مقاوم‌سازی ( بهسازی) چیست؟
در ابتدای باید بگوییم منظور از اصطلاح « مقاوم‌سازی » به طور قطع بالا بردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست، بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای سازه (ساختمان) در برابر نیروی زلزله است. به همین دلیل اصطلاح «بهسازی » و در حالت خاص برای نیروی زلزله، « بهسازی لرزه‌ای » اصطلاح درست‌تری است. مقاوم سازی به روشهای مختلفی برای سازه‌های فولادی، بتنی و مصالح بنایی صورت می‌گیرد.
مواردی وجود دارد که مشاور برای بهبود وضعیت ساختمان، دستور به کاهش سختی سازه داده است. بنابراین استفاده از واژه مقاوم‌سازی شاید در همه جا منطقی و درست نباشد.
زلزله کرمانشاه نیز همچون زلزله‌های گذشته، از جمله گیلان، بم و لرستان نشان داد که ساختمان‌های ساخته شده درکشور، در برابر زلزله از آسیب‌پذیری بالایی برخوردار هستند. طراحی بر اساس آیین‌نامه‌های قدیمی، که الزامات آیین‌نامه‌ای جدید زلزله رابرآورده نمی‌کنند، ضعف‌های اجرایی و نظارتی از دلایل آسیب‌پذیری این ساختمان‌ها میباشد. لذا، ارتقا عملکرد ساختمان‌های موجود برای پایداری تحت نیروهای زلزله با روشهای مقاوم‌سازی قابل اعتماد، آسان، سریع و اقتصادی، در اولویت و ضرورت است.
عمل بهسازی به شرایط زیادی بستگی دارد که اصلی‌ترین‌های آن ظرفیت و تقاضای سازه میباشد و با توجه به شرایط سازه و با نرم افزارهای مخصوص و تحت شرایط خاصی صورت می‌گیرد.
علم بهسازی را به جرات میتوان یکی از سخت‌ترین بخشهای عمران دانست و انجام آن نیاز به دانش فنی بسیار بالایی دارد و در دروه‌ی کارشناسی ارشد گرایش سازه و زلزله گاها و بسته به دانشگاه ها تدریس میشود. یک مهندسین مشاور مقاوم سازی با دانش فنی و تجربه فراوان خود در این زمینه میتواند راهنمای کارفرمایان محترم باشد.
پس هدف از بهسازی، بهسازی اسکلت اصلی ساختمان و هسته‌ی اصلی ساختمان میباشد که در برابر نیروهای زلزله مقاومت کافی و مناسب داشته باشد.
چه ساختمان‌هایی نیاز به مقاوم‌سازی دارند؟
دلایل و عوامل مختلفی وجود دارد که باعث میشود یک ساختمان نیاز به مقاوم‌سازی داشته باشد. در زیر تعدادی از این دلایل آورده شده است.
- نیاز به مقاوم‌سازی ساختمان به جهت خطاهای طراحی:
عوامل موثر در این خطا بسیار متنوع است. فراموش کردن یک بند آیین‌نامه، فرض اشتباه در مورد شرایط ساختمان و … در این دسته گنجانده میشود.
- نیاز به مقاوم‌سازی ساختمان بعلت مشکلات اجرایی و نظارتی:
علاوه بر خطاهای طراحی و محاسباتی، خطاها و اشکالاتی در اجرای ساختمان‌ها مشاهده میشود که ممکن است حین وقوع زلزله عملکرد ساختمان را دچار مشکل نماید. علاوه برآن برخی اشکالات اجرایی هستند که ممکن است در زمان بهره‌برداری ساختمان، مشکلاتی را بوجود آورند. از جمله مهمترین این اشکالات میتوان به:
- کیفیت نا‌مرغوب بتن و استفاده از میلگردهای زنگ زده
- عدم رعایت جزییات فواصل خاموت‌ها و تنگ‌ها در ستون‌ها و اتصالات و تیرها
- عدم پیوستگی مناسب بین بتن ریخته شده در فواصل زمانی مختلف
- اتصالات نامناسب اعضای فولادی
- نیاز به مقاوم‌سازی ساختمان بعلت قدیمی بودن آیین‌نامه‌ها:
پدیده پیری و فرسودگی در سازه‌های موجود از مباحث روز در صنعت ساختمان است. این معضل نه تنها هزینه‌های بالایی را به کشور تحمیل می‌نماید، بلکه اعتماد عمومی را نیز به ایمنی سازه های موجود با پرسش روبرو میکند. بسیاری از ساختمان‌های کشور با آیین‌نامه‌هایی طراحی شده‌اند که هیچ گونه ضوابط لرزه‌ای در آنها وجود نداشتند و تا قبل از نشر آیین نامه جدید ایمن محسوب و نیاز به ارتقا در مقاومت و شکل‌پذیری دارند.
- مقاوم‌سازی ساختمان بعلت کاهش کیفیت مصالح:
یکی از مواردی که باعث افزایش عمر سازهها میشود، حفظ خواص مصالح به کار رفته در سازهها است. استفاده از مصالح فولادی یا به شکل مقاطع فولادی، یا مدفون در بتن و یا مصالح بنایی در تمامی سازه‌های کشور امری اجتناب ناپذیر است. فولاد سازه‌ای معمولاً پر مصرف‌ترین فلز در ساختمان‌ها محسوب میشود. خوشبختانه این فلز غالباً در دل سازه قرار گرفته و توسط سقف و پوشش‌های دیگر از محیط خارج و توسط روکارهای داخلی از محیط داخل ساختمان، مجزا می‌گردد. در مواردی که فولاد سازه‌ای در معرض آب (خواه ناشی از نفوذ باران باشد و یا چگالش بخار آب) قرار گیرد، خوردگی رخ میدهد و ممکن است ساختار را به خطر بیاندازد.
- مقاوم‌سازی بعلت افزایش بار وارد بر ساختمان:
بسیاری از ساختمان‌ها در طول عمر خود یک افزایش باری را تجربه خواهند کرد که دلایل مختلفی دارد:
- تغییر کاربری
تغییر کاربری ساختمان، باعث تغییر در وضعیت بارگذاری سازه میشود که حتما باید توسط مهندسین و با استفاده از تحلیل‌های غیرخطی مد نظر قرار گیرد.
- بازسازی ساختمان
در بسیاری از موارد دیده میشود که مالکان برای بازسازی کف ساختمان‌هایشان، کف جدید را بر روی کف قدیمی اجرا میکنند، و یا ضخامت دیواری را کم یا دیواری را حذف میکنند، در این موارد حتما توصیه میشود که با یک مهندس مقاوم‌ساز مشورت شود.
- نصب تجهیزات جدید
در طول تجربیات مهندسی با مواردی برخورد کردیم که در هیچ منبعی در مورد آن ها مطلبی ذکر نکرده است. از جمله مشاهده ساختمان‌هایی با قدمت بالا که به جای تعویض عایق بام در آنها در طول چند دوره هر بار میزان زیادی آسفالت بر روی عایق قبلی نصب شده است تا اینکه در موقع مقاوم‌سازی با میزان زیادی اضافه بار مرده بر روی ساختمان مواجه شدیم.
مقاوم‌سازی ( بهسازی) چیست؟
در ابتدای باید بگوییم منظور از اصطلاح « مقاوم‌سازی » به طور قطع بالا بردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست، بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای سازه (ساختمان) در برابر نیروی زلزله است. به همین دلیل اصطلاح «بهسازی » و در حالت خاص برای نیروی زلزله، « بهسازی لرزه‌ای » اصطلاح درست‌تری است. مقاوم سازی به روشهای مختلفی برای سازه‌های فولادی، بتنی و مصالح بنایی صورت می‌گیرد.
مواردی وجود دارد که مشاور برای بهبود وضعیت ساختمان، دستور به کاهش سختی سازه داده است. بنابراین استفاده از واژه مقاوم‌سازی شاید در همه جا منطقی و درست نباشد.
زلزله کرمانشاه نیز همچون زلزله‌های گذشته، از جمله گیلان، بم و لرستان نشان داد که ساختمان‌های ساخته شده درکشور، در برابر زلزله از آسیب‌پذیری بالایی برخوردار هستند. طراحی بر اساس آیین‌نامه‌های قدیمی، که الزامات آیین‌نامه‌ای جدید زلزله رابرآورده نمی‌کنند، ضعف‌های اجرایی و نظارتی از دلایل آسیب‌پذیری این ساختمان‌ها میباشد. لذا، ارتقا عملکرد ساختمان‌های موجود برای پایداری تحت نیروهای زلزله با روشهای مقاوم‌سازی قابل اعتماد، آسان، سریع و اقتصادی، در اولویت و ضرورت است.
عمل بهسازی به شرایط زیادی بستگی دارد که اصلی‌ترین‌های آن ظرفیت و تقاضای سازه میباشد و با توجه به شرایط سازه و با نرم افزارهای مخصوص و تحت شرایط خاصی صورت می‌گیرد.
علم بهسازی را به جرات میتوان یکی از سخت‌ترین بخشهای عمران دانست و انجام آن نیاز به دانش فنی بسیار بالایی دارد و در دروه‌ی کارشناسی ارشد گرایش سازه و زلزله گاها و بسته به دانشگاه ها تدریس میشود. یک مهندسین مشاور مقاوم سازی با دانش فنی و تجربه فراوان خود در این زمینه میتواند راهنمای کارفرمایان محترم باشد.
پس هدف از بهسازی، بهسازی اسکلت اصلی ساختمان و هسته‌ی اصلی ساختمان میباشد که در برابر نیروهای زلزله مقاومت کافی و مناسب داشته باشد.
چه ساختمان‌هایی نیاز به مقاوم‌سازی دارند؟
دلایل و عوامل مختلفی وجود دارد که باعث میشود یک ساختمان نیاز به مقاوم‌سازی داشته باشد. در زیر تعدادی از این دلایل آورده شده است.
- نیاز به مقاوم‌سازی ساختمان به جهت خطاهای طراحی:
عوامل موثر در این خطا بسیار متنوع است. فراموش کردن یک بند آیین‌نامه، فرض اشتباه در مورد شرایط ساختمان و … در این دسته گنجانده میشود.
- نیاز به مقاوم‌سازی ساختمان بعلت مشکلات اجرایی و نظارتی:
علاوه بر خطاهای طراحی و محاسباتی، خطاها و اشکالاتی در اجرای ساختمان‌ها مشاهده میشود که ممکن است حین وقوع زلزله عملکرد ساختمان را دچار مشکل نماید. علاوه برآن برخی اشکالات اجرایی هستند که ممکن است در زمان بهره‌برداری ساختمان، مشکلاتی را بوجود آورند. از جمله مهمترین این اشکالات میتوان به:
- کیفیت نا‌مرغوب بتن و استفاده از میلگردهای زنگ زده
- عدم رعایت جزییات فواصل خاموت‌ها و تنگ‌ها در ستون‌ها و اتصالات و تیرها
- عدم پیوستگی مناسب بین بتن ریخته شده در فواصل زمانی مختلف
- اتصالات نامناسب اعضای فولادی
- نیاز به مقاوم‌سازی ساختمان بعلت قدیمی بودن آیین‌نامه‌ها:
پدیده پیری و فرسودگی در سازه‌های موجود از مباحث روز در صنعت ساختمان است. این معضل نه تنها هزینه‌های بالایی را به کشور تحمیل می‌نماید، بلکه اعتماد عمومی را نیز به ایمنی سازه های موجود با پرسش روبرو میکند. بسیاری از ساختمان‌های کشور با آیین‌نامه‌هایی طراحی شده‌اند که هیچ گونه ضوابط لرزه‌ای در آنها وجود نداشتند و تا قبل از نشر آیین نامه جدید ایمن محسوب و نیاز به ارتقا در مقاومت و شکل‌پذیری دارند.
- مقاوم‌سازی ساختمان بعلت کاهش کیفیت مصالح:
یکی از مواردی که باعث افزایش عمر سازهها میشود، حفظ خواص مصالح به کار رفته در سازهها است. استفاده از مصالح فولادی یا به شکل مقاطع فولادی، یا مدفون در بتن و یا مصالح بنایی در تمامی سازه‌های کشور امری اجتناب ناپذیر است. فولاد سازه‌ای معمولاً پر مصرف‌ترین فلز در ساختمان‌ها محسوب میشود. خوشبختانه این فلز غالباً در دل سازه قرار گرفته و توسط سقف و پوشش‌های دیگر از محیط خارج و توسط روکارهای داخلی از محیط داخل ساختمان، مجزا می‌گردد. در مواردی که فولاد سازه‌ای در معرض آب (خواه ناشی از نفوذ باران باشد و یا چگالش بخار آب) قرار گیرد، خوردگی رخ میدهد و ممکن است ساختار را به خطر بیاندازد.
- مقاوم‌سازی بعلت افزایش بار وارد بر ساختمان:
بسیاری از ساختمان‌ها در طول عمر خود یک افزایش باری را تجربه خواهند کرد که دلایل مختلفی دارد:
- تغییر کاربری
تغییر کاربری ساختمان، باعث تغییر در وضعیت بارگذاری سازه میشود که حتما باید توسط مهندسین و با استفاده از تحلیل‌های غیرخطی مد نظر قرار گیرد.
- بازسازی ساختمان
در بسیاری از موارد دیده میشود که مالکان برای بازسازی کف ساختمان‌هایشان، کف جدید را بر روی کف قدیمی اجرا میکنند، و یا ضخامت دیواری را کم یا دیواری را حذف میکنند، در این موارد حتما توصیه میشود که با یک مهندس مقاوم‌ساز مشورت شود.
- نصب تجهیزات جدید
در طول تجربیات مهندسی با مواردی برخورد کردیم که در هیچ منبعی در مورد آن ها مطلبی ذکر نکرده است. از جمله مشاهده ساختمان‌هایی با قدمت بالا که به جای تعویض عایق بام در آنها در طول چند دوره هر بار میزان زیادی آسفالت بر روی عایق قبلی نصب شده است تا اینکه در موقع مقاوم‌سازی با میزان زیادی اضافه بار مرده بر روی ساختمان مواجه شدیم.
