ایران به عنوان یکی از کشور های است که همواره در معرض  بلا های طبیعی قرار دارد ، از بنابراین لازم است تا  در بحث سازه ها توجه ویژه ای به مقاوم سازی آن داشت. از آنجــا كــه نقــش مــردم و خانوارهــای ايرانــی بــه منظــور پاســخ مناســب در مقابــل حــوادث و بلايــا و داشــتن آمادگــی هــای لازم جهــت كاهــش خطــر بلايــا امــری مهم به شمار می رود ، به همین دلیل باید  مفاهیم  کاملی در رابطه با مقاوم سازی بنا در برابر بلاهای طبیعی و اجرای آن در سازه  داشته باشند.

بروز حوادث و بلایای طبیعی همچون سیل، زلزله، طوفان و آتش سوزی، ممکن است برای هر کسی و در هر نقطه ای از این کره خاکی، اتفاق بیافتد. در حقیقت درطی چند سال اخیر و به دنبال تغییرات شدید آب و هوایی و مشکلات زیست محیطی که برای زمین پیش آمده است، بیش از پیش شاهد چنین حوادثی هستیم.

در این بین نکته ای که بسیار حائز اهمیت است و باید به آن توجه شود، مقاوم سازی سازه های مختلف در برابر چنین حوادثی است. مقاوم سازی و ایمن سازی ساختمان، با به کار بردن مصالح ساختمانی پیشرفته و انجام معماری های هوشمند، توسط مهندسین و معماران کاربلد و زبده امکان پذیر است. در ادامه به طور مختصر و مفید در مورد مقاوم سازی ساختمان و روش های آن می پردازیم.

تعریف مقاوم سازی ساختمان :

به فرآیندی که جهت ارتقا و مقاوم سازی سیستم  سازه های مختلف، مانند ساختمان در برابر حوادث و بلایای طبیعی و بهبود عملکرد لرزه ای، انجام می گیرد، مقاوم سازی ساختمان گفته می شود. در حقیقت مقاوم سازی ساختمان ، تنها به مقاوم سازی لرزه ای ختم نمی شود و ممکن است دلایل دیگری همچون افزایش فشار بارهای وارد شده بر روی سازه یا اضمحلال مصالح، منجر به مقاوم سازی ساختمان گردد.

راهکارها و روش هایی که جهت مقاوم سازی ساختمان انجام می گیرد به عبارت زیر است:

• افزودن دیوار برشی
• اضافه کردن میان قاب ها
• افزودن بادبندی
• ساخت دیوار کناری یا پشتبند
• افزایش دادن ضخامت دیوار
• کاهش دادن و کم کردن جرم ساختمان
• اضافه کردن جداساز لرزه ای و دمپر به اسکلت ساختمان
• مقاوم سازی با کمک frp

مقاوم سازی و افزایش استحکام ساختمان به روش های گوناگون و مختلف قابل اجرا می باشد. برخی از افراد روش های سنتی و برخی دیگر نیز روش های مدرن را جهت مقاوم سازی ساختمان، انتخاب می کنند. ازجمله روش هایی که بسیار رایج هستند و سالهاست که مورد استفاده قرار می گیرند می توان به، مقاوم سازی به کمک ژاکت فولادی و بتونی و اضافه کردن عناصر جانبی مانند دیوار برشی و بادبنداشاره کرد.

اضافه کردن این عناصر باعث بالا رفتن سختی جانبی سازه و افزایش مقاومت آن می شود و در واقع از مزیت های آن به شمار می آید. افزودن عناصری که به آن اشاره شد، علاوه بر مزایای عنوان شده، معایبی نیز به دنبال دارد که می توان به ایجاد محدودیت های معماری و اختلال در کاربری سازه اشاره کرد.

روش‌های سنتی و کلاسیک مقاوم سازی ساختمان

روش‌های سنتی نظیر ژاکت فولادی، ژاکت بتنی، کابل‌های پس کشیدگی، بادبندها، دیوار برشی، استفاده از صفحات فولادی و … هستند.

• روش‌های نوین مقاوم سازی ساختمان

روش‌های نوینی جهت مقاوم سازی با FRP، صفحات جداساز و … نیز وجود دارند که جایگزین دیگر روش‌های سنتی در صنعت مقاوم سازی شده‌اند.

روش FRP جهت مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله :

روشی نوین و کارآمد که در صنعت مقاوم سازی ساختمان بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، به کار بردن مواد کامپوزیتی پلیمری FRPمی باشد.  می توان گفت که این روش، جایگزین بسیار مناسبی برای روش های کلاسیک محسوب می‌شود.

این مصالح از ترکیب کردن الیاف و رزین، ساخته می شوند. در فرآیند مقاوم سازی، از رزین جهت چسباندن سیستم FRPبه سطح بتن و ایجاد پوشش برای محافظت مصالح، استفاده میکنند. همچنین رزین به منظور ایجاد لایه یکپارچه در مقاوم سازی سازه کاربرد بسیار زیادی دارد.

مقاوم سازی ساختمان با روش FRPفواید و مزایای بسیار زیادی دارد و بر خلاف روش های پیشین، که باعث افزایش وزن سازه، آسیب رسیدن به دیگر اعضای سازه، توقف کار حین عمل مقاوم سازی و افزایش المان سازه می شدند، این روش بسیار ساده تر و به صرفه تر است و این معایب را ندارد.

استفاده از این روش بسیار کارآمد و کاربردی است و علاوه بر که وزن پایینی که دارد سرعت اجرا و مقاومت بسیار بالایی دارد. همچنین عدم ایجاد محدودیت در حین کار از دیگر مزایای این روش به شمار می رود. به کار گیری این روش علاوه بر مقاوم سازی المان های سازه، باعث می شود سازه در مقابل انواع خورنده های شیمیایی محافظت شود.

الیاف FRPنسبت به ورقه های فولادی مقاومت کششی بسیار بالاتری دارند، به همین دلیل به کار بردن آن جهت مقاوم سازی ساختمان، موجب افزایش مقاومت برشی و مقاومت فشاری المان می گردد. از جمله مزایای استفاده از روش FRPمی توان به افزایش دوام سازه، مقاوم بودن در برابر انواع خورندگی شیمیایی، افزایش شکل پذیری و کنترل کردن عرض ترک اشاره کرد. از این روش جهت مقاوم سازی المان های گوناگون مانند ستون، دیوار، تیر، فونداسیون، و دال استفاده می شود.

مقاوم سازی ساختمان در برابر حوادث طبیعی :

روش های بسیار زیاد و متنوعی جهت افزایش مقاومت ساختمان در برابر انواع حوادث و بلایای طبیعی صورت می گیرد که در ادامه به بررسی برخی از آن ها می پردازیم.

1. پی (فونداسیون) :فونداسیون به صورت یک لایه محکم ساخته می شود و از فرو رفتن زمین جلوگیری می کند. فونداسیون انواع متفاوت و مختلفی دارد که نوع آن بر اساس نوع سازه و خاک زمین و در نظر گرفتن گزینه های دیگر، انتخاب و اجرا می شود. اگر می خواهید هنگام سیل آب از زیر ساختمان عبورکرده و صدمه ای به ساختمان وارد نشود، بایدمقاوم سازی بنا به صورت منفذ دار انجام شود. روش دیگری که برای محافظت ساختمان در برابر سیل  انجام می شودنیز به این صورت است که ساختمان را روی پایه هایی می سازند و با یک دیوار جداشدنی فاصله این پایه ها را می پوشانند. این دیوار ها هنگام وقوع سیل از ساختمان جدا شده و در نتیجه، به ساختمان هیچ صدمه ای وارد نمی شود.
2. درختان: برای کاشت درختان باید حداقل فاصله ۳متری در نظر گرفت تا هنگام طوفان و باد و خسارات ناشی از آن، ساختمان را درگیر نکند.
3. فاصله پر از هوا: به طور معمول هنگام وقوع طوفان و وزش باد های شدید، اثرات ناشی از طوفان،  به زیر روکش های معمولی ساختمان رفته و آن را تخریب می کند. بنابراین باید برای این مشکل چاره ای اندیشید. امروزه معماران، با طراحی هوشمندانه و با قرار دادن هوا بین روکش سیمانی الیاف دار و دیوار، تا حد بسیار زیادی این مشکل را حل کرده اند. با انجام این روش، مقدار آبی که وارد محیط ساختمان شده، به راحتی خشک می شود.
4. پنجره های سرامیک: در واقع هنگام بروز آتش سوزی های شدید، شیلنگ هایی که جهت خاموش کردن آتش و رساندن اکسیژن به محل، مورد استفاده قرار می‌گیرند، می توانند شوک الکتریکی تولید کنند که در نتیجه آن،  به شیشه های معمولی آسیب وارد آمده و خرد می شوند. اما نصب پنجره های سرامیکی در این مورد بسیار کارآمد و مفید است. این نوع شیشه ها بدون اینکه منبسط یا منقبض شوند، می توانند در دمای ۷۰۰درجه سلسیوس نیز دوام بیاورند.
5. شیشه های مقاوم: خرده ریزه های ناشی از طوفان، که در هوا پراکنده هستند ممکن است با سرعت بسیار زیادی به پنجره ها برخورد کنند و منجر به متلاشی شدن شیشه پنجره شوند. استفاده از ورقه هایی که با پلیمر روکش شده اند، بسیار در این زمینه موثر می باشد و شیشه های پنجره را، همچون شیشه خودرو مقاوم می کند. در این صورت شاید شیشه، فقط ترک بخورد ولی امکان شکستن و متلاشی شدن آن وجود ندارد. پلیمر ها نیز مقاومت های  متفاوتی دارند و مقاوم ترین آن در شیشه های ضد گلوله کاربرد دارد.
6. مراقبت از در و پنجره ها: برای مقاوم ماندن درها و پنجره ها در مقابل خسارات ناشی از طوفان، می توانید از کرکره های جمع شدنی، استفاده کنید. این کرکره ها در دو نوع دستی و موتوری موجود هستند. ورقه های این نوع کرکره ها مانند یک قفل محکم هستند و در مقابل طوفان، سپر بسیار محکمی به حساب می آیند.
7. روکش فولادی: اگر نگران آتش سوزی های مهار نشده هستید می توانید توسط پانل های ضد آتش فولادی، جهت روکشی بیرون خانه تان استفاده کنید. به این ترتیب که فوم های ضد آتش بین دیوار و ورقه فولادی روکش، آتش به داخل منزل نفوذ نمی کند. همچنین این فوم ها عایق های خیلی خوب و بی نظیری هستند.
8. دیوار بتونی: بتن می تواند در مقابل آتش و وزش بادهای معمولی، دوام بیاورد که هیچ ماده ی دیگری قادر نیست چنین کاری انجام دهد. البته نصب ورقه های محکم بتونی، جلوی نور خورشید را می گیرد. ولی در مناطقی که مستعد آتش سوزی هستند چاره ای جز استفاده از چنین ورقه های بتونی، وجود ندارد. از آنجایی که هنگام وقوع آتش سوزی های شدید بتن نیز مقاومت خود را از دست می دهد باید از ترکیب بتن و فولاد جهت روکشی ساختمان استفاده شود.

عوامل تخریب ساختمان در اثر زلزله

ارزیابی و پیش بینی نادرست زمین لرزه

بررسی و ارزیابی نادرست خصوصیات زلزله پیش بینی شده که در طرح زلزله سازهصورت گیرد ، این مورد به عنوان یکی از  دلایل مکرر و رایج در  اسیب سازه به شمار می رود.

ستون های آسیب پذیر

طبق موارد دیده شده  ستون ها به عنوان تخریب ناشی از زلزله در ساختمان ها می باشد که به علت عدم مقاومت ستون ها و شکسته شدن آن ها می باشد. ستون ها گاهی به علت  تخریب بتن به دلیل بارهای وارده و یا ناکافی بودن تعداد گره ها در مکان های مشخص آسیب ببینند.

عدم قرارگیری هسته سازه در موقعیت مناسب

هسته به عنوان بخش مهم ساختمان است که موقعیت آن با توجه به ساختمان مسلماً رفتار سازه را در طول زلزله تحت تاثیر قرار می دهد  و نقش مهمی در مقدار خسارات اجرا می کند. با این اوصاف آمار ها حاکی از آن است که درصد پایینی از ساختمان ها به دلیل وجود آمدن  بی قاعدگی در هسته  راه پله ها و آسانسورها تخریب گردیده است.

منظم بودن سازه

زمانی می توان یک سازه را منظم دانست که در اطراف آن، المان های باربر جانبی به تعداد مساوی قرار گرفته باشند، در این صورت هنگام وقوع زمین لرزه، حرکت سازه از هر طرف و در هر طبقه هم اندازه خواهد بود. سازه های منظم نیروی ناشی از زمین لرزه را به طور یکنواخت در سازه پخش می کنند، به همین دلیل ساختمان دچار آسیب کمتری خواهد شد.

پایداری پی ساختمان

پی ساختمان یا فونداسیون باید از مقاومت لازم در برابر نیروی زلزله برخوردار بوده و سازه هایی که به آن متصل هستند دچار تکان های شدید نشوند. اگر پی ریزی ساختمان بر اساس استانداردهای لازم صورت گیرد، به خوبی می تواند نیروهای واژگونی زلزله را تحمل نموده و نیروهای جانبی بین زمین و سازه را انتقال دهد. علاوه بر آن باید به اندازه ای مستحکم باشد که بدون نشست غیر مجاز بتواند وزن سازه را تحمل کند.

جهت کسب اطلاعات بیشتر به سایت آرین تیس  مراجعه نمایید.