مقاوم سازی ساختمان به معنی ارتقای مقاومت سیستم سازه‌ای یک ساختمان موجود به منظور بهبود عملکرد لرزه‌ای آن است. در این مقاله از وب سایت شرکت هوملکس به بررسی اهمیت مقاوم سازی ساختمان، مزایای آن و همچنین به بررسی روش‌های مقاوم سازی می‌پردازیم. پس تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.
اهمیت مقاوم‌سازی ساختمان در برابر زلزله و بلایای طبیعی
مقاوم سازی ساختمان‌ها دلایل متعددی دارد. برخی از این دلایل عبارتند از:
- بالا بودن بار مرده ساختمان
- طراح نا ایمن یا وجود اشتباه در محاسبات طراحی
- ناکافی بودن تعداد میلگردها و یا خوردگی میلگردهای فولادی
- وجود ترک در بتن
- وجود نشست بیش از حد مجاز در فونداسیون
ایران کشوری زلزله خیز است که بر روی گسل‌های فعال زیادی قرار دارد. بر اساس مستندات علمی و مشاهداتی که در قرن بیستم صورت پذیرفته است، این کشور یکی از خطرپذیرترین مناطق در جهان است که زمین لرزه‌های پر قدرت در آن اتفاق می‌افتد. بر اساس آمارهای به دست آمده در دهه‌های اخیر هر 5 سال یک بار در ایران زمین لرزه‌ای رخ داده است که خسارات جانی و مالی زیادی به مردم وارد کرده است. در حال حاضر ایران در صدر کشورهایی است که وقوع زلزله در آن موجب بروز تلفات جانی بالا است. به همین دلیل ساخت سازه‌های ضد زلزله و مقاوم سازی ساختمان‌ها در ایران امری ضروری است.
برای دریافت اطلاعات بیشتر و مشاوره راجع به قیمت بلوک هبلکس می‌توانید با کارشناسان ما ارتباط بگیرید.
روش‌های مدرن مقاوم‌سازی ساختمان
برخی از روش‌های مدرن مقاوم سازی ساختمان به صورت زیر هستند.
- مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی و فولادی
- افزودن مهاربندهای فولادی و دیوارهای برشی
- مقاوم سازی به روش پس کشیدگی و پیش تنیدگی
- مقاوم سازی دیوارها با استفاده از کامپوزیت FRCM
- تزریق رزین در بتن
- ترمیم بتن ترک خورده
- ترمیم دیوارهای شکم داده
- مقاوم سازی به روش جداسازهای لرزه‌ای و میراگرها
- مقاوم سازی ساختمان با FRP
- تسطیح و ترمیم بتن کف
هزینه‌ها و مزایای مقاوم سازی ساختمان
هزینه مقاوم سازی ساختمان قدیمی به عوامل متعددی بستگی دارد که از جمله آنها می‌توان به نوع اسکلت سازه، متراژ پروژه، روش مقاوم سازی، قیمت مصالح ساختمانی و همچنین دستمزد نیروی انسانی اشاره کرد. هنگام انتخاب روش مقاوم سازی ساختمان باید بودجه خود را در نظر بگیریم. به صورت کلی بهتر است پیش از وقوع زلزله مقاوم سازی ساختمان را انجام دهیم زیرا در صورتی که ساختمان دچار تخریب و یا آسیب شود هزینه ترمیم و تعمیر آن به میزان قابل توجهی بالاتر خواهد بود و همچنین این فرایند با پیچیدگی بیشتری همراه است. پس در مجموع نتیجه می‌شود که هزینه مقاوم سازی ساختمان به صرفه تر از بازسازی آن و یا نگهداری ساختمان قدیمی است.
چگونه مقاوم‌سازی ساختمان به کاهش هزینه‌های تعمیرات در آینده کمک می‌کند؟
هنگامی که سخن از سرمایه گذاری برای مقاوم سازی ساختمان می‌شود، برخی افراد می‌گویند که با توجه به بالا بودن هزینه مصالح ساختمانی، مقاوم ساز ساختمان منطقی نیست و بهتر است در همان ساختمان‌های قدیمی زندگی کنند. اما به صورت کلی این حرف درست نیست. ساختمان‌های قدیمی با مشکلات متعددی روبرو هستند و حتی در صورت عدم وقوع زلزله و تخریب آنها نیز، مشکلات بسیاری برای این ساختمان‌ها به وجود می‌آید که رفع آنها همگی نیازمند هزینه است. در مجموع اگر این هزینه‌ها را محاسبه کنیم، نسبت به هزینه مقاوم سازی ساختمان به صرفه نیست. یکی از مزایای مقاوم سازی ساختمان این است که طول عمر سازه با این کار افزایش یافته و نیازی به تخریب سازه و ساخت مجدد آن وجود ندارد. در این صورت نیز باز هم مقاوم سازی ساختمان به صرفه تر است.
مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی راهکارهای موثر برای افزایش ایمنی
ساختمان‌های قدیمی به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- ساختمان‌های قدیمی فولادی
- ساختمان‌های قدیمی بتنی
- ساختمان‌های قدیمی بنایی
از موثر ترین راهکارها برای افزایش ایمنی ساختمان‌های قدیمی، مقاوم سازی آنها است. در این بخش به صورت مختصر به روش مقاوم سازی هر یک از انواع ساختمان‌های قدیمی می‌پردازیم.
مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی فولادی
روش‌های متعددی برای مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی فولادی وجود دارد. هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب مخصوص به خود را دارد. به صورت کلی متداول ترین روش‌های مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی فولادی عبارتند از:
- افزودن میانقاب
- استفاده از دیوارهای برشی
- ژاکت بندی
- استفاده از میراگیرها و تقویت اتصالات
انتخاب روش مناسب برای مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی فولادی به میزان آسیب و نوع آسیب وارد شده به ساختمان، بودجه، الزامات عملکردی و همچنین شرایط کلی سازه بستگی دارد.
مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی بتنی
ساختمان‌های قدیمی بتنی عموما به دلیل آسیب‌های ناشی از حوادث طبیعی، به پایان رسیدن عمر مفید سازه، وجود اشتباهات طراحی و … مقاوم سازی می‌شوند. روش‌های مختلفی برای مقاوم سازی ساخمان‌های بتنی وجود دارد که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- افزایش ابعاد اعضای سازه‌ای
- استفاده از الیاف FRP
- استفاده از سیستم‌های پیش تنیده
- استفاده از لرزه گیرها
مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی بنایی
روش‌های مقاوم سازی ساختمان‌های بنایی عبارتند از:
- مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی
- استفاده از الیاف FRP
- استفاده از دیوارهای برشی
- میکروکپسوله شدن
- تزریق اپوکسی
بهترین مواد و تکنیک‌ها برای مقاوم سازی ساختمان در مناطق زلزله‌خیز
بالاتر به روش‌های مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی اشاره شد. این روش‌ها بهترین تکنیک‌ها برای مقاوم سازی ساختمان در مناطق زلزله خیز هستند. در این قسمت به بررسی مختصر هر کدام از این روش‌ها می‌پردازیم.
مقاوم سازی ساختمان با استفاده از دیوار برشی
دیوارهای برشی که یکی از روش‌های مقاوم سازی ساختمان‌ها هستند، به کمک بادبندها یا همان مهاربندها محکم می‌شوند. به این ترتیب مقاومت این دیوارها در برابر نیروهای افقی ناشی از زلزله بالا می‌رود. مهاربندها در دو مدل افقی و عمودی و در اشکال مختلف هندسی موجود هستند که وظیفه آنها افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای افقی و جانبی است.
مقاوم سازی ساختمان با استفاده از ژاکت بتنی
استفاده از ژاکت بتنی موجب افزایش مقاومت اجزای ضعیف سازه‌ای مانند تیر، ستون، فونداسیون و … می‌شود. استفاده از این روش همچنین موجب بالا رفتن ظرفیت باربری ساختمان در برابر نیروهای جانبی و افقی مانند نیروی زلزله می‌شود. افزایش ظرفیت برشی، خمشی نیز از دیگر مزایای استفاده از ژاکت بتنی است. البته باید به این موضوع نیز توجه داشت که استفاده از این محصول علیرغم مزایای فراوانی که دارد موجب افزایش وزن سازه نیز می‌شود.
مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با روش FRP
یکی از ساده ترین و نوین ترین روش‌های مقاوم سازی سختمان‌های قدیمی، استفاده از سیستم های پلیمری تقویت شده با الیاف یا همان الیاف Fiber reinforced Polymer composites که به اختصار الیاف FRP گفته می‌شود، است. این سیستم مقاومت بالا و وزن پایینی دارد و در هز حوزه‌ای که به استحکام بالا در عین وزن پایین نیاز است مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال در صنایع عمرانی، صنعت هوافضا و صنعت خودرو سازی از این محصول استفاده می‌شود.
مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با استفاده از جداساز لرزه‌ای
استفاده از جداسازهای لرزه‌ای موجب کاهش شدت نیروهای افقی ناشی از زلزله خواهد شد. در این روش ساختمان بر روی یک سیستم جداساز لرزه‌ای بنا می‌شود و این جداساز تاثیرات اتعاشات ناشی از زلزله بر روی ساختمان را کنترل می‌کند.
مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با میراگر
میراگیر وسیله‌ای برای از بین بردن نوسانات ساختمان در هنگام زلزله است. این وسیله به ساختمان اجازه حرکت به صورت الاستیک را می‌دهد به این دلیل ساختمان قادر است ساختار خود را حفظ کند و در عین حال هیچ آسیبی به آن وارد نشود.
نقش مهندسی در مقاوم‌سازی ساختمان: اهمیت طراحی دقیق و ایمن
شاید بتوان گفت مهمترین بخش در مقاوم سازی ساختمان، طراحی دقیق و ایمن آن است. در صورتی که در هنگام طراحی یک ساختمان، ایمنی آن به صورت کامل در نظر گرفته شود و محاسبات و طرح‌ها همگی با دقت و بر اساس ضوابط و الزامات ساخت ایمن یک سازه در برابر زلزله صورت گیرند، دیگر نیازی به مقاوم سازی ساختمان پیدا نخواهد شد و یا این نیاز به حداقل می‌رسد. با در نظر گرفتن این موضوع به اهمیت نقش مهندسی در مقاوم‌سازی ساختمان و همچنین اهمیت طراحی دقیق و ایمن پی می‌بریم.
مقاوم‌سازی فونداسیون و اسکلت ساختمان: کلید افزایش استحکام
می‌توان گفت کلید افزایش استحکام یک ساختمان، مقاوم سازی فونداسیون و اسکلت آن است. به صورت کلی روش‌های مقاوم سازی فونداسیون یک ساختمان به شرح زیر است.
- افزایش ابعاد فونداسیون (جاکت کردن).
- افزودن شناژ به فونداسیون موجود.
- بهسازی فونداسیون با کابل های پیش تنیده.
- مقاوم سازی صفحه ستون.
- مقاوم سازی دال‌های فونداسیون با تزریق سیمان در ترک‌ها.
- جایگزینی جزئی دال فونداسیون زمانی که مصالح پی بیش از حد آسیب دیده باشند.
- نصب نوارهای تقویتی یا جاکت کردن بدون گسترش بستر پی.
- گسترش بستر فونداسیون در زمانی که بار روی فونداسیون افزایش می‌یابد.
- مقاوم سازی با شمع کوبیدنی .
- مقاوم سازی توسط شمع در جا ریز.
- تبدیل پی‌های ستونی به پی‌های نواری و پی‌های نواری به دال‌ها .
- مقاوم سازی با استفاده از الیاف پلیمری FRP.
- ایجاد ریز شمع در فونداسیون موجود.
- افزایش مقاومت شمع‌های موجود.
- احداث شمع‌های کششی.