در کشور ما، از پرکاربرترین ساختمان ها، ساختمان های مصالح بنایی می باشند. البته این نوع سازه، در کشورهای دیگر نیز هنوز متداول می باشد. ساختمان های مصالح بنایی با وجود معایبی که به دنبال دارند، اگر مطابق آیین نامه های لرزه ای رعایت و اجرا شوند، می توان به مقاومت این نوع سازه ها و همچنین عملکردشان، اطمینان پیدا کرد. باید بیان کرد این نوع ساختمان ها، دارای صرفه ی اقتصادی نیز می باشند. اما در کنار همه ی این ها، جدا از ساخت نامناسب، ممکن است قدمت یک ساختمان مصالح بنایی زیاد بوده و یا عمر مفید آن به پایان رسیده باشد. به طور کلی نمی توان به تخریب و بازسانی این نوع سازه ها فکر کرد، چرا که هزینه های زیادی را به دنبال دارد. از راه های حل این مشکل، می توان به مقاوم سازی ساختمان اشاره نمود.
روش های مقاوم سازی ساختمان های قدیمی و فرسوده
مقاوم سازی ساختمان های قدیمی و فرسوده با توجه به نوع ساختمان و نقاط ضعفی که دارند از روش های متفاوتی استفاده می‌شوند، که در ادامه به بررسی هر یک از این راهکارها و روش های میپردازیم:
-
یکپارچه سازی سقف
برای مقاوم سازی سقف طاق ضربی، باید آن ها را منسجم و یکپارچه نمود. برای این کار باید مراحل زیر را طی نمود؛
- برداشتن خاک و سنگ و نخاله از روی آجرها
- جوش دادن میلگرد به تیرها
- بتن ریزی روی سقف تا ضخامت حداقل 5 سانتی متر
- برداشتن اندود سقف از داخل هر اتاق به صورت ضربدری
- جوش دادن میلگرد یا تسمه به تیرآهن ها
- تمیز کردن فاصله ی بین تیرها روی دیوارهای باربر
- جوش دادن میلگرد به تیرها و بتن ریزی روی آن ها به طوری که کلافی افقی با ارتفاعی حداقل به اندازه ی 25 سانتی متر ایجاد گردد.
-
استفاده از دیوار برشی مسلح بتنی
یکی دیگر از راه های مقاوم سازی ساختمان های بنایی، استفاده از دیوار برشی مسلح بتنی می باشد. علت استفاده از دیوار برشی این که تیر و ستون، می توانند بارهای ثقلی را تحمل کنند ما در مقابل بارهای لرزه ای، از خود مقاومت خوبی نشان نمی دهند. بنابراین؛ دیوار برشی از تغییر شکل های لرزه ای و همچنین اعمال نیرو به تیر و ستون جلوگیری می کند. اما نکته ی مهم این است که به علت وزن و سختی بالای دیوار برشی، سبب اعمال نیروی زیاد به فونداسیون می گردد. به همین دلیل بایستی فونداسیون به شدت تقویت شده و یا شمع در پای دیوار برشی اضافه گردد. متصل نمودن دیوار برشی به سازه، باید به گونه ای باشد که توانایی انتقال نیروی طبقه ها به دیوار را داشته باشد. چرا که در این صورت نیروهای جانبی مانند زلزله را به خود جذب کرده و موجب کاهش تغییر شکل های ساختمان می گردد. شرکت بتن برش تهران میتواند به شما در این زمینه کمک کند تا با بهترین روش مقاوم سازی ساختمان را انجام دهید
اجرای دیوارهای سازه ایی جدید
جهت مقاوم بودن ساختمان ها، بایستی مرکز جرم و مرکز سختی روی هم منطبق باشند تا از پیچش ساختمان جلوگیری شود. برای این کار، بایستی دیوارهای جدید مطابق با اصول معماری در جهت تقارن در ساختمان و همچنین دیوار های متقاطع در دیوارهای دراز و طویل به جهت افزایش مقاومت و قدرت ساختمان در باربری، برای مقاوم سازی ساختمان های بنایی احداث می گردد.
بزرگ کردن بازشوها
یکی از راه های پیشنهادی در جهت افزایش مقاومت ساختمان مصالح بنایی، بزرگ کردن بازشوها، از طریق حذف نمودن بخشی از مصالح بنایی می باشد. اما نکته ی قابل ذکر این است که شکست برشی در دیوار، باعث آسیب پذیری بیشتر دیوار می شود که در برخی از حالات، می توان شکست برشی آن را به شکست خمشی تبدیل نمود. برای این کار، نسبت ارتفاع به طول دیوار را افزایش داده می شود. این روش برای افزایش یافتن نسبت طول به عرض پایه ها نیز استفاده می شود که موجب تبدیل شدن رفتار خمشی به رفتار برشی می گردد. در واقع با این عمل، شکل گسیختگی را از حالت شکننده به حالت شکل پذیر تغییر می دهد.
یکی از روش هایی که برای مقاوم سازی ساختمان های قدیمی و بنایی و بهبود رفتار آن ها وجود دارد، استفاده از مهاربند است. به علت افزایش سختی ساختمان های بنایی غیر مسلح، اعضای مهاربند فولادی که شامل صفحات و پروفیل های فولادی می باشند را به سازه متصل می کنند. در واقع سیستم فولادی مستقیماً به دیوار و یا دیافراگم سازه بنایی متصل می گردد. استفاده از مهاربند، در ساختمان های دارای انحراف زیاد قابل استفاده می باشد. در واقع با استفاده از این روش و فولاد های اضافه شده، شکل پذیری ساختمان را افزایش می دهیم. از نکات مهم دیگر است است که سختی نسبی ساختمان های مصالح بنایی و همچنین سختی مهاربند در محاسبات وارد شود.
استفاده از الیاف frp
امروزه، مقاوم سازی ساختمان های بنایی با استفاده از الیاف FRP، در طیف وسیعی به کار می رود. یکی از روش های این نوع مقاوم سازی، نوارهای تولید شده پیش ساخته می باشد که به محل مورد نظر می چسبد. نکته ی حائز اهمیت در این روش، این است که هنگام مقاوم سازی با FRP و یا الیاف اف آر پی که به وسیله ی رزین اپوکسی در محل به کامپوزیت تبدیل شده، در راستای محور اصلی تنش های کششی عضو، اجرا شود.
مقاوم سازی دیوار ساختمان های بنایی با الیاف اف آر پی به دو علت و به صورت زیر انجام می گیرد؛
- در ساختمان های مصالح بنایی، دیوارهای با نسبت ارتفاع به طول کم، دچار شکست برشی می شوند و ترک های قطری در آن ها ایجاد می گردد. برای جبران این ضعف، صفحات frp ، در دو طرف دیوار و در راستای دیوار و به صورت افقی نصب می شود.
- در ساختمان های مصالح بنایی، در جهت جبران نمودن ضعف خمشی دیوار نیز، صفحات FRP، در دو طرف دیوار و در راستای دیوار و به صورت قائم، نصب می گردد.
اضافه کردن پشت بند
از راه های مقاوم سازی ساختمان های بنایی، که به طور معمول رواج داشته و هزینه ای ارزان نیز به دنبال دارد، اضافه کردن پشت بند است. دیوار پشت بند معمولا به صورت قائم و یا مورب ساخته می شود. لازم به ذکر است ساختن این نوع دیوار ها، باید رج به رج صورت بگیرد تا اصطلاحاً قفل و بست در اسکلت ساختمان به وجود بیاید. شکل پشت بند معمولا به صورت بعلاوه می باشد و در محل تقاطع دیوار ساخته می شود تا باعث مقاومت ساختمان های بنایی از هر طرف باشد. همچنین مقاومت بنا را در برابر نیروی رانش و زلزله افزایش خواهد داد. در واقع اصول این کار بر مبنای این است که اگر شکل ساختمان، به طوری باشد که فضای سازه به یکدیگر تکیه داشته باشند، مجموعه ی فضا همراه با دیوارهای ضخیم دارای مقاومت بیشتری در مقابل نیروهایی مانند زلزله خواهند بود.
افزایش بارهای قائم
در جهت بهبود عملکرد دیوار در برابر بارهای داخل و خارج از صفحه، افزایش بارهای قائم در جهت مقاوم سازی ساختمان های بنایی کاربرد دارد. مزیت این روش، در کنار هم نگه داشتن ماتریس بنایی و همچنین سبب تولید نیروی اصطکاک بیشتر پس از وقوع ترک می شود. نحوه ی اجرای این روش بسیار ساده بوده و با افزایش وزن به صورت کاملا راحت انجام می گیرد. از دیگر راه های اجرای این روش، اجرای میله و یا اجرای کابل های پس تنیده می باشد که باعث ایجاد تنش قائم بر روی اجزای دیوار می شود. البته اجرای این روش جهت مقاوم سازی باید با دقت بسیار بالا صورت گیرد، چرا که می تواند موجب گسیختگی شکننده شده که به دنبال خرد شدگی صورت می گیرد. البته باید توجه کرد که طراح، میزان افت کشش که به دنبال خزش و انقباض مصالح بنایی صورت می گیرد، را بایستی در محاسبات مربوطه وارد نماید.
مقاوم سازی ساختمان های قدیمی و سازه بنایی با مصالح خشتی و گلی
ساختمان های قدیمی خشتی و گلی در همه ی مناطق حتی در منطقه هایی که میزان لرزه خیزی در آن نیز کم می باشد، مستعد آسیب پذیری فراوان است و خسارت مالی و جانی زیادی را به همراه دارد. به همین علت نیاز است نسبت به مقاوم سازی این ساختمان ها در جهت آسیب های جانی و مالی کمتر، اقدام گردد. از روش های مقاوم سازی ساختمان های بنایی این نوع سازه ها ، اصلاح مقاومت دیوارها می باشد. به این صورت که با ایجاد پوشش سیمان مسلح، در دو طرف دیوار، موجب افزایش مقاومت دیوار های خشتی و گلی می شوند.
مقاوم سازی ساختمان های قدیمی با مصالح سنگی و آجری
روش های مختلفی برای مقاوم سازی ساختمان های بنایی و سازه قدیمی با مصالح سنگی و یا آجری وجود دارد که در ذیل به بررسی هر یک از آن ها خواهیم پرداخت؛
- بهبود مقاومت دیوارهای ترک خورده ی آجری در حالته های مختلف؛
- عرض ترک بین 5 تا 10 میلیمتر با ضخامت کم دیوار؛ جهت تعمیر این نوع ترک خوردگی، از ملات سیمان جهت پر کردن ترک استفاده می گردد.
- عمق زیاد ترک و ضخامت نرمال دیوار؛ جهت تعمیر این نوع دیوار، از دوغاب های دارای ترکیب ضد انقباض جهت تزریق استفاده می شود.
- ترک باریک با عرض 3/0 تا 3 میلیمتر جهت تعمیر این نوع ترک، استفاده از رزین اپوکسی توصیه می شود.
- عرض ترک بزرگ تر از 10 میلیمتر جهت تعمیر این نوع ترک، بایستی مصالح ترک خورده، تعویض گردد. در صورتی که امکان بازسازی وجود نداشته باشد، جهت تعمیر، می توان از پوشش بتن مسلح استفاده نمود. اما باید توجه کرد که قبل از به کار گیری پوشش بتن مسلح، بایستی ترک ها را به وسیله ی ملات ماسه سیمان و یا دوغاب، کاملا پر شود.
- بندکشی مجدد دیوارها با سیمان در دیوارهای آجری زمانی که ملات این نوع دیوارها، بدون به کار گیری روکش، اجرا گردد، با گذشت زمان از کیفیت دیوارها کاسته می شود. به خصوص اگر در معرض شرایط آب و هوایی نیز قرار گرفته باشد. همچنین اگر در این نوع دیوارها از ملات های با کیفیت پایین استفاده گردد، مقاومت دیوار را در طی زمان، کاهش می دهد. جهت مقاوم سازی می توان ملات اولیه بندهای افقی آجرکاری را جایگزین کرد. به این صورت بهبود مقاومت دیوار را به دنبال دارد.
- پوشش بتن مسلح در یک و یا دو طرف دیوار
به طور معمول از این روش، زمانی استفاده می شود که دیوار در زمان زلزله، دچار ترک خوردگی و یا خسارت شده باشد و یا آن که وجود دیوار مذکور جهت اهدافی چون نوسازی، ضروری باشد. از این روش در جهت افزایش مقاومت برشی و افزایش سختی جانبی استفاده می شود. لازم به ذکر است پوشش بتن مسلح در دیوارهای آجری 30 میلیمتر و در دیوارهای سنگی 50 میلیمتر می باشد. مراحل پوشش بتن مسلح جهت مقاوم سازی ساختمان های قدیمی به شرح زیر است؛
- در ابتدا قسمت نازک کاری دیوار برداشته می شود. همچنین قسمت هایی که سست و یا شل نیز هستند را نیز بر می داریم. سپس ترک ها را به وسیله ی دوغاب سیمان باید پر کرد.
- در جهت متصل کردن شبکه ی فولادی، بایستی سوراخ هایی در داخل دیوار و با فاصله های یکسان 50 تا 60 سانتی متری اجرا گردد.
- در این مرحله، سطح دیوار به وسیله ی واترجت، آماده می شود.
- پس از آماده سازی سطح با واترجت، شبکه ی میلگرد، توسط میلگرد به دیوار بسته می شود.
- در آخرین مرحله، بتن را روی دیوار و شبکه ی فولادی، شات می کنیم.
دوغاب ریزی
از موثرترین راه ها جهت مقاوم سازی ساختمان های بنایی، دوغاب ریزی می باشد. در واقع دوغاب ریزی باعث می شود سنگ های شل در ساختمان های سنگی، به همدیگر چسبیده و پیوستگی ایجاد کنند. علاوه بر این موارد و بهبود مقاومت کششی، باعث افزایش سختی نیز در ساختمان های سنگی می گردند.
نوسازی بخشی از دیوار
اگر دیوارهای ساختمان های بنایی، دارای ترک هایی با ضخامت بیشتر از 10 میلیمتر باشند، باید جهت مقاوم سازی ساختمان های بنایی، آن ها را بازسازی کرد. همچنین جهت پیوستگی بهتر بین قسمت قدیمی دیوار و قسمت جدید و بازسازی شده، می توان از دوغاب ریزی استفاده نمود.
ساخت کلاف های قائم
گاهی ممکن است در اثر عواملی مانند زلزله، ریزش جزئی در ساختمان ایجاد شده باشد و یا دیوارها در کنج و یا اتصالات T شکل از مصالح سنگی جدا شده باشند. لازم به ذکر است هنگامی که این آسیب ها به وجود آمده باشد اما همچنان دیوار پابرجا باشد، جهت مقاوم سازی ساختمان های بنایی می توان از کلاف های قائم استفاده کرد. جهت ایجاد نمودن کلاف های قائم، لازم است بخش های مجاور، با دقت فراوان برداشته شود. از نکات مهم و قابل ذکر این می باشد که جهت اجرای کلاف قائم، بایستی اعمال کردن آن، در پلان و طرح ساختمان، متقارن بوده و همچنین این کلاف ها در تراز طبقات به یکدیگر متصل شده باشند. قابل ذکر است که ابعاد کلاف ها متناسب با دیوارهای متصل به آن ها تعیین می گردد. اما در هر صورتی، نباید ابعاد این کلاف ها و همچنین فاصله ِ آن ها از هم از 20 سانتی متر و 5 سانتی متر، کمتر باشد.
نتیجه گیری
امروزه، مقاوم سازی ساختمان های قدیمی و بنایی و همچنین بهسازی آن ها، به خصوص از طریق آسیب های ناشی از نیروهای زلزله، بسیار مورد توجه مهندسان قرار گرفته است. همانطور که گفته شد راه های زیادی برای مقاوم سازی این نوع ساختمان ها وجود دارد.
برای دریافت مشاوره رایگان درباره مقاوم سازی ساختمان های قدیمی با ما تماس بگیرید.
