زمین لرزه یکی از بلایای طبیعی بسیار هائز اهمیت است که تا به امروز امکان پیش بینی دقیق زمان و مکان آن وجود نداشته، به همین دلیل بهترین راهکار برای مقابله با این حادثه، مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله است تا در صورت وقوع آن اسیب و خسارت جانی و مالی به حداقل ممکن و حتی به صفر برسد.

در واقع مقاوم سازی ساختمان ها مخصوصا در کلان شهر هایی مانند تهران اهمیت بسزایی دارد، نداشتن استحکام کافی در ساختمان های سر به فلک کشیده در شهر های پر جمعیت می تواند فاجعه آفرین باشد. بر همین اساس روش های نوین مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله مورد توجه قرار گرفته است و همواره در بهینه سازی این امر تلاش می شود.

راه حل های تقویت فونداسیون و پی

اندازه پایه را افزایش دهید

مراحل افزایش سایز فونداسیون جهت افزایش ظرفیت باربری فونداسیون عبارتند از:

اطراف فونداسیون را خالی کنید
    سطح بتن را تمیز و مرتب دهید
    از چسب ساختاری برای کاشت میلگرد های فولادی ریشه در فاصله 25-30 سانتی متری در دو جهت استفاده کنید و بکارید.
    از سیم فولادی برای اتصال میلگرد جدید به میلگرد ریشه استفاده کنید. قطر و مقدار میلگردهای فولادی باید با توجه به طراحی انتخاب شود.
    برای ایجاد ارتباط مناسب بین بتن قدیم و جدید از مصالح مناسب در سطح پی استفاده کنید.
    قبل از خشک شدن مواد چسبنده، بتن جدید را اجرا کنید. بتن جدید باید دارای افزودنی های جمع شوندگی باشد.

شناژ را به فونداسیون اضافه کنید

در این روش آرماتوربندی از تکنولوژی اتصال پی ها به یکدیگر استفاده می شود و تمامی پی ها در بار جانبی شرکت می کنند. به همین دلیل تیرهای بتنی به صورت صفحات اتصال بین پی ستون و پی در زیر دیوار باربر قرار می گیرند.

تقویت زیر فونداسیون

فن آوری تقویت فونداسیون به این صورت است که فونداسیون ساختمان را با عمق بخشیدن به فونداسیون ساختمان تقویت می کند و در نتیجه فونداسیون را روی بستر خاکی بادوام تری قرار می دهد.بهبود فونداسیون با تقویت فونداسیون معمولاً در شرایط زیر انجام می شود:

در صورت مشاهده فرورفتگی یا ترک خوردگی در ساختمان می توان نتیجه گرفت که سیستم فونداسیون موجود ظرفیت لازم برای تحمل وزن ساختمان را ندارد.
    تغییر کاربری ساختمان های موجود و در نتیجه افزایش بار ساختمان نسبت به بار طراحی
    مشکلات ناشی از ساخت ساختمان های جدید با پی های عمیق مجاور در ساختمان های موجود

بتن آسیب دیده را تعمیر کنید

بتن را می توان یکی از پرکاربردترین مصالح در ساخت و ساز ساختمان نامید. سازه های بتنی در حین بهره برداری و ساخت دچار آسیب و خرابی می شوند و نیاز به تعمیرات بتنی است. انواع آسیب های متداول به بتن در ساختمان ها عبارتند از:

ترک های بتنی
    کرموشدن بتن
    خوردگی بتن
    پوسته پوسته شدن و آسیب فیزیکی به سطح بتن

تعمیر بتن با استفاده از ملات تعمیری

عامل تعمیر پایه بتن پلیمری با ویسکوزیته بالا ملات با مقاومتی برابر یا بیشتر از بتن پایه است که انجماد سریع و چسبندگی خوبی به سطح بتن دارد. ملات ترمیم بتن را می توان برای تعمیر و ترمیم بتن در مناطق آسیب دیده استفاده کرد. ملات ترمیم بتن دو نوع است: پایه سیمانی و پایه اپوکسی که برای تعمیر و ترمیم انواع سطوح و اجزای بتنی و مقاوم سازی ساختمان استفاده می شود. با استفاده از انواع ملات های ترمیم بتن قادر به تعمیر و ترمیم انواع آسیب های وارده به اجزای بتنی اعم از آسیب های ناشی از اجرا و بهره برداری از قبیل آسیب های ناشی از کرم های بتن و شرایط مخرب محیطی می باشیم.

تزریق رزین اپوکسی

ترک های بتن با توجه به اهمیت سازه و علت بروز آن طبقه بندی، تعمیر و بازسازی می شوند. تزریق رزین اپوکسی تحت فشار برای ترمیم ترک های اجزای بتنی یکی از روش های عملی تقویت می باشد.مراحل ترمیم بتن ترک خورده با تزریق به شرح زیر است:

الگوبرداری و تعیین محل سوراخ ها
    سوراخ هایی را در محل مشخص شده در مرحله قبل دریل کنید
    اتصالات و پکرها را نصب کنید
    از پمپ سرنگ برای عملیات تزریق استفاده کنید.

اولویت بندی مقاوم سازی انواع ساختمان ها در برابر زلزله

می توان گفت تمامی ساختمان هایی که حتی یک فرد در آن ساکن است نیاز به مقاوم سازی دارد اما اگر از لحاظ اهمیت بخواهیم اولویت بندی کنیم اهمیت مقاوم سازی ساختمان ها به ترتیب زیر تقسیم بندی می شود.

• ساختمان هایی مانند بیمارستان ها، پالایشگاه ها، مراکز امنیتی، ایستگاه های مخابراتی و ... که تجهیزات مختلفی در آن ها وجود دارد و در صورت عدم استحکام در برابر زلزله امکان بروز خسارات مالی و جانی بالایی در پی خواهد داشت، مقاوم سازی این گونه ساختمان ها به عهده دولت است.
• مساجد، سواله ها، مدارس و مراکز مدیریت بحران در دسته دوم قرار می گیرند این ساختمان ها نیز اهمیت بسزایی دارند و باید مقاومت کافی در برابر زلزله داشته باشند چرا که بعد از بروز حوادث مختلف از قبیل زلزله به عنوان مراکزکمک رسانی و مکان امن مورد استفاده قرار می گیرد. مقاوم سازی آن ها نیز به عهده دولت است.
• استادیوم های ورزشی، سینماها، پاساژ ها و برج ها در درجه سوم هستند چرا که همواره تعداد زیادی از افراد در این مکان ها تجمع  دارند و نیاز به مقاوم سازی در آن ها اهمیت دارد.
• در نهایت ساختمان های مسکونی و ساختمان های معمولی است که امروزه تاکید بر مقاوم سازی این ساختمان ها توسط صاحبان آن در دستور کار دولت قرار گفته است. و این امر تاثیر مستقیم در کاهش خسارات جانی و مالی دارند.

برای مقاوم سازی ساختمان هایی که اعضای سازه ای آن شبیه تیرها، ستون ها و سقف ها دچار خوردگی و پوسیدگی شده است یا ساختمان هایی که در اثر ضعف سازه ای، ترک هایی در سازه های بتنی و یا ترک ها و اعوجاج و لهیدگی در المان‌ها و جوش سازه های فولادی قابل رویت است، می‌توان با استفاده از روشهایی که در زیر به آنها اشاره می شود آنها را مقاوم سازی کرد. ساختمان هایی که در حین ساخت خطاهای اجرایی باعث بروز ضعف سازه ای در آنها شده است، نظیر کیفیت و اجرای نامناسب بتن ریزی، عدم کارگذاری دقیق میلگرد در اجزای سازه ای در ساختمان‌های بتنی، مقاومت پایین بتن و استفاده از مصالح نامرغوب در سازه های بتن آرمه و عدم جوشکاری نامناسب و غیر قابل قبول در سازه های فولادی را نیز  می توان با روشهای مختلف مقاوم سازی کرد.

روش های مقاوم سازی در برابر زلزله

در ادامه روش های مختلف مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله را برای شما شرح می دهیم که متناسب با نوع ساختمان قابل اجرا است.

اضافه کردن دیوار برشی

با اضافه نمودن دیوار برشی در سازه های بتنی مقاومت لرزه ای سازه افزایش می یابد در این روش مقاومت و استحکام و همچنین شکل پذیری سازه به میزان قابل توجهی افزایش می یابد و از بروز خسارت در دیگر قسمت های سازه جلوگیری می شود.

مقاوم سازی با FRP

یکی از روش های نوین مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله مقاوم سازی با FRP است. در این روش الیاف در رزین آغشته می شود و سپس از یک قالب عبور کرده و در کنار هم قرار می گیرد و با ایجاد یک پروفیل در تقویت تیر ها و ستون ها مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از روش FRP یک روش نوین و بهینه است  که علاوه بر مقاوم سازی تیر و ستون برای افزایش مقاومت اتصالات و انواع دیوارهای برشی بتنی و  دیوارهای آجری و دیگر المان های سازه مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای مقاوم سازی تیر بتنی با FRP

• بالارفتن مقاومت خمشی و برشی تیر ها به صورت کاربردی.
• بالارفتن میزان شکل پذیری تیر.
• مقاومت تیر در برابر خوردگی.
• بالارفتن استحکام و عمر تیر.
• مهار عرض ترک.
• ورقه های FRP ضخامت کمی دارند و از این لحاظ ابعاد تیر تغییر چندانی نمی کند.
• هزینه این روش نسبت به دیگر روش ها کمتر و نتایج آن بهتر است.
• اجرای این روش آسان و سریع است.

مزایای مقاوم سازی تیر فولادی با روش FRP

• وزن پایین این الیاف باعث شده اجرا به راحتی و بدون مشکل انجام شود.
• الیاف FRP انعطاف بالایی دارد و کاربرد آن را افزایش داده است.
• تیر های فولادی با این روش از ظرفیت خمشی بالایی بهره مند می شوند.
• کمانش موضعی بال تیر کاهش می یابد.
• ضخامت پایین الیاف و تغییر جزئی ابعاد تیر فولادی.
• استفاده از روش FRP برای تیر فولادی نیز از هزینه پایینتری نسبت به دیگر روش ها برخوردار است.

مقاوم سازی ستون ها با FRP

استفاده از الیاف FRP در مقاوم سازی ستون ها نه تنها باعث افزایش ظرفیت برشی ستون می شود بلکه با افزایش شکل پذیری ستون، مد گسیختگی خمشی ستون را افزایش می دهد. از آنجایی که افزایش فشار بار برستون بتن را تحریک می کند تا به جهت عمود بر نیروی بار وارده از هم باز شود لذا با محصور نمودن عرضی بتن با الیاف مذکور مقاومت ستون به صورت چند برابر افزایش می یابد و در نهایت باعث افزایش مقاومت سازه می شود.

مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با استفاده از ژاکت بتنی

یکی دیگراز روش های بهینه در مقاوم سازی و ترمیم ستون های بتنی و فلزی روش ژاکت بتنی است. در روش ژاکت بتنی ستونهای ضعیف که نیازبه ترمیم دارند با استفاده از ترکیب بتن، میلگرد و خاموت های بسته مقاوم سازی می شوند. این روش زمانی مناسب است که ستون های بتنی دچار ضعف شده باشند و به علت اسیب های ایجاد شده مقاومت کافی را در برابر تنش های وارده ندارند.

از مزایای مقاوم سازی ستون بتنی با FRP می توان به بالا رفتن مقاومت خمشی، برشی و فشاری ستون اشاره کرد، همچنین در این روش مقاومت در برابر خوردگی افزایش می یابد. می توان ترک ها را کنترل نمود و از گسترش آن جلوگیری کرد اجرای الیاف frp روشی آسان با قیمتی مناسب است و به دلیل ضخامت کم ابعاد تیر ها را تغییر زیادی نمی دهد. از این روش برای ستون های فولادی نیز استفاده می شود.

مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با استفاده از ژاکت فولادی

در روش ژاکت فولادی مقطع تیر ها تقویت می شود روش تقویت نیز متناسب با نوع آن با استفاده از ورق های فولادی و به صورت های مختلف از جمله دور پیچ، نواری و یا موضعی می باشد. این روش قابل استفاده در تقویت تیرهای بتنی و فولادی است از مزایای آن نیز بهبود شکل پذیری سازه و افزایش استحکام و مقاوت آن بدون افزایش چشمگیر در وزن ساختمان است. در ژاکت فولادی با ایجاد محصور شدگی و اتصال ورق های فلزی با بولت به تیر کار اجرا می شود.

- اضافه نمودن ورق های فولادی به تیر

با استفاده از اتصال ورق های فولادی به وجه کششی در تیرهای بتنی ظرفیت باربری خمشی تیر را می توان افزایش داد. در این روش ورق های فولادی به ضخامت حداکثر 3 سانتی متر با استفاده از رزین اپوکسی به تیر بتنی چسبانده می شود.  در این روش با اضافه نمودن ورق های موازی با جان تیر فولادی می توان مقاومت برشی آن را  نیز افزایش داد.

منظور از مقاوم سازی ساختمان چیست؟

مقاوم سازی سازی ساختمان همانطور که از نام آن پیدا است به معنی افزایش استحکام و مقاومت ساختمان در برابر انواع تنش های وارده مخصوصا زلزله است. از آنجایی که بزرگرین تنش غیر قابل پیش بینی که امکان تخریب ساختمان در آن بیشتر است زلزله می باشد لذا توجه به مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله اهمیت بسزایی دارد.

مقاوم سازی با استفاده از بادبند

استفاده از بادبند برای مقاوم سازی سازه های بتنی مزایای زیر را به همراه دارد:

• بالارفتن سختی.
• کاهش نیاز به شکل پذیری.
• بالارفتن مقاومت برشی سازه.

البته امروزه استفاده از سیستم مهاربند همگرا بیشتر مرسوم است چرا که در سیستم مهاربند واگرا علاوه بر هزینه بالا مشکلات متعددی در اجرا به همراه دارد.