مقاوم سازی ساختمان به اقداماتی گفته می شود که موجب افزایش عمر مفید و مقاومت ساختمان های بتنی و فلزی در برابر زلزله می شود. بهبود عملکرد اجزاء ساختمان موجب بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای ساختمان‌ها می شود. یکی از بلایای طبیعی که تا به حال موجب خرابی های بسیاری شده، زمین لرزه یا همان زلزله می باشد. از سال ۱۹۰۰ تا ۲۰۱۴، منطقه خاورمیانه دچار ۲۰۰ زمین لرزه کوچک و بزرگ شده است؛ که کشته های زیادی هم بر جای گذاشته است. پس مشخص است است که زلزله در سراسر جهان می‌تواند ساختمان‌ها را تخریب کند و تلفات زیادی داشته باشد. به همین دلیل افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله امری ضروری است. روش های مختلفی برای مقاوم سازی سازه در مقابل زلزله وجود دارد. برای مثال ژاکت بتنی، الیاف اف آر پی، نبشی، دیوار برشی، جداساز پایه، میراگر های لرزه ای و مقاوم سازی پی.
در این مقاله به چند روش از جدیدترین روش ها در جهت رفع آسیب پذیری ساختمان در مقابل زمین لرزه خواهیم پرداخت.
راهکارهای مقام سازی ساختمان در برابر زلزله
نبشی
قسمتی از ساختمان که آسیب‌پذیرترین بخش می باشد، گوشه‌های آن است. درنتیجه یکی از مهمترین راهکار ها برای مقاوم سازی سازه استفاده نبشی‌هایی است که بتوانند نیروهای لرزشی را تحمل کنند. کیفیت نبشی بستگی به نحوه ساخت، برند و بسیاری موارد دیگر دارد که بدیهی است که موجب تفاوت قیمت نبشی می شود.
بطور کلی، عملکرد لرزه‌ای ساختمان نقش بسزایی در افزایش مقاومت ساختمان در مقابل زلزله دارد.
جداساز پایه
یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان، جداسازی پایه می باشد که موجب جلوگیری یا به حداقل رساندن آسیب به ساختمان‌ها در مقابل زلزله می شود. این روش، روشی موثردر کنترل پاسخ لرزه‌ای سازه‌های عمرانی است که بر این مبنا استوار است که کاهش تقاضای لرزه‌ای سازه به جای افزایش ظرفیت مقاومت در برابر زلزله کارآمدتر می باشد. این روش در کشورهایی مثل نیوزلند، هند، ژاپن، ایتالیا و ایالات متحده آمریکا استفاده می شود.
چندنمونه از دستگاه های جداسازی پایه لرزه ای که برای مقاوم سازی سازه استفاده می شوند عبارتند از:
بلبرینگ‌های الاستومری؛
بلبرینگ میرایی بالا؛
بلبرینگ لاستیکی سرب؛
بلبرینگ‌های لغزنده تخت؛
و…
میراگرهای لرزه‌ای و تاثیر آن‌ها بر مقاوم سازی
استفاده کردن از میراگر های لرزه ای از جمله روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر زمین لرزه می باشد.
یکی از ویژگی های ذاتی مواد میرایی می باشد. تاثیرات حرارتی و پدیده خستگی موجب تغییر میرایی داخلی جامدات می شود. درنتیجه برای معلوم بودن میرایی مصالح باید تاثیرات این عوامل را در مصالح به حداقل برسانیم. میراگر های لرزه ای موجب جلوگیری از منتقل شدن همه ی انرژی زلزله از زمین به سازه می شوند. برترین مزیت استفاده از این روش در مقایسه با سایر روش های مقاوم سازی سازه این است که درصد کمی از نیروی زمین لرزه به ساختمان وارد می شود یا اصلا وارد نمی شود. میراگرهای چسبنده سیال یا همان دمپرهای لرزه‌ای، دستگاه‌های هیدرولیکی هستند که زمانی که ضربه میخورند نیروی وارد شده به سازه را از طریق یک بافر باد یا حرکت حرارتی مصرف می کنند. این اقدام با کمک کاهش دامنه ارتعاشات در هنگام زمین لرزه انجام می شود.
عملکرد میراگر های لرزه ای بدین گونه است که هنگام تاپ خوردن ساختمان در یک جهت، دمپر در جهت مخالف حرکت می کند. بدین شکل باعث می شود نوسان کلی کاهش پیدا کند. این روش در ساختمان، پل و سازه های دیگر استفاده می شود.
مقاوم سازی سازه با اضافه نمودن دیوار برشی و یا بادبند
یکی دیگر از روش های افزایش مقاومت ساختمان در مقابل زلزله قرار دادن دیوار برشی بتنی یا بادبند می باشد. سختی دیوار برشی نسبت به بادبند بیشتر می باشد در نتیجه تعداد دهانه های کمتری نیاز دارد. بدین صورت باعث بوجود آمدن مشکلات کمتر در رابطه با معماری می شود. با استفاده از خاموت یا بولت در ارتفاع ستون به عنوان برشگیر، دیوار را به ستون متصل می کنیم.
مقاوم سازی شالوده و پی
افزایش ابعاد شالوده:
مراحل افزایش ابعاد شالوده به شرح زیر می باشد که موجب افزایش ظرفیت باربری فونداسیون می شود:
ابتدا اطراف فونداسیون را خالی و سطح بتن را تمیز و مضرس می کنیم. سپس نوبت به مرحله ی کاشت میلگرد های ریشه به کمک چسب سازه ای و کاشت به فاصله ۲۵ تا ۳۰ سانتی متری می رسد. در مرحله بعدی میلگرد های ریشه را با استفاده از سیم های فولادی مهار می کنیم. سپس مصالح مناسب را روی سطح شالوده به منظور اتصال مناسب بین بتن قدیم و جدید استفاده می کنیم. در آخر بتن ریزی جدید را قبل از اینکه مصالح پیوند دهنده خشک شود انجام می دهیم. که این بتن جدید دارای افزودنی های کاهنده جمع شدگی می باشد.
افزودن شناژ به فونداسیون:
در این روش مقاوم سازی ساختمان، اتصال پی ها به یکدیگر موجب می شود کلیه ی فونداسیون بارهای جانبی را تحمل کند. با قرار دادن شناژ، همه ی قسمت های ساختمان به طور یکنواخت عمل می کنند و نشست ساختمان یکپارچه می شود. بدین صورت که انرژی وارد شده به سازه از یک نقطه برداشته شده و به کل ساختمان منتقل می شود. بدین طریق از شدت نیرو کاسته می شود و از خرابی ساختمان جلوگیری می شود. شناژ بتنی در قالب دال اتصال بین پی‌های ستونی و پی زیر دیوار باربر قرارداده می‌شود. شناژهای افقی بیشتر اوقات روی کرسی چینی طبقه همکف انجام می شود. شناژ از مصالحی مثل تیرآهن، میلگرد و تیرچوبی ساخته می شود.
تقویت از زیر پی
این روش یکی از روش های مقاوم سازی سازه می باشد که در آن پی ساختمان را عمیق تر کرده و در نتیجه فونداسیون بر روی بستر خاک مقاوم تر قرار می گیرد.
این روش در شرایط زیر انجام می گیرد:
در شرایطی که ساختمان نشست کرده باشد یا دچار ترک خوردگی شده باشد. این موارد نشان دهنده ی این است که فونداسیون ساختمان در حال حاضر متحمل وزن ساختمان نمی شود. یا در شرایطی که کاربری ساختمان تغییر کرده و بار وارد بر ساختمان افزایش پیدا کند. همچنین زمانی که ساختمانی دیگر با فونداسیون عمیق تر در کنار این ساختمان ساخته شود.
کلام آخر
همه ی این روش ها در جهت به حداقل رساندن آسیب مالی و جانی و جراحات انسانی در هنگام لرزش ناگهانی زلزله می باشد. برای انتخاب و اجرای این روش ها باید ابتدا نوع اسکلت استفاده شده، مصالح به کار برده شده، و موارد دیگر را بررسی کرد.
