انواع روش های مقاوم سازی ساختمان

انواع روش های مقاوم سازی ساختمان

انواع روش های مقاوم سازی ساختمان

روش های مقاوم سازی

دلایل بسیاری برای استفاده از انواع روش های مقاوم سازی ساختمان و تقویت ساختمان موجود وجود دارد ، با توجه به اینکه بنا کردن یک ساختمان از ابتدا هزینه و زمان بسیار زیادی می خواهد و امکان توقف فعالیت در بسیاری از ساختمان ها بویژه ساختمان سازه های حیاتی یک کشور وجود ندارد ، مقاوم سازی از اهمیت بیشتری برخوردار است .
استفاده کرد . بهسازی یا همان عملیات مقاوم سازی و تقویت ساختمان مجموع اعمالی است که جهت تغییر و اصلاح سازه به منظور افزایش طول عمر آن و بهبود عملکرد اعضای ساختمان انجام می دهند و روش های مختلفی دارد .بهسازی لرزه ایاصطلاح مقاوم سازی در این حیطه به معنای افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله نمی باشد بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای ساختمان در برابر تمام نیروها است , لذا برای درک بهتر آن می توان از واژه ی یا بهسازی لرزه ای در علم مهندسی عمران به معنای افزایش مقاومت ساختمان سازه در برابر نیروهای وارد به آن است , یکی از این نیروها زلزله می باشد ، با آگاهی بر این که کشور ما روی گسل زلزله قرار دارد افزایش مقاومت ساختمان از اهمیت بالایی برخوردار است .مقاوم سازی ساختمان
در این مقاله به توضیح مختصر درباره ی انواع روش های مقاوم سازی و تقویت ساختمان می پردازیم

انواع روش های افزایش مقاومت ساختمان

روش های مقاوم سازی با توجه به نوع اسکلت ساختمان و کاربری آن پس از تعیین مقاومت ساختمان انتخاب می شود . ضمنا عوامل دیگر نظیر شرایط اقتصادی ، مدت زمان موجود برای ترمیم و تعمیر و ... در انتخاب روش مقاوم سازی تاثیر گذار است . مقاوم سازی موجود در برخی وارد دارای پیچیدگی بیشتری نسبت به بنا کردن ساختمان از ابتدا است بدلیل اینکه تمامی بخش های سازه از ابتدا بنا شده و دسترسی به برخی منطق که نیازمند مقاوم سازی هستند با مشکلات بسیاری مواجه است و روش مقاوم سازی انتخاب شده باید با توجه به نوع کاربری ، بودجه ی مورد نظر و زمان موجود ، قابلیت اجرا را نیز داشته باشد به همین دلیل انتخاب روش مقاوم سازی و تقویت سازه از اهمیت بسیاری برخوردار است.
انواع روش های مقاوم سازی از طریق افزایش مقاومت سازه عبارتند از :
۱-مقاوم سازی با الیاف FRP اف آر پی
۲-مقاوم سازی با دیوار برشی یا افزودن بابند فلزی
۳-مقاوم سازی با میراگر
۴-مقاوم سازی با جرم های متمرکز پاندولی (میراگر جرمی)
۵-مقاوم سازی با ژاکت فلزی یا بتنی
۶-مقاوم سازی با بادبند های کمانش تاب
۷-مقاوم سازی با جداگرهای لرزه ای
۸- مقاوم سازی با کاشت میلگرد

۱- مقاوم سازی سازی با الیاف FRP :
الیاف FRP یا همان Fibr reinforced polymer را می توان برای ترمیم، تقویت ساختمان سازه بتنی و افزایش ظرفیت باربری سازه استفاده کرد و با نصب و اجرای FRP بر روی سطح اعضایی مثل; دالها و تیرها، ستونها، اتصالات، کوره ها ، دودکش ها ، تونل ها ، دیوارها و در انواع سازه ها مثل : سازه های آبی ، ساختمان با کاربری های متفاوت ، تکیه گاه ماشین آلات و تاسیسات ، منبع های آب ، پل های جاده ای و ریلی ، مخازن مایعات و ... بکار برد.
الیاف FRP از آن جهت نسبت به دیگر روش های مقاوم سازی و تقویت سازه برتری دارد که یکسری معایب سایر روش ها را ندارد و در عوض شامل مزایای بیشتری می باشد .الیاف FRP ضمن انجام وظیفه ی اصلی خود یعنی بهسازی سازه دارای مزایایی نظیر وزن سبک , مقاومت بالا و طول عمر زیاد می باشد . مقاوم سازی با FRP یکی از روش های مقرون به صرفه در تقویت ساختمان و مقاوم سازی می باشد که در مدت زمان کمتری نسبت به سایر روش ها قادر به افزایش مقاومت سازه است .

۲- مقاوم سازی با دیواربرشی
:
استفاده از دیوار برشی یا بدبند یکی دیگر از روش های مقاوم سازی می باشد .
استفاده از دیوار برشی بدلیل ; سختی بیشتر , دهانه ی کمتر برای تعبیه و در نتیجه مشکلات کمتر معماری نسبت به بادبند ارجحیت دارد.
دیوار برشی برای مقابله با بارهای جانبی متداولی مثل باد و زلزله کاربرد دارد.
این دیوارها نوعی از سیستم سازه ای هستند که مقاومت جانبی ساختمان یا سازه را تامین می کنند , این دیوارها از چوب , بتن و مصالح بنایی ساخته می شود .



۳-مقاوم سازی با میراگر (damper) :
استفاده از میراگر یا dampr یکی دیگر از روش های مقاوم سازی می باشد .
میراگر به عوان یک جاذب هارمونیک یا لرزه ای شناخته می شود .
وجود این المان در سازه سبب کاهش دامنه ی ارتعاشات مکانیکی می شود و استفاده از آنها می تواند از آسیب یا خرابی سازه جلوگیری کند .
برای اطلاعات بیشتر پیشنهاد می شود مقاله ی میراگر را مطالعه کنید.

مقاوم سازی با استفاده از میراگر


میراگر چیست ؟
مزایا استفاده از میراگر

۴-مقاوم سازی و تقویت سازه با استفاده از جرم متمرکز پاندولی :

یکی از شیوه های مقاوم سازی و کنترل غیر فعال سازه در اثر زمین لرزه استفاده از میراگر تنظیم شونده جرمی (جرم های پاندولی) می باشد . ساختار این میراگرها از سه پارامتر اصلی : جرم , استهلاک و سختی تشکیل شده است .
این میراگرها در بام ها و یا کف یک یا چند طبقه ساختمان نصب می شوند .
تا با اثر گذاری روی فاز اول لرزشی سازه سبب کاهش دامنه پاسخ شوند , این میراگرها نمونه میراگرهای غیر فعال هستند .

مقاوم سازی با استفاده از جرم مرکز پاندولی



۵-مقاوم سازی با ژاکت فلزی و بتنی :
استفاده از ژاکت فلزی و بتنی یکی دیگر از روش های مقاوم سازی ساختمان های بتنی می باشد . استفاده از ژاکت فلزی سبب افزایش مقاومت و شکل پذیری سازه ها می شود ضمن اینکه وزن قابل توجهی را به آن اضافه نمی کند
در این روش مقطع المان ها در محل آسیب پذیرشان با استفاده از ورقه های فولادی بوسیله بولت به المان مربوطه متصل و تقویت می شوند .
ژاکت فلزی از سهولت بیشتری در اجرا نسبت به ژاکت بتنی برخوردار است و بکارگیری آن در هر طبقه از ساختمان امکان پذیر است و الزامی برای مقاوم سازی المان مورد نظر از فونداسیون تا طبقه هدف ندارد .
با استفاده از ژآکت بتنی المان های ضعیف ده مثل تیرها، ستون ها، دیوار برشی و فونداسیون قابل مقاوم سازی می باشند که یکی از مزیت های این روش نسبت به ژاکت فولادی است .
این ژاکت یک روکش برای المان های بتنی است که از میلگرد فولادی و بتنی تشکیل شده است .

مقاوم سازی با استفاده از ژاکت فولادی


۶- مقاوم سازی و تقویت سازه با استفاده از مهاربندهای کمانش تاب :
مقاوم سازی با مهاربندهای کمانش تاب یک روش مناسب برای طراحی لرزه ای سازه های بتنی است. این روش از ظرفیت بالای در جذب انرژی و شکل پذیری مطلوبی برخوردار است، بنابراین قادر است پایداری خود را هنگام وقوع زمین لرزه حفظ کند. این سیستم از یک غلاف و یک هسته فلزی تشکیل شده است . هسته در برابر نیروی محوری وارد شده مقاومت می کند و سختی خمشی نیز مانع از کمانش هسته می شود .


۷- مقاوم سازی با میراگر :
جدا ساز لرزه ای یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان از طریق کنترل ارتعاشات لرزه ای با جداسازی , سازه از زمین در ساختمان ها و پل ها می باشد . در ای روش بیشتر تمرکز بر روی کاهش پاسخ لرزه ای , نیرو و شتاب ورودی زلزله به سازه است . جداساز لرزه ای سبب ایجاد انعطاف پذیری در پایه ساختمان می شود . بهتر است جداساز لرزه ای در یکی از طبقات (ترجیحا تراز پی) نصب شود تا اثرات زلزله تا 80% کاهش دهد و تغییر شکل نسبی طبقات را به شدت کاهش دهد . امروزه دو راهبرد برای حفظ سازه در برابر اثرات جانبی زلزله در نظر گرفته می شود : یکی بهسازی سازه که سبب مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله می شود و دیگری استفاده از سیستم هایی که از ورود نیروهای زلزله به المان های سازه جلوگیری می کند .

جداگر لرزه ای

۸- مقاوم سازی و تقویت سازه با کاشت میلگرد و اٰرماتور :
یکی از راه های کاشت میلگرد و آرماتوربندی برای مقاوم سازی ساختمان ها رفع خطاهای موجود در آن ها می باشد . از دیگر مزایای استفاده از این روش اتصال بتن جدید به بتن قدیم و همچنین اجزای فولادی به بتنی در ساختمان می باشد. کاشت میلگرد با استفاده از چسب های کاشت میلگرد که بصورت دو جزیی و سه جزیی وجود دارند ، صورت می گیرد . استفاده از این چسب ها در این روش سبب برقراری اتصال هرچه مطلوب تر بین میلگرد و بتن می گردد.

۹-مقاوم سازی با شاتکریت بتن
یکی از انواع روش های مقاوم سازی، استفاده از روش شاتکریت است. در این روش پس از اجرای شبکه ای از میلگرد و پایدارسازی آن با استفاده از بولت، لایه از بتن روی آن پاشیده می شود. روش مقاوم سازی با شاتکریت بتن علاوه بر بهبود رفتار لرزه ای سازه سبب بهره وری از ویژگی های مثبت این روش در سازه نظیر؛ انعطاف پذیری، غیرقابل نفوذ پودن و مقاومت مناسب در برابر خوردگی و انجماد می گردد. مقاوم سازی با روش شاتکریت از نظر اقتصادی نیز روشی مناسب محسوب می شود و می توان از آن برای مقاوم سازی پل ها و دیوارها استفاده کرد. اجرای این روش به شکل خشک و تر انجام می گیرد.

انواع ساختمان ها برای مقاوم سازی

انواع روش های مقاومسازی را می توان در سازه ها مختلفی به منظور بهسازی المان های موجود در آن ها و بهبود عملکرد در برابر شرایط مختلف به اجرا در آرود، طبیعتا انتخاب هریک از انواع این روش‌ها، مستقیما در هزینه مقاوم سازی ساختمان نیز تاثیر خواهد گذاشت. در ادامه به انواع ساختمان هایی که ممکن است به دلایل مختلفی نیازمند مقاوم سازی شوند، اشاره کرده ایم.

۱-انواع روش های مقاوم سازی ساختمان قدیمی:
ساختمان های قدیمی یکی از گزینه های مورد توجه برای مقاوم سازی محسوب می شوند. در این سازه ها وظیفه ی تحمل بار و انتقال آن به زمین بر عهده ی دیوارها بوده و بر خلاف سازه های امروزی، تیرها و ستون ها نقشی در این مسئله ندارند. ساختمان های قدیمی قدمت زیادی دارند و در گذر زمان مورد تهاجم عوامل شیمیایی و محیطی بسیاری قرار گرفته اند. بسیاری از آن ها سازه های تاریخی محسوب می شوند،‌به همین دلیل مقاوم سازی ساختمان های قدیمی یا بنایی از اهمیت زیادی برخوردارند. روش های مقاوم سازی ساختمان قدیمی طیف گسترده ای را در بر می گیرند. که در این مقاله به آن ها اشاره خواهد شد.

۲-انواع روش های مقاوم سازی ساختمان ترک خورده:
یکی از نشانه های مهم در افت کیفیت سازه، نمایان شدن ترک در ساختمان است. ترک در بتن و سایر اجزای سازه نشان دهنده وجود مشکل در ساختمان است و می تواند از نوع سازه ای یا غیر سازه ای باشد. وجود ترک های غیرسازه ای، همانطور که از نام آن مشخص است چندان جدی نبوده و نمی تواند مشکلات زیادی برای سازه ایجاد کند، از طرفی این ترک ها به سادگی قابل اصلاح هستند. در مقابل ترک های سازه ای می تواند مشکل مهمی را در سازه نشان دهد و عموما ناشی از نشست پی ساختمان یا افت قابل توجهی در مقاومت کششی، برشی، خمشی یا تضعیف المان های ساختمان است. به این منظور ضروری است تا پیش از هر راهکاری جهت ترمیم ترک های ساختمان نسبت به تحلیل و شناسایی عوامل ایجاد ترک های سازه ای اقدام کرد.

۳-انواع روش های مقاوم سازی ساختمان فلزی:
انواع روش های مقاوم سازی ساختمان فلزی طیف وسیعی از راهکارها شامل می شود. به طور کلی این سازه های عمدتا در اثر زنگ زدگی میلگرد و یا کمانش موضعی به دلیل قرارگیری در معرض نیروهای لرزه ای دچار خرابی می شوند. از طرفی این سازه ها ممکن است به هر دلیلی دچار خطاهای طراحی و اجرایی شده باشند. در صورت عدم وجود مقاومت کافی،‌ این سازه ها در برابر نیروهای لرزه ای دچار ضعف شده و احتمال فروریزش آن ها بوجود خواهد آمد. به به همین دلیل مقاوم سازی ساختمان فلزی از اهمیت زیادی برخورد است و ضروری است با توجه به وضعیت موجود، راهکاری مناسب برای بهبود کیفیت آن ها در نظر گرفته شود.

۴-انواع روش های مقاوم سازی ساختمان بتنی:
سازه های بتنی از متداول ترین نوع ساختمان های محسوب می شوند. ماده ی اصلی این سازه ها بتن،‌بوده که علی رغم برخورداری از مقاومت فشاری بالا از مقاومت کششی پایینی دارند. وجود خطاهای اجرایی و طراحی در سازه های بتنی می تواند منجر به افت مقاومت بتن شده و ضعف سازه در برابر نیروهای وارده یا زمین لرزه گردد. به همین دلیل ضروری است نسبت به ترمیم بتن و ارائه یکی از انواع روش های مقاوم سازی سازه های بتنی اقدام کرد. در این فرایند می توان کمبود مقاومت کششی بتن ها را با کاشت میلگرد به شکل مناسبی جبران کرد. در ادامه به توضیح مختری از انواع روش های مقاوم سازی اینگونه سازه ها خواهیم پرداخت.