کیفیت نامناسب بتن، آرماتور گذاری ناکافی، اجرای نادرست عملیات بتن‌ریزی، مصالح ضعیف، خطاهای طراحی و اجرایی، افزایش بارهای سازه، تأثیر شرایط محیطی مخرب و خطر زلزله، عواملی هستند که در اکثر نقاط کشور ایران باعث ضعف سازه‌های بتنی می‌شوند و سبب نیاز به تقویت و مقاوم‌سازی ساختمان‌ها می‌گردند. بیش از نیمی از سازه های کشورمان با استفاده از بتن ساخته شده اند. سازه های بتنی به دلایل مختلفی مانند خطا های حین طراحی یا ساخت، تغییر کاربری سازه و… بخشی از ظرفیت خود را از دست می دهند. از این رو لازم است تا به مقاوم سازی، ترمیم، تقویت و بهسازی آن ها اقدام شود تا سازه بتواند مقاومت خود را به دست بیاورد و تمام معیار های استاندارد را داشته باشد. تمام اعمالی که باعث تقویت بتن و سازه های بتنی منجر می شود مقاوم سازی ساختمان بتنی نام دارد.
امروزه روش های مختلفی برای مقاوم سازی سازه وجود دارد. مهندسین با توجه به مشخصات سازه بتنی و شرایطی که حاکم است، از یک روش مناسب برای مقاوم کردن آن استفاده می کنند. در این مقاله قصد داریم به دلایل و ضرورت مقاوم سازی ساختمان های قدیمی و جدید و مزایا و معایب این کار بپردازیم. همچنین انواع روش های پر کاربرد در مقاوم سازی ساختمان های بتنی را نیز برای شما توضیح دهیم. پس در ادامه با ما همراه باشید.
انواع روش ها مقاوم سازی ساختمان های بتنی
همان طور که پیش تر گفتیم روش های مختلفی برای ترمیم، تقویت و بهسازی سازه های بتنی وجود دارد که در آخر منجر به مقاوم سازی سازه می شود. در بین روش های مختلفی که برای این کار پیشنهاد شده اند، چند نمونه پر کاربرد تر بوده و نتایج بهتری را به همراه داشته است. از این رو در ادامه انواع روش ها تقویت بتن و مقاوم سازه های بتنی را در بخش های مجزا شرح داده ایم.
مقاوم سازی با الیاف اف آر پی frp
پیشرفت های روز افزون تکنولوژی، صنعت ساختمان سازی را نیز تحت تأثیر خود قرار داده است. به طوری که امروزه محصولات پلیمری و کامپوزیتی به جایگزین مناسبی برای مصالح قدیمی تبدیل شده اند. یکی از جدید ترین محصولاتی که در ساخت و ساز از آن ها استفاده می شود، پلیمرهای مسلح شده با الیاف FRP است. مقاوم سازی با frp یکی از متد های روز مقاوم سازی میباشد.
الیاف FRP دارای مقاومت کششی بالا، وزن پایین و دوام مناسب در شرایط محیطی مختلف است. از این رو در ترمیم و تقویت بتن مورد استفاده قرار می گیرد. به طور کلی می توان گفت الیاف اف آر پی با جدید ترین و بروز ترین تکنولوژی ها ساخته شده و دارای مزایا متعددی است. از این رو برای ترمیم، تقویت بتن و مقاوم سازی ساختمان های قدیمی و جدید یک گزینه ایده آل هست.
در ادامه برای آشنایی کامل با این مصالح ساختمانی مزایا و معایب استفاده از آن را به طور کامل برایتان شرح داده ایم.
مزایا مقاوم سازی با الیاف اف آر پی
- وزن کم
- انعطاف پذیری بالا
- سهولت در حمل و نصب
- برش کاری در قطعات دلخواه
- نسبت بالای مقاومت به وزن
- مقاومت و سختی بالا
- امکان تقویت به دو صورت داخلی و خارجی
معایب مقاوم سازی با الیاف اف آر پی
- آسیب پذیری در مقابل حرارت بالا و آتش سوزی
- کم تجربه بودن مشاوران و پیمانکاران در استفاده از الیاف FRP
- عدم کارایی در سطوح ناصاف
- افزایش احتمال وقوع شکست ترد
مقاوم سازی با ژاکت فولادی
مقاوم سازی سازه با ژاکت یکی از ابتدایی ترین و رایج ترین نوع تقویت بتن آرمه است. در روش مقاوم سازی با ژاکت فولادی پوشش بتنی عضو سازه ای شکافته شده و میلگر های فولادی اضافی در المان تعبیه می شوند. پس از آن با به کار گیری چسب ها و رزین های پر مقاومت قسمت شکافته شده را می پوشانند.
با آنکه استفاده از این روش سازه را تقویت کرده و مقاومت آن را تا حدودی افزایش می دهد اما باز هم مشکل خوردگی میلگرد های فولادی را حل نمی کند. از این رو امروزه مهندسین پوشش بتنی را نمی شکافند بلکه ورق های فولادی از قسمت بیرونی به اجزا بتن چسبانده می شوند. در ادامه برای آشنایی بیشتر شما با روش مقاوم سازی سازه بتن آرمه با ژاکت فولادی مزایا و معایب این روش را برای شما ذکر کرده ایم.
مزایا مقاوم سازی با ژاکت فولادی
- استفاده از این روش نسبت به سایر روش ها ارزان تر و مقرون به صرفه است.
- شما می توانید تنها بخش و طبقات مد نظر خود را مقاوم سازی کنید.
- اجرا نسبتاً ساده تری دارد.
- افراد متخصص زیادی برای اجرای ژاکت فلزی وجود دارند.
- تغییر در ابعاد عضو ایجاد نمی کند و فواصل و فضاهای معماری ثابت می مانند.
معایب مقاوم سازی با ژاکت فولادی
- عدم امکان اصلاح اتصالات در قاب ها
- امکان خوردگی و زنگ زدگی فولاد
- امکان کمانش فولاد در اثر بارهای فشاری
مقاوم سازی با ژاکت بتنی
از روش های رایج و قدیمی برای مقاوم سازی ساختمان بتنی استفاده از ژاکت بتنی است. با استفاده از این روش سختی و شکل پذیری ساختمان ها افزایش می یابد. از این روش اغلب برای تقویت ستون های یک سازه بتنی استفاده می کنند. در این روش مقاوم سازی با کمک آرماتورهای فولادی طولی و اتصالات فولادی عرضی یک لایه بتن ریزی انجام می شود. همچنین برای ایجاد پیوستگی در بین بتن قدیمی و بتن جدید سطح تماس آن ها با یکدیگر را مضرس کاری(ایجاد ناصافی) می کنند.
مقاوم سازی ساختمان با روش ژاکت بتنی همانند هر روش دیگری مزایا و معایب خود را دارد. از این رو این موارد را به طور کامل برای شما آماده کرده ایم.
مزایا مقاوم سازی با ژاکت بتنی
- همگن و همجنس بودن ماده مقاوم ساز با مصالح اولیه ساختمان(هر دو از جنس بتن هستند).
- عدم نیاز به پوشش ضد حریق
- قابل اجرا بر روی تمام عضوهای ساختمان(با این همه حال اغلب برای ستون ها مورد استفاده قرار می گیرد)
- عدم تغییر در معماری سازه
- سهولت ایجاد پیوستگی بین اعضا
- اصلاح هم زمان مشکلات سختی و مقاومتی
معایب مقاوم سازی با ژاکت بتنی
- کاهش فضای مفید سازه
- افزایش وزن سازه
- دشوار بودن شرایط اجرا آن نسبت به سایر روش ها
- هزینه زیاد
شما نیز قبل از مقاوم سازی ساختمان خود با استفاده از ژاکت بتنی بهتر است که تمام جوانب این کار را بررسی کرده و از مزایا و معایب آن با خبر شوید تا بتوانید تصمیم درستی در رابطه با استفاده از این روش یا جایگزینی آن با روش های دیگر بگیرید.
مقاوم سازی با دیوار برشی
استفاده از دیوار برشی یکی دیگر از روش های تقویت و بهبود عملکرد سازه است که بر روی مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله تاثیر بسیار زیادی دارد. مقاوم سازی با استفاده از دیوار های برشی نیز این روزها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. دیوار برشی فولادی و دیوار برشی بتنی جزو رایج ترین نوع آن ها است. از این رو در ادامه به بررسی نحوه اجرا هر یک از آن ها پرداخته ایم.
دیوارهای برشی فولادی
دیوارهای برشی فولادی به صورت آماده و در کارخانه ساخته می شوند. سپس این اجزا به محل پروژه انتقال داده می شوند. در اجرا این دیوار ابتدا صفحات فولادی در ابعاد مشخص برش داده می شوند. همچنین در صورت نیاز به پخ زنی لبه ها، این کار انجام می شود.
سپس با کمک جوش نفوذ پذیر درزهای این صفحات را پر می کنند. پس از آن سخت کننده ها و اتصالات مورد نیاز را بر روی صفحات نصب می کنند. در مرحله آخر نوبت به اجرای صفحات در محل مورد نظر می رسد. برای این کار می توان از دو روش جوشی یا پیچی استفاده کرد.
مزایا استفاده از دیوار برشی فولادی
- به علت پیوستگی بالا مقاوم لرزه بسیار خوبی دارد.
- از جنب انرژی سریع و شکل پذیری بالایی برخوردار است.
- سرعت اجرا بالایی دارد.
- اجرا آن آسان است.
- از مصالح متداول برای ساخت آن استفاده می شود.
معایب استفاده از دیوار برشی فولادی
- ممکن است صفحات کمانش کنند یا تاب بردارند.
- در کنترل تغییر مکان جانی در سازه های بلند با محدودیت روبرو هستند.
- برای کنترل حریق بایستی تدابیر ویژه ای اعمال شود.
- تامین برخی از الزامات آیین نامه ای برای اجرای آن سخت است.
دیوار برشی بتنی
دیوار برشی بتنی هم به صورت درجا ریز و هم به صورت پیش ساخته قابل اجرا است. برای اجرای این دیوار برشی به ترتیب بایستی مراحل آرماتوربندی(عمودی و افقی)، قالب گذاری و بتن ریزی طی شود. برای اجرای دیوار برشی بتنی بایستی آرماتورهای قائم به صورت اورلب با آرماتور انتظار فونداسیون اجرا شوند. سپس خاموت و سنجاق های ستون نصب گردند.
همچنین به منظور پیشگیری از جا به جایی آرماتورهای قائم، از آرماتورهای افقی کمک می گیرند. استفاده از دیوار برشی بتنی برای مقاوم سازی سازه مزایا و معایب مختلفی دارد. برای آشنایی بهتر با این روش مزایا و معایب مهم آن را برایتان ذکر کرده ایم. شما نیز می توانید با مطالعه این موارد درک درستی از مقاوم سازی با دیوار برشی داشته باشید.
مزایا استفاده از دیوار برشی بتنی
- سختی سازه را افزایش می دهد.
- سازه را در برابر بارهای جانبی مقاوم تر می کند.
- بار وارد بر ستون ها را کاهش می دهد.
- از جهت معماری ساختمان مشکلات کم تری نسبت به مهار بند ها ایجاد می کند.
معایب استفاده از دیوار برشی بتنی
- در صورت طراحی نامناسب ممکن است دیوار برشی بشکند.
- اجرای آن سخت بوده و به مصالح مختلفی نیاز دارد.
- هزینه اجرا دیوار برشی بالا است.
- در برخی از مواقع نیاز به تقویت فونداسیون دارد.
دلایل مقاوم سازی ساختمان های بتنی
یکی از متداول ترین سوالاتی که در زمینه مقاوم سازی سازه های بتنی وجود دارد در مورد ضرورت ها و دلایل انجام این کار است. در واقع افراد می خواهند بدانند که چرا باید به مقاوم سازی ساختمان های خود اقدام کنند.
در واقع سازه های بتنی اگر به طور اصولی طراحی و اجرا شوند، سازه های بسیار مطلوبی خواهند بود. اما شرایط همیشه این گونه نیست. عوامل مختلفی مانند استفاده از بتن بی کیفیت، آرماتورگذاری نامناسب، اجرای نادرست و غیر اصولی بتن ریزی، استفاده از مصالح نامرغوب، خطا های طراحی و اجرایی، افزایش بار سازه، شرایط محیطی و زلزله از جمله عواملی هستند که می توانند باعث ایجاد ضعف در سازه های بتنی شوند. از این رو برای تأمین امنیت مالی و جانی افراد لازم است تا به تقویت و مقاوم سازی آن اقدام کرد.
در ادامه دلایل دلایل مقاوم سازی ساختمان های بتنی قدیمی و جدید را به صورت مجزا برای شما شرح داده ایم.
مقاوم سازی سازه های بتنی قدیمی
اکثر ساختمان های بتنی قدیمی دارای ضعف های مختلفی از نظر آرماتورگذاری، ظرفیت تغییر مکان جانبی، استهلاک انرژی و… همراه هستند. تمام این موارد به تنهایی یا در ترکیب با سیار پارامتر های گفته شده می تواند به فروپاشی و انهدام سازه منجر شود. برای پیشگیری از رخداد این اتفاق ناگوار حتماً لازم است تا اقدامات لازم در جهت مقاوم سازی ساختمان های قدیمی انجام شود.
در واقع سازه های قدیمی به خصوص ساختمان هایی که بیش از 50 سال از زمان ساخت آن ها می گذرد به دلیل ضعف مهندسی موجود و استفاده از روش های قدیمی در خطر فروپاشی قرار دارند و با رخداد حوادث طبیعی مانند زلزله به راحتی آسیب می بینند. از آن جایی که کشور ایران در منطقه لرزه خیزی قرار دارد از این رو مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله بسیار حیاتی است.
مقاوم سازی سازه های بتنی جدید
از آن جا که روش های مدرن برای طراحی و ساخت سازه های جدید(حداکثر 20 سال از زمان ساخت آن ها گذشته شده باشد) استفاده شده است این سازه ها ضعف های آئین نامه ای ساختمان قدیمی را ندارند. اما با این همه حال ممکن است مهندس در هنگام طراحی سازه یا اجرا آن دچار خطا هایی شود و این خطا ها در نهایت به کاهش مقاومت و استحکام سازه بینجامد. در این شرایط نیز لازم است تا سازه خود را مقاوم سازی کنید.
سخن پایانی
سازه های بتن آرمه جز متداول ترین ساختمان های ایران هستند. به دلایل مختلف این سازه ها در مرور زمان یا تحت عوامل بیرونی مانند زلزله، مقاوم ابتدایی خود را از دست می دهند. از این رو لازم است تا اقداماتی جهت مقاوم سازی سازه های بتنی انجام شود تا امنیت مالی و جانی افراد به خطر نیفتند. شما نیز می توانید یکی از انواع روش مختلفی مقاوم سازی سازه های بتنی را انتخاب کرده و به تقویت و بهسازی سازه خود اقدام کنید.
