نیاز روزافزون به ساختمانها و مسکن جامعه ، نیاز به استفاده از روشها و مصالح جدید برای افزایش سرعت ساخت ، سبک سازی، افزایش عمر مفید و همچنین مقاوم ساختن ساختمانهای بتنی و فولادی مسلح در برابر زلزله را افزایش داده است. این امر بسیاری از شرکت های مقاوم سازی ساختمان را بر آن داشته است تا بر روی مقاوم سازی لرزه ای و مقاوم سازی لرزه ای سازه ها کار کنند. برای آرماتور ساختمان ، اقدامات لازم برای تعیین نوع و کاربرد آرماتور پس از تماس کارفرما با شرکت تقویت کننده و برنامه ریزی مشکلات ساختمان انجام می شود. این عمل تقویت ساختمان نامیده می شود.
مقاوم سازی
هدف از بهبود و مقاوم سازی ساختمان ها بهبود عملکرد اجزای سازه است.در مهندسی عمران ، مقاوم سازی ساختمان به معنی افزایش مقاومت سازه در برابر نیروها است. امروزه این واژه بیشتر برای توصیف نیروی لرزه ای به کار می رود. اگر هماهنگی های لازم را از قبل انجام دهیم ، می توانیم هزینه تعمیر و مرمت را کاهش دهیم. از نظر علمی ، عبارت تقویت برای این منظور کاملاً مناسب نیست. زیرا اصطلاح "مقاومت" به معنای افزایش مقاومت لرزه ای نیست ، بلکه منظور بهبود عملکرد لرزه ای اجزاء است. به طور کلی مقاوم سازی زیرمجموعه اصلاح لرزه ای است و یکی از روش های آن است.
روش های مقاوم سازی یکی از مهمترین راهها برای نجات جان شهروندان حداقل در زلزله های متوسط و شدید است و در واقع افزایش آستانه فروپاشی ساختمان ، با کمترین هزینه ، با سرعت بالا و ساده. تقویت را می توان با افزایش سختی مانند دیوار برشی و اتصال عرضی یا حتی با افزایش مقاومت با استفاده از frp ، ژاکت فولادی و بتنی انجام داد.
انواع مختلف روشهای تقویت
- تقویت سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها با وال پست FRP
- تقویت ساختمانها با افزودن دیوارهای برشی یا تقویت سازه ها و تقویت ساختمانها با مهاربندهای فلزی
- مقاوم سازی سازه ها با استفاده از میراگرها یا دمپر
- تقویت ساختمانها با استفاده از توده های پاندولی متمرکز
- مقاوم سازی با ژاکت های و بتنی
- تقویت سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از بادبند های کمانش تاب مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از جداکننده های لرزه ای
مزایای تقویت با روش ژاکت بتنی و فولادی
- افزایش ظرفیت برشی و خمشی عناصر
- روش ارزان قیمت نسبت به سایر روشها
- امکان استفاده در هر قسمت و عنصر ساختمان
- مزایای تقویت با افزودن مهاربندهای فولادی و دیوارهای برشی
- افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای جانبی
- افزایش استحکام سازه
- افزایش بار سازه ای (گرانشی و جانبی)
تقویت FRP
به موازات تحولات در بخش ساخت و ساز ، روشهای سنتی با روشهای جدیدتر و کارآمدتر جایگزین شده است. استفاده از مواد کامپوزیت پلیمری به نام frp راه خوبی برای تقویت سازه های ساخته شده از الیاف اپوکسی و رزین است.
مزایای تقویت کننده frp:
مقاوم سازی با frp ساختمان به زمان زیادی نیاز ندارد و عناصر تقویت شده در مدت زمان بسیار کوتاهی آماده خدمت رسانی می باشند.
- در مقایسه با سایر روشهای تقویت مستلزم تخریب کمتری از قسمتهای سازه می باشد.
- نیاز به پیکربندی کمتر عناصر تقویت شده در مقایسه با سایر روشهای تقویت ساختمان.
- روش ارزانتری برای استفاده از تقویت کننده FRP (در بیشتر موارد) نسبت به سایر روشهای تقویت کننده.
- تقویت FRP نیازی به تجهیزات کارگاهی زیادی ندارد.
- میزان خوردگی در تقویت FRP صفر است.
- تقویت FRP به شکل عایق مغناطیسی و الکتریکی در مناطق حساس به امواج مغناطیسی و الکتریکی توصیه می شود.
- افزایش تولید ، عرضه و توزیع ، که باعث کاهش قیمت FRP و افزایش فروش FRP می شود.
- ضخامت کم (بر حسب میلی متر) لایه های FRP به آنها اجازه می دهد تا در مقاوم سازی سازه مورد استفاده قرار گیرند و هیچ گونه خلأ اضافی باقی نگذارد.
مقاوم سازی با استفاده از میراگر ها :
یکی از روشهای موثر در مقاوم سازی استفاده از میراگرها یا دمپر است که انرژی زلزله را در ساختمان هدر می دهد. مزیت استفاده از میراگرها کاهش هزینه ساخت و کاهش آسیب های احتمالی است.
مقاوم سازی با استفاده از جداسازهای لرزه ای:
این جداکننده ها برای کنترل ارتعاشات لرزه ای از زمین به ساختمانها استفاده می شوند. این جدا کننده ها دارای جذب بالا و انعطاف پذیری بالایی در جهت افقی هستند.
روشهای تقویت ساختمان با قاب پیچ و تاب فولادی
در ساختمانی با سیستم ساختاری از قابهای خمشی فولادی ، بارهای عمودی توسط قابهای ساختمان حمل می شوند و مقاومت در برابر نیروهای جانبی توسط قابهای خمشی ارائه می شود.
علل و مراحل مقاوم سازی ساختمان
یکی از مهمترین دلایل نیاز به مقاوم سازی ساختمان ، خطاهایی است که در حین طراحی یا اجرا رخ می دهد. هنگامی که خطایی در طراحی یا کاربرد سازه رخ می دهد ، لازم است شرایط مورد نظر را با تقویت آن فراهم آوریم. به عنوان مثال ، هنگامی که بتن مقاومت لازم را ارائه نمی دهد یا ابعاد اجزای یاتاقان کوچکتر از اندازه مورد نیاز است. ساختمان در مواردی مانند تغییر استانداردها و مقررات ، افزایش عمر مفید و تغییر کاربری ساختمان که از دیگر دلایل تقویت ساختمان است ، مشکل خاصی ندارد ، اما شرایط عملیاتی جدید نیاز به تغییر شرایط دارد. به عنوان مثال ، هنگامی که یک سازه طراحی و اجرا می شود و پس از چند سال تغییراتی در کد طراحی ایجاد می شود ، مانند کد 2800 ، سازه نیاز به تغییر دارد. مثال دیگر این است که سازه ای که به پایان عمر مفید خود رسیده است یا در حال تکمیل است ، در صورت بهره برداری نیاز به اقدامات لازم برای تقویت آن دارد.
دلایل و مراحل دیگر برای مقاوم سازی ساختمان
وضعیت دیگر این است که اگر ساختمان برای استفاده مسکونی طراحی شده باشد و مجبور به تغییر کاربری شود و برای مثال از ساختمان برای مقاصد آموزشی استفاده کند ، در این صورت نیز نیاز به مقاوم سازی دارد. مراحل تقویت ساختمان زمانی است که لازم است به دلایل اقتصادی یا دلایل دیگر ، طبقه های پیش بینی نشده قبلی به سازه اضافه شود. در همه این موارد ، برای اخذ یک قانون سیستم با نظر یک متخصص که ممکن است مهندس ارشد یا مهندس ارشد سازمان نظام مهندسی ساختمان باشد یا مهندس ناظر شهرداری یا مهندس محاسب که نیاز به
مقاوم سازی ساختمان های فرسوده را مطابق با ماده 35 آیین نامه مهندسی ارزیابی کرده است.
تفاوت در روشها و مراحل تقویت ساختمان
تقویت و دوام زلزله بستگی به نوع ساختمان دارد که شامل سازه های فولادی و بتنی ، دیوارهای آسانسور و سایر عناصر ساختمان می شود. روشهای خاصی برای تقویت هر یک از این اجزا وجود دارد که برای انتخاب و کاربرد باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال ، در سازه های فلزی افزودن بادبند آسان است ، در سازه های بتنی این با مشکلات اجرایی همراه است. برای ساختمانهای بتنی مسلح ، افزودن دیوار برشی ممکن است راه حل مفیدی باشد.
مقاوم سازی ساختمان ها به دو دسته تقسیم می شوند:
ساختمان هایی مانند بیمارستانها ، مراکز درمانی ، مراکز امنیتی ، پالایشگاهها که باید تحت هر شرایطی مورد استفاده قرار گیرند و وجود آنها برای کشور حیاتی است و وجود آنها در صورت تلفات زیاد ضروری است و وجود آنها پس از وقوع تصادفات و غیره ، بازسازی ساختمانهای حیاتی یک کشور می تواند تا حد زیادی از تلفات جانی و مالی افراد پس از حادثه بکاهد. دسته بعدی مراکز عمومی ، برجها ، دانشگاهها و غیره است. مانند ساختمانهایی که در صورت آسیب دیدگی خسارات جانی و مادی زیادی به بار خواهند آورد ، زیرا ساختمانهای این فضاهای عمومی به دلیل تردد زیاد در داخل آنها مستحکم شده و امکان فرسودگی سریعتر به دلیل وجود کشته شدگان بیشتر وجود دارد و بارهای زنده در آنها بسیار مهم است. کاربری مسکونی و اداری و موقعیت مکانی ، کاربری ، ایرادات فنی و اداری و ... ساختمانهای معمولی که به دلایل مختلف نیاز به تقویت دارند ، مانند:
مراحل انجام مقاوم سازی ساختمان
اینها گام هایی است که باید برای تقویت آنها برداشته شود. در مرحله اول ، برای مراحل مقاوم سازی ساختمان ، مقاومت و شکل پذیری ساختمان باید با توجه به اجزای مورد استفاده از جمله میلگرد تعیین شود. در این مرحله ، کارشناسان و متخصصان باید از ساختمان دیدن کرده یا به پرونده های حساب ساختمان و نقشه های معماری و سازه دسترسی داشته باشند. در مرحله بعد ، علاوه بر برآورد بارهای ناشی از زلزله بر روی ساختمان ، میزان ضعف و تقویت باید با استفاده از نتایج مطالعات مرحله اول تعیین شود. در فرایند تقویت ساختمان ، تعیین هدف آرماتور به منظور انجام طراحی اولیه مهم است. در این مرحله ، یک روش مناسب برای مقاوم سازی باید با بررسی منابع موجود و نظر صاحب ساختمان در مورد روشهای مقاوم سازی و امکانات موجود انتخاب شود.
ادامه مراحل مقاوم سازی ساختمان
در فرآیند تقویت ساختمان ، لازم است برخی از مطالعات آزمایشگاهی روی سازه یا مدل آن انجام شود تا خواص سازه مانند استحکام مصالح و خواص دینامیکی مشخص شود. گاهی اوقات لازم است که این آزمایشات را بر روی سازه تقویت شده انجام دهیم تا طراحی آرماتور مورد تایید قرار گیرد. برای تعیین وضعیت آینده ساختمان ، میزان مقاومت اضافه شده باید با استفاده از روش انتخابی تعیین شود. در برخی موارد ، اجزایی مانند میلگرد برای مراحل تقویت ساختمان باید به سازه اضافه شوند. به این ترتیب ، عناصر جدید باید به گونه ای قرار گیرند که نسبت به مرکز جرم از مرکز ثقل فاصله نگیرند. پیچش های بزرگ ناشی از زلزله می تواند ساختمان را بحرانی کند. در مرحله بعد ، ویژگیهای رفتار پس از تقویت سازه مورد بررسی و محاسبه قرار می گیرد تا مکان جدید سازه برای مقایسه تعیین شود. به طور معمول ، تجزیه و تحلیل خطی در طول فرایند تقویت ساختمان انجام می شود و اگر کارفرما نیاز به تجزیه و تحلیل غیر خطی و تاریخ خاصی داشته باشد ، بهبود لرزه ای ساختمان توسط شرکت مشاور با در نظر گرفتن نشریه 360 انجام می شود. هرگونه تغییر در ساختار ساختمان ، ویژگی های رفتاری آن را نیز تغییر خواهد داد. میزان و جهت این تغییرات باید مشخص شود. تقویت نامناسب می تواند خواص را تغییر داده و ساختار را در موقعیت بحرانی تری قرار دهد. در فرآیند مقاوم سازی ساختمان ، شرکت های متخصصی که در کار مشاوره مشغول به کار هستند ، سه راه حل برای مقاوم سازی ارائه می دهند که هزینه و مدت زمان آن برای هر پروژه جداگانه برآورد می شود.علاوه بر این ، مواد مورد نیاز برای برنامه تقویت همراه با کارفرما مشخص می شود. در نهایت ، با استفاده از نتایج دو مرحله اخیر که موفقیت پروژه را در نظر گرفته و دستیابی به هدف اول را شامل می شود ،مورد بررسی قرار می گیرد. در صورت عدم دستیابی به هدف ، مراحل قبلی باید بازبینی شده و مشکل شناسایی شود. مراحل برای دستیابی به هدف مورد نظر تکرار می شود.
مقاوم سازی ساختمان با روشهای کلاسیک
بسیاری از ساختمانهایی که در ابتدا برای مصارف خاص ساخته شده بودند ، به دلیل تغییر کاربری و کاربرد ، به مرور زمان باید بازسازی و تجهیز شوند ،زیرا ممکن است به ظرفیت بار بیشتری نیاز داشته باشند. در نتیجه این بارهای زیاد ، ممکن است سازه های موجود نیاز به ارزیابی مجدد داشته باشند و برای برآوردن الزامات بار اضافی ، به تقویت ساختمان نیاز باشد. به طور کلی ،
مقاوم سازی لرزه ای ساختمان های بتنی با FRP ممکن است به دلیل تغییرات کد ، حذف لرزه ای نقص ها از تأثیرات محیطی (مانند خوردگی) ، افزایش بار خدمات یا نقص های ساختاری ناشی از خطاهای طراحی یا ساخت و ساز ضروری باشد. برای سازه های فولادی و بتن مسلح ، مقاومت در برابر زلزله را می توان با استفاده از یکی از روش های مختلف مانند اتصال شاتکریت ، اتصالات پیش ساخته قطعات و چسباندن ورق های فولادی ، بزرگ شدن بخش بتن با استفاده از پوشش بتنی و کامپوزیت خارجی ، اتصال فولاد خارجی ، تقویت خارجی عضو سازه‌ای با سیستم‌های پس از کشش خارجی یا داخلی و همچنین سایر روشها و یا ترکیب آنها،انجام شود. برای اینکه بارهای اعمال شده موثر و مشترک باشند ، تقویت سازه باید با ترکیب سازه های موجود و همچنین تعمیر سازه ها انجام شود.
مهمترین مراحل را در تقویت ساختمان بردارید
آخرین مرحله اجرایی برنامه ای است که با تهیه مصالح تهیه شده است. تقویت سازه به دلیل حساسیت آن باید با دقت انجام شود.
کلام آخر انتخاب اشتباه روش مقاوم سازی ساختمان نامناسب می تواند عملکرد سازه را بدتر کند.همچنین ، مقاوم سازی سازه موجود و مقاوم سازی ساختمان ها می تواند پیچیده تر از ساختن بنای جدید باشد. همیشه نمی توان به راحتی به مناطقی که نیاز به تقویت در سازه ها و ساختمان ها دارند رسید .
