0912-1001763

88259793

از 10 صبح تا 16

جستجو

مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی

مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی

ساختمان‌های ﺑﻨﺎﯾﯽ در واقع ﯾﮑﯽ از قدیمی‌ترین و رایج‌ترین اﻧﻮاع ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ها در ﺟﻬﺎن می‌باشند بنایراین مقاوم سازی ساختمان بنایی عمدتا از اهمیت بسیار ویژه و بالایی برخوردار است. چرا که بر اساس آمار ﺑـﯿﺶ از 30 درﺻـﺪ ﺟﻤﻌﯿﺖ ﺟﻬﺎن در ساختمان‌های ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻨﺎﯾﯽ ﺳﺎﮐﻦ ﻫﺴﺘﻨﺪ. به علاوه در ﮐﺸﻮر ﻣﺎ ﻧﯿﺰ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻨﺎﯾﯽ ﻏﺎﻟﺒﺎً رواج دارد به ‌ویژه ﻧـﻮع آﺟـﺮی آن ﺑﺮای ﺳﺎﺧﺖ واﺣﺪﻫﺎی ﻣﺴﮑﻮﻧﯽ ﯾﮏ ﯾﺎ چندطبقه و ﯾﺎ واﺣﺪﻫﺎی ﺗﺠـﺎری و ﺗﻮﻟﯿـﺪی ، ﻣـﺪارس و بیمارستان‌های ﺷـﻬﺮﻫﺎی ﻣﺘﻮﺳـﻂ، ﮐﻮﭼـﮏ، بخش‌ها و روﺳﺘﺎﻫﺎ ﻣﺘﺪاول اﺳﺖ.

ﻃﺒﻖ آﻣﺎر ارائه‌شده ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺮﮐﺰ آﻣﺎر اﯾـﺮان، در ﺳـﺎل 1388، 78 درﺻـﺪ ساختمان‌های ﮐﺸـﻮر (به‌جز ﺷـﻬﺮ ﺗﻬﺮان) از آﺟﺮ ساخته‌شده‌اند ﮐﻪ ﻋﻤﺪﺗﺎً دارای دﯾﻮارﻫﺎی آﺟﺮی ﺑﺎرﺑﺮ و سقف‌های ﻃﺎق ﺿﺮﺑﯽ می‌باشند، ﻋﻠﺖ اﺻـﻠﯽ اﯾـﻦ ﮐـﺎرﺑﺮد وﺳـﯿﻊ، آﺳـﺎن ﺑﻮدن ﺗﻮﻟﯿﺪ آﺟﺮ، حمل‌ونقل ﻣﺘﺪاول، ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺑﻮدن هزینه‌ها، ﻋﺪم ﻧﯿﺎز ﺑﻪ فنّاوری ﺑﺮﺗﺮ در ﻣﺮاﺣﻞ ساخت‌وساز، و ﻫﻤﭽﻨـﯿﻦ ﺗﺼـﻮر ﻋﻤـﻮﻣﯽ و ﮐﻠﯽ ﻣﺒﻨﯽ ﺑﺮ ﻋﺪم ﻧﯿﺎز ﺑﻪ ﺗﺨﺼﺺ وﯾﮋه در ﻫﻤﻪ ﻣﺮاﺣﻞ ﻓﻮق را می‌توان ﻧﺎم ﺑﺮد. نکته‌ای ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ در ﻣﻮرد ساختمان‌های ﺑﻨﺎﯾﯽ ﺑـﻪ آن اﺷـﺎره ﮐـﺮد اﯾﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ در اﺣﺪاث این‌گونه ساختمان‌ها در ﮐﺸﻮر، ﺿﻮاﺑﻂ و دستورالعمل‌های ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻓﺮآﯾﻨـﺪ ساخت‌وساز، ﭼﻨـﺪان موردتوجه ﻗـﺮار ﻧﮕﺮﻓﺘـﻪ اﺳﺖ و ساختمان‌های ﻣﻮﺟﻮد ﺑﻨﺎﯾﯽ اﮐﺜﺮاً در ﺑﺮاﺑﺮ زﻟﺰﻟـﻪ آسیب‌ پذیرند.

امروزه استفاده از الیاف پلیمری کاربرد زیادی در صنعت ساختمان و سازه‌های مقاوم پیدا کرده است. این الیاف با دارا بودن وزن کم که به معنای نسبت بالای وزن به مقاومت است، نقش موثری در مقاوم سازی سازه های بتنی ایفا می‌کنند.

در این روش که از نظر ظاهری شباهت زیادی به روش کاشت میلگرد معمول دارد، از آرماتور کامپوزیت FRP برای بحث مقاوم سازی ساختمان استفاده می‌شود. مقاومت بالا، وزن و هزینه کم در کنار دوام قابل توجه، همگی از نقاط قوت کاربردی این روش هستند که فعالان حوزه ساخت و ساز را به آن علاقه مند کرده اند.مقاوم سازی ساختمان با frp در مواقعی که در استفاده از ماشین‌آلات سنگین با محدودیت مواجه هستیم بسیار کاربرد دارد و می‌تواند موجب کاهش قابل توجه هزینه‌ها گردد.

کاربرد مصالح بنایی از زمان های دور در ایران رواج داشته است. اما با توجه به آسیب پذیر بودن این نوع ساختمان ها، رفتار و عکس العمل آنها در برابر تکان های زلزله و دیگر حوادث طبیعی از اهمیت برخوردار است. به همین علت، مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی برای حفاظت آن ها انجام می شود. برای این کار از روش های مختلفی استفاده می شود که بعد از بررسی و مطالعه روی ساختمان قابل اجرا هستند.

مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی

سازه بنایی چیست؟

سازه یا ساختمان بنایی با استفاده از مصالح بنایی ساخته می شود و از اسکلت یک پارچه تشکیل نمی شود، بنابراین مقاومت آن در برابر زلزله و بار های جانبی پایین است. برای مقاوم سازی ساختمان بنایی در هنگام ساخت آن از کاشت میلگرد در دیوار ها و کلاف های قائم و افقی استفاده می شود و ساختمان بنایی را تا حد مناسبی مقاوم سازی می کنند.

ساختمان بنایی مسلح و غیر مسلح:

باید بیان شود که تفاوت میان ساختمان بنایی مسلح و غیر مسلح در کاشت میلگرد می باشد. اگر ساختمان یا سازه های بنایی را در حین ساخت با استفاده از میلگرد هایی در دیوار ها یا قسمتی از مسلح کنیم، اصطلاحا به آن سازه بنایی مسلح گفته می شود و اگر ساختمان بنایی را بدون میلگرد و تنها با خود مصالح بنایی بسازیم، به آن ساختمان بنایی غیر مسلح می گویند. لازم به ذکر می باشد که سازه بنایی مسلح در برابر تکان های بار های جانبی مانند زلزله از خود مقاومت بهتری نشان داده و هم چنین عملکرد مناسب تری خواهد داشت

رفتار کلی ساختمان های بنایی در برابر نیروها

رفتار ساختمان‌های بنایی به عوامل متفاوتی وابسته است. مانند نیروی چسبندگی مصالح ساختمانی که باعث پیچیدگی در بررسی رفتار سازه بنایی شده است.از آنجا که ﻣﺼﺎﻟﺢ آﺟﺮ و ﻣﻼت به‌ شدت ﺗﺮد ﻫﺴﺘﻨﺪ بنابراین زمانی که ﺗﺤﺖ تاثیر ﻧﯿﺮو ﻗﺮار می‌گیرند ﭘﺲ از رﺳﯿﺪن ﺑﻪ ﺣﺪاﮐﺜﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻮد، یک‌باره دﭼﺎر ﺷﮑﺴﺖ ﺷﺪه و ﺧﺮد می‌شوند، برخلاف ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ و ﻓﻮﻻد ﮐﻪ ﭘﺲ از رﺳﯿﺪن ﺑﻪ ﺣﺪاﮐﺜﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻮد وارد ﻣﺮﺣﻠﻪ اﻻﺳﺘﻮ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ و ﺳﭙﺲ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ ﺷﺪه و ﺗﻐﯿﯿﺮ شکل‌های قابل‌ توجهی ﺧﻮاﻫﻨﺪ داد.

درنتیجه ﺿﻌﻒ اﺳﺎﺳﯽ ساختمان‌های آﺟﺮی در ﻣﻘﺎﺑﻞ زﻟﺰﻟﻪ، ﮐﻤﺒﻮد ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﯿﺴﺖ، ﺑﻠﮑﻪ ﮐﻤﺒﻮد ﻧﺮﻣﯽ (شکل‌پذیری) اﺳﺖ ﻣﯿﺰان ﺧﺴﺎرت سازه‌های ﻧﺮم ﺗﺎ ﺣﺪودی ﺗﺎﺑﻊ ﺑﺰرﮔﯽ زﻟﺰﻟﻪ اﺳﺖ و در زلزله‌ای ﺑﺴﯿﺎر ﻣﺨﺮب ﺑﺎ ﺑﺰرﮔﯽ ﺑﯿﺶ از7 ، در ﻧﺎﺣﯿﮥ ﻣﺮﮐﺰی زﻟﺰﻟﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ آﺳﯿﺐ ﻣﺸﺎﻫﺪه می‌شود و از ﻣﺮﮐﺰ ﮐﻪ دور می‌شویم به‌تدریج از ﺷﺪت آﺳﯿﺐ ﮐﺎﺳﺘﻪ می‌شود.

روش های مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی :

روش های متفاوت و مختلفی برای مقاوم سازی ساختمان بنایی یا بهسازی آن ها وجود دارد که از آن ها می توان به صورت زیر اشاره داشت و در ادامه به تشریح هر یک از این روش ها خواهیم پرداخت:

 

  • تعمیر سطوح ساختمان های بنایی

تعمیر سطوح از شیوه های مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی است. بتن پاشی و ملات با تور سیمی از تکنیک هایی است که برای آن به کار می روند. این روش ها روی ظاهر معماری و تاریخی بنا تأثیر می گذارند و در باطن ساختمان بنایی تأثیر چندانی نخواهد داشت به همین دلیل است که از نقاط ضعف آن ها به شمار می رود.

1- ملات با تور سیمی متشکل از چند لایه از شبکه میلگرد با قطر کم و با چشمه بسیار کوچک است. ملات سیمان که مقاومت بالایی هم دارد، روی مش ریخته می شود.

2- بتن پاشی از دیگر روش های مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی است. در این روش پوشش بتن روی شبکه میلگردهای موجود پاشیده می شود. به دلیل این که دیوار و بتن اضافه شده مثل یک جسم مرکب شوند، نیاز به اتصالات برشی میانشان دارند. به منظور پر کردن سوراخ ها برای ثابت نگه داشتن اتصالات برشی هم می توان از اپوکسی یا گروت سیمانی استفاده کرد. برای ایجاد چسبندگی بین آجر و پوشش شاتکریت می توان آجر را به حالت اشباع با سطح خشک درآورد تا آب داخل شاتکریت را جذب نکند و از ایجاد ترک در بتن جلوگیری کند.

  • تزریق کردن گروت یا اپوکسی

تزریق گروت یا اپوکسی از روش های مقاوم سازی ساختمان بنایی و بسیار هم متداول است. در این شیوه، سوراخ های ایجاد شده در اثر تخریب شیمیایی و فیزیکی سطح و فعالیت های مکانیکی به وسیله گروت یا اپوکسی پر می شوند. این روش نسبت به روش تعمیر سطوح دارای این مزیت است که به ظاهر ساختمان خدشه ای وارد نمی کند.

برای این که نتیجه خوبی از این روش مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی گرفته شود به تکنیک تزریق و یکسانی مقاومت، مدول الاستیسیته و ویژگی های حرارتی گروت با مصالح بنایی وابسته است. برای ترک های کوچک رزین اپوکسی و برای ترک های بزرگ گروت سیمانی به کار می رود.

در بهسازی ساختمان ها، باید نهایت دقت را داشته باشیم که به تخریب سازه منجر نشود و علاوه بر این باید توجه کنیم که بهسازی ساختمان ها و مقاوم سازی آن ها مقرون به صرفه تر است یا تخریب سازه.گاهی اوقات سازه بنایی یا ساختمان ها آن قدر نیاز به مقاوم سازی دارند که تخریب آن ها مقرون به صرفه تر می باشد و به همین دلیل مهندس ساختمان باید تمام جزئیات را در نظر بگیرد.

 

مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی

دیگر روش های مقاوم سازی ساختمان بنایی

 

به جزء دو روشی که در قسمت قبل مقاله بیان شد، روش های دیگری برای بهسازی و مقاوم سازی ساختمان های بنایی وجود دارد . لازم به ذکر است که از دیگر روش های موجود مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی را می توان به صورت زیر شرح داد:

  • پر کردن بازشوها

پر کردن بازشوها یکی دیگر از روش های مقاوم سازی ساختمان بنایی است. در واقع در این روش اقدام به پر کردن قسمت یا تمام پنجره و درهای غیر ضروری می شود. به این ترتیب، از تمرکز تنش که در گوشه های بازشوها به وجود می آید و باعث ترک می شود جلوگیری به عمل می آید. هم چنین، موجب بالا رفتن سختی جانبی دیوارها می شود که خود این موضوع یک مزیت مناسب به حساب می آید.

نکته مورد توجه در این روش مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی این است که بخش های پر شده با بخش های موجود به صورت در هم تنیده به اجرا در آیند یا به شکلی اتصالات برشی میان آنها تعبیه شود. این کار موجب عملکرد یکپارچه دیوارهای موجود با بازشوهای پر شده می شود.

  • بزرگ کردن بازشوها

این روش مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی با حذف قسمتی از مصالح بنایی صورت می گیرد. به دلیل این که شکست برشی موجب آسیب بیشتر می شود، در برخی موارد با بالا بردن نسبت ارتفاع به طول دیوار می توان شکست برشی را به شکست خمشی بدل کرد. این شیوه برای افزایش نسبت طول به عرض پایه ها کاربرد دارد و موجب تغییر رفتار از حالت برشی به خمشی می شود. این کار شکل گسیختگی را از شکننده به شکل پذیر عوض می کند.

  • افزایش بارهای عمودی

افزایش بارهای عمودی به ساختمان های بنایی به طور معمول عمل کرد دیوار را در اثر بارهای داخل و خارج از صفحه بهینه می سازد. بارهای عمودی به در کنار هم نگه داشتن ماتریس بنایی کمک می کند و پس از ایجاد ترک موجب ایجاد نیروهای اصطکاکی می شود. مقاوم سازی در این شیوه می تواند به آسانی و با اضافه کردن وزن سازه صورت گیرد و یا با اجرای میله یا کابل های پس تنیده تنش عمودی روی اجزای دیوار اعمال شود.

  • اضافه کردن نوارهای فولادی

افزودن نوارهای فولادی از دیگر روش های مقاوم سازی ساختمان بنایی است که اضافه کردن نوارهای عمودی و قطری به سطح خارجی دیوار یا سازه بنایی مقاومت لرزه ها و شکل پذیری ساختمان ها را افزایش می دهد. اگر این نوارها به طور صحیح به دیوار مهار شوند، فولادها به شکل خرپا عمل خواهند کرد و عمل کرد و مقاوم سازی سازه بنایی را تا حد زیادی افزایش خواهد داد.

  • اضافه کردن مهاربند

اضافه کردن مهاربند از روش های مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی است که شامل اتصال اعضای مهاربند فولادی می شود که برای افزایش سختی ساختمان های بنایی کاربرد دارد. در این روش، سیستم های فولادی به شکل مستقیم به دیوار یا دیافراگم سازه افزوده می شوند اما باید به این نکته توجه کرد که آیا دیوار ها با مهاربند ها به درستی عمل خواهند کرد یا خیر.

ممکن است در برخی از سازه های بنایی نتوان از این روش به عنوان مقاوم سازی ساختمان بنایی استفاده کرد.شایان ذکر است که لحاظ کردن سختی نسبی سازه و مهاربندی فولادی عوامل مهمی در محاسبات هستند که وقتی ساختمان انحراف دارد از آن استفاده می کنند. فولادهای افزوده شده شکل پذیری ساختمان را نیز بالا می برند.

  • اضافه کردن هسته ‌های مرکزی

افزودن هسته های مرکزی از روش های مقاوم سازی ساختمان بنایی است که در آن یک هسته تثبیت شده با گروت می تواند به یک دیوار اضافه شود و رفتار دیوار را عوض کند. گروت باید بتواند پیوستگی لازم را بین عناصر تقویتی و مصالح بنایی به وجود آورد و نیروی زلزله را انتقال دهد. ویژگی های مقاومتی و مدول گروت باید با مصالح بنایی هماهنگ باشند. فولادهای افزوده شده به میزان بسیاری شکل پذیری دیوارهای برشی را می افزایند.

 

مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی

  • پوشش کامل دیوار با استفاده از الگوی X

یکی از روش های ساده مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی پوشاندن همه عناصر دیوار به وسیله یک یا چند لایه FRP است. این روش می تواند روی یک یا دو سطح دیوار بی هیچ تأثیر خارج از صحفه ای صورت گیرد. صفحات FRP که با یک پوشش اپوکسی به دیوار وصل می شوند، مواد بنایی را به هم وصل می کنند و ترک را کم کم گسترش می دهند. پوشش FRP مانع از به هدر رفتن انرژی از طریق تکان ها و لغزش ها در طی ترک های اولیه می شود.

در کل مقاوم سازی با FRP بسیار مناسب است و از آن می توان در بهسازی و مقاوم سازی انواع ساختمان ها استفاده کرد، از جمله:

بهسازی ساختمان بنایی به وسیله کلاف های افقی و قائم:

یکی از مناسب ترین و مرسوم ترین روش های بهسازی ساختمان های بنایی استفاده از کلاف ها می باشد که در یک پارچه سازی المان های سازه کمک بسیار بزرگی می کند. بهتر است که در هنگام ساخت سازه بنایی از کلاف ها بهره برد، این کلاف ها باعث می شود که حرکت دیوار ها در اثر بار های جانبی به شدت کنترل شده باشد و در قسمت های کنج استحکام سازه بنایی تا حد مناسبی حفظ شود.

از دیگر روش هایی که برای بهسازی سازه بنایی در هنگام ساخت می توان به کار برد، استفاده از میلگرد ها در دیوار های سازه است که خاصیت کششی را تا حد مناسبی تأمین خواهند کرد.بهتر است که در هنگام سازه های بنایی از پی استفاده شود و این پی ها می تواند پی های سنگی نیز باشد، ولی وجود پی باعث می شود که نیرو های وارده به سازه به زمین منتقل شود و استحکام سازه بنایی را حفظ کند.

بهتر است بدانید عوامل مؤثر در تخریب ساختمان‌ها با مصالح بنایی به موارد زیر دسته بندی می شوند:

  • استفاده از آجر های بدون کیفیت
  • استفاده از ملات سست و ضعیف
  • بی‌نظمی در پلان در جهت عمودی
  • ضعف دیوارهای باربر
  • کمبود المان‌های عمودی محدود کننده
  • وجود کنسول و بالکن نامناسب

استقرار ديوارهاي جديد

در زمان وقوع زلزله، ساختمانهاي نامتقارن در معرض اثرات پيچش واقع مي شوند. به عنوان راه حلی مطمئن، می توان با جداسازي قسمتهايي از ساختمان مرکز جرم را بر مركز سختي منطبق نمود كه در اين صورت پيچش در ساختمان اتفاق نمي افتد. همچنين با ايجاد ديوارهاي جديد (مصالح بنایی) می توان واحدهایی را به طور اختصاصی قرینه نمود.

در ضمن استقرار ديوارهاي متقاطع، قدرت باربري بيشتري براي ديوارهاي طويل ساختمانهايي نظيرخوابگاهها، مدارس و غيره فراهم مي نمايد. تنها کافی است دقت شود كه تغييرات معماري بوجود آمده باعث از بين رفتن كاربري هاي مدنظر نگردد.

مساله اصلي در اين چنين اصلاحاتي، ايجاد گيرداري بين ديوارهاي جديد و قديم مي باشد. عموماً با استفاده از كليدهاي فولادي و بتني تعبيه شده در ديوارهاي قديمي اين گيرداري تامين مي شود. در استقرار ديوارهاي جديد بايد به يك نكته توجه داشت كه ديوار جديد بايد در طول مدت بهره برداري ساختمان مستقر بوده و هيچگاه برداشته نشود. بنابراين در مقاوم سازي ساختمانهايي كه امكان تغيير كاربري دارند بايد همواره به اين نكته توجه نمود كه پس از تغييرات كاربري ديوارهاي جديد از معماري ساختمان حذف نشود.

انواع ساختمان بنایی:

لازم به ذکر می باشد که ساختمان بنایی یا سازه بنایی به سه دسته زیر تقسیم بندی می شود:

  • ساختمان بنایی محصور شده با کلاف

ساختمان های بنایی محصور شده با کلاف با استفاده از آجر، سنگ، بلوک‌های سیمانی یا ترکیبی از آنها ساخته می شوند. در این سازه ها از کلاف ‌های افقی و قائم که معمولاً از بتن مسلح هستند، استفاده می گردد. نحوه عملکر‌د ساختمان های بنایی کلافدار به گونه‌ای است که عملاً دیوارهای بنایی نقش تحمل نیروهای ثقلی و جانبی را بر عهده دارند. لازم به ذکر می باشد که کلاف ها جهت یکپارچگی و شکل پذیری دیوارها استفاده می شوند.

  • ساختمان بنایی مسلح

ساختمان های بنایی مسلح با استفاده از آجر، سنگ، بلوک های سیمانی یا ترکیبی از آن ها ساخته می شوند. هم چنین توسط میلگردهای فولادی تقویت می شوند. نحوه عملکرد ساختمان های بنایی مسلح به گونه ای است که عملاً واحدهای بنایی نقش تحمل نیرو‌های ثقلی را بر عهده دارند. لازم به ذکر است که میلگردهای فولادی نیز برای افزایش باربری جانبی ساختمان استفاده می‌شوند.

  • ساختمان بنایی غیر مسلح

ساختمان های آجری غیر مسلح تنها از آجر، سنگ‌، بلوک‌های سیمانی یا خشت ساخته می شوند که مصالح فولادی و بتنی در آن ها کاربردی ندارند. در این ساختمان ها عملاً تمام بارهای ثقلی و جانبی باید توسط مصالح غیر مسلح دیوارها تحمل شود.

به طور کلی دیوارها در این سازه ها به دو دسته تقسیم می شوند:

  • دیوارهای باربر
  • دیوارهای جداگر

مراحل اجرای ساختمان اسکلت بنایی به چه صورت است ؟

  • پیاده سازی نقشه یا گچ ریزی
  • پی کنی (گودبرداری و خاکبرداری)
  • پی سازی
  • بتن مگر
  • آرماتوربندی افقی و قائم
  • قالب بندی
  • بتن ریزی شنازهای افقی
  • کرسی چینی
  • عایق بندی
  • دیوار چینی
  • بازشوها
  • نعل درگاه
  • قالب بندی و بتن ریزی شنازهای قائم
  • اجرای شناژ بالای دیوار
  • اجرای سقف ساختمان با تیرچه و بلوک
  • بتن ریزی سقف

مقاوم سازی و بهسازی ساختمان های بنایی

انصراف از نظر
نظرات
08/12/1399 11:36 ق.ظ
ممنون بابت مطالب مفیدتون
فیلترها
Sort
display