مقاوم سازی ساختمان
مقاوم سازی ساختمان همانطور که از نام آن نیز مشخص است به معنای تقویت و مقاوم کردن سازه در برابر نیروهای وارده می باشد که البته هدف اصلی از این کار، مقاوم کردن ساختمان در مقابل زلزله است. در فرایند مقاوم سازی ساختمان، روش های مختلفی قابل اجرا هستند مثل مقاوم سازی با پیش تنیدگی و پس کشیدگی، مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با روش FRP و … هر کدام از این روش ها در بخش های بعدی مطلب توضیح داده خواهند شد. لطفا با ما در ادامه همراه باشید.
مزایای مقاوم سازی ساختمان
از مزایای مقاوم سازی سازه می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم :
- کاهش هزینه های نگهداری از ساختمان در طولانی مدت زیرا از آسیب دیدگی سازه در حوادثی مثل زلزله، جلوگیری می کند.
- افزایش ایمنی سازه در برابر نیروهای بیرونی
- افزایش طول عمر ساختمان
- عدم نیاز ساختمان به بازسازی و تعمیرات برای سال های طولانی
روش های مقاوم سازی ساختمان
روشی که برای مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله استفاده می شود، بستگی به اسکلت سازه و کاربری آن دارد و عواملی مثل شرایط اقتصادی، میزان نیاز سازه به مقاومت، مدت زمان لازم برای اجرای عملیات تعمیر و ترمیم و … در انتخاب روش مقاوم سازی سازه موثر هستند. مقاوم کردن ساختمان حتی می تواند از ساخت ساختمان، پیچیده تر و زمان بر باشد زیرا برای ساخت سازمان دسترسی های زیادی وجود دارد و می توان هر تغییراتی را اعمال کرد اما در مقاوم سازی، امکان دسترسی به بخش های مختلف سازه وجود ندارد.
انواع راهکارهای مقاوم سازی ساختمان به شرح زیر هستند :
مقاوم سازی با پیش تنیدگی و پس کشیدگی
در روش مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی، میله های فولادی یا آرماتورها مورد استفاده قرار می گیرند. در پیش تنیدگی، تنشی دائمی در المان ایجاد می شود و بخشی از تنش های موجود در اثر بار مرده و زنده خنثی می شوند. در نتیجه این فرایند، ظرفیت باربری در ساختمان افزایش می یابد. روش مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی برای دال های بتنی روی زمین، ساخت پارکینگ ها و ساخت ساختمان ها کاربرد دارد همچنین پس کشیدگی برای ساخت قطعات پیش ساخته بتنی استفاده می شود.
طی فرایند مقاوم سازی ساختمان با پیش تنیدگی و پس کشیدگی، عمر بتن ها افزایش می یابد و ابعاد فونداسیون هم نیز کاهش پیدا می کند. این روش با ایجاد سقف یکپارچه بتنی، باعث افزایش ایمنی سازه در برابر نیروهایی مثل زلزله می شود.
مقاوم سازی ساختمان با روش FRP
از روش های نوین مقاوم سازی ساختمان، روش FRP است. مواد کامپوزیتی پلیمر (Fiber reinforced)، برای تقویت و مقاوم سازی سازه‌ها کاربرد دارند و با داشتن ویژگی هایی همچون مقاومت و شکل پذیری بالا، سرعت بالای اجرای، عدم آسیب رسانی به سازه، وزن کم و خاصیت ضدخوردگی، ضعف های روش سنتی را پوشش داده اند و در صنعت ساخت و ساز امروزی مورد استفاده قرار می گیرند.
مقاوم سازی با استفاده از میراگرها یا دمپر
میراگر یا دمپر، یک روش دیگر برای مقاوم کردن سازه است. در این روش، انرژی وارده به ساختمان اتلاف می شود و در نتیجه نیروی زلزله به ساختمان وارد نخواهد شد یا مقدار کمی نیروی وارد می شود. از مزایای مقاوم سازی ساختمان ها با استفاده از میراگرها می توانیم به به کاهش تغییر مکان، شتاب و دریفت طبقات، کاهش هزینه احداث سازه به دلیل استفاده از مقاطع با ظرفیت کمتر و همچنین کاهش انواع خسارات احتمالی اشاره کنیم.
Dampr یک جاذب هارمونیک یا لرزه ای است و قادر به جذب انواع نوسانات و ارتعاشات مکانیکی موجود در سازه‌ها می باشد. با استفاده از دمپرها می توان خرابی ها و آسیب دیدگی های مختلف ساختمان را در اثر نیروهای وارد شده به سازه، به حداقل رساند.همچنین میراگرها دارای سه پارامتر اصلی شامل جرم، استهلاک و سختی می باشند و محل نصب آنها معمولا در بام ها و کف ساختمان هاست. میراگرها به این صورت عمل می کنند که با اثرگذاری بر روی فاز اول لرزشی سازه سبب کاهش دامنه پاسخ می شوند.
مقاوم سازی ساختمان با ژاکت فلزی و بتنی
از ژاکت فلزی و بتنی برای مقاوم سازی ساختمان ها می توان استفاده کرد. ژاکت های فلزی و بتنی، باعث افزایش مقاومت و شکل پذیری سازه ها می شوند و وزن اضافه به سازه وارد نمی کنند. در این روش مقاوم سازی ساختمان، مقطع المان ها در محلی که آسیب پذیر هستند، با استفاده از ورقه های فولادی و به وسیله بولت به المان مربوطه متصلمی شوند. اجرای ژاکت فلزی به نسبت ژاکت بتنی، سرعت بیشتری دارد و راحت تر است همچنین از ژاکت فلزی می توان برای طبقات مختلف ساختمان استفاده کرد. از ژاکت بتنی برای تیرها، ستون‌های سازه، دیوارهای برشی و فونداسیون استفاده می شود و به افزایش مقاومت این المان ها بسیار کمک می کند.
مقاوم سازی ساختمان با دیوار برشی
از دیوار برشی هم معمولا برای افزایش مقاومت ساختمان ها استفاده می شود. این نوع دیوار، نوعی از سیستم های سازه ای است که تامین کننده مقاومت جانبی ساختمان می باشد. دیوار برشی از مصالح و موادی مثل چوب، بتن و دیگر مصالح ساختمانی ساخته می شود و هدف از استفاده از آن، مقابله کردن ساختمان با بارهای جانبی مختلف مثل باد و زلزله است.
تقویت سازه با کاشت میلگرد و آرماتور
آرماتوربندی و کاشت میگرد، از روش های مقاوم سازی ساختمان به شمار می رود. در این روش، بتن جدید را می توان به بتن های قدیمی متصل کرد و یا اجرای فولادی و بتنی را به یکدیگر وصل کرد. کاشت میلگرد به روش های دو جزئی و سه جزئی و با استفاده از چسب های کاشت انجام می گیرد. کاشت میلگرد و آرماتور، مقاومت سازه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
استفاده از بادبندهای کمانش تاب
بادبندهای کمانش تاب، در طراحی لرزه ای سازه‌های بتنی مسلح مورد استفاده قرار می گیرد. در این سیستم، یک غلاف و یک هسته فلزی ساخته می شود که هسته آن در مقابل نیروهای محوری وارد شده به سازه، مقاومت خیلی خوبی دارد.
علت مقاوم سازی ساختمان ها
ساختمان های مختلف نیازمند مقاوم سازی هستند چرا که :
خطاهای اجرایی
خطاهای اجرایی مخصوصا ایرادات موجود در سازه های بتنی، آنها را نیازمند مقاوم سازی می کند. ایرادات موجود در قالب بندی، آرماتوربندی، بتن ریزی و عمل بتن آوری ساختمان ها، مقاومت سازه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و لازم است با یکی از روش های تقویت سازه، مقاوم شوند. این ایرادات معمولا به دلیل عدم نظارت کافی، متخصص نبودن پیمانکار و استفاده از مصالح نامرغوب، ایجاد می شوند.
خطاهای طراحی
از دلایل دیگری که سازه ها را نیازمند مقاوم سازی می کند، خطاهای طراحی هستند. از جمله این خطاها شامل اشکال در پیش‌بینی و شناخت پارامترهای ژئوتکنیکی، توجه نکردن به اصول و مبانی صحیح طراحی ساختمان ها، اشکال در تهیه نقشه ها و … هستند.
تغییر کاربری و افزایش بارگذاری سازه
در صورت تغییر کاربری ساختمان، نیاز به مقاوم سازی خواهد داشت. ممکن است در اثر تغییر انتظارات استفاده کنندگان از سازه، بار وارده به سازه بیش از بارهای اولیه پیش بینی شده باشد و این موضوع، ساختمان را نیازمند تقویت و مقاوم سازی کند.
تغییرات آئین نامه ای و قانون مقاوم سازی ساختمان
با اضافه شدن بندهای جدید به آیین نامه های مربوط به قانون مقاوم ساختمان، ساختمان های قدیمی باید طبق آیین نامه های جدید مقاوم سازی و بهسازی شوند و نیاز به هماهنگی با آیین نامه های جدید دارند.
مقاوم سازی ساختمان قدیمی
مقاوم سازی ساختمان های بنایی قدیمی، شرایط پیچیده تری دارد زیرا در سازه های جدید که دچار اشتباه در طراحی یا اشتباه در ساخت شده اند، مشکل آنها مشخص است و می توان با انتخاب روش مقاوم سازی مناسب، سازه را تقویت نمود اما تقویت ساختمان های قدیمی که عمر کمی از فوندانسیون آنها باقی مانده است، چالش برانگیز است. همچنین عاقلانه به نظر نمی رسد که عمر بخشی از سازه های قدیمی را برای مثال 40 سال افزایش دهیم در حالی که طول عمر فونداسیون سازه کمتر از 15 سال است.
کدام ساختمان ها نیاز به مقاوم سازی دارند
ساختمان هایی که نیازمند مقاوم سازی هستند، شامل 4 دسته به شرح زیر می باشند :
- دسته اول، ساختمان هایی که نوع کاربری آنها تغییر داده می شود و باید مقاومت آنها پس از تغییر کاربری نیز حفظ شود. از جمله این ساختمان ها شامل مراکز امنیتی، مراکز درمانی، ایستگاه های مخابراتی و تلویزیونی و … هستند.
- دسته دوم، ساختمان هایی هستند که در شرایطی مثل زلزله باید باشند تا به عنوان مرکز خدماتی و کمک رسانی مورد استفاده قرار بگیرند. این ساختمان ها شامل مدارس، مساجد، مراکز مدیریت بحران و … می باشند.
- دسته سوم، ساختمان هایی هستند که در صورت وقوع زلزله تلفات جانی زیادی خواهند داشت مثل بیمارستان ها و مراکز عمومی، برج ها تجاری، مسکونی و …
- دسته چهارم نیز ساختمان های معمولی هستند مثل ساختمان های ادرای، منازل مسکونی و …
هزینه مقاوم سازی ساختمان
قیمت مقاوم سازی ساختمان ها بستگی به عوامل مختلفی دارد و نوع ساختمان نیز در تعیین هزینه مقاوم سازی آن موثر است. برخی از ساختمان ها قدیمی هستند و برخی دیگر نیز نوساز و هزینه تقویت این سازه ها متفاوت است. نوع اسکلت ساختمان، ابعاد و تعداد ستون ها، استفاده از مصالح مرغوب و … نیز در تعیین هزینه مقاوم سازی ساختمان موثر می باشند.
بدون دیدگاه