زمین ما خانه ماست و ممکن است بر اثر نیروهایی که در دل زمین وجود دارد یا باد ها و طوفان ها سازه هایی که می سازیم به خطر بیافتد. بنابراین طراحی مناسب و مهندسی شده سازه از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد. در طراحی سازه ها در نظر گرفتن بار های جانبی و ثقلی یکی از مهم ترین قسمت ها می باشد. در هر منطقه با توجه به شرایط اقلیمی و آب و هوایی آن، مواردی را در نظر می گیرند برای مثال :

• در مناطق لرزه خیز محاسبه بار زلزله برای سازه از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد
• در مناطق باد خیز محاسبه بار باد یک اصل اساسی به شمار می آید
• در مناطقی که بارش برف وجود دارد محاسبه بار برف بسیار مهم و حیاتی است و ...

لازم به ذکر می باشد که خشم طبیعت در همه جا گریبان انسان را می گیرد. به ویژه این که شرایط اقلیمی و آب و هوایی کره زمین هر ساله با وضعیت نامناسبی رو به رو می شود، هر لحظه و هرکجا که باشید، ممکن است که یکی از بلایای طبیعی گریبان گیر زندگی انسان ها شود. اما مهندسی عمران و مصالح ساختمانی پیشرفته تا حد بسیار زیادی به کمک انسان آمده تا جایی که او اکنون می تواند ساختمان هایی ایمن را طراحی کند و بسازد. در این مقاله از وب سایت آرین تیس در مورد مقاوم سازی ساختمان و روش های مقاوم سازی سازه ها در برابر بلاهای طبیعی مانند سیل، طوفان، زلزله و آتش سوزی های احتمالی ارائه شده است.

مقاوم سازی چیست؟

درباره استحکام ساختمان ها در برابر حوادث طبیعی همان گونه که بیان کردیم، طراحی سازه ها به شکل مهندسی شده و با توجه به آیین نامه های مهندسی ضروری می باشد، علاوه بر این موضوع روش اجرای ساختمان ها و سازه ها به صورت اصولی و مناسب بسیار مهم است .لازم به ذکر است که اگر  سازه ایی از طراحی مهندسی شده و هم چنین اجرای مناسب برخوردار باشد، به تبع در برابر بارهایی که به سازه آسیب وارد می کند، از خود رفتار بهتر و مناسب تری را نشان خواهد داد.

اگر بخواهیم در برابر مقاوم سازی سازه ها توضیحات تکمیلی را عنوان کنیم، می توانیم تعریفی از مقاوم سازی را به صورت زیر عنوان کرده و توضیح دهیم:

به فرآیند ارتقای مقاومت سیستم سازه ای (ساختمان موجود) جهت بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان مقاوم سازی ساختمان گفته می شود. البته مقاوم سازی ساختمان محدود به مقاوم سازی لرزه ای نمی باشد و ممکن است دلایلی دیگری از جمله موارد زیر را داشته باشد :

• افزایش بارهای وارده بر سازه
• خرابی قسمتی از مصالح
• مشکلات خاص در فونداسیون سازه
• باربری نامناسب المان های سازه ایی سازه و ...

روش مقاوم سازی ساختمان:

 مقاوم سازی ساختمان ها روش های خاص خود را دارد که به صورت زیر به آن ها اشاره می شود :

• اضافه کردن دیوار برشی
• افزود میانقاب ها
• اضافه کردن بادبند
• اضافه کردن دیوار کناری و پشتبند
• افزایش ضخامت دیوار
• کاهش جرم ساختمان
• افزودن دمپر وجدا ساز لرزه ای به ساختمان
• مقاوم سازی با frp

مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله به روش های گوناگونی ممکن است. برخی از این روش ها سنتی و برخی نیز مدرن تر هستند. روش های متداول که سال ها است از آنها استفاده می شود شامل موارد زیر می باشند :

• مقاوم سازی با ژاکت فولادی و بتنی،
• افزودن عناصر باربر جانبی مانند بادبند و دیوار برشی به ساختمان
• استفاده از الیاف frp
• کاشت میلگرد یا کاشت بولت و ...

از مزایای مقاوم سازی با ژاکت فولادی و بتنی و هم چنین افزودن عضو باربر می توان به موارد زیر اشاره داشت:

• بالا بردن سختی جانبی سازه
• بالا بردن مقاومت سازه
• بالا بردن سختی سازه

و هم چنین از معایب مقاوم سازی با ژاکت فولادی و بتنی و هم چنین افزودن عضو باربر،  نیز می توان ایجاد محدودیت های معماری و اختلال در کاربری سازه را نام برد.

مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با روش FRP:

به کار بردن مواد کامپوزیتی پلیمری FRP در صنعت مقاوم سازی ساختمان یک روش نوین و کارآمد و جایگزین مناسبی برای روش های کلاسیک می باشد. مصالح FRP از ترکیب الیاف و رزین ساخته شده است، در فرایند مقاوم سازی از رزین ( رزین اپوکسی ) برای ایجاد لایه یکپارچه، هم چنین چسبیدن سیستم FRP به سطح بتن زیرین و ایجاد پوشش به منظور محافظت مصالح استفاده می کنند.

روش مقاوم سازی FRP دارای معایب زیر نمی باشد :

• افزایش ابعاد المان
• افزایش وزن سازه
• صعوبت اجرا
• آسیب رسانی به دیگر اعضای سازه ای
• توقف کاربری حین مقاوم سازی و ...

از مزایای استفاده از frp  به منظور مقاوم سازی و استحکام ساختمان ها در برابر حئادث طبیعی می توان به موارد زیر اشاره داشت :

• استفاده از FRP به دلیل وزن پایین، سرعت اجرای بالا‏، مقاومت بالا و عدم ایجاد محدودیت معماری به خصوص در ساختمان های بتنی بسیار کاربردی است.
• بکارگیری روش FRP علاوه بر مقاوم سازی المان های ساختمان موجب محافظت سازه در برابر عوامل خورنده ی شیمیایی می شود.
• الیاف FRP مقاومت کششی بسیار بالایی نسبت به ورقه های فولادی دارند.
• استفاده از FRP موجب افزایش مقاومت خمشی، مقاومت برشی، مقاومت فشاری المان می گردد.
• همچنین مقاومت در برابر خوردگی و افزایش دوام و عمر سازه، افزایش شکل پذیری و کنترل عرض ترک از دیگر مزایای استفاده از FRP می باشد.
• از FRP برای مقاوم سازی انواع المان های ساختمان نظیر تیر، ستون، دیوار، فونداسیون، دال و … می توان به کار برد.

از دیگر مزایای مقاوم سازی با FRP می توان موارد زیر را نیز عنوان کرد :

• مقاوم سازی با FRP از سایر روش های متداول مقاوم سازی سریع تر است
• مقاوم سازی با FRP نیازمند تجهیزات کارگاهی زیادی نمی باشد
• مقاوم سازی با FRP نسبت به سایر روش های مقاوم سازی اقتصادی تر است
• مقاوم سازی با FRP نیازمند عملیات تمدید ، نگهداری و حفاظت خاصی نمی باشد
• مقاوم سازی با FRP نیاز به توقف کاربری سازه ندارد و اعضای مقاوم سازی شده در مدت کوتاهی قابل سرویس دهی می باشند
• مقاوم سازی با FRP به صورت عایق مغناتیسی و الکتریکی در مناطق حساس به امواج مغناتیسی و الکتریکی توصیه می شود
• در مقاوم سازی با FRP میزان خوردگی در حد صفر است .

 
مقاوم سازی بنا در برابر بلاهای طبیعی :

برای مقاوم سازی و استحکام ساختمان ها در برابر بلاهای طبیعی باید جزء به جزء سازه مورد بررسی قرار گیرد، به مواردی که در زیر اشاره شده است دقت کنید :

1_  پی ( فونداسیون ) فونداسیون که از فرورفتن ساختمان به داخل زمین پیشگیری می کند، به صورت یک لایه محکم ساخته می شود و البته انواع متفاوتی دارد که نوع آن بر اساس نوع ساختمان و نیروهای وارده و خاک زمین مشخص می شود. اگر مقاوم سازی بنا در برابر بلاهای طبیعی به صورت منفذ دار انجام شود، هنگام سیل، آب از زیر ساختمان عبور می کند و صدمه ای به خود ساختمان نمیزند. یا می توان پی ساختمان را روی پایه هایی بنا کرد و فاصله میان پایه ها را با دیوارهای جداشدنی پوشاند. این دیوارها هنگام سیل از ساختمان جدا می شوند و در نتیجه از تخریب ساختمان جلوگیری می شود. مقاله دیگری درباره مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی در اختیار شما قرار داده ایم.

2_ درختان درختان را باید حداقل با ۳ متر فاصله از ساختمان کاشت تا ساختمان از صدمات ناشی از آن ها هنگام توفان در امان بمانند.

3_ فاصله ای پر از هوا معمولاً هنگام توفان، باد و باران به زیر روکش های معمولی ساختمان ها رفته و موجب تخریب آن ها می شوند. اما این مشکل را می توان با راه حلی ساده حل کرد. قرار دادن هوا بین پانل های روکش سیمانی الیاف دار و دیوار خانه، می تواند اندک آبی که وارد این فضا می شود را به راحتی خشک کند.

4_ پنجره های سرامیک در آتش سوزی های شدید، شیلنگ های آتش نشانی، شوک حرارتی تولید می کنند که معمولاً منجر به خرد شدن شیشه های معمولی می شود و به شعله های داخل خانه اکسیژن می رساند. اما پنجره های سرامیکی شفاف می توانند در برابر ۷۰۰ درجه سلسیوس بدون این که منبسط یا منقبض شوند، مقاومت کنند.

5_  شیشه های مقاوم وقتی خرده ریزه ای پراکنده در آسمان که بر اثر طوفان ها به هوا پخش شده اند، با سرعت بالا به پنجره ها برخورد می کنند، احتمال شکستن و متلاشی شدن آن ها بسیار زیاد است. اما استفاده از ورقه های شیشه ای روکش شده با پلیمر، آن ها را مانند شیشه جلوی خودرو مقاوم می کند. بدین ترتیب شیشه موقع ضربه، فقط ترک برمی دارد اما متلاشی نمی شود و جلوی پراکنده شدن خرده های آن گرفته می شود. این پلیمر با مقاومت های متفاوتی وجود دارد که محکم ترین آن ها در شیشه های ضد گلوله کاربرد دارند.

6_ مراقبت از در و پنجره ها برای مراقبت از در و پنجره ها هنگام طوفان، از کرکره های طوفان، مخصوصا آن هایی که مانند کرکره های مغازه ها جمع شدنی اند، استفاده کنید. این کرکره ها موتوری و یا دستی هستند. ورقه های کرکره روی هم قفل شده و همچون سپری در برابر طوفان عمل می کنند. وقتی به آن ها نیاز ندارید می توانید آن ها را جمع کنید.

7_  روکش فولادی آیا نگران آتش سوزی های مهار نشده هستید ؟ نمای بیرونی خانه تان را با پانل های ضد آتش فولادی روکش کنید. با قرار دادن فوم های ضد آتش بین دیوار و ورقه فولادی روکش، خیالتان از بابت سرایت آتش به داخل خانه راحت خواهد شد. ( در ضمن این فوم ها، عایق های بی نظیری نیز هستند. )

8_ دیوار بتونی هیچ ماده ای به اندازه بتون نمی تواند در برابر آتش سوزی و وزش های معمولی باد دوام بیاورد. البته نور طبیعی و وجود در، برای هر ساختمانی خوب و عالی است که نصب ورقه های محکم بتونی جلوی این نور را می گیرد. اما چاره ای نیست و در مناطق مستعد آتش سوزی باید از چنین مصالحی استفاده کرد و از آن جایی که بتن هم در برابر آتش سوزی های شدید مقاومت خود را از دست می دهد، بهتر است ترکیبی از بتون و فولاد برای روکش ساختمان ها به کاربرد. بدین ترتیب خانه در برابر آتش سوزی های بزرگ بادوام می شود.

9_ سقف در مناطق سردسیر معمولاً سقف خانه ها، شیب دار ساخته می شود تا برف و باران به پایین سر بخورند. چرا ؟ به دلیل آن که معمولاً روی یک سطح صاف، دانه های برف بارها و بارها آب شده و دوباره یخ می زنند. این وضعیت به تدریج به بافت و ساختار سقف صدمه زده و دچار نشت آب می شود. بنابراین بهترین راه حل، شیب دار ساختن سقف هاست. از طرفی به منظور کاهش گرما روی سقف خانه، بهتر است طبقه شیروانی خانه را کاملاً خنک نگه دارید و آن را به خوبی تهویه و عایق بندی نمایید.

10_  چمن، قهرمانی نادیده گرفته شده در مقابله با آتش مهار نشده است. گیاهانی که آب را در خود نگه می دارند، مانند آگوا، یوکا و کاکتوس در این مورد بسیار عالی هستند. بنابراین در باغچه منزلتان از این نوع گیاهان بکارید و تمام گیاهان خشک و یا مرده قابل اشتعال مانند کود گیاهی را نیز جمع آوری نمایید.

ترمیم سازه‌های فرسوده توسط شرکت مقاوم سازی

 خدمات شرکت مقاوم سازی ساختمان فقط به منظور ترمیم سازه‌های قدیمی مورد استفاده قرار نمی ‌گیرند، بلکه هنگامی که حوادث طبیعی مانند زلزله، سیل، طوفان رخ می ‌دهند یا هر شرایط غیر طبیعی دیگر می ‌توان برای ترمیم سازه‌ ها به شرکت مشاور مقاوم سازی مراجعه و با مهندسین شرکت در زمینه مقاوم سازی ساختمان مشورت کرد. هم چنین عوامل طبیعی که باعث می‌شود سازه‌ ها به ترمیم نیاز داشته باشند شامل:

• تغییر کاربری
• افزایش یافتن طبقه
• وجود ضعف در طراحی و اجرا
• تغییر یافتن مقررات طراحی و فرسوده شدن سازه ‌ها

مقاوم سازی ساختمان با ژاکت فولادی

یکی از روش‌های مقاوم سازی سازه‌های بتنی می باشد که  توسط ژاکت فولادی صورت می گیرد. ژاکت فولادی می‌تواند در مقاوم سازی المان‌های سازه‌های بتنی اعم از تیر، ستون و… کاربرد داشته باشد و یا می توان به عنوان یک روش کلی در مقاوم سازی بهره برداری شود. ژاکت فلزی یکی از روش‌های مقاوم سازی ساختمان‌ها است که ضمن افزایش مقاومت و شکل پذیری سازه، تاثیر به سزایی در وزن ساختمان نخواهد داشت. در این روش مقطع تیر و ستون در محل‌های آسیب پذیرشان با استفاده از ورق‌های فولادی تقویت می شوند.

مقاوم سازی ساختمان با ژاکت فولادی در هر بخش و طبقه قابل اجرا است. از معایب ژاکت فولادی به هزینه‌ی بالا، نیاز داشتن به پوشش ضد حریق در ساختمان‌های مهم، مقاوم نبودن در برابر آتش سوزی و سختی اجرا اشاره داشت. استفاده از روش مقاوم سازی ژاکت فولادی باعث خورده شدن و زنگ زدگی اعضا به مرور زمان می‌شود.

مقاوم سازی تیر به روش ژاکت بتنی

یکی از تکنیک‌های مرسوم برای افزایش ظرفیت باربری ثقلی تیرها (بتنی و یا فولادی) در مقاوم‌سازی ساختمان‌های بتنی ویا مقاوم‌سازی ساختمان‌های فولادی، اجرای ژاکت بتنی است. در این روش تیرهایی که از ضعف باربری برخوردار می باشد  و یا با آسیب دیدگی مواجه می گردد با اضافه کردن آرماتورها و قالب‌بندی و اجرای بتن ریزی (معمولا بتن خودتراکم) مجدد مقاوم سازی می شوند. در مواقعی که ژاکت بتنی ضخامت کمی داشته باشد می ‌توان از شاتکریت بتنی جهت اجرای بتن استفاده کرد

مزایای روش مقاوم‌ سازی تیر بتنی با FRP

• افزایش مقاومت خمشی تیر
• افزایش مقاوم برشی تیر
• افزایش شکل پذیری تیر
• افزایش مقاومت در برابر خوردگی
• افزایش دوام و عمر
• کنترل عرض ترک
• ضخامت کم ورقه‌های FRP و عدم تغیر قابل توجه در ابعاد تیر
• سهولت در اجرا
• هزینه پایین نسبت به روش‌های مرسوم دیگر
• ترمیم ناشی از خوردگی

سخن پایانی

فرآیند ارتقا سیستم ساختاری یک ساختمان در جهت افزایش بهبود عملکرد آن تحت بارهای موجود و یا برای افزایش قدرت حمل بارهای اضافی به روی ساختمان استفاده می گردد، مقاوم‌سازی ساختمان می گویند.استفاده از پوشش بتنی یا ژاکت فلزی جهت مقاوم‌سازی ساختمان و یا بهسازی لرزه‌ای را در ساختمان یکی از راهکار می دانند. مقاوم‌سازی ساختمان در برابر حوادث طبیعی موضوعی بسیار مهم می باشد .در آخر برای کسب اطلاعات بیشتر به وب سایت آرین تیس مراجعه نمایید..