין מגורים רגיל צפויים להימצא בשעת חרום עד כ 35-40 -אנשים בממוצע )בבניין רגיל מסוג זה ,בן 5קומות(. • במתחם מוגן בחדר מדרגות המשרת 2יחידות דיור בכל קומה של בניין מגורים גבוה צפויים להימצא בשעת חרום עד כ 70-80 -אנשים בממוצע )בבניין גבוה מסוג זה ,בן 10קומות(. • במתחם מוגן בחדר מדרגות המשרת 4יחידות דיור בכל קומה של בניין מגורים רגיל צפויים להימצא בשעת חרום עד כ 70-80 -אנשים בממוצע )בבניין רגיל מסוג זה ,בן 5קומות(. • במתחם מוגן בחדר מדרגות המשרת 4יחידות דיור בכל קומה של בניין מגורים גבוה צפויים להימצא בשעת חרום עד כ 140-160 -אנשים בממוצע )בבניין גבוה מסוג זה ,בן 10קומות(. מן הראוי לציין שערכים ממוצעים אלה של מספר האנשים הצפויים לאכלס את המתחמים המוגנים הנדונים בשעת חרום מהווים ממוצעים כלל ארציים ,המושתתים על מספר הנפשות במשפחה ישראלית ממוצעת .על בסיס נתונים אלה ניתן לקבוע את השטח המזערי הנדרש בכל קומה של המתחמים המוגנים הנדונים ואת הנפח הכולל שלהם ,על פי קריטריונים שנקבעו על ידי פקע"ר. קריטריונים אלה אמורים לאפשר שהיית אנשים בשעת חרום במתחמים המוגנים הנדונים למשך מספר שעות מוגבל ,בהנחה שהמתחמים המוגנים הנדונים אינם כוללים מערכות אוורור וסינון. מן הראוי לציין בהקשר זה ,שבאזורים אורבניים מסוימים ,בהם מתגוררות משפחות מרובות ילדים רבות ,כגון בשכונות חרדיות בירושלים ,בני ברק וכו' ,מספר הנפשות במשפחה ממוצעת הינו גבוה מהממוצע כלל ארצי ,לעתים באופן משמעותי .יש לקחת עובדה זו בחשבון בעת בחינת האפשרויות להפוך חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים בשכונות אלה למתחמים מוגנים, מהיבטים של שטח מזערי ונפח מזערי דרושים לגבי חדרי המדרגות הנדונים. בטבלה 3.1להלן מוצגות אינדיקציות בקשר לשטח ונפח של חדרי המדרגות האמורים לשמש כמתחמים מוגנים בבנייני מגורים קיימים המאוזכרים לעיל ,אשר מאפשר שהייה של מספר שעות שעלולה להידרש במתחמים המוגנים .במקרה של שצפויה שהייה ארוכה יותר יהיה צורך לשלב במתחמים המוגנים אלה מערכות סינון ואוורור בהתאם לאיומים שיוגדרו. מן הראוי לחזור ולהדגיש בהקשרים אלה שבאזורים בהם מספר הנפשות במשפחה ממוצעת הינו גבוה מהממוצע הארצי ,כמפורט לעיל ,יש לקבוע ערכים גבוהים יותר של השטח המזערי הנדרש של חדרי המדרגות האמורים לשמש כמתחמים מוגנים בכל קומת מגורים ,כמו גם נפח מזערי מוגדל של חדרי מדרגות אלה ,כל זאת בהתייעצות עם שלטונות פקע"ר המוסמכים ועם יועץ המיגון של כל פרויקט כזה. מתוך עיון בממצאים המוצגים בפרק 2לעיל ניתן להסיק שחלק מחדרי המדרגות בבנייני המגורים הקיימים הנדונים אינם ממלאים את הדרישות המזעריות הנ"ל לגבי שטח ונפח מזעריים נדרשים של מתחמים מוגנים .במקרים מסוימים ,למשל במקרה של קיום חדרי מדרגות המשרתים 2יחידות 53 דיור בבנייני מגורים טוריים ,הכוללים קיר חיצוני ,ניתן לבחון אפשרויות של הגדלת השטח והנפח של חדרי המדרגות הנדונים במסגרת הפעולות השונות הנחוצות להפיכתם למתחמים מוגנים. במקרים אחרים ,בהם השטח והנפח של חדרי המדרגות הנדונים אינו מספק ,והגדלתם אינה אפשרית ,בגלל אילוצים גיאומטריים שונים ,כגון במקרה שמדובר על חדרי מדרגות פנימיים בבנייני מגורים קיימים ,כמתואר בפרק 2לעיל ,יש לבחון ביסודיות את המשמעויות של אי עמידה בדרישות מזעריות אלה .כך למשל ,אי עמידה בדרישות מזעריות מבחינת שטח חדרי המדרגות הנדונים בכל קומה עלול לרגום אומנם לאי נוחות מסוימת לשוהים במתחם המוגן בשעת חרום ,אך לא לסיכון שלהם .לעומת זאת ,אי עמידה בדרישות המזעריות המצוינות לעיל מבחינת הנפח של המתחמים המוגנים עלול לגרום בתנאים מסוימים לסיכוני בריאות לאנשים השוהים בהם ,במקרים שבם נדרשת שהייה ממושכת של מספר שעות במתחמים המוגנים הנדונים ,כמו שצפוי למשל במקרה של מימוש איומים בלתי קונבנציונליים המוזכרים לעיל .סיכונים אלה עלולים להיווצר כתוצאה של עליה משמעותית בתכולת דו-תחמוצת הפחמן באוויר ו/או כתוצאה של עלייה משמעותית של טמפרטורת האוויר ושל תכולת הרטיבות באוויר שבחלל המוגן ,הנוצרות עקב ריכוז גדול של אנשים במשך זמן ממושך בחלל שנפחו מוגבל .ניתן להקל בדרישות המזעריות בהקשרים אלה במקרים שבהם מותקנת במתחם המוגן מערכת סינון ואוורור תקנית ,כמצוין לעיל ,כפי שנדרש כיום במרחבים מוגנים תקניים .כמובן שכל הנושאים האלה קשורים לסוגי האיומים בפניהם יש צורך להתמגן ,המכתיבים גם את משכי הזמן החזויים שהאנשים יצטרכו לשהות במתחמים מוגנים בשעת חרום ובתנאי המיגון ,לרבות האפשרות לאטימה של המתחמים המוגנים האלה .אם למשל תתקבל החלטה על ידי שלטונות פקע"ר מוסמכים שניתן להתעלם מאיומים בלתי קונבנציונליים המצוינים לעיל וניתן להסתפק במתן מיגון ברמה סבירה בפני איומים מלחמתיים קונבנציונליים מהסוגים המוזכרים לעיל בלבד ,יתקצר מאוד משך הזמן שבו יצטרכו האנשים לשהות במתחמים מוגנים בכל פעם שתתרחש התקפה .לכן ,במקרה כזה ניתן לשקול גם צמצום הדרישות המזעריות בכל הקשור לשטח ונפח מזעריים של המתחמים המוגנים הנדונים .כמובן שכל החלטה בנדון צריכה להתקבל לאחר שיקול דעת מעמיק ותוך כדי קבלת הנחיות מתאימות משלטונות פקע"ר המוסמכים .למרות כל אלה ,יתכנו בהחלט מצבים שבהם המסקנה המתבקשת תהיה שחדרי המדרגות הנ"ל אינם מתאימים ליעוד של מתחמים מוגנים. טבלה :3.1אינדיקציות לגבי שטח ונפח של מתחמים מוגנים בחדרי מדרגות )*( של בנייני מגורים קיימים מס' מאפיינים בסיסיים של חדר המדרגות ושל הבניין בו הוא משולב שטח מזערי של חדר המדרגות בכל קומות הבניין )מ"ר( 1 חדר מדרגות המשרת 2יחידות דיור בכל קומה של בניין מגורים רגיל )עד 5קומות( חדר מדרגות המשרת 2יחידות דיור בכל קומה של בניין מגורים גבוה ) 6-10קומות( חדר מדרגות המשרת 4יחידות דיור בכל קומה של בניין מגורים רגיל )עד 5קומות( חדר מדרגות המשרת 4יחידות דיור בכל קומה של בניין מגורים גבוה ) 6-10קומות( 8-10 2 3 4 )*( נפח מזערי של חדר המדרגות בכל קומת מגורים )מ"ק( 25 )**( )(100-125 8-10 25 )**( )(225-250 16-20 50 16-20 )***( )**( )(200-250 50 )***( )***( )**( )(450-500 )***( בבנייני מגורים קיימים המאכלסים משפחות מרובות ילדים ,כמפורט לעיל ,יש צורך בהגדלה מתאימה של השטח והנפח המזעריים של המתחמים המוגנים הנדונים ,בהסתמך על הנחיות ייחודיות של פקע"ר בנדון ,המושתתות על ניתוח מידע אמין בקשר למספר הדיירים בבנייני מגורים אלה. 54 )**( )***( בבנייני מגורים קיימים הכוללים קומת קרקע שאינה כוללת יחידות דיור ,כגון בניינים הכוללים קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ,ניתן להקטין את הנפח המזערי של חדר המדרגות שאמור לשמש כמתחם מוגן בכל קומת מגורים ,על פי יחס הגידול בנפח הכולל של חדר מדרגות כזה בהשוואה לנפח חדר המדרגות בקומות המגורים בבניין הנדון .כך למשל בבניין מגורים רגיל בן 5קומות הכולל 4קומות מגורים ,ניתן להקטין את הנפח המזערי של חדר הדרגות בכל קומת מגורים המצוין בטבלה 3.1ב .20% בדומה ,בבניין מגורים גבוה בן 10קומות ,הכולל 9קומות מגורים ,ניתן להקטין את הנפח המזערי של חדר הדרגות בכל קומת מגורים המצוין בטבלה 3.1ב .10% הנתונים שבסוגריים בטבלה 3.1מתייחסים לנפחים מזעריים כוללים של חדרי מדרגות המיועדים לשמש כמתחמים מוגנים .נתונים אלה מתייחסים לבניינים בני מספר הקומות המרבי האפשרי עבור כל סוג של בניין מגורים קיים המוצג בטבלה זו .הערכים הנמוכים יותר של הנפחים המזעריים הכוללים הנ"ל מתייחסים לבניינים הכוללים קומת קרקע/קומת עמודים שאין בה יחידות דיור ,ואילו הערכים הגבוהים יותר מתייחסים לבניינים הכוללים יחידות דיור בכל קומותיהם ,לרבות בקומת קרקע שלהם. 3.3.2רוחב מזערי של נתיבי מילוט מהבניין בנוסף לדרישות הגיאומטריות הבסיסיות המתוארות בסעיף 3.3.1לעיל ,יש להבטיח שרוחב מהלכי המדרגות ורוחב המשטחים של חדרי המדרגות המיועדים לשמש כמתחמים מוגנים בקומות השונות של הבניינים הנדונים ,וכן גם רוחב משטחי הביניים בחדרי מדרגות אלה ,לא יפחתו מהדרישות המזעריות המוצגות בתקנות התכנון והבנייה ] .[10דרישות אלה נקבעו לאור העובדה שחדרי המדרגות אמורים לשמש כנתיב מילוט מהבניינים הנדונים בעת שריפה .על כן ,בכל מקרה של חיזוק/שדרוג מיגוני של קירות חדרי מדרגות הנדונים אשר אמור להתבצע מהצד הפנימי של חדרי המדרגות הנ"ל ,יש להבטיח שרוחב נתיב המילוט בחדרי המדרגות ,לכל אורכו ,לא יפחת מהדרישות המזעריות בנדון הנקובות בתקנות התכנון והבנייה הנ"ל. יש לציין בהקשר זה ,שבחלק מחדרי המדרגות הקיימים בבנייני מגורים ישנים שנבנו בשנות ה50- וה 60-של המאה ה ,20-בטרם פרסום תקנות התכנון והבנייה הנ"ל ,רוחב נתיבי המילוט )מהלכי המדרגות ,משטחי הביניים ומשטחים בקומות הבניין( הינם צרים יותר מהרוחב המזערי הנדרש על פי תקנות אלה ) 90ס"מ מדודים על פי הכללים המפורטים בתקנות התכנון והבנייה העדכניות(. במקרים אלה קיים מכשול רציני מבחינת האפשרות של הפיכת חדרי מדרגות אלה למתחמים מוגנים ,לאור העובדה שרשויות כיבוי אש ,המהווים את אחת מהרשויות שצריכות לאשר כל שינוי בבניין קיים המחייב רישוי ,אינן מוכנות לאפשר מתן היתר בנייה לביצוע השינויים הדרושים בבניין על מנת להפוך את חדר/י המדרגות הקיים/ים למתחם/ים מוגן/ים ,באותם מקרים בהם רוחב נתיב המילוט בחדר מדרגות במקום כלשהו לאורכו ,הינו קטן יותר מהדרישות המזעריות הקיימות בנדון כיום .יחד עם זאת גם גישה כזאת אינה בלתי ניתנת לשינוי ובמידה שיש הגיון והצדקה לכך ,יש מקום להציג גישה שלמה ולהעלותה לדיון ולהחלטה ברמה מערכתית ,בין שלטונות פקע"ר ליתר הרשויות האמורות לאשר ביצוע שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים קיימים כאלה .יש לקחת בחשבון בהקשר זה את העובדה שמדובר במקרים אלה על בניינים ישנים שנבנו לפני כניסתן לתוקף של תקנות התכנון והבנייה העדכניות .על פי כללים משפטיים מקובלים לא נהוג לדרוש עמידה רטרואקטיבית בחוקים ,תקנות ותקנים ,בבניינים ישנים שתוכנו ונבנו לפני כניסתם לתוקף של חוקים ,תקנות ותקנים הישימים לגביהם ,אם לא מתבצעים בהם שינויים המחייבים רישוי מחודש. במקרה הנדון אומנם מדובר על שינויים מבניים המחייבים קבלת היתר בנייה ,אך הם נועדים לשפר את בטיחות הכללית של בנייני המגורים הקיימים ואת בטיחות האנשים השוהים בהם .על כן ,יש להתחשב בעובדה שבגלל מגבלות גיאומטריות קיימות לעתים לא ניתן לעמוד בכל הדרישות העדכניות בנדון בחדרי מדרגות של חלק מבנייני המגורים הישנים הקיימים ,כמפורט לעיל. לאור מגבלות אלה יש צורך לערוך בחינה יסודית של מידת הסיכון הקיימת בקיום נתיבי מילוט צרים יותר מהנדרש בחדרי מדרגות המוזכרים לעיל ,בהשוואה למידת הסיכון הצפויה לאוכלוסייה המאכלסת בניינים אלה בעת רעידת אדמה ,או במקרה של חשיפתם לאיומים מלחמתיים ישימים, כמתואר לעיל ,אם בבניינים אלה לא יבוצעו מתחמים מוגנים מתאימים .בחינות אלה אמורות 55 להיות מכוונות לצמצום מרבי של הסיכונים לאוכלוסייה המאכלסת בניינים אלה ,עקב מכלול הסיכונים שעלולים להיווצר בהם במהלך שנות השימוש בהם .כמובן שבחינות אלה מחייבות הרחבת המחקר שהוחל בו במסגרת העבודה הנוכחית ולהכלילו לכל הסוגיות הנ"ל .בכל אופן, החלטות כלליות וכוללניות בנדון ,יהיו אשר יהיו ,צריכות להתקבל מראש ,תוך שיתוף פעולה בין כל הגורמים הממסדיים האמורים לאשר ביצוע עבודות שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים קיימים ,ולא תוך כדי דיון באישור פרויקט זה או אחר .לפיכך ,יש הצדקה רבה להצפת בעיות אלה במסגרת לימוד זה ובהמשכו והביאן להחלטה מתאימה .כמובן שכל החלטה ממסדית בנדון צריכה להיות מפורסמת ומובאת לידיעת כל העוסקים בסוגיות של חיזוק/שדרוג סיסמי של בנייני מגורים קיימים. בכל אופן יש להבין שבמקרים מסוימים המסקנה המתבקשת בסוגיה זו צריכה להיות שחדר מדרגות שבו נתיב המילוט מבניין מגורים קיים הינו צר מדי ,אינו מתאים לשמש כמתחם מוגן, במיוחד במקרים בהם הפעולות הנדרשות להפיכת חדר מדרגות כזה למתחם מוגן אמורות לגרום להיצרות נוספת של נתיב המילוט מהבניין ,בקטעים מסוימים או לכל אורכו .מן הראוי לציין בהקשר זה שבעיית רוחב בלתי מספק של נתיב המילוט קשורה לעתים גם לשטח מזערי בלתי מספק של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים ישנים ,כמפורט בפרק 2ובסעיף 3.3.1לעיל .בנוסף לכך, לא מדובר רק בבעיות הקשורות למילוט מבניינים אלה בעת שריפה ,אלא גם בקשיים העלולים להתעורר במקרים שבהם עלול להיווצר צורך בפינוי נפגעים מבניין שנפגע קשה בעת רעידת אדמה או כתוצאה מפגיעה מלחמתית חמורה בו. 3.3.3כווני פתיחה של דלתות וחלונות במסגרת ביצוע עבודות השדרוג המיגוני הנדונות ,יש להחליף את דלתות הכניסה הקיימות לדירות השונות ולהתקין במקומן דלתות מגן תקניות מתאימות ,העומדות בדרישות הישימות של תקנות פקע"ר ] .[5] ,[3דלתות אלה צריכות להיות מעוגנות בצורה מתאימה אל קירות חדר המדרגות המשמש כמתחם מוגן .באותם מקרים בהם דלתות המגן הנ"ל אמורות להיות מותקנות בקירות בני יש צורך להבטיח שקירות אלה יהיו מחוזקים לכל גובהם בצידי פתחי הדלתות .אם בצידי הפתחים הנדונים קיימים בקירות הבני עמודי בטון מזוין ניתן לבחון האם יש להם חוזק מתאים על מנת לעמוד בעומסים העלולים לפעול עליהם במקרה של חשיפת דלתות המגן הנדונים לעומסי הדף. לחילופין ,ניתן לחזק את שפות פתחי הדלתות הנדונים על ידי התקנת עמודי פלדה בעלי חתך מתאים המעוגנים ברצפות ותקרות של הבניינים הנדונים ,שאליהן ניתן לעגן את משקופי דלתות המגן הנ"ל .כמו כן ,הן צריכות להיפתח כלפי פנים הדירות .דלתות אלה מיועדות הן לשימוש יום יומי כדלתות כניסה לדירות השונות בבניין שבוצע בו שדרוג/חיזוק סיסמי ומיגוני של חדרי המדרגות ,תוך הפיכתם למתחמים מוגנים ,והן כדלתות מגן של מתחמים מוגנים אלה בשעת חרום. מנגד ,בקומת קרקע/קומת הכניסה לבניין ולחדרי המדרגות המשמים כמתחמים מוגנים יש להתקין דלתות מגן תקניות הנפתחות כלפי חוץ מתוך חדרי המדרגות/המתחמים המוגנים .דלתות אלה אינן מיועדות לשימוש יום יומי והן אמורות להישאר במצב פתוח בעתות רגיעה ולהיסגר ולהינעל רק בשעת חרום .כמו כן ,יש צורך להגן על דלתות מגן אלה ,במיוחד מפני פגיעת רסיסים ,על ידי קירות מגן מתאימים בקומת קרקע/קומת הכניסה לבניין .קירות מגן אלה מיועדים ,בנוסף לעצירת רסיסים ,גם להקטין את לחצי ההדף הצפויים לפעול על דלתות מגן אלה במקרה של פיצוץ בקרבת הבניין הנדון .כמובן שאם דיירי הבניין מעוניינים בכך ,ניתן להתקין בקומת הקרקע/קומת הכניסה לבניין גם דלתות כניסה רגילות לשימוש יום יומי .גם אלה צריכות להיפתח כלפי חוץ .אם אלה דלתות מזוגגות ,הזיגוג צריך להיות זיגוג מגן שכבתי ,כמקובל בחלונות מגן של מרחבים מוגנים, 56 בהתאם לדרישות הישימות של תקנות פקע"ר ] .[5] ,[3על מנת להבטיח מצד אחד מיגון ראוי לאנשים שישהו במתחמים מוגנים בחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים ומצד שני לא לפגוע בתפקוד היום יומי התקין של בנינים אלה ,לרבות תפקוד מערכי הכניסה לחדרי המדרגות ,יש צורך כמובן בתכן מתאים של מערכי כניסה אלה ,אשר צריך להתבצע תוך שיתוף פעולה הדוק בין האדריכל ,מהנדס המבנים ויעץ המיגון שיטפלו בתכן החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי של בניינים אלה ,כמצוין לעיל .אין כל ספק ששיתוף פעולה כזה יכול להבטיח שהפתרונות שיגובשו יענו לא רק על צרכים מבניים ,מיגוניים ותפקודיים ,אלא שהם יהיו גם אסטטיים ,כך שבשימוש יום יומי בבניין לא תהיה לדיירי הבניין תחושה שהם חיים במבצר או בבונקר. פתחי חלונות ופתחי אוורור בקירות של חדרי מדרגות המשמשים כמתחמים מוגנים אמורים להיות בעלי שטח מזערי הנדרש לצורך תאורה ואוורור )לרבות שחרור עשן במקרה של שריפה( של חדרי מדרגות אלה בימי שלום .התאמת פתחים אלה לדרישות הישימות של תקנות התכנון והבנייה צריכה להיעשות בשלבי הבחינה המקדימים של האפשרויות להפיכת חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים למתחמים מוגנים ,תוך כדי מעורבות פעילה של האדריכל המטפל בפרויקט ,כמצוין לעיל. על מנת לאפשר שימוש בחדר המדרגות כמתחם מוגן בשעת חרום יש להתקין בפתחים אלה חלונות מגן הכוללים כנף פלדה חיצונית נגררת או נפתחת כלפי חוץ וכנף מגן מזוגגת פנימית הנפתחת כלפי פנים חדר המדרגות ,הכוללת זיגוג מגן שכבתי .חלונות מגן אלה צרכים לעמוד בדרישות ישימות של תקנות פקע"ר ] .[5] ,[3התקנת חלונות מגן אלה צריכה להיות כזאת שתחתית כנף החלון הנפתחת כלפי פנים חדר המדרגות תהיה בגובה 2.0מ' לפחות מעל לפני הרצפה של משטח הביניים הסמוך בחדר המדרגות הנדון .כנפי המגן החיצוניות של חלונות אלה צריכים להישאר במצב פתוח בעתות רגיעה ולהיסגר ולהינעל רק בעת חרום .מנגד ,הכנפיים הפנימיות של חלונות אלה יכולות להיפתח ולהיסגר גם בעתות רגיעה ,על פי הצורך. 3.3.4ארונות חשמל ותקשורת בבנייני מגורים קיימים רבים ממוקמים בקומות השונות של חדרי המדרגות ארונות חשמל ו/או תקשורת .במקרים רבים ארונות אלה מותקנים במגרעות בקירות פנימיים של חדרי המדרגות הפונים לכוון יחידות הדיור השונות בבניין .מגרעות אלה בקירות חדרי המדרגות מהוות נקודת תורפה מיגונית שיש לטפל בה בכל מקרה של חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים ,במטרה להפוך אותם למתחמים מוגנים .מכוון בכל המקרים הכוונה היא לבצע את עבודות החיזוק/השדרוג הנדונות תוך התערבות מזערית ,אם בכלל ,במערכות הבניין הקיימות, לרבות מערכות החשמל והתקשורת ,הדרך היעילה ביותר לשפר את העמידות המיגונית של קירות חדרי המדרגות בקטעי המגרעות הנ"ל הינה בדרך כלל מצד הפנימי של הדירות הקיימות בבניין הנדון ולא מצד חדר המדרגות ,כלומר בחלל הרכוש המשותף של הבניין .הדבר מחייב כמובן הסכמה ושיתוף פעולה מצד דיירי הבניין הנדון. 3.4דרישות מבניות בסיסיות דרישות מבניות בסיסיות המפורטות להלן מתייחסות לחדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים שיש כוונה להפוך אותם למתחמים מוגנים ,בגלל צרכים המפורטים בפרק 2לעיל .דרישות אלה מבוססות על שיקולי מיגון המפורטים לעיל ועל שיקולים הקשורים להבטחת תגובה נאותה של חדרי מדרגות הנ"ל ושל בנייני המגורים הקיימים בהם הם משולבים ,בעת רעידות אדמה חזקות, לרבות שיקולים הקשורים בצמצום הסכנה להתמוטטות בשרשרת של בניינים אלה. 57 3.4.1דרישות ביחס למערכת המבנית המערכת המבנית של חדרי המדרגות שיש להתחשב בה בעת התכן של השדרוג/החיזוק הסיסמי והמיגוני של חדרי המדרגות צריכה להיות מערכת מבנית מרחבית המשולבת במערכת המבנית של כלל הבניין .מערכת מבנית זו צריכה לכלול ,בנוסף לעמודים ,לקורות ולתקרות הבניין ,גם את כל הרכיבים המבניים של חדרי המדרגות ,כגון מהלכי המדרגות ומשטחי הביניים ,על פי נתוניהם המבניים הקיימים ,כמו גם את קירות הבני ו/או קירות הבטון המזוין הקיימים בבניין וקירות הבטון המזוין החדשים המיועדים להחליף את קירות הבני הקיימים של חדרי המדרגות שיש כוונה להפוך למתחמים מוגנים ,בהתאם לדרישות המיגון הבסיסיות המפורטות בסעיף 3.2לעיל. מן הראוי לציין בהקשר זה שמהנדסי מבנים נוהגים לעתים קרובות להתעלם באנליזות שלהם לצורך בחינת העמידות הסיסמית והמיגונית של בנייני קומות ,לרבות בנייני מגורים ,מקיומם של קירות בני ושל רכיבים מבניים הקיימים בחדרי מדרגות .בסעיף 2.4בפרק 2לעיל מצוין שהתעלמות כזאת מבוססת על הנחה מוטעית ,שלרכיבים אלה אין השפעה ממשית כביכול על תסבולתם האופקית ויציבותם הכללית של בנייני קומות ושבכל מקרה התעלמות כזאת היא שמרנית ,כך שהיא אינה פוגעת בבטיחות הבניינים המתוכנים על ידם .ממצאי מחקרים שנערכו בהקשר לסוגיות אלה במקומות שונים בעולם ] [17ובישראל ] ,[16] ,[15כמו גם ממצאים שנאספו לאחר רעידות אדמה חזקות שהתרחשו בשנים האחרונות במקומות שונים בעולם ,ביניהם רעידת האדמה חזקה שפקדה את Sichuanבסין בשנת ,[18] 2008מצביעים על כך שהתעלמות מרכיבים מבניים של חדרי מדרגות ומקירות בני קיימים בבניינים עלולה להיות בלתי שמרנית ולגרום להתפתחות נזקים חמורים ובלתי צפויים בעת רעידת אדמה חזקה ,הן בחדרי המדרגות עצמם והן ביתר חלקי הבניינים ] .[21בסעיף 2.4בפרק 2לעיל מוצגים ,בנוסף לניתוחים איכותיים של ההשפעות החזויות של רכיבים מבניים אלה על הקשיחות והתסבולת האופקית של חדרי מדרגות קיימים אופייניים בבנייני מגורים שנבנו בישראל בעבר ,גם ממצאי בדיקות אנליטיות ראשוניות הממחישות את מידת ההשפעה החזויה של רכיבים מבניים אלה על הקשיחות של חדרי המדרגות הנדונים .בפרק 5להלן מוצגים ממצאים ראשוניים של בחינת העמידות הסיסמית של בניין מגורים טורי אופייני בן 5 קומות שנבנה בשנות ה 60-של המאה ה ,20-בתלות במאפייניו הגיאומטריים והמבניים .בדיקות אנליטיות ראשוניות אלה מוכיחות שלכל הרכיבים המבניים הנדונים יש השפעה ממשית על העמידות הסיסמית של בניינים מהסוג הנדון. כפי שצוין לעיל ,גם אירועים סיסמיים שהתרחשו במקומות שונים בעולם מצביעים על כך שאסור להתעלם מקיומם של רכיבים מבניים המוזכרים לעיל ,במהלך התכן ו/או הבחינה של העמידות הסיסמית והמיגונית של בניינים בכלל ,ובמיוחד העמידות הסיסמית והמיגונית של בנייני מגורים ישנים מהסוג הנדון ,בהם יש כוונה להפוך את חדרי המדרגות למתחמים מוגנים .באיורים 3.1-3.5 מוצגות דוגמאות אחדות של הנזקים החמורים שנגרמו לרכיבי שלד של חדרי מדרגות של בנייני מגורים העשויים מבטון מזוין ,בעת רעידת אדמה שפקדה את Sichuanבסין בשנת ,2008כמצוין לעיל ,עד כדי כשל כללי של חלקים נרחבים של חדרי מדרגות שפגעו במקרים מסוימים ביכולת המילוט של אנשים מהבניינים שנפגעו בעת רעידת אדמה זו. 58 איור :3.1דוגמאות להרס כפיפה ומתיחה של מהלכי מדרגות משופעים מבטון מזוין יצוק באתר; רעידת אדמה ב - Sichuanסין בשנת [18] 2008 איור :3.2דוגמאות להרס כפיפה וגזירה של מהלכי מדרגות משופעים מבטון מזוין יצוק באתר בחיבורם אל משטחי ביניים של חדרי מדרגות; רעידת אדמה ב - Sichuanסין בשנת [18] 2008 איור :3.3הרס גזירה של קורת שפה של משטח ביניים בחדר מדרגות בחיבורו לעמוד התמיכה שלה - רעידת אדמה ב - Sichuanסין בשנת [18] 2008 59 איור :3.4ניתוק מהלך מדרגות משופע מבטון מזוין יצוק באתר ממשטח ביניים של חדר מדרגות בגלל העדר פרטי זיון מתאימים -רעידת אדמה ב - Sichuanסין בשנת [18] 2008 איור :3.5הרס עמודים קצרים בחדרי מדרגות -רעידת אדמה ב - Sichuanסין בשנת [18] 2008 עיון בצילומים שבאיורים 3.1-3.5ממחיש את נקודות התורפה שעלולות להיווצר בחדרי מדרגות, כפי שגם נדון בסעיף 2.4בפרק 2לעיל ,ומדגיש את הצורך בהתייחסות ראויה לנתונים הגיאומטריים והמבניים של חדרי המדרגות ושל הרכיבים המבניים הקיימים בהם ,לרבות מהלכי המדרגות, משטחי הביניים וקירות הבני ,בשלבי התכן והביצוע של בנייני קומות ,כמו גם במקרים שבהם יש כוונה להפוך חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים למתחמים מוגנים .כך למשל ,התייחסות ראויה לבעיית העמודים הקצרים יכולה לבטל קליל את נקודת התורפה הזו .על מנת לאפשר זאת יש להבטיח שהעמודים התומכים משטחי ביניים יהיו תמוכים לכל גובהם בשני כוונים ניצבים זה לזה, באמצעות קירות מילוי מבלוקי בני או קירות בטון מזוין .כמו כן ,יש להימנע מיצירת חלונות צרים ורחבים בקירות אלה ,מכוון שאלה בעצמם עלולים ליצור את העמוד הקצר בתחום הגובה החופשי של חלונות אלה ] .[21כאשר מדובר בבניין קיים יש כמובן לאבחן מראש נקודות תורפה הקיימות במערכת המבנית הקיימת של הבניין המיועד לחיזוק/שדרוג סיסמי ומיגוני ,כמפורט בסעיף 3.1 לעיל .במידת הצורך יש לנקוט במהלך התכן והביצוע של החיזוק/השדרוג הסיסמי והמיגוני של הבניינים הנדונים בפעולות הנדרשות על מנת לבטל את נקודות התורפה הקיימות בבניין ,במטרה למנוע נזקים וכשלים חמורים בו בעת התרחשות רעידת אדמה או במקרה של חשיפת הבניין לאיומים המלחמתיים הישימים לגביו ,כמפורט בסעיף 3.2לעיל. 60 3.4.2 דרישות ביחס למהלכי מדרגות למהלכי המדרגות הקיימים בחדרי מדרגות ,האמורים למשמש כמתחמים מוגנים ,יש חשיבות רבה, הן בגלל השפעתן על הקשיחות והתסבולת האופקית של חדרי המדרגות ושל הבניינים בהם הם משולבים והן מבחינה מיגונית .הנתונים הגיאומטריים והמבניים של מהלכי המדרגות הנפוצים בבנייני מגורים קיימים בישראל מוצגים בסעיף 2.4.2בפרק 2לעיל .מהלכי מדרגות מסוגים ב'-ה' המוצגים בסעיף 2.4.2בפרק 2לעיל אינם מתאימים עבור מתחמים מוגנים ,בעיקר עקב סיבות מיגוניות ,אם כי יש להם גם חסרונות רבים מבחינת עמידותם הסיסמית של חדרי מדרגות הכוללים מהלכי מדרגות מהסוגים הנ"ל .לכן ,בכל מקרה שיש כוונה להפוך חדרי מדרגות הכוללים מהלכי מדרגות מהסוגים הנדונים למתחמים מוגנים ,יש צורך לשדרג ולחזק את מהלכי המדרגות הנ"ל באופן שיבטיח שתסבולת הכפיפה והגזירה שלהם ,כמו גם התסבולת הצירית שלהם ,במיוחד במתיחה ,תהיה מספקת ולא תפחת בשום מקרה מתסבולתם של מהלכי מדרגות מונוליתיים הכוללים טבלות בטון מזוין מקשיות רציפות המחוברות באופן מונוליתי אל הרצפות ואל משטחי הביניים של חדרי המדרגות הנדונים .כמו כן ,במסגרת עבודות השדרוג והחיזוק של מהלכי המדרגות הנ"ל יש להבטיח שתחתיתם תהיה רציפה ואטומה בכל שטחם ,על מנת ליצור הפרדה, חלקית לכל הפחות ,של חלל המתחם המוגן למספר חללים נפרדים ,על פי מספר קומות הבניין, בדומה להפרדה החלקית הקיימת בחדרי מדרגות הכוללים מהלכי מדרגות מונוליתיים מבטון מזוין מסוג א' המתואר בסעיף 2.4.2בפרק 2לעיל .מן הראוי לציין שבמקרים מסוימים זה עלול להיות בלתי אפשרי ,בגלל מגבלות גובה מזקף ראש מזעריות שיש לעמוד בהן ,על פי דרישות ישימות של תקנות התכנון והבנייה ].[10 מן הראוי לציין שגם מהלכי מדרגות מונוליתיים קיימים מסוג א' המתואר בסעיף 2.4.2בפרק 2 לעיל עלולים להינזק קשה ואף להיהרס בעת רעידת אדמה חזקה ,אם הם לא תוכנו מראש לעמוד בהטרחות הצפויות לפעול עליהם בעת רעידת אדמה .תופעות אלה עלולות להתרחש בבנייני מגורים קיימים רבים בישראל ,אשר תוכנו ונבנו בתקופות שבהן עדיין לא הייתה קיימת בארץ מודעות לרעידות אדמה ,ואף בתקופות מאוחרות יותר ,בגלל התעלמות מרכיבים מבניים אלה במהלך התכן הסיסמי של בנייני קומות .לכן ,בכל מקרה שיש כוונה להפוך חדר מדרגות בבניין קיים למתחם מוגן ,יש לבצע בחינה חישובית מתאימה של ההטרחות החזויות ברכיבים המבניים השונים של הבניין ,לרבות הרכיבים המבניים של חדרי המדרגות המשולבים בו ,בהתבסס על נתונים גיאומטריים ,חומריים ומבניים אמינים בקשר לרכיבים המבניים הקיימים של הבניין הנבדק. במידת הצורך יש לבצע חיזוק/שדרוג סיסמי ומיגוני של רכיבי הבניין ושל חדר המדרגות אשר אמור לשמש כמתחם מוגן ,שתסבולתם והתנהגותם החזויה בעת רעידת אדמה או בעת חשיפת הבניין לאיומים מלחמתיים ישימים אינם מספקים ,לרבות מהלכי המדרגות ומשטחי הביניים של חדרי המדרגות ולא רק של המעטפת שלהם .חלק מאמצעי החיזור/השדרוג היכולים לבוא בחשבון למטרות אלה מוצגים באופן תמציתי בפרק 4להלן. 3.4.3דרישות מבניות ביחס לקירות הקירות של חדרי מדרגות המשמשים כמתחמים מוגנים צריכים לתת מענה מיגוני מקומי לאנשים המאכלסים את המתחמים המוגנים בשעת חרום .ניתן השיג זאת על ידי טיפול מקומי באמצעות שיפורי מיגון של קירות הבני או קירות הבטון הקיימים של חדרי המדרגות ,בהתאם לרמת המיגון שהוחלט לאמץ ,על פי המפורט בסעיף 3.2לעיל ,באמצעי חיזוק/שדרוג שונים ,כגון אלה המוצגים באופן תמציתי בפרק 4להלן. 61 לחילופין )וזה הדבר שרצוי לעשות בכל מקרה שזה אפשרי( ,יש צורך להחליף את קירות הבני הפנימיים הקיימים של חדרי המדרגות הנדונים בקירות בטון מזוין בעובי שלא יפחת מ 15-ס"מ הכוללים 2רשתות זיון מתאימות ,כך שתסבולת הכפיפה של קירות אלה בניצב למישורם לא תפחת מתסבולת הכפיפה של קירות בטון מזוין פנימיים של מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( ,על פי דרישות מרשמיות של תקנות פיקוד העורף ישימות ] .[5] ,[3קירות בני חיצוניים של חדרי מדרגות המיועדים לשמש כמתחמים מוגנים יש לפרק ולבצע במקומם קירות בטון מזוין בעובי 30ס"מ, בהתאם לדרישות המרשמיות הישימות ביחס למרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( ,המפורטות בתקנות פקע"ר הנ"ל. בחדרי מדרגות קיימים הכוללים קירות פנימיים מבטון מזוין בעובי מוגבל ,בדרך כלל כ 15 -ס"מ, אפשר לשפר את תסבולת הכפיפה של קירות אלה בניצב למישורם באמצעים שונים ,למשל על ידי הדבקת רצועות שיריות סינטטיות ,FRPכמתואר באופן תמציתי בפרק 4להלן .קירות חיצוניים מבטון מזוין של חדרי מדרגות כאלה ניתן לעבות במידה הדרושה על ידי תוספת יציקת קיר בטון מזוין חיצוני ,אשר יחובר באופן מונוליתי אל קיר הבטון הקיים ,באמצעות חיבורים מתאימים )למשל שגמי גזירה( אשר יבטיחו את הפעולה המרוכבת של שני חלקי הקיר ,כמתואר באופן תמציתי בפרק 4להלן. על מנת להבטיח תגובה כוללת נאותה של חדרי המדרגות בעת רעידת אדמה או במקרה של חשיפת הבניין לעומסי הדף ,יש להבטיח שתסבולת הכפיפה והגזירה ,כמו גם תסבולת המתיחה של קירות חדרי המדרגות במישורי הקירות הנדונים תהיה מספקת ,זאת על סמך תוצאות הניתוחים החישוביים והשוואתם לנתונים המבניים הקיימים של קירות אלה .במידת הצורך יש להגדיל תסבולות אלה ,למשל באמצעות פרטי חיזוק מתאימים ורציפים לכל הרוחב והגובה של הקירות הנדונים ,כגון תוספת זיון אופקי ואנכי בהם ,הנמשך באופן רציף בכל קטעי הקירות שיש צורך לחזק ,לרבות בתחומי העובי של מהלכי המדרגות ,משטחי הביניים ורצפות הבניין. 3.4.4צמצום הסכנה להתמוטטות בשרשרת של בנייני מגורים קיימים במהלך הבחינה של האפשרויות לחיזוק/שדרוג סיסמי ומיגוני ששל בנייני מגורים קיימים יש צורך להתייחס גם לסוגיות הקשורות לצמצום הסכנה להתמוטטות בשרשרת של בניינים אלה ,במקרה של הינזקותם מסיבה כלשהי ,לרבות בעת רעידת אדמה ,או כתוצאה של היפגעות חמורה שלהם כתוצאה לחשיפתם לאיומים המלחמתיים הישימים המאוזכרים בסעיף 3.2לעיל ,או איומי טרור אחרים ].[20 במסגרת בחינת הנושא יש להתייחס למכלול הסוגיות הקשורות לצמצום הסכנה להתפתחות תהליכי התמוטטות בשרשרת של בנייני קומות ,בהתבסס על נתונים עקרוניים ותובנות ,כדלהלן: חלק בלתי מבוטל של בנייני המגורים הקיימים בישראל נבנו בתקופות שבהן טרם הייתה קיימת בישראל מודעות לסיכוני התמוטטות בשרשרת של בניינים .לכן בבנייני מגורים קיימים רבים לא ננקטו במהלך התכן והבנייה שלהם אמצעים מתאימים לצמצום הסכנה להתמוטטותם בשרשרת. אומנם מרבית בנייני המגורים הקיימים בישראל הינם בניינים שלודים קונבנציונליים מבטון מזוין יצוק באתר ,הכוללים קירות ומחיצות בני רבות ,דבר המקנה להם תכונות בסיסיות משופרות בהיבט זה ,בהשוואה לבניינים טרומים למשל ,אך אין בכך די ,על מנת לאפשר לקבוע מראש וללא בדיקה יסודית ,שבבניינים מסוג זה לא צפויים להתפתח במקרים קיצוניים תהליכים העלולים להביא להתמוטטותם בשרשרת. 62 הסכנה להתפתחות תהליכי התמוטטות בשרשרת עלולה להיות משמעותית בעיקר בבנייני מגורים טרומים ישנים ,שנבנו בתקופות שבהן עדיין לא הייתה קיימת בישראל )וגם במקומות אחרים בעולם( מודעות לסכנות אלה ולא היו קיימים תקנים ישימים המנחים איך אפשר לצמצם את הסכנה להתמוטטות בשרשרת של בניינים. מכוון שפעולות חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים קיימים במטרה להפוך את חדרי המדרגות של בניינים אלה למתחמים מוגנים גורמת במקרים רבים לשינוי מהותי במערכת ההקשחה של בניינים אלה ,הבאה לידי ביטוי בהקשחת חדרי המדרגות הנדונים ,יש לצפות שבמקרה של התרחשות רעידת אדמה ,חדרי מדרגות אלה יהיו מוטרחים בעומסים אופקיים משמעותיים יותר מאשר במצבם הבלתי מחוזק/משודרג .כמובן שהחיזוק/השדרוג של חדרי מדרגות אלה צריך להבטיח שהם יהיו מסוגלים לעמוד בהטרחות מוגברות אלה. בכל מקרה של חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים קיימים באמצעות הפיכת חדרי המדרגות המשולבים בהם למתחמים מוגנים יש צורך לבחון גם את היכולת של תקרות הבניינים הנדונים לשמש כדיאפרגמות אופקיות ,על מנת להבטיח פעולה משולבת ראויה של הבניין המחוזק/המשודרג ] .[21במסגרת בחינות אלה יש לבדוק גם את אופן החיבור בין תקרות הבניין לקירות של חדרי המדרגות הנדונים .אם חיבורים אלה אינם מסוגלים להתמודד עם הטרחות הכפיפה ,הגזירה והכוחות הציריים )בעיקר מתיחה( העלולים לפעול עליהם בעת רעידת אדמה חזקה ,הבניין עלול להתמוטט בשרשרת ,גם עם הפירים של חדרי המדרגות שלהם יישארו לעמוד על תילם ,כמודגם בצילום שבאיור .3.6 איור :3.6התמוטטות בשרשרת של בניינן קומות הכולל פיר חדר מדרגות מרכזי מבטון מזוין- רעידת אדמה ב;2011 – Christchurch - בכל אופן ,אם תוצאות הבחינות המוזכרות לעיל מצביעות על כך שקיימים ליקויים ופגמים מהותיים בתקרות הבניינים הנדונים הפוגמים ביכולתן לשמש כדיאפרגמות אופקיות ,או פגמים מהותיים בחיבורי התקרות הנ"ל לקירות של חדרי המדרגות בבניינים הנדונים ,יש צורך לטפל גם בנקודות תורפה אלה ,במסגרת עבודות החיזוק/השדרוג המיגוני/הסיסמי של בניינים אלה. התעלמות מבדיקת הנושאים הנ"ל ומהטיפול בהם במידת הצורך עלולים לגרום לתוצאות חמורות ובלתי סבירות בעת אירועי רעידות אדמה חזקות או במקרה של חשיפת בניינים מהסוג הנדון לאיומים מלחמתיים חמורים. 63 3.4.5דרישות בסיסיות ביחס למערכת הביסוס לאור העובדה שבנייני מגורים קיימים רבים בישראל תוכנו ונבנו בתקופות שבהן בישראל לא הייתה קיימת עדיין מודעות לסיכונים סיסמיים ו/או לאיומים מלחמתיים ישימים ,גם מערכות הביסוס של בניינים אלה לא תוכנו לעמידה בעומסים סיסמיים ו/או בעומסי הדף והלם קרקע הנגרמים על ידי פיצוץ מטעני חומר נפץ בקרבת הבניין ,במקרה של מימוש האיומים המלחמתיים המוזכרים לעיל .לכן ,בכל מקרה של חיזוק/שדרוג סיסמי ומיגוני של בניינים אלה ,לרבות במקרים של הפיכת חדרי המדרגות המשולבים בהם למתחמים מוגנים ,יש לבדוק גם את תנאי הקרקע הקיימים באתרים הנדונים ואת מערכות הביסוס של בניינים אלה ,ובמיוחד את מערכות הביסוס של חדרי המדרגות המשולבים בהם .במידת הצורך יש לחזק את אותם היסודות שתסבולתם אינה מספקת, לעמידה בהטרחות החזויות לפעול עליהם בעת רעידת אדמה או במקרה של פיצוץ בקרבת הבניין של מטען חומר נפץ בהתאם לקריטריוני האיום המתאימים כמוזכר לעיל. כפי שצוין בסעיף 3.1לעיל ,יש צורך באבחון מצב היסודות הקיימים של בניינים אלה ,בדומה לאבחון יתר רכיבי הבניין ,בטרם קבלת החלטות בדבר חיזוק/שדרוג סיסמי ומיגוני שלהם .רק על בסיס מידע אמין די הצורך בקשר לתנאי הקרקע הקיימים באתרי הבניינים הנדונים ובקשר למערכות הביסוס הקיימות של בניינים אלה ניתן לבצע הערכות חישוביות מתאימות של תסבולת מערכות הביסוס שלהם ולקבוע האם יש צורך בחיזוק היסודות הקיימים ,כולם או מקצתם ,על מנת להבטיח עמידות סיסמית ומיגונית ראויה של הבניינים המחוזקים/המשודרגים. 64 65 פרק - 4אפשרויות של שדרוג סיסמי/מיגוני של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים 4.1כללי בפרק זה נסקרות באופן עקרוני ותמציתי שיטות אפשריות שונות של שדרוג סיסמי ומיגוני של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים ,שאמורות לאפשר להפוך אותם למתחמים מוגנים בשעת חרום. שיטות שדרוג אלה פותחו בשנים האחרונות וחלקן נוסה גם בניסויי פיצוץ של פיקוד העורף .לגבי חלק משיטות שדרוג אלה גובשו כבר הנחיות יישום מעשיות – מפרטים של שיפורי מיגון מטעם פיקוד העורף ] ,[23או מטעם חברות מסחריות שפיתחו אותן וקיבלו אישור ליישומן מטעם פיקוד העורף ,לכל הפחות באופן חלקי ומוגבל ,לאחר שהן נבחנו על ידי פיקוד העורף בניסויי פיצוץ .חלק משיטות שדרוג מיגוני – שיפורי מיגון אלה מתוארות בסעיף 4.2להלן .מן הראוי לציין בהקשר זה, ששיטות שדרוג מיגוני אלה פותחו מתוך נקודת ראות מיגונית בלבד ,ללא התייחסות לסוגיות של עמידות סיסמית של בניינים קיימים באופן כללי ,או של המתחמים המוגנים הנוצרים בהם תוך כדי יישום שיפורי מיגון אלה .כמובן שיש לבחון בכל מקרה מעשי את התאמת השיטות של שיפורי מיגון אלה לצורך חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים קיימים שבהם הדבר נדרש ,באמצעות הפיכת חדרי המדרגות שלהם למתחמים מוגנים .מן הראוי לציין ששיטות שדרוג מיגוני הנ"ל נבחנו על פי קריטריונים שנקבעו בעת בחינתן ,ובבחינה כוללת של גישת מיגון חדשה ,כמו זאת הנדונה בעניין שדרוג חדרי מדרגות והסבתם למתחמים מוגנים ,ניתן בהחלט ואף ראוי לבחון גם את קריטריוני המיגון ולאור זאת לבחון את התאמתם של כל הפתרונות ,לרבות אלה שכבר נבדקו ואף אלה שאושרו בזמנו ,לעמידה בקריטריונים אלה .המתחמים המוגנים של חדרי המדרגות המחוזקים/המשודרגים בשיטות שדרוג אלה אמורים להבטיח בשעת חרום רמת מיגון סבירה ,אם כי לא בהכרח ניתן תמיד להגיע לרמת מיגון אחידה כאשר מדובר בשדרוג מצב קיים ובנתונים משתנים מבניין לבניין .במקרים כאלה יהיה צורך בקבלת החלטות לגבי רמת המיגון המינימאלית הבאה בחשבון ולגבי המשמעויות הכלכליות הקשורות בשדרוג הבניין לרמת מיגון כזו או אחרת. כפי שצוין בפרק 1לעיל ,בנייני מגורים קיימים רבים בישראל לא רק שאינם כוללים פתרון מיגוני מתאים עבור דייריהם ,אלא גם עמידותם הסיסמית אינה מספקת .לכן ,יש היגיון הנדסי ,כלכלי וחברתי בפעולות משולבות של חיזוק/שדרוג סיסמי ומיגוני של בניינים אלה ,על מנת לתת בו-זמנית מענה סינרגטי מתאים לשתי הבעיות הללו. שיטות שדרוג מיגוני מסוימות יכולות לשפר באופן משמעותי גם את העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים ,ומנגד -שיטות שדרוג סיסמי מסוימות יכולות לאפשר גם יצירת מתחמים מוגנים מתאימים בבניינים אלה ,למשל בחדרי המדרגות שלהם ,כפי שהדבר נבחן באופן ראשוני עקרוני במסגרת השלב הנוכחי של מחקר זה. כפי שפורט בפרק 2לעיל ,לחדרי המדרגות בבנייני מגורים קיימים יש במקרים רבים פוטנציאל מיגוני טבעי בלתי מבוטל ,עקב מיקומם בחלקים הפנימיים של בניינים אלה )במלואם או בחלקם(, וזאת להבדיל מתוספות בנייה ,לרבות תוספות של פירי מרחבים מוגנים ,שבמרבית המקרים אם לא בכולם ,צמודים למעטפת החיצונית של הבניין הקיים ,דבר המחמיר את חשיפתם לאפקטים חזויים של אימים מלחמתיים ישימים )הדף אוור ,רסס ,פגיעה ישירה של רש"קי איום( .לכן ,יש הגיון הנדסי ,מיגוני וכלכלי בניסיון להתמקד דווקא ביצירת מתחמים מוגנים בחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים שבהם הדבר נדרש ,ולא באזורים אחרים של בניינים אלה .מעבר ליתרונות מיגוניים 66 טבעיים אלה ,ההתמקדות בחדרי המדרגות של בנייני מגורים קיימים מבוססת גם על ההכרה שהם מהווים חלק מהרכוש המשותף של הבניינים הנדונים .לכן ,ניתן לבצע את מרבית עבודות החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי של בנייני המגורים הקיימים הנדונים על ידי פעולות בנייה שונות שלא בתחומי הדירות השונות ,הצפויות ,מטבע הדברים ,להישאר מאוכלסות במהלך ביצוע עבודות החיזוק/השדרוג אלה .יש לכך יתרון ברור מבחינת יכולת המימוש המעשי של פעולות חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי הנדונות. כפי שצוין לעיל ,אחת המטרות החשובות של חיזוק/שדרוג מיגוני של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים הינו גם שיפור העמידות הסיסמית הכוללת של בניינים אלה .יתר על כן ,גם אם בניינים אלה יינזקו קשה ברעידת אדמה חזקה ,המתחמים המוגנים שבחדרי המדרגות המחוזקים/משודרגים ,המהווים חלק ממסלול המילוט מהבניין ,יוכלו להבטיח מחסה אמין יחסית לדיירי בניינים אלה ,לא רק בעת מלחמה ,אלא גם בעת התרחשות רעידת אדמה .בהקשר זה יש לאזכר את הנחיות התנהגות קיימות בישראל ,לפיהן מומלץ שאנשים השוהים בבנייני מגורים בעת רעידת אדמה יגיעו במהירות המרבית האפשרית לאזורים בעלי פוטנציאל מיגון גבוה ,כמו למרחבים המוגנים הדירתיים )ממ"דים( ,או למרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( ,אם יש כאלה בבניין ,ובהיעדרם לחדרי המדרגות של בניינים אלה .לכן ,יצירת מתחמים מוגנים בחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים שאין בהם מרחבים מוגנים תקניים )ממ"דים או ממ"קים( נותנת מענה סינרגטי משולב לשתי הבעיות הנדונות ,להבטחת המיגון בפני איומים מלחמתיים ולצמצום הסכנה להיפגעות הדיירים של בניינים אלה בעת רעידת אדמה .יתר על כן ,חדרי המדרגות המחוזקים/משודרגים הנ"ל יוכלו להקל במידה רבה על פעולות חילוץ והצלה באותם מקרים שבהם הבניינים הנדונים יפגעו באופן קשה בעת רעידת אדמה חזקה או במקרה של פגיעה מלחמתית חמורה בהם .יש לכך חשיבות רבה מבחינת צמצום מספר האבדות בנפש באירועים קיצוניים אלה. 4.2שיפורי מיגון שנבדקו ואושרו בעבר על ידי פיקוד העורף פיקוד העורף אחראי להבטחת מיגון נאות לאוכלוסייה האזרחית של ישראל בפני איומים מלחמתיים ואיומי טרור ישימים .כמו כן ,הוא אחראי על פעולות חילוץ והצלה של אנשים במקרים של התרחשויות קיצוניות שונות ,כגון כשלים והתמוטטויות של בניינים ומבנים הנדסיים אחרים, מסיבה כלשהיא ,שבהם נלכדים אנשים ,הן בעת מלחמה ,הן בעת שלום ,וכמובן גם לאחר התרחשות של רעידת אדמה חזקה. כחלק ממכלול משימותיו ,פיקוד העורף עוסק זה שנים רבות גם בפיתוח שיטות מיגון חדשות ו/או משופרות ,על מנת לתת מענה הולם לאיומים המלחמתיים המשתנים עם הזמן .פיתוחים אלה, נערכים במקרים רבים תוך שיתוף פעולה עם מוסדות מחקר אקדמיים ,כגון המכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ,ועם גורמי תעשייה שונים .במסגרת פיתוח שיטות מיגון חדשות מטפל פיקוד העורף זה שנים רבות גם בפיתוח ובחינה ניסויית של שיפורי מיגון שונים .המטרה העיקרית של פעילויות אלה הינה לאפשר שיפור המיגון של האוכלוסייה האזרחית של ישראל ,שאין לה כיום פתרונות מיגון מתאימים ,אם בכלל ,זאת מכיוון שאוכלוסיה זאת מתגוררת ו/או משתמשת בבניינים קיימים ישנים שאינם כוללים מרחבים מוגנים תקניים ,כמפורט בפרק 2לעיל ,בהתייחס לבנייני מגורים קיימים ישנים בישראל. המפרט לחיזוק ואטימה של חללים במבנים – "שיפורי מיגון" מטעם פיקוד העורף ,שפורסם בשנת ,[23] 2011מהווה מהדורה מעודכנת של המפרט המקורי בנדון ,שמהדורתו הראשונה פורסמה עוד 67 במחצית שנות ה 90-של המאה ה ,20-ומאז הוא עבר מספר עדכונים ,לאור הידע עדכני מצטבר בנדון ,בין היתר ,בהסתמך על ניסויי פיצוץ שערך פיקוד העורף במהלך השנים האחרונות .מפרט זה מתייחס ,בין היתר ,לביצוע שיפורי מיגון של קירות ומחיצות בני בבניינים קיימים ,על ידי תוספת יציקת בטון מזוין או התזת בטון מזוין על פני קירות ומחיצות הנ"ל ,בצד הפנימי של חללי הבניין שאמורים להיות מוגנים .כמו כן ,מתייחס מפרט זה גם לאפשרויות של הריסת קירות ומחיצות בני בבניינים קיימים ויציקת קירות בטון חדשים במקומם ,על מנת ליצור מעטפת מוגנת ברמה מסוימת עבור אותם חללים בבניינים קיימים ,האמורים להיות מוגנים בפני איומים מלחמתיים ישימים, ברמה זו או אחרת ,אם כי בדרך כלל פחותה מרמת המיגון המובטחת באמצעות מרחבים מוגנים תקניים )ממ"דים ,ממ"קים ,ממ"מים(. המפרט הנ"ל אינו מפרט את האיום ו/או את רמת המיגון שניתן לספק באמצעות שיפורי המיגון המוצעים .לעומת זאת ,הוא מכתיב עוביים מזעריים של חיזוקים מבטון מזוין יצוק באתר או מבטון מזוין מותז ,תוך כדי אבחנה בין קירות חיצוניים וקירות פנימיים של החללים שאמורים להיות מוגנים .בנוסף לכך ,המפרט מכתיב דרישות חמורות יותר מבחינת עובי נדרש של שיפורי המיגון הנ"ל עבור חללים מוגנים במבנים ציבוריים ,בהשוואה לחלל מוגן דירתי .המפרט מכתיב גם דרישות לגבי טיב הבטון )בטון ב 30-לפחות( ודרישות לגבי סוגי פלדות הזיון ומנות הזיון המזעריות ברכיבי החיזוק השונים. בטבלה 4.1מוצגות הדרישות המזעריות המוצגות במפרט זה ,מבחינת עוביים של רכיבי בטון מזוין הנ"ל לצורך חיזוק קירות ומחיצות בני ,או לצורך החלפתם בקירות בטון מזוין ,כמו גם לצורך חיזוק קירות בטון מזוין קיימים בבנייה ביטחונית קיימת ,המאוזכרת בפרק 2לעיל. טבלה :4.1דרישות מזערית לעוביים של חיזוקי קירות מבטון מזוין יצוק באתר או בטון מותז ][23 מס' 1 2 3 4 תיאור החיזוק עובי מזערי של חיזוקי בטון מזוין בקירות של חללים מוגנים )ס"מ( 2 חלל מוגן במבני ציבור חלל מוגן דירתי 3 3 קיר פנימי קיר חיצוני קיר פנימי קיר חיצוני 4 4 1 1 (15) 12 (20) 15 (8) 10 (8) 10 חיזוק קיר/מחיצת בני 1 קיים/ת 4 4 (20) 15 החלפת קיר/מחיצת בני 2 (25) 20 12 15 קיים/ת בקיר בטון חדש 10 10 10 10 חיזוק קיר בטון מזוין 3 קיים הערכים שבסוגריים מתייחסים לבטון מזוין מותז. עבור חללים מוגנים במבני ציבור מפרט שיפורי מיגון של פקע"ר אינו נותן הקלה בעובי מזערי של חיזוק קירות ומחיצות בני באמצעות בטון מזוין מותז. עוביי החיזוקים של קירות בחללים מוגנים במבני ציבור המוצגים בטבלה 4.1מתייחסים לחללים מוגנים ששטחם אינו גדול על 20מ"ר. הערכים שבסוגריים של חיזוקי קירות בחללים מוגנים במבני ציבור המוצגים בטבלה 4.1מתייחסים לחללים מוגנים ששטחם גדול מ 20 -מ"ר ואינו גדול מ 60 -מ"ר. מן הראוי לציין שההבדל העיקרי בין חלל מוגן דירתי לחלל מוגן במבני ציבור הינו במספר האנשים שצפויים לשהות בהם .מכיוון שבחלל מוגן בדירת מגורים צפויים לשהות בשעת חרום רק בני המשפחה המתגוררים בדירה הנדונה ,מספרם הממוצע צפוי להיות קטן .לעומת זאת ,בחללים מוגנים במבני ציבור צפויים לשהות בשעת חרום אנשים רבים ,בתלות ביעוד המבנה אותו משרת החלל המוגן .כמובן שהשטח הנדרש של החלל המוגן במבני ציבור נקבע על פי מספר האנשים הצפויים לשהות בו בשעת חרום .ככל ששטח החלל המוגן גדול יותר ,צפויים לשהות בו יותר אנשים. 68 לכן ,הסיכון לפגיעה בו-זמנית בהרבה אנשים מחייב קביעת דרישות מחמירות יותר בכל הקשור לעוביים של רכיבי החיזוקים של חללים מוגנים אלה ,כפי שניתן להתרשם מהנתונים המוצגים בטבלה 4.1לעיל. בהקשר זה יש לציין שמתחמים מוגנים בחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים דומים לחללים מוגנים במבני ציבור ,לכל הפחות מבחינת מספר האנשים הצפויים לשהות בהם בשעת חרום .לכן, יש מקום לאמץ את הדרישות המחמירות יותר לגבי עובי מזערי נדרש של חיזוקי קירות בני או החלפת קירות בני בחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים שיש כוונה לחזק/לשדרג מבחינה מיגונית וסיסמית. מפרט שיפורי מיגון של פקע"ר ] [23מגדיר גם דרישות מזעריות ביחס לקטרים של מוטות הזיון ברכיבי החיזוק מבטון יצוק באתר או בטון מותז ,וכן גם דרישות מזעריות ביחס למספר רשתות הזיון ברכיבי החיזוק השונים ,בתלות בעוביים ,והמרחקים המרביים בין מוטות הזיון הנ"ל .על פי דרישות אלה ,בחיזוקי קירות בני שבהם עובי הבטון של החיזוק קטן מ 15 -ס"מ ניתן להסתפק ברשת זיון יחידה ,עם מוטות זיון בקוטר מזערי של 10מ"מ ופסיעת מוטות בכוון אופקי ואנכי שלא תעלה על 100מ"מ .לעומת זאת ,בחיזוקי קירות בני שבהם עובי הבטון של החיזוק הוא 15ס"מ או יותר ,נדרשות שתי רשתות זיון עם מוטות זיון בקוטר מזערי של 10מ"מ .הפסיעה של מוטות הזיון בכוון אופקי ואנכי ברשת הזיון בפן הפנימי של חיזוקים אלה הפונה לחלל המוגן לא תעלה על 100 מ"מ ואילו ברשת הזיון השנייה ,החיצונית יותר ,היא לא תעלה על 200מ"מ .הדרישות הנ"ל בהקשר לפסיעת מוטות הזיון בחיזוקי קירות של חללים מוגנים מכוונות ,בנוסף להבטחת תסבולת כפיפה מתאימה של החיזוקים הנ"ל לעמידה בפני הדף ,לצמצם את הסכנה לשיחון הבטון בפן הפנימי של החיזוקים הנדונים הפונה לכוון החלל המוגן ,זאת מכיוון שתוצרי השיחון )רגמות בטון מועפות לחלל הפנימי של המתחם המוגן( עלולים לסכן את האנשים הצפויים לשהות בו בשעת חרום. בנוסף לדרישות בסיסיות המוצגות לעיל ,נכללות במפרט הנ"ל גם דרישות נוספות ,הן ביחס לריתום רכיבי החיזוק השונים אחד לשני ולאופן חיבורם לרכיבים מבניים של הבניין הקיים שבו הם אמורים להיות משולבים ,והן לאופן ההתקנה של רכיבי מסגרות מגן )דלתות וחלונות מגן( בקירות המחוזקים של החללים המוגנים ,וכן גם ביחס לסוגיות שונות שיש להתייחס אליהן כאשר רוצים להפוך חלל מסוים בבניין קיים לחלל מוגן )למשל אטימת החלל המוגן בפני חדירת חומרי לחימה בלתי קונבנציונליים וכו'( .באיורים 4.1-4.4מוצגים מספר פרטים עקרוניים לגבי חיזוקי קירות של חללים מוגנים בבניינים קיימים ,הכלולים במפרט שיפורי מגון של פקע"ר ] .[23מן הראוי לציין שיש מקום לבחינת שיפורים אפשריים של פרטים אלה ,הן על ידי פקע"ר או מסגרת השלבים הבאים של מחקר זה. 69 איור :4.1חיזוק קירות בני קיימים באמצעות תוספת יציקת קיר בטון מזוין או החלפת קיר בני קיים בקיר בטון מזוין חדש – ע"פ מפרט שיפורי מיגון של פקע"ר ][23 איור :4.2פרטי ריתום בין חיזוקי קירות בני קיימים באמצעות תוספת יציקת בטון או בין קירות בטון מזוין חדשים המחליפים קירות בני קיימים; ע"פ מפרט שיפורי מיגון של פקע"ר ][23 70 איור :4.3חיזוק קיר בני פנימי של חלל מוגן באזור פתח דלת -ע"פ מפרט שיפורי מיגון של פקע"ר ][23 71 איור :4.4חיזוק קיר בני חיצוני של חלל מוגן באזור פתח חלון -ע"פ מפרט שיפורי מיגון של פקע"ר ][23 יש לציין כי שיפורי מיגון אלה מתייחסים לקירות של חדר מסוים בבניין קיים ,כגון חדר בדירת מגורים ,בראייה של שיפור המיגון של החדר הנדון ,כתחליף חלקי למרחב מוגן תקני )דירתי, קומתי ,או מוסדי( .בכל אופן ,הבחינות המוזכרות לעיל שעל בסיס תוצאותיהן נקבעו הדרישות שכלולות במפרט הנדון של שיפורי מיגון ] [23לא שקלו את הסבתם של חדרי המדרגות בבנייני מגורים קיימים למתחם מוגן משותף של הבניין כולו .כמו כן ,יש לציין כי המפרט הנ"ל מתייחס לסוגיות המיגוניות החשובות מנקודות מבט מקומיות ,קרי תגובה מקומית חזויה של רכיבי החיזוק השונים במקרה של מימוש איום הקריטריון המלחמתי שעל בסיסו נקבעו הדרישות המיגוניות הכלולות במפרט הנדון ,אך לא מבחינת התגובה הכוללת של הבניין בו משולבים חללים מוגנים, במקרה של חשיפתם לעומסי הדף הנגרמים על ידי פיצוץ הקריטריון או בעת התרחשות רעידת אדמה .לאור זאת ,יש לבחון בראיה כוללת יותר האם הדרישות המיגוניות המזעריות המוכתבות על ידי המפרט הנדון מספקות בכל מקרה. 72 בנוסף למגבלות המפורטות לעיל של המפרט הנדון לשיפורי מיגון ניתן לציין שבמקרה שיש כוונה להפוך חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים למתחמים מוגנים ,קיימת לרוב בעיה של מימוש פשוט של הדרישות לגבי עובי מזערי של רכיבי החיזוק של קירות חדרי המדרגות הנ"ל ,זאת בגלל מגבלות גיאומטריות של חדרי מדרגות קיימים רבים ,כמפורט בפרקים 2ו 3 -לעיל ואילוצים לגבי אפשרויות הגדלת העובי של קירותיהם הקשורים לכך. על מנת לאפשר הפיכת חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים למתחמים מוגנים ,כאשר חדרי המדרגות כוללים קירות בני ,תוך שימוש באמצעים המתוארים במפרט שיפורי מיגון מטעם פקע"ר ] ,[23יש לנקוט במרבית המקרים בפעולות מקדימות שלהלן: הריסת קיר בני חיצוני של חדר מדרגות )אם חדר המדרגות כולל קיר בני חיצוני( ללא פגיעה בעמודי בטון מזוין קיימים של חדר המדרגות .הריסת קיר הבני החיצוני נועדה לאפשר יציקת קיר בטון מזוין חיצוני חדש של המתחם המוגן ,שיש לעגנו אל רצפות ותקרות הקומות השונות ,כמו גם אל משטחי הביניים של חדר המדרגות ואל העמודים הקיימים של חדר המדרגות הנדון. שבירה זהירה של הצד הפנימי ,הפונה לחלל של חדר המדרגות ,של קירות בני פנימיים של חדר המדרגות שיש כוונה להפוך למתחם מוגן ,ללא פגיעה בדפנות בלוקי הבני הפונים לצד הדירות השונות בבניין ,זאת במטרה לאפשר יציקת חיזוקי הבטון על גבי קירות הבני הפנימיים הנדונים, תוך ניצול מרבי של העובי האפשרי ליציקת או התזת בטון ,ללא הקטנה של המידות הגיאומטריות הקיימות של חדר המדרגות. עבודות מקדימות אלה נחוצות באותם מקרים שבהם הדירות השונות בבניין מגורים קיים נשארות מאוכלסות במהלך ביצוע עבודות החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי של הבניין הנדון ,כך שקיים קושי רב בביצוע עבודות בנייה משמעותיות בתחומי הדירות השונות בבניין .זה צפוי להיות המצב במרבית המקרים שבהם יש כוונה לבצע עבודות חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים קיימים. לאחר ביצוע עבודות ההכנה הנ"ל ניתן לצקת את קירות הבטון המזוין החדשים של חדר המדרגות המיועד לשמש כמתחם מוגן .באיור 4.5מוצג חתך אנכי עקרוני של קיר פנימי חדש בחדר מדרגות כזה, העשוי מבטון מזוין בעובי של 15ס"מ .קיר זה נוצק בצמוד לדופן הנותרת של קיר הבני שפורק באופן חלקי ,כמתואר לעיל .קירות הבטון המזוין החדשים של חדר מדרגות המיועד לשמש כמתחם מוגן צריכים לכלול 2רשות זיון .רשת הזיון הקרובה לפן הפנימי של קירות אלה הפונה לחלל של חדר המדרגות צריכה לכלול מוטות זיון אופקיים ואנכיים שהפסיעה ביניהם בשני הכוונים לא תהיה גדולה מ 100 -מ"מ .לעומת זאת ,רשת הזיון השנייה הממוקמת בצדי הקירות הפונים אל הדירות השונות בבניין או אל הצד החיצוני של הבניין צריכה לכלול מוטות זיון בכוון אופקי ואנכי שהפסיעה ביניהם בשני הכוונים לא תהיה גדולה מ 200 -מ"מ .הקטרים של מוטות הזיון בקירות הבטון המזוין החדשים של חדרי המדרגות נקבעים בהסתמך על קריטריון האיום/המיגון שנקבע עבור הפרויקט .קריטריון זה יכול להיות במקרים מסוימים הקריטריון הסטנדרטי של פקע"ר עבור מרחבים מוגנים קומתיים, ובמקרים אחרים ,בגלל אילוצים גיאומטריים או כלכליים ,קריטריון מופחת של שיפורי מיגון ,כמצוין בפרק 3לעיל .כמובן שיישום קריטריון מופחת טעון בכל מקרה אישור של שלטונות פקע"ר המוסמכים .כמו כן ,יש לידע את דיירי הבניין בהקשר לרמת המיגון המסופקת להם בפועל ,על מנת לא ליצור ציפיות מופרזות ובלתי מציאותיות בנדון. על מנת להבטיח קשר ראוי בין קירות הבטון המזוין החדשים לרכיבי השלד הקיימים של הבניין )עמודים ,קורות ,תקרות וכו'( יש לדאוג להתקנת מוטות עיגון בכל רכיבי השלד הקיימים הצמודים לקירות הבטון המזוין החדשים ,למשל עמודים קיימים בתחומי חדר המדרגות המיועד לחיזוק/שדרוג 73 מיגוני וסיסמי ,שיהיו בחפייה מתאימה עם רשתות הזיון של קירות הבטון המזוין החדשים .במיוחד יש צורך להקפיד על התקנת מוטות זיון אנכיים בעלי קוטר וצפיפות מתאימים ,שיחדרו דרך רכיבי הבטון המזוין הקיימים במישורי הקירות השונים )תקרות הבניין ,משטחי ביניים של חדר המדרגות, מהלכי מדרגות או קורות משופעות( ,כך שתובטח רציפות הזיון האנכי בקירות הבטון המזוין לכל גובה הבניין .הדבר נחוץ על מנת להבטיח את ההתנגדות הכוללת הנדרשת של חדרי המדרגות הנדונים בפעולת עומסים אופקיים על הבניין )עומסי הדף ,עומסים סיסמיים וכו'(. איור :4.5חתך אנכי עקרוני של קיר פנימי של מתחם מוגן בחדר מדרגות קיים ,עשוי מבטון מזוין יצוק באתר או מותז באותם מקרים שבהם קיימת אפשרות לפנות באופן זמני את הדירות השונות בבניין המיועד לחיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי ,ניתן ללא קושי מיוחד להרוס לחלוטין את קירות הבני הפנימיים הקיימים של חדרי המדרגות ,כמובן ללא פגיעה בעמודי חדר המדרגות וביתר הרכיבים המבניים הקיימים של חדר המדרגות הנדון ,ולצקת במקומם קירות בטון מזוין חדשים בעובי המתאים לדרישות הישימות של תקנות ההתגוננות האזרחית ] ,[5] ,[3ולא להסתפק בעובי מוגבל יחסית של קירות הבטון החדשים ,כפי שמתחייב במרבית המקרים בהם הדירות בבניין נשארות מאוכלסות במהלך עבודות החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי ,כמתואר לעיל .אין ספק כי בדרך כזאת ניתן להשיג במגבלות העובי של הקיר האפשרי ,איכות מיגון גבוהה במידה ניכרת בהשוואה למתואר באיור 4.5 לעיל. 4.3שיפורי מיגון של קירות בני קיימים באמצעות בד בליסטי שיטות החיזוק המיגוני באמצעות רכיבי בטון מזוין המתוארות בסעיף 4.2לעיל ,נבחנו במהלך השנים על ידי פיקוד העורף ,בסדרות שונות של ניסויי פיצוץ ,כמצוין לעיל ,ועל בסיסם גובשו המפרטים ליישומם ] .[23בנוסף לשיטות אלה של שדרוג המיגון ,במהלך השנים נבחנו על ידי פקע"ר גם שיטות חיזוק ושדרוג נוספות של רכיבים מבניים בלתי מוגנים הנפוצים בבניינים קיימים ,ביניהן שיטות שונות של שיפורי מיגון של קירות בני קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל .אחת מהשיטות הנ"ל של שיפורי מיגון שנבחנה בעבר במסגרת ניסויי פיצוץ של פקע"ר הינה שיפור המיגון של קירות בני קיימים באמצעות בד/טפט בליסטי המודבק על הפן הפנימי של קירות בני קיימים ,הפונה לכוון החלל המיועד 74 לשמש כחלל מוגן בבניין קיים ,כאשר הבד הבליסטי מעוגן אל רכיבי בטון מזוין קיימים במפלס התקרה והרצפה של החלל המיועד להיות ממוגן ,באמצעות פרופילי פלדה המעוגנים לרכיבי הבטון המזוין הנ"ל ,על ידי בורגי עיגון מתאימים )ראו איור .(4.6מן הראוי לציין בהקשר זה ,שבניגוד לאפשרות פשוטה למדי של יישום פתרון זה של שיפור המיגון של קירות בני בחדרים רגילים של בניין קיים שיש כוונה להפוך אותם לחללים מוגנים ברמה מסוימת ,יישום השיטה הנדונה של שיפור המיגון בחדרי מדרגות שיש כוונה להפוך אותם למתחמים מוגנים הינו מורכב בהרבה ,זאת בגלל קיומם של מהלכי המדרגות המשופעים הכוללים רומי ושלח של המדרגות עצמן ,דבר המקשה על עיגון הבד/הטפט הבליסטי בחלקו התחתון ,בקטעי קירות הצמודים למהלכי המדרגות הנדונים. השיטה הנ"ל של שיפור המיגון של קירות בני קיימים שנוסתה בניסויי פיצוץ של פקע"ר הנ"ל היה מבוסס על שימוש בטפט בליסטי מסוג קבלר מצופה בבד כותנה ,בעל מסה של 650גר'/מ"ר .הצעה זו של שיפור המיגון של קירות בני קיימים נבחנה בזמנו על ידי פיקוד העורף בניסוי פיצוץ ,לפי קריטריון הדף מופחת ,המוזכר בפרק 3לעיל. איור :4.6שיפור המיגון של קירות בני קיימים באמצעות בד/טפט בליסטי תוצאות הניסוי הפיצוץ הנ"ל הצביעו על כך שקיר הבני המחוזק נהרס לחלוטין כתוצאה מהפיצוץ, אבל הבד/הטפט הבליסטי המותקן על פני הקיר ,כמפורט לעיל ,מנע חדירת רגמות/שברי קיר הבני לכוון החלל המיועד להיות ממוגן .על בסיס ממצאי ניסויים אלה אישר בזמנו פיקוד העורף שימוש בפתרון זה של שיפור המיגון של קירות בני קיימים .מן הראוי לציין בהקשר לניסויי פיצוץ הנ"ל ששיפורי מיגון של קירות בני קיימים המושתתים על יציקת תוספת קירות בטון מזוין בעוביים שונים כמתואר בסעיף 4.2לעיל ,בעיקר אלה שעוביים 15ס"מ או יותר ,עמידים יותר בפני עומסי הדף והנזק הצפוי להיגרם להם ,בפעולת עומסי הדף בעוצמה שהופעלה על קירות הבני המשודרגים באמצעות בד/טפט בליסטי ואף בעומסי הדף משמעותיים יותר ,הינו פחות חמור .כך למשל ,חיזוקי קירות בני קיימים באמצעות תוספת יציקת קיר בטון מזוין בעובי 15ס"מ ,עם פרטי זיון מתאימים ,כמפורט בסעיף 4.2לעיל ,לא צפויים להינזק באופן ממשי במקרה של הפעלת עומסי הדף בעוצמה שהופעלה בניסוי הפיצוץ שבהן נבחנה שיטת השדרוג המיגוני באמצעות בד/טפט בליסטי הנ"ל .בנוסף לכך, חיזוק קירות בני קיימים באמצעות יציקת קירות בטון מזוין חדשים בצמוד אליהם מאפשר גם שיפור 75 מסוים של מיגון המתחם המוגן בפני רסס ,זאת בניגוד לשיפור המיגון של קירות בני קיימים באמצעות הדבקת בד/טפט בליסטי על פניהם ,כמפורט להלן. היתרון העיקרי של פתרון זה של שדרוג מיגוני של קירות בני קיימים נעוץ בעובדה שיישומו בבניינים קיימים הינו בדרך כלל פשוט יחסית .בנוסף לכך ,ניתן ליישם אותו בדרך כלל ללא שינויים גיאומטריים בחלל המיועד למיגון ,כלומר ללא הקטנה של חללים אלה ,ויש לכך יתרון במקרים שבהם יש כוונה להסב חדרי מדרגות קיימים המאופיינים במידות גיאומטריות מוגבלות ,כמתואר בפרק 2 לעיל ,למתחמים מוגנים .לעומת יתרונות אלה יש לפתרון מיגוני זה מספר חסרונות בלתי מבוטלים, כדלהלן: קיר הבני המחוזק באמצעות בד/טפט בליסטי אינו נותן מענה לסיכוני רסס הקיימים במקרה של פיצוץ רש"קים בקרבת בניינים קיימים הכוללים מתחמים מוגנים מהסוג הנדון. עיגון נאות של הבד/הטפט הבליסטי הוא מרכיב חשוב בתפקוד השדרוג המיגוני הנדון ,באשר הבד הבליסטי פועל כממבראנה בשלב מתקדם של התגובת הקיר המשודרג לעומסי הדף .במקרה של שדרוג קירות בני בחדר מדרגות קיימים יש קושי ביישום פרטי עיגון מתאימים של הבד/הטפט הבליסטי ,בגלל הגיאומטריה המיוחדת של החלל הפנימי של חדר המדרגות )קיום מהלכי מדרגות משופעים( ,כמצוין לעיל. היישום של בד/טפט בליסטי בצד אחד של קירות הבני המחוזקים/המשודרגים בלבד ואופן העיגון של הבד/הטפט הבליסטי אל רכיבי התקרות/הרצפות של הבניין הקיים אינם מאפשרים שיפור מהותי בעמידות הסיסמית של הבניין הנדון ,במקביל ליצירת המתחמים המוגנים בחדרי המדרגות הקיימים בו. ציפוי הצד הפנימי הפונה לכוון המתחם המוגן של קירות בני קיימים בבד/טפט בליסטי עלול לגרום לתופעות עיבוי )קונדנזציה( על פני הקירות הנדונים במקרים של שהייה ממושכת של אנשים רבים במתחם המוגן בשעת חרום. בנוסף לחסרונות אלה של הפתרון המיגוני הנ"ל ,עד כה טרם נבחנו תכונות שונות של הבד/הטפט הבליסטי ,במיוחד תכונותיו המכאניות לאורך זמן והקיים שלו .שינויים אפשריים בתכונות המכאניות של הבד בד/הטפט הבליסטי במשך הזמן ,אם הם מתרחשים ,עלולים לפגום ביכולת המיגונית שלו. כמו כן ,יש לבחון את התנהגות הבד/הטפט הבליסטי בעת שריפה .לאור כל אלה ,נדרשות בדיקות מעמיקות נוספות לפני שניתן יהיה לקבוע האם הוא אכן מתאים לצורך שיפור המיגון של קירות בני בבניינים קיימים .מכוון שבמקרה הנדון מדובר על כוונה ליישם חומר בנייה חדש בבניינים קיימים ,יש לערוך את הבחינות הכוללות של שיטת שיפור המיגון הנ"ל ושל שיטות דומות אחרות ,במסגרת בחינה כוללת של שיטת בנייה חדשה. 4.4שיטות אפשריות נוספות של שיפור העמידות המיגונית של בניינים אזרחיים רגילים ושל חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של רכיבים מבניים שונים במסגרת מחקרים שונים שנערכו במהלך השנים האחרונות במקומות שונים בעולם וגם בישראל נבחנו אפשרויות שונות של שיפור העמידות המיגונית של בניינים אזרחיים רגילים ושל חיזוק/שדרוג סיסמי ו/או מיגוני של רכיבים מבניים שונים הנפוצים בבנייה קיימת ].[20 בהקשר לעמידות של בניינים אזרחיים רגילים בפני איומים מלחמתיים ואיומי טרור שונים ניתן לציין שפרמטרים רבים משפיעים על רמת עמידות זו ,ביניהם תכנון אורבאני ,אופן העמדת הבניינים ,גודל הבניינים ,צורתם ,סוג המערכת המבנית שלהם ,סוגי חומרי הבנייה שמהם הם בנויים וכו' .כל אלה 76 יכולים לשפר או להחמיר את תגובת הבניין במקרה של חשיפתו לאיומים מלחמתיים ישימים שונים. סוגיות אלה מוצגות בדו"ח מחקר שנערך במכון הלאומי לחקר הבנייה בנושא שיפור העמידות המיגונית של בניינים אזרחיים רגילים ].[20 בנוסף לאמצעים אלה ,שיש להם השפעה רבה על העמידות המיגונית של בניינים אזרחיים רגילים ,ניתן לשפר את העמידות המיגונית והסיסמית של בניינים קיימים על ידי שימוש ברכיבים מבניים ורכיבי מעטפות בניין שונים בעלי תכונות מבניות ו/או מיגוניות משופרות ,כמפורט בסעיפים שלהלן. 4.4.1שימוש ברכיבי בטון מזוין בעלי תכונות משופרות בטונים מסוג ב ,40-ב 50-או ב 60-נחשבים כיום לבטונים רגילים שעלותם אינה גבוהה במידה ניכרת מזו של בטונים נחותים יותר .הם זמינים כיום בתעשיית הבנייה בישראל ומקובלים מאוד ,בעיקר בבנייה של בניינים אזרחיים רגילים עתירי גובה .בנוסף לבטונים אלה ,פותחו בשנים האחרונות גם בטונים עתירי חוזק )בטון מטיב ב ,(100-ובתהליך פיתוח נמצאים גם בטונים בעלי חוזק לחיצה גבוהה עוד יותר .בטונים עתירי חוזק מאופיינים על ידי חוזק לחיצה גבוה במיוחד .בטונים אלה הינם גם בעלי חוזק מתיחה ומודול אלסטיות גבוהים יותר מאלה של בטונים רגילים ,אם כי הגידול בהם בהשוואה לבטונים רגילים אינו באותו שיעור )באותו אחוז( ,כמו הגידול בחוזק הלחיצה שלהם .אולם בטונים עתירי חוזק הינם פריכים יותר )משיכים פחות( מבטונים רגילים ,ומכיוון שלמשיכות של רכיבים מבניים יש חשיבות מכרעת מבחינת יכולתם להתמודד עם השפעות הרסניות של פיצוצים היה בעבר חשש להשתמש בבטונים איכותיים )לא רק בבטונים עתירי חוזק ,אלא גם בבטונים מסוג ב ,40-ב50- או ב (60-למטרות מיגוניות ברכיבים מבניים שונים העלולים להיות חשופים להשפעות של פיצוצים .על מנת להתגבר על בעיות המשיכות של רכיבים מבניים העשויים מבטונים מהסוגים הנ"ל ,לרבות בטונים עתירי חוזק ,נערכו במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון מחקרים שונים שבמסגרתם פותחו בטונים עתירי חוזק בעלי תכונות משיכות משופרות ] .[24בטונים עתירי חוזק עשויים מתערובות בטון מיוחדות הכוללות במרבית ההמקרים גם סיבי פלדה מסוגים שונים ובכמויות שונות .בנוסף לפיתוח בטונים מסוג זה נערכו במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון גם מחקרים שונים הקשורים להתנהגות רכיבי בטון עשויים מבטונים עתירי חוזק ] ,[26] ,[25שלגבי חלק מהם פורסמו גם דיווחים בספרות המקצועית בחו"ל )למשל ] .([24בטונים עתירי חוזק אלה הוכיחו את יעילותם המיגונית הן בניסויים מעבדתיים בקנה מידה מוקטן ,הן בניסויי שדה בקנה מידה מלא ואף באירועים מלחמתיים אמיתיים. מן הראוי לציין שהפעילות המחקרית בנדון המוזכרת לעיל הינה פעילות ארוכת טווח הנמשכת אף בימים אלה .אחד מכווני המחקר האפשריים בנדון הינו בכוון פיתוח דור חדש של בטונים עתירי חוזק איכותיים עוד יותר מאלה הקיימים כיום )בטונים מסוג ב ,150-ב 200-ואף יותר( .לשימוש עתידי מושכל בבטונים עתירי חוזק בבנייה אזרחית רגילה יש פוטנציאל ממשי לשיפור משמעותי של עמידות בניינים אלה בפני השפעות הרסניות של איומים מלחמתיים ו/או איומי טרור ישימים ,כמו גם לשיפור עמידותם ברעידות אדמה ובכך יתמקד המחקר בסוגיות אלה בשלבי ההמשך שלו. 4.4.2רכיבי בטון מזוין מרוכבים בנוסף לשימוש בבטונים בעלי חוזק גבוה או בבטונים עתירי חוזק המוזכרים בסעיף 4.4.1לעיל ,או בשילוב עימם ,ניתן לשפר במידה ניכרת את ההתנהגות של רכיבי שלד מבטון מזוין ,תוך שימוש בחתכי כריך מרוכבים של פלדה-בטון מזוין ,כאשר פחי פלדה או פרופילי פלדה מתאימים ממוקמים בפני הרכיבים המרוכבים ,כמודגם באיור .4.7הדבר מאפשר לצמצם במידה ניכרת את העוביים/מידות החתך של הרכיבים המבניים השונים מבלי לפגוע בעמידותם המיגונית ,בין היתר ,על 77 ידי מניעת תופעות השיחון הצפויות ברכיבי בטון מזוין רגילים ,בעיקר במקרים של פגיעה ישירה בהם על ידי רסס או על ידי רש"קים שונים .מן הראוי לציין ששימוש ברכיבי שלד מרוכבים מהסוג הנדון יכול לשפר גם את ההתנהגות של בניינים בהם הם משולבים באירועי רעידות אדמה חזקות .במסגרת המכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון בוצעו מספר מחקרים ראשוניים בנדון ] .[28] ,[27השימוש הנפוץ בחתכי כריך מרוכבים מהסוג הנדון הינו ברכיבי שלד בדידים ,כגון עמודים )עמודי פלדה ממולאים בבטון( .יחד עם זאת ,שימוש ברכיבי כריך מרוכבים של פלדה-בטון מזוין יכול להתאים בהחלט גם עבור קירות בטון מזוין ו/או תקרות )בעיקר גגות של בניינים שעלולים להיות חשופים לאיומים מלחמתיים ישימים שונים( .לכן ,הם יכולים להתאים ,בתנאים מסוימים ,גם לצורך יצירת מתחמים מוגנים בחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים .בארץ נעשה שימוש ברכיבים מעין אלה בבנייה מוגנת למטרות שונות .מידות החתך של רכיבים מעין אלה המוצגים באיור 4.7אינן בהכרח מידות החתך הנדרשות לצורך הבטחת מיגון בפני האיומים המלחמתיים המצוינים בפרק 3לעיל ,אלא הם מתאימים לרכיבים מבניים של מבנים מוגנים שונים ,האמורים לעמוד בפני איומים מלחמתיים אחרים .לכן יש להתייחס לאיור 4.7כמדגים באופן איכותי בלבד את שיטת החיזוק/השדרוג הנ"ל. איור :4.7רכיבים מבניים מרוכבים פלדה – בטון מזוין של קירות וגגות – (Iחתך אופקי (II ,חתך אנכי בחיבור בין קיר לגג; אחת הבעיות המרכזיות שעלולות להתעורר בישום רכיבים מרוכבים מסוג זה היא הקושי בבקרת איכות הביצוע של יציקות הבטון בחתכים מרוכבים של קירות )או של עמודים( המוזכרים לעיל ,זאת לאור העובדה שרכיבי הפלדה משמשים למעשה גם כתבנית אבודה ,כך שלא ניתן לבדוק בצורה ויזואלית בתום יציקת הרכיבים ,האם הבטונים שנוצקו אינם כוללים אזורים של בטון שלא צופף כראוי )כיסי סגרגציה של בטון וכו'( .על כן ,יש מקום לשקול שימוש בבטונים מצטופפים מעצמם – SCCליציקת רכיבים מבניים כאלה ,מכיוון שהם רגישים הרבה פחות מבטונים רגילים לתופעות אלה .על פי רמת הידע הקיימת כיום ,בטונים בעלי חוזקים רגילים מהסוג הנדון זמינים בתעשיית הבנייה בארץ. לאור הנתונים המפורטים לעיל ,יש בהחלט מקום לשקול שימוש בטונים מצטופפים מעצמם SCC - בעלי הרכב מתאים של תערובת הבטון ברכיבים מרוכבים פלדה-בטון מזוין מהסוג הנדון .יחד עם זאת יש לציין שיש צורך בהמשך מחקר בנושא פיתוח בטונים מסוג זה למטרות מיגוניות ,בעיקר 78 בהיבטים של בחינת העמידות שלהם בפני רסס .יישום של פתרונות מסוג זה מתאים בעיקר עבור בניינים חדשים ,אם כי בתנאים מתאימים ניתן ליישמם גם במקרה של שדרוג מיגוני של בניינים קיימים .כמו כן ,יש מקום להמשך פעילות מחקרית בנדון ,בין היתר בכוון של פיתוח בטונים עתירי חוזק מצטופפים מעצמם – .SCC 4.4.3רכיבי בטון מזוין מחוזקים ע"י יריעות/רצועות שריון מודבקות על פניהם אפשרות נוספת לשיפור העמידות של רכיבי בטון מזוין קיימים )עמודים ,קורות ,קירות ,תקרות ,גגות( בפני איומים מלחמתיים ואיומי טרור ישימים ,כמו גם לשיפור עמידותם ברעידות אדמה ,הינה באמצעות חיזוקם באמצעות הדבקת יריעות או רצועות חיזוק מרוכבות על פניהם .יריעות או רצועות החיזוק הללו מושתתות לרוב על שימוש בסיבי שריון מזכוכית ,חומרים סינטטים ,כגון ,Kevlarאו סיבי פחמן .לצורך הדבקתם על פני רכיבי הבטון המזוין משמשים דבקים סינטטיים שונים .מן הראוי לציין בהקשר שימוש בחומרים אלה שהם יכולים לשפר את תסבולת הכפיפה של רכיבי בטון מזוין קיימים ,כגון קירות בטון מזוין ,הן בניצב למישורם וגם במישורם .בתנאים מסוימים הם יכולים לשפר גם את תסבולת הגזירה של רכיבים אלה .יחד עם זאת יש לציין שהגדלת התסבולת של רכיבי בטון המזוין המחוזקים באמצעים אלה אינה מלווה בהגדלת המשיכות של רכיבי הבטון המזוין המחוזקים .במקרים רבים ההתנהגות של רכיבי בטון מזוין מחוזקים אלה הינה בעיקרה אלסטית ,עד לגבול התסבולת שלהם .לאחר הכשל של רכיבי השדרוג הנ"ל של רכיבי הבטון המזוין הנדונים, התנהגותם חוזרת להיות דומה להתנהגותם המקורית ,לפני השדרוג .הדבר עלול להיות בעייתי בעיקר באותם מקרים בהם יש למשיכות הרכיבים המבניים הנ"ל חשיבות רבה ,כגון במקרים של פעולת עומסי הדף או עומסים סיסמיים קיצוניים עליהם .רמת המשיכות של רכיבי הבטון המזוין המחוזקים באמצעות יריעות או רצועות שריון סינטטיות מהסוגים הנ"ל תלויה ,בנוסף לתכונות המשיכות המקוריות של רכיבי הבטון המזוין הבלתי מחוזקים ,גם בתכונות המכאניות של יריעות או רצועות השריון הנדונות ושל הדבק המשמש להדבקתן על פני רכיבי הבטון המזוין הנדונים .מן הראוי לחזור ולהדגיש בהקשר זה שחומרי השריון הנ"ל הינם בעלי חוזק מתיחה גבוה ,אך התנהגותם בהטרחות מתיחה הינה בעיקרה אלסטית ומשיכותם הינה מוגבלת מאוד. כמו כן ,יש לציין בהקשר לסוגים אלה של חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של רכיבי בטון מזוין עובדה נוספת ,קרי שהעמידות בשריפות של רכיבי בטון מזוין מחוזקים/משודרגים באמצעות יריעות או רצועות שריון סינטטיות אינה עולה על עמידותם המקורית בשריפות של רכיבים אלה ,לפני חיזוקם/שדרוגם באמצעים אלה .לכן ,אם יש צורך להבטיח שהחוזק וההתנהגות של רכיבי הבטון המזוין המחוזקים/המשודרגים ביריעות או רצועות שריון סינטטיות המודבקות על פניהם לא ייפגע בעת שריפה ,יש להגן עליהם בחיפויים מתאימים ,כגון לוחות גבס עמידים באש. במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון נערכו בשנים האחרונות מחקרים שונים בנושא חיזוק/שדרוג רכיבי בטון מזוין קיימים באמצעות יריעות או רצועות שריון סינטטיות מסוגים שונים ,כמפורט לעיל, למשל ] .[31] ,[30] ,[29גם במדינות אחרות מתבצעת פעילות מחקרית רבה בנושאים אלה ,בעיקר במטרה לשפר את העמידות ברעידות אדמה של בניינים קיימים שעמידותם הסיסמית אינה מספקת. בשנים האחרונות ,עם התגברות איומי הטרור בכל רחבי העולם גם הפעילות המחקרית בחו"ל מתייחסת לעתים גם לאיומים אלה. 79 בכל אופן ,יש לבחון את האפשרויות של יישום שיטות חיזוק/שדרוג מיגוני ו/או סיסמי של רכיבי בטון מזוין קיימים באמצעות הדבקת יריעות או רצועות שריון מהסוגים המוזכרים לעיל על פניהם ,בראיה כוללנית ,הן מבחינות מבניות ומיגוניות ,כמו גם מכלול הבחינות התפקודיות הישימות )עמידות בשריפות ,אי פליטת חומרים מסוכנים לבריאות ,שהיית אנשים בחללים שמעטפתם מחופה בחומרי החיזוק/השריון הנדונים( ומבחינת הקיים של חומרי חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי הנ"ל )היריעות ורצועות השריון ,כמו גם הדבקים המשמשים להדבקתם( ,במסגרת של בחינתן כשיטות בנייה חדשות, כמצוין בסעיף 4.3לעיל. 4.4.4קירות בני מחוזקים ע"י יריעות/רצועות שריון מודבקות על פניהם אירועים מלחמתיים שונים ,כמו גם ניסויי פיצוץ מבוקרים שבוצעו בשנים האחרונות בישראל ובמקומות אחרים בעולם הוכיחו שהעמידות של קירות ומחיצות בני מסוגים שונים הנפוצים בישראל )קירות בני מבלוקי בטון חלולים או מבלוקי בטון מאושפרים באוטוקלב-בלוקי איטונג( ,בפני השפעות הרסניות של איומים מלחמתיים ושל איומי טרור ישימים שונים ,הינה מוגבלת למדי .הדבר נכון הן לגבי קירות חיצוניים של בניינים וגם לגבי קירות ומחיצות פנימיים בבניינים מהסוג הנדון .היפגעות ו/או הרס של קירות ו/או מחיצות בני עלול לסכן מאוד את האזרחים השוהים בבניינים מהסוג הנדון. כמו כן ,הנזק הכלכלי העלול להיגרם כתוצאה של מימוש איום מלחמתי או טרוריסטי זה או אחר צפוי להיות בתנאים מסוימים משמעותי מאוד .על מנת להתמודד עם סוגיות אלה ערך פיקוד העורף בשנים האחרונות ניסויי פיצוץ שונים ,במטרה לבחון אפשרויות שונות של שיפור העמידות של קירות ומחיצות בני מהסוגים הנפוצים בבנייה אזרחית רגילה בישראל ,בפני איומים מלחמתיים ו/או איומי טרור ישימים שונים .בדרך כלל ,הרעיונות השונים של שיפורי מיגון של קירות ו/או מחיצות בני שנבחנו בניסויי פיצוץ של פיקוד העורף וגם כאלה שנבחנו במקומות אחרים בחו"ל ,נועדו בעיקר לצמצם את הסיכון להיפגעות אזרחים השוהים בבניינים אזרחיים בלתי מוגנים רגילים שעלולים להיות חשופים להשפעות של הדף ,עקב התרסקות קירות בני והעפת רגמות/חלקי בלוקים לחללים הפנימיים של הבניינים הנדונים ,ולאו דווקא לשפר את העמידות הכוללת של הקירות ו/או מחיצות הבני בפני הדף ו/או בפני רסס .יחד עם זאת ניתן לציין שחלק מהפתרונות המוצעים לשיפורי מיגון של קירות בני מבטיחים גם שיפור בתסבולת הכפיפה של הקירות הנדונים בניצב למישורם ,זאת בנוסף לשיפור תסבולת הכפיפה והגזירה שלהם במישורם ,שאף לכך יש חשיבות ,מבחינת שיפור העמידות הכוללת של הבניינים הנדונים בפני השפעות הדף ,כמו גם ברעידות אדמה .לאור זאת ,הם יכולים להתאים ,בתנאים מסוימים ,גם לשאיפה להסב חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים למתחמים מוגנים ,היכולים לספק מיגון ברמה מסוימת לדיירי הבניינים הנדונים בשעת חרום ,אם כי ברמה פחותה מזו המובטחת על ידי מרחבים מוגנים תקניים ,או מתחמים מוגנים הנוצרים תוך שימוש באמצעי מיגון המושתתים על שימוש בבטון מזוין ,כמפורט בסעיפים 4.4.2 ,4.4.1 ,4.2ו 4.4.3 -לעיל. במרבית המקרים שיפורי מיגון אלה מושתתים על רעיון של ביצוע ציפוי או חיפוי של קירות ו/או מחיצות בני בצד הפונה אל החלל הפנימי בלבד של החדרים שיש כוונה למגנם ,למשל חדרי המדרגות של בניינים מגורים קיימים ,כדוגמת השימוש בבד/טפט בליסטי המוצג בסעיף 4.3לעיל .הציפויים או החיפויים המוצעים השונים הינם ,בדרך כלל ,יריעות בליסטיות ,יריעות או רצועות מחומרים מרוכבים שונים המושתתות על שימוש בסיבי שריון מזכוכית ,סיבים סינטטיים ,כגון ,Kevlarאו סיבי פחמן ,או ציפויים סינטטיים מותזים ,למשל ציפויים סינטטיים מותזים על בסיס פוליאוריאה וכו'. 80 בנוסף לפעילות הניסויית של פיקוד העורף בנדון ,כמוזכר לעיל ,נערכו במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון מחקרים עיוניים וניסויים שונים הקשורים לסוגיות של שיפור העמידות של קירות בני בפני עומסים קיצוניים העלולים לפעול עליהם בניצב למישורם ].[32 באיור 4.8מוצגות לדוגמא אפשרויות שונות של שיפור העמידות של קירות או מחיצות בני בפני עומסים הפועלים בניצב למישורם ,כמו גם עומסים הפועלים במישורם. יש מקום לציין שעל מנת לאפשר שיפור משמעותי בהתנהגות של קירות בני במקרים של חשיפתם לעומסים קיצוניים מהסוגים הנדונים יש צורך לחזקם לא רק בפן אחד )הפונה אל פנים החדר המיועד להיות ממוגן ,כגון חדר המדרגות של בניין מגורים קיים( ,אלא משני צידיהם .כמו כן ,על מנת לתת מענה מספק לא רק לסוגיות מיגוניות ,אלא גם לסוגיות תפקודיות של הבניינים האזרחיים בהם משולבים קירות בני ,יש צורך בגיבוש פתרונות של חיזוק קירות בני שאינן מושתתות דווקא על יריעות שריון רציפות או על חומרים סינטטיים מותזים על פני הקירות ,כמוזכר לעיל ,אלא על בסיס רשתות שריון או רצועות שריון מתאימות. איור :4.8שיטות שונות של חיזוק קירות בני באמצעות רצועות או יריעות שריון (a) :רצועות שריון לרוחב הקיר (b) ,רצועות שריון לגובה הקיר (c) ,יריעות שריון לרוחב הקיר (d) ,יריעות שריון לרוחב הקיר ,ע"פ ];[32 מכל האמור לעיל ניתן להסיק כי פתרונות שונים של שיפורי מיגון של קירות בני יכולים להתאים באופן עקרוני הן עבור בניינים קיימים והן עבור בניינים מתוכנים חדשים .יש צורך בהמשך מחקר בסוגיות הנדונות ,על מנת לאפשר בחינה מעמיקה של פתרונות אלה ושל פתרונות נוספים ,לאור העובדה שחלק מהפתרונות הקיימים/המוצעים של שיפורי מיגון של קירות בני אינם שלמים ונדרשות הבהרות והשלמות של ידע לגבי תכונותיהם והתנהגותם החזויה ,הן בתנאים רגילים והן המצבים קיצוניים חזויים שונים .כמו כן ,חלק מהפתרונות המוצעים הינו יקר למדי ו/או אינו עומד בקריטריוני תפקוד הנדרשים מבניינים אזרחיים רגילים .בנוסף לכך יש כמובן צורך בהמשך פעילות מחקרית בתחומים אלה ,בעיקר לאור ההחמרה הגוברת של האיומים המלחמתיים השונים בפניהם עומדת מדינת ישראל. 81 בכל אופן ,יש לבחון את האפשרויות של יישום שיטות חיזוק/שדרוג מיגוני ו/או סיסמי של קירות בני חדשים או קיימים באמצעות הדבקת יריעות או רצועות שריון מהסוגים המוזכרים לעיל על פניהם, בראיה כוללנית ,הן מבחינות מבניות ומיגוניות ,כמו גם מכלול הבחינות התפקודיות הישימות )עמידות בשריפות ,אי פליטת חומרים מסוכנים לבריאות ,שהיית אנשים בחללים שמעטפתם מחופה בחומרי החיזוק/השריון הנדונים( ומבחינת הקיים של חומרי חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי הנ"ל )היריעות ורצועות השריון ,כמו גם הדבקים המשמשים להדבקתם( ,במסגרת של בחינתן כשיטות בנייה חדשות ,כמצוין בסעיף 4.3לעיל. 82 83 פרק - 5השפעת חדרי מדרגות על תגובת בנייני מגורים קיימים ברעידות אדמה 5.1כללי כפי שתואר בפרקים 2ו 3 -לעיל ,לחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל ,ולרכיבים המבניים השונים של חדרי מדרגות אלה ,יש השפעה משמעותית על תגובת הבניינים בהם הם משולבים ,בעת רעידות אדמה .על מנת לבחון באופן ראשוני את מידת ההשפעה החזויה של חדרי מדרגות אופייניים הנפוצים בבנייני מגורים טוריים בני מספר קומות מוגבל )עד 5 קומות( נערכה במסגרת השלב הנוכחי של המחקר בחינה חישובית ראשונית של תרומת חדר מדרגות אופייני המשרת 2יחידות דיור בכל קומה ,בעל שטח מזערי ,כפי שהיה נהוג ליישם בשנות ה 50-וה 60-של המאה ה ,20-על עמידות סיסמית של בניינים מסוג זה .כמו כן ,במסגרת השלב הנוכחי של המחקר נערכה בחינה חישובית ראשונית של מידת התרומה החזויה של שדרוג מיגוני וסיסמי של חדרי מדרגות אלה ,באמצעות החלפת קירות הבני של חדרי המדרגות מהסוג הנדון בקירות בטון מזוין בעלי עובי מוגבל של 15ס"מ ,כמפורט בפרק 4לעיל. 5.2נתונים בסיסיים של הבניין הגנרי הבניין הגנרי ששימש לביצוע הבדיקות החישוביות הראשוניות המוזכרות לעיל הינו קטע אופייני של בניין מגורים טורי ארוך ,הכולל חדר מדרגות יחיד המשרת 2יחידות דיור בכל קומה ,כמתואר באיורים 5.1ו 5.2 -להלן .המידות הציריות הכלליות של קטע הבניין הנדון הינן 10.00/20.00מ' בתנוחה אופקית .הבניין הנדון כולל 5קומות ,כל אחת מהן בגובה אופייני ברוטו של 3.0מ' ,וגובהו הכולל הינו 15.0מ'. הבחינות החישוביות המוזכרות לעיל נערכו עבור שתי תצורות גיאומטריות בסיסיות אפשריות של קטעים אלה של הבניין הנדון: מודל גיאומטרי – Iקטע של בניין מגורים טורי הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ,ללא יחידות דיור או מקלט בקומה זו )ראו איור ,(5.1ו 4 -קומות אופייניות שכל אחת מהן כוללת 2 יחידות דיור )ראו איור .(5.2קטע זה של הבניין כולל בסך הכול 8יחידות דיור ,אותן משרת חדר מדרגות יחיד בעל מאפיינים גיאומטריים בסיסיים המוצגים באיורים 5.1ו.5.2 - מודל גיאומטרי – IIקטע של בניין מגורים טורי שמידותיו הכלליות ,הן בתנוחה אופקית והן במתווה אנכי ,זהות למידות הכלליות של מודל ,Iאך הוא כולל גם 2יחידות דיור בקומת קרקע שלו ,בדומה ליחידות הדיור ביתר הקומות האופייניות של הבניין ,אם כי בעלות שטח קטן יותר במקצת )עקב האילוץ של נגישות לחדר המדרגות בקומת הקרקע של הבניין( .קטע זה של הבניין כולל בסך הכול 10יחידות דיור ,אותן משרת חדר מדרגות יחיד בעל מאפיינים גיאומטריים בסיסיים המוצגים באיור .5.2 ההנחות הבסיסיות בהקשר לרכיבים המבניים השונים של המודלים המבניים הנ"ל מבוסים על העובדה שמדובר בבנייני מגורים ישנים שנבנו בשנות ה 50-או ה 60-של המאה ה .20-בהסתמך על מידע קיים לגבי תקני תכן ושיטות תכן שהיו נהוגות בתקופה זו הונח שהבניין כולל שלד בטון מזוין קונבנציונלי יצוק באתר ,שנוצק מבטון מסוג ב .20-בהתחשב בהנחות אלה נקבעו המידות הגיאומטריות של רכיבי השלד השונים של הבניין )עמודים ,קורות ,תקרות( .מידות אלה נקבעו 84 בהתחשב בפעולת עומסי כבידה בלבד על רכיבי השלד השונים ,כפי שהיה נהוג בתקופת הבנייה של בניינים אלה ,כמצוין לעיל .מידות החתך של עמודי הבניין שנלקחו בחשבון הינן 20/20 :ס"מ עבור עמודים פינתיים של הבניין 20/40 ,ס"מ עבור העמודים במעטפת חיצונית של הבניין ובתחום חדר המדרגות ו 40/40 -ס"מ עבור העמודים הפנימיים של הבניין .מידות החתך של כל הקורות במעטפת הבניין ובתחומי הקירות של חדר המדרגות ,כמו גם בתחום הקירות המפרידים בין יחידות הדיור השונות שנלקחו בחשבון הינן 20/40ס"מ .תקרות הבניין הנדון הינן תקרות מקשיות מבטון מזוין בעובי 16ס"מ .קירות הבני שנלקחו בחשבון במודלים החישוביים השונים ,אם בכלל ,כמפורט להלן, הינם קירות בני מבלוקי בטון חלולים בעובי 20ס"מ .הכוונה לקירות המעטפת של הבניין ,עם או בלי חלונות ,קירות ההפרדה בין הדירות השונות וקירות של חדר המדרגות .קירות הבני הנדונים מודלו כאלכסוני לחיצה אקוויוולנטיים ,על פי כללים המפורטים ב [33]-ובהסתמך על תוצאות של ניסויים שנערכו בנדון במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון ] .[16] ,[15לא נלקחו בחשבון מחיצות בני דקות המחלקות את חללי הדירות השונות לחללי משנה )חדרים שונים( ,זאת בגלל חוזקן המוגבל מאוד ומכוון שהן אינן משולבות במערכת מסגרתית מבטון מזוין .מערכת הביסוס של הבניין הגנרי הנבדק שנלקחה בחשבון במסגרת הבדיקות החישוביות הראשונית הנ"ל הינה של יסודות רדודים בדידים שעליהם מבוססים עמודי הבניין הנדון .ההנחה היא שהיסודות קשורים ביניהם באמצעות קורות יסוד .הונח שגם מערכת הביסוס ,כמו כל יתר רכיבי השלד של הבניין הגנרי הנדון ,תוכננה בהתחשב בפעולת עומסי כבידה בלבד ,כפי שהיה נהוג לתכן בתקופת ההקמה של בנייני מגורים מהסוג הנדון. במסגרת בחינת העמידות הסיסמית והמיגונית של הבניין הנדון ,ובבדיקת האפשרויות השונות לשדרוגו המיגוני והסיסמי ,יש להתייחס גם למערכת הביסוס הקיימת של הבניין ,כמפורט בהמשך פרק זה. קרקע הביסוס שהונחה בבדיקות חישוביות ראשוניות אלה הינה קרקע מסוג ,Dעל פי הגדרות הכלולות בתקן ת"י ) [19] 413קרקע קשיחה(. הבחינות החישוביות הראשוניות של העמידות הסיסמית של הבניין הגנרי ,המוצגות בסעיף 5.3 להלן ,נערכו בהנחה שהבניין בממוקם באזור בו תאוצת קרקע אופקית חזויה ,על פי תקן ישראלי ת"י ,[19] 413הינה .0.10g מכוון שהמודלים החישוביים של הבניין אמורים לייצג בניין מגורים קיים ישן שנבנה בשנות ה 50-או ה 60-של המאה ה ,20-הונח בבדיקות החישוביות האלה שהמערכת המבנית של הבניין הינה בעלת משיכות נמוכה .מקדם התכן הסיסמי Cdשל הבניין הנדון שנקבע על פי דרישות ת"י [19] 413הינו 5.6%) 0.056משקל הבניין הנדון(. 85 איור :5.1קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה של מודל גיאומטרי Iשל הבניין הגנרי הנבדק איור :5.2קומה אופיינית של מודלים גיאומטריים Iו II -של הבניין הגנרי הנבדק 86 5.3תמצית התוצאות של הבדיקות החישוביות הראשוניות של הבניין הגנרי הנבדק לצורך ביצוע הבחינות החישוביות הנ"ל הוכנו מודלים חישוביים מרחביים של הבניין הנדון ,שכל אחד מהם נבדק עבור פעולת עומסים סיסמיים החזויים לפעול עליו בשני כווני פעולה ניצבים זה לזה ,כוון Xוכוון ,Yכמסומן באיורים 5.1ו.5.2 - המודלים החישוביים של הבניין הגנרי הנ"ל שנבדקו באופן ראשוני במסגרת השלב הנוכחי של מחקר זה הינם: מודל – 1מודל מבני של מסגרות בטון מזוין ,המורכב מעמודים ומקורות הקשורות ביניהן באמצעות תקרות מקשיות מבטון מזוין במפלסי הקומות השונות של הבניין הנבדק .במודל מבני זה לא נלקחו בחשבון רכיבים מבניים של חדר המדרגות )מהלכי מדרגות משופעים ומשטחי ביניים( ,כמו גם קירות בני הקיימים בבניין .מדובר למעשה במודל מסגרתי עירום ,כפי שמהנדסי מבנים רבים נוהגים למדל בנייני קומות במהלך התכן ו/או הבדיקה של בניינים מסוג זה .לאור העובדה שבמודל מבני זה יש התעלמות מקירות בני ,הוא אמור לייצג בו זמנית את שני המודלים הגיאומטריים של הבניין הנדון ,המתוארים בסעיף 5.2לעיל ,קרי בניין הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה – מודל גיאומטרי ,Iכמו גם בניין שבקומת קרקע שלו יש יחידות דיור – מודל גיאומטרי .II מודל - 2מודל מבני של מסגרות בטון מזוין ,המורכב מעמודים ומקורות הקשורות ביניהן באמצעות תקרות מקשיות מבטון מזוין במפלסי הקומות השונות של הבניין הנבדק .במודל מבני זה לא נלקחו בחשבון רכיבים מבניים של חדר המדרגות )מהלכי מדרגות משופעים ומשטחי ביניים( .לעומת זאת ,במודל מבני זה נלקחו בחשבון קירות הבני של חדר המדרגות לכל גובה הבניין ,אך לא נלקחו בחשבון יתר קירות הבני הקיימים בבניין .לאור נתונים אלה ניתן לקבוע שמודל מבני זה אמור לייצג בו זמנית את שני המודלים הגיאומטריים של הבניין הנדון ,המתוארים בסעיף 5.2לעיל ,קרי בניין הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה – מודל גיאומטרי ,Iכמו גם בניין שבקומת קרקע שלו יש יחידות דיור – מודל גיאומטרי ,IIבדומה למודל מבני 1המתואר לעיל. מודל - 3מודל מבני של מסגרות בטון מזוין ,המורכב מעמודים ומקורות הקשורות ביניהן באמצעות תקרות מקשיות מבטון מזוין במפלסי הקומות השונות של הבניין הנבדק .במודל מבני זה נלקחו בחשבון רכיבים מבניים של חדר המדרגות )מהלכי מדרגות משופעים ומשטחי ביניים( ,כמו גם קירות הבני של חדר המדרגות לכל גובה הבניין .בנוסף לכך ,נלקחו בחשבון במודל מבני זה קירות בני במעטפת הבניין וקירות הפרדה בין הדירות ,החל מהקומה השנייה של הבניין .לכן מודל מבני זה מייצג למעשה במלואו את מודל גיאומטרי Iשל הבניין ,המתואר בסעיף 5.2לעיל ,קרי בניין הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ו 4 -קומות מגורים. מודל - 4מודל מבני של מסגרות בטון מזוין ,המורכב מעמודים ומקורות הקשורות ביניהן באמצעות תקרות מקשיות מבטון מזוין במפלסי הקומות השונות של הבניין הנבדק .במודל מבני זה נלקחו בחשבון רכיבים מבניים של חדר המדרגות )מהלכי מדרגות משופעים ומשטחי ביניים( ,כמו גם קירות הבני של חדר המדרגות לכל גובה הבניין .בנוסף לכך ,נלקחו בחשבון במודל מבני זה קירות בני במעטפת הבניין וקירות הפרדה בין הדירות ,בכל הקומות של הבניין הנדון .לכן מודל מבני זה מייצג למעשה במלואו את מודל גיאומטרי IIשל הבניין ,המתואר 87 בסעיף 5.2לעיל ,קרי בניין שאינו כולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ,אלא 5קומות מגורים. יש לציין שהמיקום האקסצנטרי של חדר המדרגות בבניין זה והנתונים הגיאומטריים הבסיסיים שלו גורמים לכך שבפעולת עומסים אופקיים על הבניין בכוון Xנגרם לבניין פיתול .הדבר בולט במיוחד במודלים מבניים 2-4המתוארים לעיל .גם במודל מבני ) 1מודל המסגרות העירומות( נוצר פיתול מסוים בפעולת עומסים אופקיים על הבניין בכוון ,Xזאת בגלל השוני בין המסגרות הקיימות בצירים 1ו 3 -של הבניין ,כפי שניתן לראות באיורים 5.1ו .5.2 -התייחסות נוספת לנושא הפיתול של בניין זה מוצגת בהמשך. באיורים 5.3ו 5.4 -מוצגים עקומי ההזזות האופקיות הלא אלסטיות של המודלים המבניים השונים של הבניין הנדון ,בהשפעת עומסים סיסמיים הפועלים על הבניין בכוון Xו Y -בהתאמה .ההזזות האופקיות הלא אלסטיות במפלסי הקומות השונות של המודלים המבניים השונים של הבניין הגנרי הנדון המוצגות באיורים 5.3ו 5.4 -הינן ההזזות הממוצעות של הקומות השונות ושל הבניין כולו, בשני כווני פעולת עומסים סיסמיים על הבניין. איור :5.3הזזה אופקית בין קומתית ממוצעת והזזה אופקית ממוצעת כוללת בכוון Xשל 4מודלים מבניים של הבניין הגנרי הנבדק -פעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון X 88 איור :5.4הזזה אופקית בין קומתית ממוצעת והזזה אופקית ממוצעת כוללת בכוון Yשל 4מודלים מבניים של הבניין הגנרי הנבדק -פעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון Y מתוך עיון בגרפים המוצגים באיורים 5.3ו 5.4 -ניתן להגיע למספר מסקנות ,כדלהלן: מודל מבני 1הינו גמיש מאוד בשני הכוונים Xו ,Y -במיוחד בכוון ,Yואינו מייצג בצורה נאותה את אופן ההתנהגות החזוי של בנייני קומות מהסוג הנדון .ההזזה האופקית הממוצעת במפלס גג הבניין הנדון ,על פי מודל מבני 1הינה כ 15.6 -ס"מ בכוון Xוכ 19.2 -ס"מ בכוון .Y כלומר מדובר על הזזות אופקיות יחסיות גדולות מאוד ששיעורן שווה לכ 1/100 -בקירוב מגובה כולל של הבניין כאשר העומסים הסיסמיים פועלים בכוון Xוכ 1/80 -בקירוב מגובה כולל של הבניין כאשר העומסים הסיסמיים פועלים בכוון .Yמשמעות הדבר שמודל מבני 1הינו קשיח יותר בכוון Xמאשר בכוון .Yבכל אופן ,הזזות אופקיות אלה ,כמו גם ההזזות הבין קומתיות הממוצעות המרביות של מודל מבני ) 1כ 1/75 -בכוון Xוכ 1/60 -בכוון (Yחורגות באופן משמעותי מהמגבלות בנדון הכלולות בתקן ת"י [19] 413המגביל את ההזזות הבין קומתיות המרביות של בניינים מהסוג הנדון ל 1/200 -מגובה הקומה .לאור זאת ניתן לקבוע שהעמידות הסיסמית של הבניין הגנרי הנדון הנקבעת בהסתמך על מודל מבני 1אינה מספקת וקטנה באופן משמעותי מהנדרש. התזוזות האופקיות הממוצעות במפלס גג הבניין בכוונים Xו Y -בהתאמה ,המחושבות תוך שימוש במודל מבני 3המייצג בניין מגורים גנרי טורי מהסוג הנבדק ,הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ו 4 -קומות מגורים אופייניות ,הינן כ 12.2 -ס"מ בכוון Xוכ 15.0 -ס"מ בכוון .Yמדובר על הזזות אופקיות יחסיות גדולות ששיעורן שווה לכ 1/120 -בקירוב מגובה כולל של הבניין כאשר העומסים הסיסמיים פועלים בכוון Xוכ 1/100 -בקירוב מגובה כולל של הבניין כאשר העומסים הסיסמיים פועלים בכוון .Yמשמעות הדבר שמודל מבני 3הינו קשיח יותר בכוון Xמאשר בכוון .Yבכל אופן ,הזזות אופקיות אלה ,כמו גם ההזזות הבין קומתיות הממוצעות המרביות של מודל מבני ) 3כ 1/85 -בכוון Xוכ 1/75 -בכוון (Yחורגות באופן 89 משמעותי מהמגבלות בנדון הכלולות בתקן ת"י [19] 413המוזכרות לעיל .לאור זאת ניתן לקבוע שהעמידות הסיסמית של הבניין הגנרי הנדון הנקבעת בהסתמך על מודל מבני 3אינה מספקת. יחד עם זאת יש לציין שהדרישות המוצגות בתקן ת"י [19] 413בהקשר להזזות בין קומתיות ולתזוזות אופקיות מרביות של בנייני קומות מתייחסות לבניינים חדשים המתוכנים על פי מכלול הדרישות המפורטות בתקן זה ולא לגבי בניינים קיימים .כך למשל נמצא במחקרים ניסויים שונים שנערכו בנדון ,לדוגמא מחקרים המדווחים ב ,[16] ,[15] -שכשל מערכות מסגרתיות מבטון מזוין עם ספיני קירות מילוי מבלוקי בני מסוגים שונים מתרחש במרבית המקרים בהזות אופקיות בין קומתיות גדולות יותר ,לעתים באופן משמעותי ) 1%-3%מגובה הקומה של בניינים מהסוג הנדון( מהמגבלות בנדון הנקובות בתקן ת"י .[19] 413כמובן שיש לקחת בחשבון ,שקיום הדרישות השונות המפורטות בתקן ת"י 413אמור להבטיח שהבניינים המתוכנים ומבוצעים על פי דרישות אלה לא יתמוטטו בעת רעידת אדמה תכנונית ,אלא רק יינזקו באופן כזה שהם לא יהוו סיכון לחיי אדם .בכל אופן ניתן לקבוע ,שמודל מבני 3מייצג בצורה נאמנה יותר מאשר מודל מבני 1או ,2את אופן ההתנהגות החזוי של הבניין הנדון בעת רעידת אדמה .הדבר הבא לידי ביטוי ,בין היתר ,בהקטנת התזוזות האופקיות הממוצעות החזויות במפלס גג הבניין בכ 22% -בהשוואה לתזוזות האופקיות המחושבות של הבניין המושתתות על שימוש במודל מבני ,1כמפורט לעיל .בנוסף לכל אלה ,ניתן ללמוד מעיון באיורים 5.3ו ,5.4 -שהתזוזה הבין קומתית המרבית של הבניין הנדון ,המחושבת תוך שימוש במודל מבני ,3אינה בקומה התחתונה ביותר של הבניין ,כמו במודל מבני ,1אלא בקומות 2ו3 - של הבניין .ניתן לייחס שינוי זה במיקום התזוזה הבין קומתית המרבית לתרומת קירות הבני ותרומת רכיבי חדר המדרגות )מהלכי המדרגות ומשטחי הביניים( לתגובה הכוללת של הבניין בפעולת עומסים סיסמיים עליו. התזוזות האופקיות הממוצעות במפלס גג הבניין בכוונים Xו Y -בהתאמה ,המחושבות תוך שימוש במודל מבני 4המייצג בניין מגורים גנרי טורי מהסוג הנבדק שאינו כולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ,אלא 5קומות מגורים ,כמתואר לעיל ,הינן כ 10.8 -ס"מ בכוון X וכ 13.8 -ס"מ בכוון .Yההזזות האופקיות היחסיות החזויות של הבניין הנדון המחושבות בהתבסס על מודל מבני 4הינן 1/140 -בקירוב מגובה כולל של הבניין כאשר העומסים הסיסמיים פועלים בכוון Xוכ 1/110 -בקירוב מגובה כולל של הבניין כאשר העומסים הסיסמיים פועלים בכוון .Yמשמעות הדבר שמודל מבני 4הינו קשיח יותר בכוון Xמאשר בכוון .Yבכל אופן ,הזזות אופקיות אלה ,כמו גם ההזזות הבין קומתיות הממוצעות המרביות של מודל מבני ) 4כ 1/90 -בכוון Xוכ 1/85 -בכוון (Yחורגות באופן משמעותי מהמגבלות בנדון הכלולות בתקן ת"י ,[19] 413כמפורט לעיל .לאור זאת ניתן לקבוע שהעמידות הסיסמית של הבניין הגנרי הנדון הנקבעת בהסתמך על מודל מבני 4אינה מספקת .יחד עם זאת ניתן להעריך שלא בהכרח צפויה התמוטטות של בניין כזה בעת פעולת עומסים סיסמיים שנלקחו בחשבון בבדיקות אלה ,עקב סיבות המפורטות לעיל .בכל אופן ,מודל מבני 4מייצג בצורה נאמנה יותר את אופן ההתנהגות החזוי של הבניין הנדון )בניין שאינו כולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה – מודל גיאומטרי IIהמתואר בסעיף 5.2לעיל( בעת רעידת אדמה ,מאשר מודל מבני 1 או .2הדבר הבא לידי ביטוי ,בין היתר ,בהקטנת התזוזות האופקיות הממוצעות החזויות במפלס גג הבניין בכ ,28%-31% -בתלות בכוון פעולת העומסים הסיסמיים ,בהשוואה לתזוזות 90 האופקיות המחושבות של הבניין המושתתות על שימוש במודל מבני ,1כמפורט לעיל .בנוסף לכל אלה ,מעיון באיורים 5.3ו 5.4 -ניתן ללמוד שהתזוזה הבין קומתית המרבית של הבניין הנדון ,המחושבת תוך שימוש במודל מבני ,4אינה בקומה התחתונה ביותר של הבניין ,כמו במודל מבני ,1אלא בקומות 2ו 3 -של הבניין .ניתן לייחס שינוי זה במיקום התזוזה הבין קומתית המרבית לתרומת קירות הבני ולתרומת רכיבי חדר המדרגות )מהלכי המדרגות ומשטחי הביניים( לתגובה הכוללת של הבניין בפעולת עומסים סיסמיים עליו. כפי שצוין לעיל הבניין הגנרי הנדון צפוי להתפתל במקרה של פעולת עומסים סיסמיים עליו בכוון ,X מכוון שמרכזי המסות בקומות השונות של הבניינים הגנריים הנדונים אינן מתלכדות עם מרכזי הקשיחות של בניינים אלה בקומותיהן השונות .הדבר גורם לכך שפינות שונות של תקרות הבניין הנדון זזות במידה שונה בפעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון .Xבאיור 5.5מוצגות ההזזות האופקיות המרביות והמזעריות בכוון Xשל התקרות השונות של הבניין ,המחושבות בהתבסס על המודלים המבניים השונים המתוארים לעיל ,יחד עם ההזזות האופקיות הממוצעות של תקרות אלה בכוון .X איור :5.5הזזות אופקיות מרביות ,ממוצעות ומזעריות של תקרות הבניין הגנרי הנבדק בכוון Xלפי מודלים מבניים ,1-4בפעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון X מתוך עיון בגרפים המוצגים באיור 5.5ניתן להיווכח ,כצפוי ,שהשפעת הפיתול מחמירה עם עלייה במפלס הקומה הנבדקת עבור כל המודלים המבניים הנדונים .כמו כן ,ניתן ללמוד מגרפים אלה שהשפעת הפיתול הינה הפחותה ביותר במודל מבני ,1אם כי יש לחזור ולהדגיש שמודל מבני זה, כמו גם מודל מבני ,2אינם מייצגים בצורה ראויה את הבניין הגנרי הנדון .מעיון בגרפים אלה ניתן להסיק שהשפעת הפיתול של הבניין הנדון ,הן לפי מודל מבני 3המייצג בניין כזה הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ו 4 -קומות מגורים ,והן לפי מודל מבני ,4המייצג בניין כזה שאינו כולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ,אלא 5קומות מגורים ,אינה שולית ויש להתחשב בה בכל מקרה 91 שבוחנים אפשרויות לחיזוק/שדרוג סיסמי ומיגוני של בנייני מגורים מסוג זה .יש לכך חשיבות רבה בעיקר לאור העובדה שבנייני מגורים טוריים ארוכים ישנים מהסוג הנדון כוללים במרבית המקרים מישקי הפרדה צרים מאוד )בדרך כלל ברוחב שאינו עולה על 20מ"מ( בין אגפים שונים של הבניין. לכן ,עלולים להיווצר בבניינים מסוג זה תופעות הולם סיסמי במקרה של פעולת עומסים סיסמיים עליהם בכוון .X בנוסף לתופעות אלה ,כתוצאה מפיתול אפשרי של המבנה ,נגרם צימוד בין ההזזות בכוון X הנגרמות עקב פעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון זה ,להזזות הבניין בכוון ,Yבפעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון .Xבאיור 5.6להלן מוצגות ההזזות האופקיות הממוצעות של הקומות השונות של הבניין הנדון ,על פי המודלים המבניים השונים המוזכרים לעיל ,בכוון Xובכוון ,Y בהשפעת עומסים סיסמיים הפועלים על הבניין בכוון .X איור :5.6הזזות אופקיות ממוצעות של תקרות הבניין הגנרי הנבדק בכוון Xו Y -בהתאמה, על פי מודלים מבניים ,1-4בפעולת עומסים סיסמיים בכוון X עיון באיור 5.6מאפשר הסקת מסקנות בכל הקשור למידת הצימוד בין ההזזות האופקיות הממוצעות של הקומות השונות של הבניין הגנרי הנבדק בכוון Xלהזזות האופקיות של תקרות הבניין כוון ,Yבפעולת עומסים סיסמיים בכוון .Xבדומה להשפעת הפיתול ,גם הצימוד בין ההזזות הנ"ל הינו הבולט ביותר במודל מבני 3המייצג בניין מגורים הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ו 4 -קומות מגורים .כמו כן ,ניתן לזהות באיור זה שההזזות הממוצעות בכוון Yשל תקרות הקומות השונות של הבניינים הנדונים ,כתוצאה של פעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון X אינן בהכרח באותו כוון בכל הקומות של הבניינים הנדונים. 92 5.4השפעת השדרוג המיגוני של קירות חדר המדרגות על העמידות הסיסמית של הבניין הגנרי הנבדק בנוסף לבחינות הראשוניות של ההתנהגות הסיסמית החזויה של הבניין הגנרי הנדון ,במצבו המקורי ,בשתי הקונפיגורציות של מודלים גיאומטריים Iו ,II -המוצגות בסעיף 5.2לעיל ,נערכו גם בחינות ראשוניות של המודלים הגיאומטריים הנ"ל של הבניין הנדון ,כשחדר המדרגות של הבניין מחוזק/משודרג מבחינה מיגונית .החיזוק/השדרוג הנבחן של חדר המדרגות הינו באמצעות החלפת שלושת קירות הבני של חדר המדרגות בקירות בטון מזוין בעובי 15ס"מ ,על פי כללים המפורטים בפרק 4לעיל .כל יתר הפרטים של המודלים המבניים הנבחנים של הבניין הגנרי הנדון )מודל מבני 3 המייצג בניין מגורים טורי קיים הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ו 4 -קומות מגורים, ומודל מבני 4המייצג בניין מגורים טורי קיים שאינו כולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ,אלא 5קומות מגורים( ,הינם זהים לאלה המוצגים בסעיפים 5.2ו 5.3 -לעיל .באיורים 5.7ו 5.8 -מוצגים עקומי ההזזה האופקית של המודלים המבניים 3ו 4 -של הבניין הנדון במצבו המקורי ,והשוואה שלהם לעקומי ההזזה האופקית המתאימים למצב שלאחר חיזוק/שדרוג מיגוני של חדר המדרגות בבניין הנדון ,כמתואר לעיל )מודלים מבניים 3Cו ,(4C -בהשפעת עומסים סיסמיים הפועלים על הבניין בכוון Xו Y -בהתאמה .ההזזות האופקיות במפלסי הקומות השונות של המודלים המבניים השונים של הבניין הגנרי הנדון המוצגות באיורים 5.7ו 5.8 -הינן ההזזות הממוצעות של הקומות השונות ושל הבניין כולו ,בשני כווני פעולת עומסים סיסמיים על הבניין. איור :5.7הזזה אופקית בין קומתית ממוצעת והזזה אופקית ממוצעת כוללת בכוון Xשל מודלים מבניים 4 ,3C ,3ו 4C -של הבניין הגנרי הנבדק; פעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון X 93 איור :5.8הזזה אופקית בין קומתית ממוצעת והזזה אופקית ממוצעת כוללת בכוון Yשל מודלים מבניים 4 ,3C ,3ו 4C -של הבניין הגנרי הנבדק; פעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון Y מתוך עיון בגרפים המוצגים באיורים 5.7ו 5.8 -ניתן להגיע למספר מסקנות ,כדלהלן: חיזוק/שדרוג חדרי המדרגות של הבניינים הגנריים הנדונים באמצעות החלפת קירות הבני הקיימים של חדרי המדרגות בקירות בטון מזוין בעובי מוגבל של 15ס"מ משפר את התגובה הכוללת של הבניינים הנדונים בפעולת עומסים סיסמיים ,הן בכוון Xוהן בכוון .Y בניגוד למודלים המבניים של הבניין הגנרי במצבו המקורי הבלתי מחוזק/משודרג )מודלים מבניים (1-4בהם הכוון הקשיח יותר של הבניין הינו כוון ,Xבמודלים המבניים של הבניין המחוזק/המשודרג מבחינה מיגונית )מודלים מבניים 3Cו (4C -הכוון הקשיח יותר של הבניין הינו כוון .Yהדבר נובע מהחלפת 2קירות בני ארוכים יחסית של חדר המדרגות הממוקמים בכוון ,Yעל ידי קירות בטון מזוין אטומים בעובי 15ס"מ ,המגדילים באופן משמעותי את קשיחות הבניינים הגנריים הנדונים בכוון זה. ההזזה האופקית הממוצעת במפלס גג הבניין ,הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ו4 - קומות מגורים )מודל גיאומטרי Iהמתואר בסעיף 5.2לעיל( במצבו המחוזק/המשודרג )מודל ,(3Cבפעולת עומסים סיסמיים בכוון ,Xהינה כ 10.6 -ס"מ .כלומר מדובר בהזזה אופקית ממוצעת במפלס גג הבניין הנדון בשיעור של כ 1/140 -מגובה כללי של הבניין .משמעות הדבר היא הקטנה של כ 13% -בהזזה האופקית הממוצעת בכוון Xבמפלס גג הבניין הנדון ,בהשוואה לבניין הנדון במצבו הבלתי מחוזק/משודרג )מודל מבני .(3ההזזה הבין קומתית הממוצעת המרבית של מודל מבני 3Cהינה כ 1/90 -מגובה קומה אופיינית של הבניין הנדון .הקטנה זו של ההזזות האופקיות בכוון Xשל בניין המחוזק/משודרג באופן המתואר לעיל )מודל מבני ,(3C 94 בהשוואה להזזות החזויות של הבניין במצבו הבלתי משודרג )מודל מבני ,(3אינה דרמטית .ניתן להסביר זאת על ידי כך שבכוון Xנוסף לבניין במסגרת השדרוג המיגוני הנבדק רק קיר בטון מזוין יחיד קצר באורך של 2.0מ' בלבד ,עם פתחי חלונות במפלסי הביניים בין הקומות השונות, בדומה למצב המקורי של קיר הבני שהיה קיים במקום זה בבניין המקורי )מודל מבני .(3כמובן שאין להסיק מכך שהחיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי הנדון אינו כדאי .בכל מקרה הנזקים המבניים החזויים בבניין המחוזק/המשודרג כתוצאה של פעולת עומסים סיסמיים בכוון X צפויים להיות מצומצמים יותר מאלה הצפויים בבניין במצבו הבלתי משודרג .כך למשל ,קיום קירות הבטון בחדר המדרגות המחוזק כמתואר לעיל מונעים את הסכנה להיווצרות כשל גזירה מוקדם של עמודי חדר המדרגות ,מכוון שלא נוצרת בהם תופעת העמודים הקצרים ,המוזכרת בפרק 2לעיל .כמובן שיש מקום לבחון אפשרויות נוספות לשיפור העמידות הסיסמית של הבניין הנדון ,ע"י תוספת קירות בטון מזוין נוספים במעטפת הבניין הנדון ,כמפורט להלן. ההזזה האופקית הממוצעת במפלס גג הבניין הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ו4 - קומות מגורים )מודל גיאומטרי Iהמתואר בסעיף 5.2לעיל( במצבו המחוזק/המשודרג )מודל ,(3Cבפעולת עומסים סיסמיים בכוון ,Yהינה כ 8.4 -ס"מ .כלומר מדובר בהזזה אופקית ממוצעת במפלס גג הבניין הנדון בשיעור של כ 1/180 -מגובה כללי של הבניין .משמעות הדבר היא הקטנה של כ 44% -בהזזה האופקית הממוצעת בכוון Yבמפלס גג הבניין הנדון ,בהשוואה לבניין הנדון במצבו הבלתי מחוזק/משודרג )מודל מבני .(3ההזזה הבין קומתית הממוצעת המרבית של מודל מבני 3Cבכוון Yהינה כ 1/110 -מגובה קומה אופיינית של הבניין הנדון. ההזזה האופקית הממוצעת במפלס גג הבניין שאינו כולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה, אלא 5קומות מגורים )מודל גיאומטרי IIהמתואר בסעיף 5.2לעיל( במצבו המחוזק/המשודרג )מודל ,(4Cבפעולת עומסים סיסמיים בכוון ,Xהינה כ 9.6 -ס"מ .כלומר מדובר בהזזה אופקית ממוצעת במפלס גג הבניין הנדון בשיעור של כ 1/160 -מגובה כללי של הבניין .משמעות הדבר היא הקטנה של כ 11% -בהזזה האופקית הממוצעת בכוון Xבמפלס גג הבניין הנדון ,בהשוואה לבניין הנדון במצבו הבלתי מחוזק/משודרג )מודל מבני .(4ההזזה הבין קומתית הממוצעת המרבית של מודל מבני 4Cבכוון Xהינה כ 1/95 -מגובה קומה אופיינית של הבניין הנדון. הקטנה זו של ההזזות האופקיות בכוון Xשל בניין המחוזק/משודרג באופן המתואר לעיל )מודל מבני (4Cאינה דרמטית .ניתן להסביר זאת על ידי כך שבכוון Xנוסף לבניין רק קיר בטון מזוין יחיד קצר באורך של 2.0מ' בלבד ,עם פתחי חלונות במפלסי הביניים בין הקומות השונות, בדומה למצב המקורי של קיר הבני שהיה קיים במקום זה בבניין המקורי )מודל מבני .(4כמובן שאין להסיק מכך החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי הנדון אינו כדאי .בכל מקרה הנזקים המבניים החזויים בבניין המחוזק/המשודרג כתוצאה של פעולת עומסים סיסמיים בכוון X צפויים להיות מצומצמים יותר מאלה הצפויים בבניין במצבו הבלתי משודרג .כך למשל ,קיום קירות הבטון בחדר המדרגות המחוזק כמתואר לעיל מונעים את הסכנה להיווצרות כשל גזירה מוקדם של עמודי חדר המדרגות ,מכוון שלא נוצרת בהם תופעת העמודים הקצרים ,המוזכרת בפרק 2לעיל .כמובן שיש מקום לבחון אפשרויות נוספות לשיפור העמידות הסיסמית של הבניין הנדון ,ע"י תוספת קירות בטון מזוין נוספים במעטפת הבניין ,כמפורט להלן. 95 ההזזה האופקית הממוצעת במפלס גג הבניין שאינו כולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה, אלא 5קומות מגורים )מודל גיאומטרי IIהמתואר בסעיף 5.2לעיל( במצבו המחוזק/המשודרג )מודל ,(4Cבפעולת עומסים סיסמיים בכוון ,Yהינה כ 7.6 -ס"מ .כלומר מדובר בהזזה אופקית ממוצעת במפלס גג הבניין הנדון בשיעור של כ 1/200 -מגובה כללי של הבניין .משמעות הדבר היא הקטנה של כ 45% -בהזזה האופקית הממוצעת בכוון Yבמפלס גג הבניין הנדון ,בהשוואה לבניין הנדון במצבו הבלתי מחוזק/משודרג )מודל מבני .(4ההזזה הבין קומתית הממוצעת המרבית של מודל מבני 4Cבכוון Yהינה כ 1/125 -מגובה קומה אופיינית של הבניין הנדון. ההזזות האופקיות הממוצעות במפלסי הגגות ,כמו גם ההזזות הבין קומתיות המרביות של הבניינים המחוזקים/משודרגים הנ"ל ,הינן גדולות יותר מהערכים המרביים הנסבלים על פי דרישות התקן ת"י ,[19] 413כמפורט לעיל .למרות זאת ,יש לצפות לצמצום חומרת הנזקים שעלולים להיגרם לבניינים אלה בעת התרחשות רעידת אדמה חזקה ,בהשוואה לנזקים הצפויים להיגרם להם במצבם המקורי הבלתי משודרג .כמובן שניתן לשפר עוד יותר את העמידות הסיסמית של בניינים אלה ,על ידי חיזוקם/שדרוגם באמצעות קירות בטון מזוין עבים יותר )למשל קירות בטון מזוין בעובי 20ס"מ במקום 15ס"מ( ,כמו גם ע"י תוספת קירות בטון מזוין נוספים במעטפות שלהם ,בנוסף להחלפת קירות הבני של חדרי המדרגות בקירות בטון מזוין ,כמתואר לעיל .הדבר יוכל לתרום לא רק לשיפור העמידות הסיסמית של בניינים אלה, אלא גם לשיפור המיגון של מערכי הכניסה לחדרי המדרגות המחוזקים/המשודרגים האמורים לתפקד כמתחמים מוגנים שבעת חרום .בחירה מושכלת של מיקום קירות בטון מזוין נוספים במעטפות הבניינים הנדונים צריכה להיעשות תוך שיתוף פעולה בין האדריכל ,מהנדס המבנים ויועץ המיגון המטפלים בתכן החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי של בניינים אלה. תגובת הבניין הכולל קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה ו 4 -קומות מגורים אופייניות ,הן במצבו הבלתי מחוזק/משודרג )מודל מבני ,(3כמו גם במצבו המחוזק/המשודרג )מודל מבני ,(3Cבפעולת עומסים סיסמיים עליו בשני כווני פעולה Xו ,Y -מאופיינת ,בין היתר ,על ידי הגדלה משמעותית של הטרחות ברכיבים המבניים של חדרי המדרגות ,בקומת קרקע/קומת עמודים פתוחה של בניינים אלה .הדבר נובע מכך ,שבמודלים מבניים אלה עיקר הקשיחות האופקית של קומת הקרקע/קומת המודים של הבניין הנדון מסופקת על ידי הרכיבים המבניים של חדרי המדרגות ,לרבות קירות הבני )מודל מבני ,(3או קירות הבטון המזוין )מודל מבני (3C של חדרי המדרגות הנדונים ,זאת בניגוד לקומות האופייניות של הבניין הנדון שבהן קיימים קירות בני רבים נוספים )קירות בני במעטפת הבניין וקירות הפרדה בין הדירות( התורמים להגדלת הקשיחות הכוללת של קומות אלה .שוני זה בקשיחות קומת קרקע/קומת עמודים פתוחה של הבניין הנדון בהשוואה לקשיחות יתר הקומות בבניין הנבדק גורם לאי סדירות הבניין הנדון במתווה אנכי .אי סדירות זו באה לידי ביטוי ,בין היתר ,גם בהגדלת ההטרחות במישור התקרה של קומת הקרקע/קומת העמודים הפתוחה ,המתפקדת בבניין זה לא רק כדיאפרגמה אופקית רגילה ,כמו יתר התקרות של הבניין הנדון ,אלא גם כרכיב מאסף ,עם כל המשתמע מכך. לאור הגדלת הקשיחות של חדרי המדרגות המחוזקים/המשודרגים מבחינה מיגונית וסיסמית )ראו מודלים מבניים 3Cו 4C -לעיל( ,בהשוואה לקשיחותם המקורית במצב בלתי מחוזק/משודרג )ראו מודלים מבניים 3ו 4 -לעיל( ,גדלים העומסים הצפויים לפעול על היסודות 96 הקיימים של חדרי המדרגות הנ"ל .לכן יש צורך ,במסגרת תכן החיזוק/השדרוג המיגוני והסיסמי של בנייני מגורים מהסוגים הנדונים ,לבדוק את התאמת היסודות הקיימים של הבניין ובמיוחד יסודות של חדרי המדרגות שלהם ,להטרחות החזויות לפעול עליהם בעת פעולת עומסי הדף או עומסים סיסמיים עליהם .במידת הצורך יש לחזק את אותם היסודות שאינם מסוגלים לעמוד בהטרחות המוגדלות הצפויות לפעול עליהם במצבים אלה. כפי שצוין לעיל הבניינים הגנריים הנדונים ,גם במצבם המחוזק/משודרג )מודלים מבניים 3Cו4C - בהתאמה( צפויים להתפתל במקרה של פעולת עומסים סיסמיים עליהם בכוון ,Xמכוון שמרכזי המסות של קומותיהם השונות אינן מתלכדות עם מרכזי הקשיחות של הבניינים הנ"ל בקומותיהם השונות .הדבר גורם לכך שפינות שונות של תקרות הבניינים הנדונים זזות במידה שונה בפעולת עומסים סיסמיים על הבניין בכוון .Xבאיור 5.9מוצגות ההזזות האופקיות המרביות והמזעריות בכוון Xשל התקרות השונות של הבניינים הגנריים הנדונים ,במצבם הבלתי מחוזק/משודרג )מודלים 3ו (4 -ומצבם המחוזק/המשודרג )מודלים 3Cו ,(4C -יחד עם ההזזות האופקיות הממוצעות של תקרות המודלים המבניים האלה בכוון .X עיון באיור 5.9מאפשר להסיק שחיזוק/שדרוג חדרי המדרגות של הבניינים הנדונים באמצעות החלפת קירות הבני הקיימים בהם לקירות בטון מזוין בעובי מוגבל של 15ס"מ מצמצם במידה מסוימת את הערכי התזוזות המזעריות והמרביות של התקרות השונות של בניינים אלה ,בפעולת עומסים סיסמיים בכוון ,Xבהשוואה לתזוזות אלה בבניינים הבלתי משודרגים. Model 4 Model 3 15 15 Min value Min value Average value Average value 12 12 Max value Max value ]Height [m 9 ]Height [m 9 6 6 3 3 0 0.1200 0.1080 0.0960 0.0840 0.1200 0.1080 0.0960 ]Displacement [m Model 4C Model 3C 15 15 Min value Min value Average value Average value 12 Max value Max value 6 9 6 0.0720 0.0600 0.0480 0.0360 0.0240 0.12 0.108 0.096 0.084 0.072 0.06 0.048 0.036 0.024 0.0120 0 0 0.012 0.0000 3 3 ]Displacement [m איור :5.9הזזות אופקיות מרביות ,ממוצעות ומזעריות בכוון Xשל תקרות הבניינים הגנריים הנבדקים )מודלים מבניים (4C ,3C ,4 ,3בפעולת עומסים סיסמיים על הבניין 0 ]Displacement [m ]Height [m 9 12 ]Height [m 0.0840 0.0720 0.0600 0.0480 0.0360 0.0240 0.0120 0.12 0.132 0.108 0.096 0.084 0.072 0.06 0.048 0.036 0.024 0.012 ]Displacement [m 0 0.0000 0 97 ניתן להבחין באיור 5.9שההפרשים בין ההזזות האופקיות המרביות והמזעריות של תקרות הבניינים הנדונים במצבם המחוזק/המשודרג )מודלים מבניים 3Cו (4C -בהשוואה למצבם המקורי הבלתי משודרג )מודלים מבניים 3ו (4 -הינן גדולות יותר .משמעות הדבר שבעיית הפיתול של הבניינים המחוזקים/המשודרגים הנ"ל הינה חמורה יותר מאשר זו של הבניינים במצבם המקורי הבלתי משודרג .הדבר נובע מכך שהחיזוק/השדרוג המוצג לעיל של קירות חדרי המדרגות בלבד, גורם להגדלת הקשיחות היחסית של חדרי המדרגות הנדונים ,שהם אקסצנטריים בעצמם .על מנת לצמצם באופן משמעותי את בעיית הפיתול של הבניינים הגנריים הנדונים ,יש צורך בתוספת קירות בטון מזוין נוספים במעטפת החיצונית של בבניינים אלה ,כמצוין לעיל ,למשל בצמוד לקירות המעטפת החיצונית שלהם לאורך ציר ) 1ראו איורים 5.1ו 5.2 -לעיל(. ניתן ללמוד מהבדיקות הראשוניות הנ"ל שחיזוק/שדרוג חדרי מדרגות בלבד בבנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים עלול להיות בלתי מספק במקרים שונים .כמובן שהדבר תלוי ,בין היתר, במיקומם הגיאוגרפי של הבניינים הקיימים שיש כוונה לחזק/לשדרג מבחינה מיגונית וסיסמית ,כמו גם במאפיינים הגיאומטריים והמבניים שלהם .כך למשל ,בעיית הפיתול של בנייני מגורים קיימים הכוללים חדרי מדרגות פנימיים צפויה להיות במקרים רבים פחותה מזו של בניינים טוריים מהסוגים שנבדקו במסגרת השלב הנוכחי של מחקר זה .על מנת שניתן יהיה להגיע למסקנות מפורטות וכוללות יותר במכלול הסוגיות הנ"ל ,יש צורך בהמשך בפעילות מחקרית בנושאים אלה. 98 99 פרק - 6סיכום ,מסקנות והמלצות 6.1סיכום השלב הנוכחי של מחקר זה נועד לבחון באופן ראשוני את האפשרויות השונות של ניצול חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים ישנים מהסוגים הנפוצים בישראל לצורך הבטחת מיגון בפני איומים מלחמתיים עכשוויים לדיירי הבניינים הנדונים ,ובמקביל לכך לשפר את העמידות הסיסמית של בניינים אלה ,אשר במקרים רבים אינה מספקת. במסגרת שלב א' הנוכחי של מחקר זה נסקרה באופן תמציתי התפתחות הבנייה למגורים בישראל בעשורים האחרונים ,החל מהקמת המדינה ועד היום ,עם דגש על מאפיינים גיאומטריים ומבניים של בנייני המגורים שנבנו בתקופות שונות ,שיש להם השפעה על העמידות הסיסמית והמיגונית של בניינים אלה .במסגרת סקירה זו נבחנו גם הנתונים הגיאומטריים והמבניים של חדרי מדרגות אופייניים הקיימים בבנייני מגורים מסוגים שונים ,הנפוצים בישראל .סקירה זו נועדה לאפשר בחינה איכותית וכמותית של האפשרויות השונות להסבת חדרי המדרגות בבנייני מגורים קיימים שאינם כוללים פתרון מתאים להבטחת מיגון האוכלוסייה האזרחית המאכלסת אותם בפני איומים מלחמתיים עכשוויים ,למתחמים מוגנים. בנוסף לסקירות הנ"ל מתוארים בדו"ח מחקר זה באופן תמציתי וללא חשיפת מידע מסווג כלשהו, נתונים עקרוניים לגבי האיומים המלחמתיים העכשוויים הישימים עבור בנייה אזרחית רגילה ,כגון בנייני מגורים .בהקשר לאיומים מלחמתיים אלה ניתן לציין שפיקוד העורף מכיר בכך שבבניינים קיימים לעתים קשה עד בלתי אפשרי להבטיח מיגון ראוי בפני כל האיומים המלחמתיים העכשוויים הנלקחים בחשבון בתכן ובביצוע מרחבים מוגנים תקניים )ממ"דים ,ממ"קים ,ממ"מים( המשולבים בבניינים חדשים המתוכנים ובנויים על פי דרישות תקנות ההתגוננות האזרחית העדכניות ] .[5] ,[4] ,[3לאור זאת ,מאפשר פיקוד העורף ליישם בבניינים קיימים גם פתרונות מיגון שעמידים בפני איומים מלחמתיים פחות חמורים ,במסגרת של שיפורי מיגון של בניינים קיימים שאינם כוללים פתרונות מיגון תקניים כמוזכר לעיל ] .[23גם הרעיון של הסבת חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים ישנים שאינם כוללים מרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או קומתיים )ממ"קים( מושתת על הערכה שלא בכל המקרים ניתן להבטיח שחדרי המדרגות המחוזקים/המשודרגים של בנייני מגורים קיימים יעמדו במכלול האיומים המלחמתיים הישימים שנלקחים כיום בחשבון בתכן בנייני מגורים חדשים .אחת מהמטרות של מחקר זה ,בשלביו השונים ,הנוכחי והעתידיים גם יחד, הינה בחינת האפשרויות להשגת מיגון מיטבי בפני מכלול האיומים המלחמתיים העכשוויים ,יחד עם שיפור העמידות הסיסמית של בנייני המגורים הקיימים ,שאף היא אינה מספקת במקרים רבים, לאור העובדה שהם תוכנו ונבנו בתקופות שבהן טרם הייתה קיימת בישראל מודעות לסיכונים סיסמיים או בתקופות שבהן התקנים בנדון היו פחות מפותחים ופחות מחמירים מאשר התקן העדכני בנדון ].[19 במסגרת השלב הנוכחי של המחקר נסקרו גם שיטות שונות של שיפורי מיגון ,הן כאלה שנבחנו בהיקף זה או אחר במסגרת ניסויי פיצוץ מטעם פיקוד העורף ו/או במסגרת מחקרים עיוניים וניסויים שונים במוסדות מחקר שונים בארץ ובחו"ל ,והן כאלה שטרם נבחנו בהיקף מספק ,במטרה להרחיב ככל הניתן את משפחת הפתרונות האפשריים של שיפורי מיגון של בניינים אזרחיים רגילים ,כדוגמת בנייני מגורים קיימים שאינם כוללים מענה מיגוני הולם לאיומים המלחמתיים העכשוויים ו/או העתידיים החזויים .מן הראוי לציין בהקשר זה ,שהסקירה הביקורתית של 100 השיטות השונות של שיפורי המיגון הנ"ל שנערכה במסגרת השלב הנוכחי של המחקר התייחסה גם למידת היכולת של שיפורי המיגון הנבחנים השונים לשפר גם את העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים ,על מנת לאפשר שיפור סינרגטי של העמידות המיגונית והעמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל .כמו כן ,נכללה בסקירה זו של שיפורי המיגון המוצעים השונים גם התייחסות לעמידות פתרונות המיגון המוצעים השונים בדרישות תפקוד בסיסיות הישימות לבניינים הנדונים ,כמו גם לסוגיות הקשורות לקיים של פתרונות אלה. על מנת לבחון באופן ראשוני את מידת ההשפעה החזויה של שיפורי מיגון המושתתים על החלפת קירות בני קיימים של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים בקירות בטון מזוין בעובי מוגבל, המבטיחים מיגון ברמה מסוימת לדיירים של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים ,אם כי בדרך כלל פחותה מזו של מרחבים מוגנים תקניים )ממ"דים ,ממ"קים או ממ"מים( ,נערכו במסגרת השלב הנוכחי של המחקר גם בדיקות חישוביות ראשוניות לצורך בחינת מידת ההשפעה של שיפורי מיגון אלה על העמידות הסיסמית של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים. 6.2מסקנות המסקנות העיקריות שניתן להסיק בשלב זה במכלול הסוגיות הקשורות לשיפור העמידות המיגונית והסיסמית של בנייני מגורים קיימים ישנים הנפוצים בישראל הינן כדלהלן: לחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנפוצים בישראל יש במקרים רבים פוטנציאל מיגוני טבעי בפני איומים מלחמתיים קונבנציונליים .הדבר נכון במיוחד לגבי בנייני מגורים קיימים הכוללים חדרי מדרגות פנימיים ,מהסוגים המתוארים בפרק 2לעיל. למרות האמור לעיל ,העמידות המיגונית של חדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים רגילים, בני מספר קומות מוגבל )עד 5קומות( אינה מספקת ,לאור האיומים המלחמתיים הקונבנציונליים הישימים הקיימים כיום ,לא כל שכן לאור איומים מלחמתיים עתידיים חזויים. העמידות המיגונית של חדרי מדרגות מחוזקים ו/או ביטחוניים הקיימים לכל הפחות בחלק מבנייני מגורים גבוהים ובנייני מגורים רבי קומות ,במיוחד של חדרי מדרגות פנימיים שאינם כוללים קירות חיצוניים החשופים ישירות לאפקטים השונים של האיומים המלחמתיים הקונבנציונליים הנדונים ,עשויה להיות מקובלת בתנאים מסוימים ,אם כי לא בהכרח שוות ערך לעמידות המיגונית של מרחבים מוגנים תקניים )ממ"דים ,ממ"קים או ממ"מים(. חדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים במצבם הבלתי משודרג מבחינה מיגונית ,גם אם הם פנימיים ,כמצוין לעיל ,אינם אטומים .לכן ,הם אינם נותנים מענה מיגוני ראוי לדיירי הבניינים הנדונים בפני איומים מלחמתיים חמורים יותר מאלה שנבחנו במסגרת השלב הנוכחי מחקר זה. השטח והנפח של חדרי מדרגות קיימים בבנייני מגורים מהסוגים הנדונים הינם לעתים מוגבלים מאוד .הדבר נכון במיוחד לגבי חדרי מדרגות בבנייני מגורים ישנים שנבנו בשנות ה 50-וה 60-של המאה ה .20-לאור זאת ,אם במסגרת השדרוג המיגוני והסיסמי של בניינים אלה לא מתבצעות פעולות בנייה המגדילות את השטח ואת הנפח של חדרי המדרגות הנדונים ,חדרי מדרגות אלה יכולים להתאים רק לשהייה קצרה של אנשים בהם בשעת חרום .לאור זאת ,חדרי מדרגות אלה 101 עלולים לא להתאים לשדרוג מיגוני המיועד לספק גם מיגון בפני איומים מלחמתיים ,המחייבים שהייה ממושכת יחסית של מספר שעות לכל הפחות במתחמים המגונים הנדונים. בעיקרון ניתן לצמצם את הבעיות הנובעות משטח ונפח מוגבלים של חדרי מדרגות קיימים המוסבים למתחמים מוגנים ,על ידי התקנת מערכות אוורור וסינון תקניות בהן ,אולם הבטחת האטימה אינה פשוטה כל עיקר ויש צורך לבחון סוגיה זאת בנפרד. ניתן לחזק/לשדרג מבחינה מיגונית חדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים לרמות מיגון שונות, החל מרמה מוגבלת יחסית של שיפורי מיגון ועד לרמת מיגון הישימה עבור מרחבים מוגנים תקניים ,על פי הנחיות פיקוד העורף העדכניות .ההחלטה לאיזה רמת מיגון ראוי וניתן לשדרג חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים צריכה להתקבל בכל מקרה תוך התחשבות באילוצים הגיאומטריים והמבניים ,כמו גם אילוצים כלכליים ואילוצי הביצוע הקיימים בכל פרויקט שדרוג מעין זה ,והכול בכפוף לאמות מידה כלליות למיגון בתנאים אלה ,כפי שיקבע פיקוד העורף .פעילות מחקרית זאת ,שדו"ח זה מהווה שלב ראשון שלה ,אמורה לסייע בקביעות אלה. בבחינת האפשרויות השונות של שיפור העמידות המיגונית של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים יש להתחשב בעובדה שבחדרי המדרגות של בניינים אלה המוסבים למתחמים המוגנים צפויים לשהות בשעת חרום אנשים רבים .אי לכך ,הסיכון להיפגעות בו זמנית של אנשים רבים במקרה של פגיעה מלחמתית חמורה בבניין הנדון הינו גדול יותר מאשר במקרים שבהם דיירי הבניינים שוהים בשעת חרום במרחבים מוגנים דירתיים )ממ"דים( או מרחבים מוגנים קומתיים )ממ"קים( .יש לקחת בחשבון סיכון מוגבר זה במסגרת קבלת החלטות לגבי אופי הפתרון המיגוני המיושם בכל פרויקט ופרויקט. בנוסף לטיפול הנדרש בקירות של חדרי המדרגות בבנייני מגורים קיימים שיש כוונה להסב למתחמים מוגנים ,יש לטפל גם בפתחים שונים הקיימים בחדרי מדרגות אלה )דלתות כניסה לבניינים הנדונים ,דלתות כניסה לדירות השונות ,פתחי חלונות ופתחי אוורור ושחרור עשן, פתחי יציאה לגגות הבניינים הנדונים וכו'( ,במסגרת הפעולות המכוונות להסבת חדרי המדרגות הנדונים למתחמים מוגנים .הדבר נחוץ על מנת להבטיח מיגון ברמה סבירה לאנשים הצפויים לשהות במתחמים המוגנים הנ"ל בשעת חרום .פעולות אלה צריכות להתבצע תוך התחשבות בדרישות ישימות בנדון הכלולות בתקנות ההתגוננות האזרחית הישימות ] ,[5] ,[3או במפרטי פקע"ר ישימים לשיפורי מיגון ] ,[23כמפורט בפרקים 3ו 4-לעיל. חלק משיפורי המיגון שנבחנו בעבר ו/או שיפורי מיגון חדשים מוצעים המתוארים בפרק 4לעיל, במיוחד אלה המושתתים על שימוש ברכיבים מבניים מבטון מזוין או רכיבי כריך פלדה-בטון מזוין ,יכולים להבטיח מיגון ברמה זו או אחרת בפני הדף וגם בפני רסס חזוי ו/או פגיעה ישירה של רש"קי האיום הישימים השונים .לעומת זאת ,שיפורי מיגון אחרים ,כגון אלה המושתתים על שימוש ביריעות או רצועות שריון מסוגים שונים המודבקות על פני קירות בני או קירות בטון מזוין קיימים של חדרי מדרגות מהסוגים הנדונים ,או חומרים סינטטיים המותזים על פני קירות קיימים מהסוגים הנ"ל ,יכולים לתת מענה מיגוני בפני הדף ,אך לא בהכרח בפני רסס או בפני פגיעה ישירה של רש"קי האיום הישימים .יש לקחת בחשבון עובדה זו במערכת השיקולים שעל בסיסם יתקבלו החלטות לגבי רמת המיגון המיושמת כל פרויקט של שדרוג מיגוני של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים. 102 חיזוק/שדרוג מיגוני של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים משפיע על המערכת המבנית של בניינים אלה .לאור זאת ,הוא משפיע גם על העמידות הסיסמית של בניינים אלה .יישום מושכל של חיזוק/שדרוג מיגוני של חדרי מדרגות אלה עשוי לשפר גם את העמידות הסיסמית של בניינים אלה .יש לכך חשיבות רבה במיוחד לגבי בנייני מגורים ישנים שנבנו בתקופות שבהן טרם הייתה קיימת בישראל מודעות לסיכונים סיסמיים או בתקופות שבהן התקנים בנדון היו פחות מחמירים מאשר התקן העדכני בנדון– ת"י .[19] 413מידת התרומה של אמצעי חיזוק/שיפור העמידות המיגונית של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים הנדונים לשיפור עמידותם הסיסמית תלויה בגורמים רבים ,ביניהם הנתונים הגיאומטריים של חדרי המדרגות ושל הבניינים בהם הם משולבים ,כמו גם בנתוניהם המבניים הבסיסיים .כמובן שמידת התרומה הזו תלויה גם במאפיינים המבניים והחומריים של אמצעי החיזוק/השדרוג המיגוני המיושמים בכל פרויקט. התעלמות מרכיבים מבניים שונים של חדרי מדרגות ,כגון מהלכי מדרגות ומשטחי ביניים ,כמו גם התעלמות מתרומת קירות בני קיימים של חדרי המדרגות ושל יתר חלקי הבניינים הנדונים בעת הערכת התגובה הכוללת שלהם בהשפעת עומסי הדף ועומסים סיסמיים העלולים לפעול על בניינים מהסוג הנדון ,גורמת להערכת חסר משמעותית של התסבולת האופקית של בניינים אלה. על מנת לאפשר הערכה ריאלית של התסבולת האופקית של בנייני מגורים קיימים ,הן במצבם המקורי הבלתי מחוזק/משודרג ,והן במצבם המחוזק/המשודרג ,יש צורך בנתונים אמינים די הצורך בהקשר לנתוניהם הגיאומטריים ,המבניים והחומריים ,לרבות נתונים אמינים לגבי מערכות הביסוס שלהם .הדבר מחייב עריכת סקרי אבחון מקדימים ,לפני ביצוע הערכות חישוביות כלשהן בסוגיות הנדונות. חיזוק/שדרוג מיגוני של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים ישנים מהסוגים שנבחנו במסגרת השלב הנוכחי של מחקר זה באמצעות החלפת קירות בני קיימים של חדרי המדרגות הנדונים בקירות בטון מזוין בעלי עובי מוגבל מגדיל את הקשיחות ואת התסבולת האופקית של בניינים אלה .הדבר תורם גם לשיפור העמידות הסיסמית של בניינים אלה .יחד עם זאת יש לציין שמידת השיפור בעמידות סיסמית של בניינים אלה שניתן להשיג באמצעים אלה בלבד עלולה להיות בתנאים מסוימים בלתי מספקת .בולט הדבר בעיקר באותם מקרים בהם המידות הגיאומטריות של חדרי המדרגות הנדונים הינן מזעריות ,כפי שקיים בבנייני מגורים רגילים רבים בני מספר קומות מוגבל )עד 5קומות( שנבנו בשנות ה 50-וה 60-של המאה ה.20- החלפת קירות בני של חדרי מדרגות אקסצנטריים ,כגון חדרי מדרגות הנפוצים בבנייני מגורים טוריים ישנים שנבנו בשנות ה 50-וה 60-של המאה ה ,20-בקירות בטון מזוין בעלי עובי מוגבל, כפי שנבדק במסגרת השלב הנוכחי של מחקר זה ,ללא נקיטת צעדים נוספים כמצוין להלן, מחמירה את תופעות הפיתול הצפויות בבניינים אלה בעת פעולת עומסים אופקיים עליהם ,כגון עומסי הדף או עומסים סיסמיים. ניתן לצמצם את בעיות הפיתול הנ"ל ובמקביל לכך גם לשפר את העמידות הכוללת של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנ"ל בפני עומסי הדף ועומסים סיסמיים ,על ידי טיפול כוללני בבניינים אלה ,שבמסגרתו ניתן להוסיף לבניינים שלגביהם הדבר נחוץ ,גם רכיבי חיזוק/הקשחה נוספים ,מעבר לרכיבי חיזוק/שדרוג של חדרי המדרגות שלהם. 103 במסגרת הטיפול בחדרי מדרגות של בנייני מגורים קיימים במטרה להסב אותם למתחמים מוגנים ובמקביל לכך לשפר את העמידות הסיסמית של בניינים אלה ,יש צורך גם בבחינת ההטרחות החזויות להתפתח במצבי העמיסה החזויים השונים ברכיבים המבניים השונים של חדרי המדרגות הנדונים )מהלכי המדרגות ,משטחי הביניים ,עמודים ויסודות( ,על מנת להבטיח שהם לא יכשלו כשל מוקדם לפני מיצוי מלוא הפוטנציאל של התסבולת האופקית של בניינים אלה .במידת הצורך יש לחזק/לשדרג גם רכיבים מבניים אלה בנוסף לטיפול הנדרש בקירות של חדרי המדרגות הנדונים. 6.3המלצות השלב הנוכחי של מחקר זה מהווה שלב א' של מחקר ארוך טווח בסוגיות הנדונות .למרות ההיקף המוגבל של הטיפול במכלול הסוגיות הקשורות לבחינת האפשרויות לחיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים ישנים קיימים הנפוצים בישראל שנערך בשלב הנוכחי של מחקר זה ,ניתן להסיק, על סמך הממצאים המדווחים בדו"ח מחקר זה ,שקיים פוטנציאל ממשי לניצול מושכל של חדרי מדרגות בחלק מבנייני המגורים הנדונים כמתחמים מוגנים ובמקביל לכך לשיפור העמידות הסיסמית של בניינים אלה ,תוך שימוש באמצעי חיזוק/שדרוג מיגוני שונים. על מנת לאפשר הסקת מסקנות כוללניות בסוגיות אלה ובהמשך גם גיבוש הנחיות תכן וביצוע מתאימות בקשר לחיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים ,יש צורך בהמשך המחקר בנדון שבמסגרת שלביו השונים יבוצעו פעילויות שונות כדלהלן: בחינה חישובית מפורטת של תגובת בנייני מגורים קיימים בעלי מאפיינים גיאומטריים ,מבניים וחומריים שונים ,לרבות מאפיינים שונים של חדרי המדרגות המשולבים בהם ,בהשפעת איומים מלחמתיים ישימים שונים ,על מנת לבחון את מידת הצורך בשדרוג/חיזוק מיגוני של חדרי המדרגות המשולבים בהם .במסגרת בדיקות חישוביות אלה יש לבחון תרחישים שונים של איומים מלחמתיים ,על מנת לאפשר הסקת מסקנות בהקשר לרמת המיגון הרצויה ו/או הניתנת להשגה באמצעות שיטות שונות של חיזוק/שדרוג מיגוני של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים. בחינה חישובית מפורטת של תגובת בנייני מגורים קיימים בעלי מאפיינים גיאומטריים ,מבניים וחומריים שונים ,לרבות מאפיינים שונים של חדרי המדרגות המשולבים בהם ,בהשפעת עומסים סיסמיים חזויים ,על מנת לבחון את מידת הצורך בשדרוג/חיזוק סיסמי של בנייני המגורים הנדונים ,כמו גם את התרומה האפשרית של חיזוק/שדרוג מיגוני של חדרי מדרגות בבנייני מגורים קיימים לשיפור העמידות הסיסמית של בניינים אלה. בחינה מעמיקה של שיטות שונות של שיפורי מיגון שנבחנו בעבר בניסויי פיצוץ מטעם פיקוד העורף ,על מנת לבחון את התאמתם הכוללת למכלול הדרישות שיש להתחשב בהן ,על מנת לאפשר את יישומם בבניינים קיימים .הכוונה לבחינת מכלול הדרישות המבניות והתפקודיות, לרבות דרישות הקשורות לקיים של אמצעי חיזוק/שדרוג השונים ,בראיה כוללנית של בחינת אמצעים אלה כשיטות בנייה חדשות ,על פי הכללים והנהלים הנהוגים ביחידה לבחינה ואישור שיטות בנייה חדשות במכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון. המשך המחקר המכוון לפיתוח ולבחינה של אפשרויות שונות לשיפור העמידות המיגונית והסיסמית של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים ,כמו גם בניינים אזרחיים המשמשים ליעודים אחרים ,כולל מחקרים עיוניים וניסויים שונים בהקשר לסוגיות אלה. 104 המשך המחקר המכוון לגיבוש אמצעים מתאימים לצמצום הסכנה להתמוטטות בשרשרת של בנייני מגורים קיימים ,ובהמשך גם של בניינים המשמשים ליעודים אחרים. המשך המחקר בסוגיות הנדונות שיכוון לבחינה כלכלית-הנדסית של פתרונות אפשריים שונים לחיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי סינרגטי של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים ,כמו גם בניינים אזרחיים המשמשים ליעודים אחרים. המשך הפעילות הניסויית של פיקוד העורף שבמסגרתו יבחנו שיטות שונות של חיזוק/שדרוג מיגוני של בניינים אזרחיים רגילים שיצעו על ידי גורמי תעשייה שונים ו/או כאלה שיפותחו במסגרת המחקרים העיוניים והניסויים השונים שיערכו בנדון במוסדות מחקר המתמחים בנושאים אלה. ביצוע פרויקטי "פיילוט" של חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים מהסוגים הנדונים, שיכוונו לבחינת סוגיות שונות הקשורות לאפשרויות היישום בפועל של שיטות חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי שונות של בנייני מגורים קיימים. גיבוש הנחיות ומפרטים לתכן וביצוע חיזוק/שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים קיימים, בהסתמך על ממצאי המחקרים והבדיקות השונות המפורטות לעיל. לסיום ,מן הראוי להדגיש שבכל מקרה של שדרוג מיגוני וסיסמי של בנייני מגורים קיימים מהסוגים הנדונים באמצעות הסבת חדרי המדרגות הקיימים בהם למתחמים מוגנים ,יש למסור לרשויות )פקע"ר ,וועדת תכנון ובנייה מקומית( ,כמו גם לדיירי הבניינים הנדונים ,מידע אמין בכל הקשור לרמת המיגון ורמת העמידות הסיסמית המובטחת באמצעות השדרוג המוצע ,זאת על מנת לא ליצור ציפיות מופרזות בהקשרים אלה. 105 רשימת מקורות ] [1 ] [2 ][3 ][4 ][5 ][6 קובץ תקנות - 2433תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים( ,התשכ"ט ;1968 - קובץ תקנות - 5289תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים( ,התש"ן ;1990 - קובץ תקנות - 5425תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים( )תיקון( ,התשנ"ב ;1992 - קובץ תקנות - 5606תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים( )תיקון( ,התשנ"ד ;1994 - תקנות ההתגוננות האזרחית )מפרטים לבניית מקלטים( )תיקון( ,התשנ"ח ;1998 - יקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.קרינסקי י :.שילוב מרחבים מוגנים במבני קומות לשיפור עמידותם ברעידות אדמה ובאיומים מלחמתיים – שלב א' – חלק ;Iהמכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;2005 ,. ] [7ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס :.שילוב מרחבים מוגנים במבני קומות לשיפור עמידותם ברעידות אדמה ובאיומים מלחמתיים – שלב א' – חלק – IIהצעה להנחיות מוקדמות לתכן שלד של מבני קומות הכוללים פירי מרחבים מוגנים וחדרי מדרגות מחוזקים/ביטחוניים; המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;2005 ,. ] [8ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.אופיר י ,.ליבוביץ א :.הכנת תרחישי נזק ריאליים ונתונים לקבלת החלטות באירועי רעידת אדמה חזקה – שלב א' – חלק ;1המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל,. ;2009 ] [9ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.ליבוביץ א ,.אופיר י :.הכנת בסיס מידע על הבנייה הקיימת בישראל – שלב א' – בנייני מגורים; המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;2011 ,. ] [10תקנות התכנון והבנייה )בקשה להיתר ,תנאיו ואגרות( )תיקון( ,התש"ל – ;1979קובץ תקנות ,2581 המדפיס הממשלתי ,ירושלים;1979 , ] [11ארטישצ'ב ו :.הערכה ראשונית של עמידות מבני קומות טרומים קיימים ברעידות אדמה – שלב א'; המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;2003 ,. ] [12חרל"פ ע ,.פרנק ה :.ישראל בונה ;1977משרד השיכון;1977 , ] [13תקן לבנייה קשיחה ולחדרי ביטחון; מפקדת קצין הנדסה ראשי – מחלקת תחה"ן;1978 , ] [14ורשבסקי א ,.בקר ר ,.רוזנפלד י :.תיעוש הבנייה –מכשולים ודרכי התמודדות; המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;1999 ,. ] [15שוורץ ס ,.הנאור א ,.ינקלבסקי ד :.עמידות בעומסים אופקיים של מסגרות בטון מזוין הכוללות מילוי של ספיני קירות בני – שלב א'; המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;2008 ,. ] [16שוורץ ס ,.יאגוסט ו ,.ינקלבסקי ד :.עמידות בעומסים אופקיים של מסגרות בטון מזוין הכוללות מילוי של ספיני קירות בני – שלב ב'; המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;2011 ,. [17] Cosenza E., Verderame G.M., Zambrano A.: Seismic Performance of Stairs in the Existing Reinforced Concrete Building; Proceedings of the 14th World Conference on ;Earthquake Engineering, Beijing, China, 2008 [18] Bixiong Li, Zhe Wang, Mosalam K.M., Xuan Wang, Zhou Wei: Analysis of Stairwells Performance and Damage during Wenchuan Earthquake; Proceedings of the 14th World ;Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China, 2008 ] [19תקן ישראלי ת"י :413תכן עמידות מבנים ברעידת אדמה; מכון התקנים הישראלי) 1995 ,לרבות גיליונות תיקון ;(1-4 106 ] [20שוורץ ס ,.ינקלבסקי ד :.עמידות בנייה אזרחית רגילה בפני איומים מלחמתיים – שלב א'; המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;2010 ,. ] [21ינקלבסקי ד ,.סבר מ ,.שוורץ ס ,.זרובבל א :.עקרונות תכן אדריכלי מודע רעידות אדמה; המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;2011 ,. ] [22ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.ליבוביץ א ,.נסיירי ע :.אבחון עמידות בניינים קיימים ברעידות אדמה – שלב ב'; המכון הלאומי לחקר הבנייה – הטכניון מ.ט.ל;2007 ,. ] [23פיקוד העורף :מפרט לחיזוק ואטימה של חללים במבנים – "שיפורי מיגון"; פיקוד העורף – מחלקת מיגון – ענף הנדסה – מדור הנדסת מיגון והנדסת חילוץ;2011 , [24] Dancigier A.N., Yankelevsky D.Z., Jaegermann Ch.: "Response of High Performance Concrete Plates to Impact of Non-deforming Projectiles", International Journal of Impact ;Engineering, Vol. 34, 2007, pp. 1768-1779 ] [25דנציגר א ,.סביר צ :,.חקר ההתנהגות הסטטית וגיבוש קוים מנחים לתכן סטטי של רכיבי מבנים מוגנים מבטון בעל חוזק גבוה הכולל סיבים; המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מ.ט.ל ,.חיפה, ;2004 ] [26כץ א ,.דנציגר א ,.וכסלר א :,.חקר ההתנהגות הסטטית וגיבוש קוים מנחים לתכן סטטי של רכיבי מבנים מוגנים מבטון בעל חוזק גבוה הכולל סיבים – הידבקות ועיגון; המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מ.ט.ל ,.חיפה;2006 , ] [27הנאור א ,.רוטנברג א :.פירים מרוכבים כמערכת הקשחה בבניינים גבוהים עם שלד פלדה – חלק – I סקר ספרות; המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מ.ט.ל ,.חיפה;1998 , ] [28הנאור א ,.רוטנברג א :.פירים מרוכבים כמערכת הקשחה בבניינים גבוהים עם שלד פלדה – שלב א' – רקע; המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מ.ט.ל ,.חיפה;1999 , ] [29רבינוביץ ע ,.פרוסטיג י :.חיזוק ותיקון מבני בטון מזוין באמצעות חומרים מרוכבים; המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מ.ט.ל ,.חיפה;2000 , ] [30כץ א :.חיזוק מבני בטון באמצעות הדבקת יריעות :FRPאיכות פני הבטון; המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מ.ט.ל ,חיפה;2003 , ] [31רבינוביץ ע ,.מאמד א :.משיכות רכיבי בטון מזוין משודרגים באמצעות חומרים מרוכבים; המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מ.ט.ל ,.חיפה;2004 , ] [32חאמד א ,רבינוביץ ע :.קירות בני מחוזקים לכפיפה חד כוונית מחוץ למישור באמצעות חומרים מרוכבים – צורות כשל; המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מ.ט.ל ,.חיפה;2007 , ] [33ינקלבסקי ד ,.שוורץ ס ,.אופיר י :.גישה מקורבת להערכה יעילה של עמידות בנייני קומות בעומסים אופקיים – שלב א'; המכון הלאומי לחקר הבנייה ,הטכניון-מ.ט.ל ,.חיפה;2011 ,
© Copyright 2024