با روش های مقاوم سازی ساختمان آشنا شوید

با پیشرفت تکنولوژی و به‌کارگیری مصالح باکیفیت روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان بیش از پیش مورد توجه و اهمیت سازندگان و مهندسان قرار گرفته‌اند. اصطلاح بهسازی به معنای استفاده از نوآوری‌های جدید جهت ساخت یک سیستم مستحکم و حرفه‌ای است. مقاوم‌سازی به‌عنوان فرآیند افزودن برخی عناصر جدید به سازه یکی از مباحث مهم و قابل توجه برای مهندسان عمران و معماری شناخته می‌شود. امروزه در بسیاری از کشورهای جهان ساخت و سازهای سست گذشته جای خود را به ساختمان‌های مستحکم و قدرتمند داده‌اند. وقتی از بهسازی یا مقاوم‌سازی ساختمان صحبت می‌شود درواقع قدرت اجزاء یک ساختمان در برابر بلایای طبیعی از جمله زلزله مد نظر است. در این مقاله تلاش کرده‌ایم تا شما را با تکنیک‌های مقاوم‌سازی در ساخت‌وسازها آشنا کنیم؛ پس تا پایان همراه ما بمانید.

مقاوم سازی در ساخت و ساز چیست؟

منظور از مقاوم‌سازی فرآیند افزودن مواد جدید به ساختمان با هدف بالا بردن سطح استقامت و پایداری ساختمان است. این روش را برای ساخت ساختمان‌های نوپا و حتی بازسازی ساختمان‌های قدیمی مورد استفاده قرار می‌دهند. مقاوم‌سازی مستلزم ایجاد تغییراتی در سازه موجود جهت محافظت از آن در برابر سیل و زلزله یا انواع خطرات طبیعی و انسانی است. ساخت اولیه یک ساختمان اهمیت زیادی دارد تا آنجا که بسیاری از مهندسان سازه زمان بیشتری از ساخت بنا را به این مرحله مهم اختصاص می‌دهند. با توسعه فناوری مقاوم سازی، میزان مصرف آب و انرژی در ساخت‌وسازها به کم‌ترین حد ممکن رسیده است که موفقیت بزرگی به‌حساب می‌آید.

طبقه ‌بندی تکنیک‌ های مقاوم ‌سازی

طبقه‌بندی روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان‌های RCC عمدتا در دو روش تکنیک‌های مقاوم‌سازی جهانی و تکنیک‌های مقاوم‌سازی محلی صورت می‌گیرند. در ادامه با هر کدام آشنا می‌شوید:

۱.تکنیک ‌های جهانی مقاوم سازی

• افزودن دیوار برشی
• افزودن دیوار پرکننده
• افزودن مهاربندی فولادی
• افزودن دیوار بال
• تکنیک ضخیم کردن دیوار
• تکنیک کاهش انبوه
• تکنیک جداسازی پایه
• دمپرهای جرمی

۲.تکنیک ‌های مقاوم سازی محلی

• پوشش تیرها
• روکش ستون ها
• پوشش اتصالات تیر-ستون
• تقویت پایه‌های انفرادی توسط موادی همچون گروت اپوکسی یا روان کننده بتن

پی ساختمان، اصلی ‌ترین بخش در مقاوم سازی سازه

پی، زیرساخت یا فوندانسیون ساختمان در پایین‌ترین بخش آن قرار دارد؛ درواقع فوندانسیون اصلی‌ترین بخش یک ساختمان را شکل می‌دهد. استحکام یک ساختمان بستگی زیادی به استحکام سطح زیرین آن دارد تا آنجا که در بسیاری از موارد طرح‌های بزرگ ساختمان‌سازی به‌دلیل‌عدم مقاومت سطح زیرینشان لغو می‌شوند. وظیفه پی یک ساختمان انتقال وزن مرده یا زنده سازه به خاک یا آن است که آن را شالوه هم می‌گویند و در زمان کاربرد روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان بسیار مورد توجه هستند. وقتی از پی صحبت می‌شود منظور بخش‌هایی از ساختمان و خاک آن است که انتقال بار از ساختمان به زمین را به‌عهده دارد؛ در واقع پی یا شالوده باید قادر به انتقال وزن ساختمان به زمین باشد تا حدی‌که:

• مانع نشست غیر معمول و بیش از حد ساختمان شود.
• از واژگون شدن ساختمان در اثر وارد شدن نیروهای اضافی به آن جلوگیری کند.
• نشست در تمام بخش‌های آن یک اندازه باشد و مانع هرگونه تناقض در فوندانسوین ساختمان شود.
• سنگینی بار ساختمان موجب هرگونه اختلال و شکست در بخش‌های مختلف سازه مورد نظر نشود.

فونداسیون چیست؟

متداول ‌ترین روش های مقاوم سازی ساختمان

در اغلب سازه‌های دنیا از روش‌های معمول و شناخته شده‌ای جهت مقاوم‌سازی آن‌ها استفاده می‌شود. این روش‌ها براساس تشخیص مهندسان و طبق وضعیت پی و زمین ساختمان پیاده‌سازی می‌شوند تا بتوان بهترین نتیجه را از آن گرفت و ساختمانی مستحکم و حرفه‌ای ساخت. در ادامه با برخی از روش‌های متداول و پرکاربرد جهت مقاوم‌سازی انواع ساختمان آشنا خواهید شد:

افزودن مهاربندی فولادی

مهاربندی فولادی یک روش موفق در مقاوم‌سازی محسوب می‌شود که به دهانه‌های زیادی نیاز دارد. مهاربندی فولادی از شناخته‌شده‌ترین و البته بالقوه‌ترین راه‌حل‌های فنی برای ارتقاء ایمنی لرزه‌ای ساختمان به‌شمار می‌رود که در بسیای از ساختمان‌های بلند و مطرح دنیا مانند برج‌الخلیفه به‌کار رفته است. اصولا در ساختمان‌های RCC (بتن مسلح) از این روش خیلی کم استفاده می‌شود؛ چراکه سازه‌های بتنی خود از طریق بتن تقویت شده حاوی میلگرد مهار می‌شوند. مهاربندی فولادی به‌دلیل هزینه کم‌تر و وزن بسیار پایین‌تر کاربرد زیادی در ساختمان‌سازی دارد.

کاربرد ژاکت

در میان روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان روش ژاکت بسیار محبوب است. به‌طور کلی سه نوع ژاکت وجود دارد که عبارت‌اند از ژاکت بتن مسلح، ژاکت فولادی، ژاکت کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف (FRPC). ژاکت هم روشی پرکاربرد جهت مقاوم‌سازی ساختمان است که اصولا جهت افزایش ظرفیت و توان باربری به‌دنبال تغییر در طراحی سازه یا برای بازیابی یکپارچگی طراحی سازه به‌دلیل نقص در عضوی از سازه به‌کار می‌رود. از تکنیک ژاکت در ساختمان‌های RCC و روی سطوح عمودی مانند دیوارها، ستون‌ها و ترکیب‌های مختلف مثل کناره‌ها یا پایین تیرها استفاده می‌شود. ژاکت در تعمیر ستون‌ها، پایه‌ها یا شمع‌های خرد شده کاربرد زیادی دارد و انتخاب اولیه مهندسان در این مواقع به‌شمار می‌رود. یکی از مزایای انواع ژاکت استفاده از آن‌ها زیر آب است که آن را از سایر روش‌ها متمایز می‌کند.

محافظت از بخش‌های بتنی، فولادی و الواری در برابر فروریختگی‌های اضافی و تقویت فونداسیون و ستون‌ها از مزایای کاربرد ژاکت است.

چسباندن صفحه خارجی

مقاوم‌سازی تیرهای بتن مسلح با صفحات یا نوارهای خارجی یکی از روش‌های مرسوم مقاوم‌سازی به‌شمار می‌رود که از دیرباز مورد استفاده بوده است. روش اتصال صفحه خارجی را می‌توان جهت افزایش مقاومت برشی تیرهای بتن مسلح با پیچاندن کامل یا تا حدودی صفحات فولادی در محل اتصال ستون و تیر مورد استفاده قرار داد. چسباندن صفحه خارجی عمود بر ترک‌های برشی بالقوه و با هدف ایجاد مقاومت برشی عضو تقویت شده بتنی قدرتمند صورت می‌گیرد. در این نوع تکنیک مقاوم‌سازی ساختمان برای سازه‌های RCC از مقاومت برشی اضافی استفاده می‌شود که با توجه به هندسه تیر، مقاومت بتن موجود و روش بسته‌بندی صورت خواهد گرفت.

تکنیک جداسازی پایه

هنگامی که روبنا از پی جدا می‌شود به آن جداسازی پایه می‌گویند که جالب‌ترین روش برای تکنیک کنترل ارتعاشات سازه غیر فعال در میان روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان به‌حساب می‌آید. به‌کارگیری این تکنیک موجب ایجاد بارهای لرزه‌ای و در نتیجه آسیب کم‌تر به سازه خواهد شد. اصلی‌ترین نقطه ضعف این روش برای ساختمان‌های RCC این است که نمی‌توان از آن مانند سایر سازه‌ها استفاده کرد و هزینه زیادی را به‌دنبال خواهد داشت. علاوه بر مورد ذکر شده این روش برای مقاوم‌سازی ساختمان‌های مرتفع و ساختمان‌هایی که بر خاک نرم پی‌ریزی شده‌اند منطقی و قابل پیاده‌سازی نیست.

تکنیک ضخیم کردن دیوار

دیوارهای موجود در یک ساختمان با افزودن بتن، آجر و فولاد تنظیم شده خاص به‌عنوان آرماتور ضخامت زیادی را شکل می‌دهند و در عین حال قادر به تحمل بارهای افقی و عمودی بیشتری خواهند بود. این تکنیک به‌خوبی در ساختمان‌های RCC قابل استفاده خواهند بود و مقاومت آن‌ها را چندین برابر خواهد کرد. ذکر این نکته واجب است که اگر این دیوار به خوبی با ملات پوشیده نشود احتمال زنگ زدن آرماتور وجود دارد.

پلیمر تقویت شده با الیاف

پلیمر تقویت شده با الیاف یک سیستم تقویت محور است که برای بهبود یا ارتقای ظرفیت تیرهای بتن مسلح مورد استفاده قرار می‌گیرد. می‌دانیدکه FRP (الیاف) ظرفیت بار بتن مسلح را به‌طرز چشمگیری بالا می‌برد و به‌طور معمول ظرفیت برشی عنصر بتن مسلح را توسعه می‌دهد. این روش در ساختمان‌های RCC هم مورد استفاده قرار می‌گیرد که شکل‌پذیری ستون بتن مسلح را به طرز قابل توجهی افزایش می‌دهد. این کامپوزیت باید قبل از تعمیر خشک شود؛ چراکه باید تمام رزین‌ها و مقداری فیبر رطوبت را برای استحکام بیشتر جذب کند.

افزودن دیوار برشی

این روش نیز به‌عنوان یک تکنیک مقاوم‌سازی ساختمان در ساختمان‌های RCC و ساختمان‌های بتن مسلح غیر قابل انعطاف مورد استفاده قرار می‌گیرد. عناصر مورد استفاده در این روش از بتن پیش ساخته یا بتن ریخته‌گری ساخته می‌شوند و ترجیحا در قسمت بیرونی ساختمان قرار می‌گیرند. لازم به ذکر است که این روش برای استفاده در قالب‌های داخلی ترجیح داده نمی‌شود.

تزریق اپوکسی

از دیگر روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان روش تزریق اپوکسی یا گروت سیمانی است. این روش در دال‌ها، دیوارها بتنی، پایه‌ها و ستون‌ها جهت ترمیم ترک‌های غیر متحرک استفاده می‌شود تا مقاومت سازه را چند برابر کند. این نوع تکنیک‌های مقاوم‌سازی برای ساختمان‌های RCC جهت بازگرداندن مقاومت بتن به قبل استفاده می‌شود. معمولا این روش در ساختمان‌های دچار نقص به‌کار می‌رود تا مقاومت سازه را به قبل برگرداند. اتصال کششی اپوکسی به بتن بیشتر از مقاومت کششی بتن زمینی است و اغلب در ساختمان‌های بتنی با وارد کردن تقویت‌کننده‌های اضافی صورت می‌گیرد.

توسعه تقویت ساختمان

این روش با هدف مقاوم‌سازی ساخت اجزاء منطقه تقویت شده انجام و موجب افزایش ظرفیت باربری و استحکام مقطع آن می‌شود. از روش توسعه تقویت ساختمان در ساختمان‌های RCC و در ستون و دال ساختمان به‌طور گسترده به‌کار می‌رود. اصولا از این روش جهت تقویت خمش بتن مسلح و اعضای مهم و کاربردی ساختمان استفاده می‌کنند.

سخن پایانی

مقاوم‌سازی اصلی‌ترین روش در ساختمان‌سازی است که استحکام و قدرت آن را چند برابر می‌کند و در بسیاری از موارد عمر سازه را به بالاترین حد ممکن می‌رساند. همانطورکه گفته شد روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان بسیار متنوع و خاص هستند. هر کدام از روش‌های ذکر شده در شرایطی خاص و با تاکید مهندسان و افراد اهل فن صورت می‌گیرند. کاربرد این روش‌ها در سال‌های اخیر با گسترش فناوری و ابزار متنوع ساختمان‌سازی روزبه‌روز بیشتر از قبل شده است که نشانی از اهمیت مقاوم‌سازی ساختمان است. سازه‌های ساخته شده با روش‌های مقاوم‌سازی از قابلیت استحکام در برابر انواع بلایای طبیعی و غیر طبیعی را برخوردار هستند. این گونه ساختمان‌ها عمر طولانی‌تری خواهند داشت.