حوزه مقاوم‌سازی

امروزه یافتن راه‌حل های مناسب جهت مقاوم‌ سازی ساختمان‌ ها و ترمیم و تقویت سازه‌های صنعتی، نفت و گاز، دریایی و… با توجه به اینکه جایگزین نمودن سازه‌های موجود با سازه‌های جدید در اغلب موارد از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و هم چنین امکان توقف فعالیت بسیاری از این سازه ها که جزئی از سازه های حیاتی محسوب میشوند وجود ندارد، اهمیت شایانی پیدا کرده است. انتخاب غلط یک شیوه‌ نامناسب مقاوم‌سازی ساختمان حتی می‌تواند عملکرد سازه را بدتر هم بکند. هم چنین در مقایسه با ساختن یک سازه‌ جدید، تقویت سازه موجود و مقاوم سازی ساختمان ها حتی می‌تواند پیچیده‌تر باشد؛ زیرا شرایط سازه‌ای از قبل ثابت شده است و علاوه بر این همواره دسترسی به نواحی که نیاز به تقویت در سازه ها و ساختمان ها دارند به سادگی و به راحتی ممکن نیست.

1- معتبر نبودن آیین نامه های قدیمی

بسیاری از ساختمان هایی که چندین سال از ساخت آن ها میگذرد بر اساس آیین نامه ها و روش هایی طراحی و ساخته شده اند، که امروزه از درجه اعتبار ساقط گشته و برای عملکرد مناسب نیاز به مقاوم سازی وبهسازی لرزه ای دارند. نکته حائز اهميت دیگری که امروزه توجه بسیاری باید به آن نمود مطالعه  و بررسی زلزله های گذشته است. این اقدام برای ما که در منطقه لرزه خیزی مثل ایران زندگی می کنیم اهمیتی چندین برابر دارد و کمک شایانی به ارائه طرح مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای مناسب تر میکند.

2- تغییر کاربری

دسته ی دیگری از ساختمان ها در اطراف ما وجود دارد که در آن ها نیاز به تغییر کاربری حس می شود. تغییر در کاربری ساختمان موجب به وجود آمدن تلاش های داخلی بزرگ تر از قبل در ساختمان می شود، که ممکن است ساختمان با همان وضعیت قبلی قادر به مقاومت در برابر تلاش های داخلی به وجود آمده نبوده و اعضای باربر ثقلی و جانبی مختلف را دچار گسیختگی کند. از این رو قبل از اجرای تغییر در کاربری ساختمان لازم است تا مطالعات و بررسی های لازم صورت گیرد و طرح مقاوم سازی متناسب ارائه شود.

3- خرابی های به وجود آمده در ساختمان

یکی دیگر از عواملی که ما را ملزم به ارائه طرح مقاوم سازی ساختمان و بهسازی لرزه ای می کند خرابی های به وجود آمده در طول مدت بهره برداری از سازه است.

خرابی های رایج در ساختمان های فولادی عبارتند از:

  • کمانش در اعضای فشاری
  • اکسید شدن و خوردگی اعضا
  • عوارض ناشی از خستگی
  • از بین رفتن و اکسید شدن جوش ها
  • و…

هم چنین خرابی های رایج در ساختمان های بتنی عبارتند از:

  • به وجود آمدن ترک در المان ها
  • از بین رفتن پوشش بتن
  • کمانش آرماتورهای فشاری
  • خوردگی و اکسید شدن میلگردها
  • وقوع پدیده خزش در بتن
  • و…

4- ضعف در مصالح

عامل مهم دیگری که ما را ملزم به ارائه طرح مقاوم سازی ساختمان می کند، وجود ضعف در مصالح استفاده شده است. عوامل زیادی بر پایین بودن کیفیت مصالح مورد استفاده در ساختمان نقش دارند که از آن ها می توان به ضعف در سیستم ها و کارخانه های فولاد، ضعف در تولید سیمان، نسبت آب به سیمان نامناسب و… اشاره کرد.

5- خطاهای طراحی و اجرایی

یکی دیگر از عوامل مهمی که ما را ملزم به ارائه طرح مقاوم سازی ساختمان می کند وجود خطاها و اشتباهات در مرحله محاسبات و اجرای ساختمان ها است. این مشکلات در هنگام وقوع زلزله بیشتر خود را نشان می دهند و در بسیاری از موارد باعث فرو ریختن و تخریب کلی ساختمان ها می شوند. این خطاها شامل اشکال در قالب بندی، آرماتور بندی، بتن ریزی، قالب برداری و… در سازه های بتن آرمه و اشکالات اجرای جوشکاری، ضعف پیچ ها، گسیختگی صفحات اتصال و… در ساختمان های فولادی است. هم چنین یکی از اتفاقات و پدیده های بسیار رایج که در اثر وقوع زلزله های گذشته نمایان شده است تشکیل طبقه نرم در ساختمان ها است که نشان دهنده ی بی توجهی طراح و مجری پروژه می باشد.

به منظور انجام یک طرح مقاوم سازی پس از درخواست کارفرما، کارشناسان مقاوم سازی به منظور ارزیابی وضعیت موجود سازه و در صورت نیاز تهیه نقشه از سازه موجود، با انجام بازدیدهای میدانی و برداشت اطلاعات از سازه با استفاده از آزمایش های مقاوم سازی و همچنین انجام مدلسازی عددی سازه موجود در نرم افزارهای تخصصی، طرح های مقاوم سازی مختلف را از نظر اجرا و جنبه اقتصادی بررسی و مقایسه کرده و در انتها موثرترین طرح اجرایی با حداقل هزینه به منظور اجرا به کارفرما پیشنهاد خواهد شد.

مسائل اقتصادی و مالی طرح مقاوم سازی یکی از موثرترین فاکتورها در انتخاب و اجرای یک طرح مقاوم سازی محسوب می شود. این موارد به صورت مستقیم و غیر مستقیم بر هزینه تمام شده طرح موثر خواهد بود. به عنوان یک نمونه اجرای ژاکت بتنی دور ستون های یک طبقه (مثلا پارکینگ) منجر به افزایش سطح مقطع ستون شده و در نتیجه فضای بین ستون ها کاهش پیدا می کند. در این حالت علاوه بر هزینه های مستقیم مربوط به طرح و اجرا راهکار مقاوم سازی، مساحت و فاصله آزاد بین ستون ها در طبقه پارکینگ کاهش می یابد و احتمال اشغال یک یا چند فضای پارک خوردرو در این طبقه از دست خواهد رفت. در نتیجه در طرح های بهسازی باید علاوه بر مسائل و هزینه های اجرای طرح، هزینه های غیر مستقیم که در آینده به سازه موزد نظر تحمیل می شود را در نظر گرفت.

از جمله مراحل مقاوم‌سازی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • اضافه یا جایگزینی اعضای مقاوم سازه
  • کنترل فرسایش
  • مقاوم‌سازی با استفاده از کامپوزیت‌های FRP
  • بهسازی و مقاوم‌سازی لرزه‌ای