انواع مقاوم سازی لرزه ای ساختمان

| آرین تیس

در سال‌های اخیر با توجه به زمین لرزه های  بزرگ رخ ‌داده در سراسر جهان مانند زلزله شیلی ۱۹۶۰، کوبه ۱۹۹۵ باعث مشخص شدن ضعف آیین‌ نامه طراحی ساختمان شد. از این رو با توجه به عدم امکان تخریب ساختمان‌های ساخته‌ شده در سایر شهرهای کشور لرزه‌ خیز صنعتی پیشرفته مانند ژاپن، نیاز به علم انواع مقاوم سازی لرزه ای ساختمان احساس شد.

 

تعریف مقاوم‌ سازی :
 

به بالا بردن مقاومت یک سازه در برابر نیروی وارده مقاوم‌سازی گفته می‌شود. مقاوم سازی باید با کمترین هزینه و بیشترین سرعت شود تا از این طریق از خسارت جانی و مالی بعد از زلزله کاسته شود. توجه به مقاوم سازی ساختمان ها و تأسیسات مهم اهمیت بسیاری دارد.

 

تعریف بهسازی :
 

زمانی که ساختمان به هر دلیلی آسیب ببیند یا احتمال آسیب دیدن آن به طور عام وجود داشته باشد، موضوع بهسازی مطرح می شود. در واقع به بالا بردن سطح عملکرد یک سازه در یک سطح خطر مشخص را بهسازی می‌گویند.

 

انواع مقاوم سازی لرزه ای ساختمان :
 

راهکارهای مقاوم‌ سازی و یا بهسازی ساختمان با توجه به نشریه ۳۶۰ راهکارهای زیر را می‌توان به‌ صورت منفرد یا در ترکیب با یکدیگر برای بهسازی ساختمان به کار گرفت:

 

  • اصلاح موضعی اجزای سازه که دارای عملکرد نامناسبی در زلزله هستند
  • حذف یا کاهش بی‌نظمی در ساختمان موجود
  • تأمین سختی جانبی لازم برای کل سازه
  • تأمین مقاومت لازم برای کل سازه
  • کاهش جرم ساختمان
  •  به‌کارگیری سیستم‌های جداساز لرزه ای
  • به‌کارگیری سیستم‌های غیرفعال اتلاف انرژی


 

اصلاح موضعی اجزای سازه که دارای عملکرد نامناسبی می باشند :
 

در بسیار از ساختمان ها عملکرد نامناسب یک عضو حیاتی مانند ستون و یا ضعف مهار بند در فشار سبب آسیب های جدی در یک سازه می شود از این رو بهسازی عضو آسیب پذیر بسیار مهم است. راهکارهای مقاوم سازی موضعی اجزا، در پایین توضیح داده شده است.

 

حذف یا کاهش بی‌نظمی در ساختمان موجود :
 

با توجه به اینکه بی‌نظمی در پلان باعث ایجاد پیچش و بی‌نظمی در ارتفاع باعث به وجود آمدن طبقه نرم می‌شود، نیاز است برای بهبود عملکرد یک سازه (بهسازی) اقدام به از بین بردن و یا کاهش بی‌نظمی در سازه نماییم.

 

تأمین سختی جانبی لازم برای کل سازه :
 

در برخی موارد ساختمان‌ها به دلیل کمبود سختی در برابر نیروهای وارده دچار آسیب می‌شوند که با روش‌های  زیر می‌توان سختی سازه را افزایش داد:

 

اضافه کردن مهاربند :
 

تحقیقات بسیاری نشان داده است اضافه کردن مهاربند به قاب‌ها سبب می‌شود که سختی سازه افزایش یابد و باعث کاهش تغییر مکان سازه می‌شود. اضافه کردن مهاربندها باید به‌ گونه‌ای باشد که اختلال در معماری سازه ‌ایجاد نکند.

 

در این روش باید ظرفیت فونداسیون را مورد بررسی قرارداد که مشخص شود فونداسیون قادر به تحمل نیروی وارده ناشی از اضافه کردن مهاربند را دارا می‌باشد و یا خیر و همین‌طور اثر بلند شدگی را کنترل کرد. این روش بیشتر در سازه‌های فلزی استفاده می‌شود.

 

اضافه کردن دیوار برشی بتنی :
 

دیوار برشی‌ها المان‌های با سختی بسیار بالای می‌باشند که با اضافه نمودن آن به سازه سبب بالا بردن سختی طبقه و سختی سازه می‌شوند که سبب بهبود عملکرد سازه می‌شود.در این روش باید ظرفیت فونداسیون را مورد بررسی قرارداد که مشخص شود فونداسیون قادر به تحمل نیروی وارده ناشی از اضافه کردن دیوار برشی بتنی جدید را دارا می‌باشد و یا خیر و همین‌طور اثر بلند شدگی را کنترل کرد. از این روش در سازه‌های فلزی و بتنی نیز استفاده می‌شود.

 

اضافه کردن دیوار برشی فولادی :
 

اساس این روش مانند اضافه نمودن دیوار برشی بتنی می‌باشد که باعث افزایش سختی سازه می‌باشد ولی مزیتی که نسبت به‌اضافه نمودن دیوار برشی بتنی دارد این می‌باشد که سبب افزایش جرم سازه نمی‌شود. اضافه نمودن دیوار برشی باعث افزایش شکل‌پذیری و جذب انرژی  نیز می‌شود.

 

استفاده از ژاکت بتنی :
 

از انواع مقاوم سازی لرزه ای ساختمان استفاده از ژاکت بتنی برای بهسازی ساختمان بسیار مناسب است. در این روش با استفاده از اجرای شبکه فولادی در اطراف المان و بتن‌ریزی، باعث افزایش سختی می‌شود. در این روش جهت تقویت اتصالات، می‌بایست آرماتورهای اجراشده  ژاکت بتنی از تراز سقف عبور کرده و ادامه یابد.

از این روش در ساختمان‌های فولادی و بتنی استفاده می‌شود. در ساختمان‌های بتنی، برای درگیری بهتر بتن جدید و قدیم از کاشت میلگرد استفاده می‌کنند ولی در ساختمان‌های فلزی با استفاده از دیتایل های خاص و شاخک‌های مربوطه درگیری شبکه آرماتور و ستون فلزی را تأمین می‌کنند.

در واقع هدف استفاده از ژاکت بتنی، کاهش قابلیت تغییر شکل اعضای ناکارآمد می باشد، چراکه این اعضا در شرایط طراحی و مطابق واکنش‌ های ساختمان به وضعیت حدی تعیین‌ شده خود نخواهند رسید. ژاکت‌ های بتن آرمه زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که اعضای سازه‌ ای دچار آسیب‌ دیدگی شدید شده باشند یا مقاومت لرزه‌ ای آن ها ناکافی باشد. در صورت امکان، ژاکت بتنی دور تا دور اجزای سازه‌ ای و در غیر این صورت در یک یا چند وجه آن ها اجرا می‌شود.

 

مزایای مقاوم سازی با ژاکت بتنی :

 

  • بهترین گزینه برای مقاوم سازی دیوارهای برشی و مقاوم سازی فونداسیون
  • مقاوم بودن المان مقاوم سازی شده و عدم نیاز به اعمال پوشش ضد آتش بر روی آن
  • همگن و همجنس بودن روش مقاوم سازی با المان نیازمند مقاوم سازی
  • عدم تغییر در میزان خوردگی و زنگ زدگی المان مقاوم سازی شده


 

استفاده از ژاکت فلزی :
 

از انواع مقاوم سازی لرزه ای ساختمان استفاده از ورق فولادی جهت بهسازی روش بسیار مناسبی می‌باشد که باعث افزایش سختی و افزایش شکل‌پذیری نیز می‌شود.از ژاکت فلزی در ساختمان‌های فلزی و بتنی استفاده می‌شود. جهت بهسازی (مقاوم‌سازی) ساختمان‌های بتنی، ورق‌های فولادی با انکر های مربوطه به وجه ستون و تیر متصل می‌شود و جهت اجرا ژاکت فولادی در ساختمان فلزی ورق‌ها به وجه المان‌ها جوش می‌شوند.

 

کاربرد روش مقاوم سازی با ژاکت فولادی :

 

  • محصور سازی بتن
  • افزایش مقاومت برشی عضو
  • افزایش مقاومت خمشی عضو
  • افزایش سختی جانبی سازه (تا حدودی)


 

مزیت ژاکت فلزی:

 

  • امکان اصلاح اغلب مشکلات سازه ای در قاب های بتنی
  • عدم نیاز به قالب بندی برخلاف روش مقاوم سازی با  ژاکت بتنی
  • سرعت اجرای بیشتر نسبت به ژاکت بتنی
  • گزینه مناسب برای محصور کردن بتن در ستون ها
  • ایجاد مشکل برای معماری در این روش نسبت به ژاکت بتنی کمتر است


 

اضافه نمودن ستون :
 

در بسیار از ساختمان‌ها  جهت تأمین سختی ساختمان و انواع مقاوم سازی لرزه ای ساختمان، با توجه به پلان معماری از اضافه نمودن یک یا چند ستون استفاده می‌کنند یا به عبارتی تعداد قاب‌های ساختمان را افزایش می‌دهند. مقاله ای را نیز جهت تکمیل مطلب بالا در مورد  اصول مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله مطالعه نمایید.

 

افزودن میانقاب :
 

در ساختمان‌ های که به دلیل کافی نبودن سختی ساختمان نیاز به بهسازی دارند می‌توان با اجرای میانقاب مناسب  سبب افزایش سختی طبقه می‌شود. در انواع مقاوم سازی لرزه ای ساختمان به روش افزایش سختی باید توجه شود که افزایش سختی سبب افزایش نیرو وارده برسازه نیز می‌شود.

 

انواع مقاوم سازی لرزه ای ساختمان

تأمین مقاومت لازم برای کل سازه :
 

جهت تأمین مقاومت ساختمان‌های  کم مقاومت می‌توان از روش‌های زیر استفاده کرد :

 

  • استفاده از ژاکت بتنی
  • استفاده از ژاکت فلزی
  • اضافه نمودن ستون


 

استفاده از الیاف پلیمری (FRP) :
 

از انواع مقاوم سازی لرزه ای ساختمان می توان به الیاف FRP  اشاره کرد. با استفاده از الیاف پلیمری (FRP)، می‌توان به تقویت و افزایش مقاومت ساختمان اقدام نمود. استفاده از الیاف FRP به‌صورت دور پیچ باعث افزایش محصورشدگی شده و استفاده الیاف در بهسازی تیرها باعث  افزایش باربری تیرها می‌شود که نتیجه آن مقاوم‌سازی کل سازه می‌باشد.

 

مزایا مقاوم سازی با frp:

 

  • استفاده از FRP برای تقویت و مقاوم سازی ساختمان نیاز به زمان زیادی ندارد و اعضای مقاوم سازی شده در زمان بسیار کمی آماده سرویس دهی می شوند.
  • نیاز به تخریب کمتر بخش هایی از سازه در مقایسه با دیگر روش های مقاوم سازی.
  • نیاز به بازسازی کمتر المان مقاوم سازی شده در برابر دیگر متدهای مقاوم سازی ساختمان.
  • ارزان تر بودن روش استفاده از مقاوم سازی با FRP ( در بسیاری موارد )
  • مقاوم سازی با FRP نیازمند تجهیزات کارگاهی زیادی نمی باشد .
  •  میزان خوردگی در حد صفر است .
  • مقاوم سازی با FRP به صورت عایق مغناطیسی و الکتریکی در مناطق حساس به امواج مغناطیسی و الکتریکی توصیه می شود
  • افزایش تولید، تامین و توزیع وسیع که باعث کاهش قیمت FRP و افزایش خرید و فروش FRP شده است.
  • ضخامت کم لایه های FRP (در حد میلی‌متر)، باعث می‌گردد تا استفاده از آن ها در مقاوم سازی سازه، اضافه فضا نداشته باشد.


 

کاهش جرم ساختمان :
 

با توجه به قانون اول نیوتن و این موضوع که زلزله یک شتاب می‌باشد می‌توان دریافت با افزایش جرم سازه، نیرو وارده به ساختمان افزایش‌ یافته و سبب می‌شود تقاضا سازه زیاد شود. یک راهکار مناسب جهت بهسازی کاهش جرم ساختمان است که با استفاده از مصالح سبک در ساخت ساختمان و یا جایگزین نمودن مصالح سنگین استفاده‌ شده در ساختمان با مصالح سبک مانند جایگزین نمودن آجرهای فشاری با استفاده از سفال‌ها و ۳D پنل ها سبک، استفاده از پوکه معدنی در کف سازی‌ها و… مطلبی تکمیلی در مورد بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای در این متن آورده شده است.

 

اصول استفاده از جداسازها، کنترل و کاهش نیروی منتقل‌شده زمین به سازه می‌باشد. که قادر می‌باشند نیروی زلزله منتقل‌ شده به سازه را به‌ صورت چشم‌ گیری کاهش دهند. بهسازی با استفاده از جداسازها روش کارآمدی می‌باشند که تغییر مکان نسبی طبقات را نیز کاهش می‌دهد ولی باید به چند نکته جهت استفاده آن‌ها در سازه  توجه نمود.

 

  • نیاز به نیرو متخصص و بسیار مهار جهت نصب و اجرا
  • نیاز به سرکشی و بازدیدهای ادواری بعد از نصب
  • نیاز به فاصله نسبتاً زیاد بین ساختمان بهسازی شده با جداسازها و ساختمان‌های مجاور
  • برای تمام ساختمان‌ها قابل‌استفاده نمی‌باشد


 

به‌ کارگیری سیستم‌های غیرفعال اتلاف انرژی :
 

سیستم‌های غیرفعال اتلاف انرژی باعث افزایش میرایی سازه می‌شوند به شکلی که نیروی زلزله به‌سرعت میرا شده و سازه آسیب نمی‌بیند. نکته حائز اهمیت جهت استفاده از میراگرها این می‌باشد که میراگرها باید دارای فاصله‌ای با اجزای غیر سازه‌ای مانند دیوارها باشند تا بتوانند آزادانه حرکت کنند به همین دلیل در اکثر سازه‌ها به‌صورت نمایان (اکسپوز) اجرا می‌شود.

 

تغییر کاربری ساختمان :
 

در بسیاری از مواقع امکان بهسازی سازه موجود نیست یا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی‌باشد، یکی از راه ‌کارهای بهسازی در این شرایط تغییر کاربری است که اصول آن کنترل بار زنده سازه است. به‌عنوان مثال تغییر کاربری یک ساختمان از محیط آموزشی به مسکونی سبب کاهش چشم‌ گیر بار زنده می‌شود.

 

خدمات مهم شرکت مقاوم سازی :
 

شرکت های مقاوم سازی به دلیل پیشرفت در ساخت و ساز و برقراری آیین نامه و مقررات سبب شده تا با ارائه خدمات مهم خود دیگر هیچ ساختمانی توسط عوامل انسانی و طبیعی در زود هنگام دچار آسیب و تخریب نشود. از جمله خدمات مهم شرکت مقاوم سازی را می‌توان موارد زیر دانست، که به آن‌ها اشاره شده است و عبارت‌اند از:

  • مقاوم سازی سازه‌ها در برابر حریق و عواملی همچون زمین‌لرزه‌ها
  • جلوگیری از خطاهای انسانی
  • استفاده از میلگردهای قوی در قالب ساختمان‌ها
  • استفاده از FRP
  • و... . 


 

شرکت مشاور مقاوم سازی :
 

شرکت های مقاوم سازی از صفر تا صد ساخت و سازها پیگیر مسائل مختلف هستند تا کوچک‌ترین اشتباه و یا سهل‌انگاری در مقاوم سازی بناها وجود نداشته باشد. شرکت مشاور مقاوم سازی با کسب اطلاعات و فناوری‌ها در زمینه‌های مختلف و گسترش و ترویج منابع ایمنی مقاومت را تا مقدار قابل توجهی بالا خواهند برد.‌ شرکت مقاوم سازی با عملیات اجرایی بالا در طی چند سال اخیر اثبات کرده است، که ساختمان‌ها از مقاومت زیادی برخوردار هستند و کمتر موجب تخریب، بحران و یا آوار خواهند شد.

 

تمامی خدمات شرکت مشاور مقاوم سازی توسط مهندسان خبره و توانمند مورد آزمایش‌های مکرر قرار گرفته است و با تأیید صلاحیت از مهندسان و فناوران توانسته‌اند در ساخت و ساز ساختمان‌ها عملیات مقاومتی خود را به کار گیرند تا ساختمان‌ها در هنگام وقوع احتمالی با آسیب‌های کمتری همراه شود.

 

نوشتن دیدگاه

ارسال

نوشتن دیدگاه

ارسال

درباره ما

در کشور ما شرکت های مقاوم سازی به تازگی پا به عرصه وجود گذارده و با گردآوری مهندسین و تکنسین های مجرب نسبت به طراحی و اجراء عملیات مقاوم سازی در کشور اقدام نموده اند.

تمامی حقوق متعلق به آرین تیس می باشد.

طراحی سایت و خدمات سئو توسط تیم سئوهاما - میزبانی وب توسط سرورهاما