مقاوم سازی در علم مهندسی عمران به مفهوم بالا بردن مقاومت یک سازه ( ساختمان ) در برابر بارهای وارده است، بارهایی که به یک ساختمان وارد می شود، بارهای جانبی و بارهای ثقلی می باشند. امروزه از این اصطلاح بیشتر در مورد شتاب زلزله و نیرویی که به سازه وارد می کند، استفاده می شود. اگر می خواهید با مقوله ساختمانی که نیاز به مقاوم سازی دارد بیشتر آشنا شوید بهتر است که تا ادامه این مقاله با ما همراه باشید.
از دیدگاه علمی، مقاوم سازی واژه کاملاً درستی برای این منظور نمی باشد. به دلیل آن که منظور از اصطلاح مقاوم سازی به طور قطع برای بالا بردن مقاومت سازه در برابر شتاب زلزله نیست بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای سازه ( ساختمان ) در برابر شتاب زلزله است. در کل باید بیان شود که نمی توان ساختمانی را بنا کرد و به طور قطع درباره آن بیان داشت که ساختمان ضد زلزله است.
زمانی که می گویند ساختمان در برابر زلزله مقاوم است، منظور بر این است که سازه رفتار بسیار مطلوبی را در برابر بارهای جانبی خواهد داشت.بنابر موارد ذکر شده، اصطلاح بهسازی و در حالت خاص برای نیروی زلزله، بهسازی لرزه ای اصطلاح درست تری است. در ادامه این مطلب شما با ساختمانی که نیاز به مقاوم سازی دارد بیشتر آشنا خواهید شد.
استان تهران یکی از مناطق به شدت لرزه خیز کشورمان ایران می باشد ،برای همین منظور، سازمان پیشگیری و مدیریت بحران استان تهران به دنبال آن است که با تدوین طرح بهسازی لرزه ای نسبی ساختمان های پایتخت، به روشی ساده و به دور از محاسبات پیچیده و هم چنین مقاوم سازی سازه های بتنی را از طریق آموزش نیروهای نیمه ماهر و جوشکاران جوان عملی کند، تا سازه های استان تهران در برابر زمین لرزه رفتار مناسبی را از خود نشان دهند.
یکی از موضوعات مهم و اساسی در راهبرد کاهش خطرپذیری در برابر زلزله، مقاوم سازی ساختمان های موجود می باشد که باید با کمترین هزینه و با سرعت بالا در اجرا و هم چنین ساخت به صورت ساده انجام بگیرد تا دست کم جان شهروندان در زلزله ای متوسط به بالا حفظ شود و در حقیقت آستانه ریزش ساختمان ها ارتقاء یابد. در حال حاضر به واسطه هشدار هایی که درباره زلزله تهران داده می شود، مسأله مقاوم سازی به طور جدی در حال پیگیری است.
برای ساخت یک سازه و ساختمان معمولی باید به موارد بسیاری توجه کرد. از جمله مهم ترین این موارد می توان به پی و فونداسیون ساختمان و هم چنین جوشکاری آن ( در سازه های فلزی ) اشاره کرد در حالی که پی ساختمان از اصلی ترین موضوعات ساخت و ساز محسوب می شود .
به عنوان مثال برای ساخت پی باید به میزان دقیق و حساب شده بتن را ساخت و هم چنین میلگرد های موجود در فونداسیون را به نحو احسنت طراحی کرد تا سازه در هنگام بار گیری با مشکلات خاصی روبه رو نشود، اما متأسفانه کارگران ساختمانی غیر ماهر و آموزش ندیده به این اصول توجه نمی کنند و هم چنین در جوشکاری ساختمان باید از تکنسین های جوشکاری که دارای پروانه جوشکاری هستند استفاده کرد، اما این سهم نیز در کشور ما رعایت نمی شود، این موضوع ( ایراد در اجرای سازه ها ) سبب شده که بیشتر ساختمان ها به مقاوم سازی و بهسازی لرزه ایی نیاز داشته باشند.
از آنجا که گسل های اصلی و فرعی بسیاری در شمال، غرب، جنوب و شرق تهران وجود دارد و خاک جنوب تهران به دلیل وجود سفره های زیرزمینی بسیار در این منطقه سست است (باربری خاک مناسب نمی باشد)، بنابراین در جنوب به هنگام وقوع زلزله سطح آب های زیرزمینی بالاتر آمده و باعث آسیب رسیدن به بسیاری از ساختمان ها می شوند و یا سازه ها در زمین فرو می روند ( نشست بسیاری پیدا خواهند کرد).
چنانچه این اتفاق رخ دهد، تمام راه های ارتباطی قطع می شود، شبکه های آب، برق و گاز آسیب می بیند و به گفته برخی کارشناسان طبق بررسی ها تهران سه روز متمادی در آتش می سوزد چرا که در تهران اصول شهرسازی به صورت کاملا حرفه ایی و مناسب رعایت نشده و ساختمان ها به صورت فشرده و کنار هم ( بدون رعایت درز انقطاع ) ساخته شده است.
به همین علت در هنگام وقوع زلزله راهی برای کمک رسانی و یا دور شدن از حوادث بعد از آن وجود ندارد. در این جا است که لزوم مقاوم سازی ساختمان ها در جهت افزایش پایداری سازه های مهم در برابر زلزله اهمیت خود را نشان می دهد.
برای پاسخ به این سوال، در ابتدا ساختمان ها را به چهار دسته تقسیم می کنیم :
ساختمان های حیاتی هستند که به دلیل نوع کاربری و استفاده ای که دارند امکان انتقال تجهیزات را نداشته و از طرفی باید عملکرد خود را بعد از زلزله نیز حفظ کنند. این ساختمان ها شامل مراکز درمانی، ایستگاه های مخابراتی و تلویزیونی، مراکز امنیتی و پالایشگاه ها هستند.
ساختمان هایی تشکیل می دهند که در حال حاضر شرایط خاصی ندارند اما پس از زلزله به عنوان مراکز خدماتی و کمک رسانی مورد نیاز هستند و لازم است حتماً سرپا باشند. برخی از سوله ها، مساجد، مدارس و مراکز مدیریت بحران از این جمله محسوب می شوند.
ساختمان هایی که قبل و بعد از زلزله اهمیت خاصی ندارند ولی در صورت آسیب جدی تلفات جانی زیادی در پی خواهند داشت مانند مراکز عمومی، استادیوم، برج ها و ...
ساختمان های معمولی هستند که هیچ کدام از موارد فوق را شامل نمی شوند مانند منازل مسکونی، ساختمان های اداری و تجاری معمولی.
اهمیت و نیاز ساختمانی که نیاز به مقاوم سازی دارد از دیدگاه کلان به ترتیب از دسته اول ساختمان ها آغاز و به دسته چهارم کاهش می یابد. هم چنین مقاوم سازی دسته اول و دوم کاملاً به عهده و وظیفه دولت است، به دلیل آن که دسته اول و دوم از دسته ساختمان های پر اهمیت می باشند.
اما دسته سوم بین دولت و کارفرمایان خصوصی ( مردم ) مشترک بوده و دسته چهارم کاملاً به عهده مردم است. اما از طرفی مقاوم سازی دسته اول و دوم تقریباً تأثیری مستقیم در کاهش مستقیم تلفات زلزله ندارد و تنها مقاوم سازی دسته سوم و چهارم است که در کاهش مستقیم تلفات زلزله نقش دارند.
بدیهی است که هزینه و زمان لازم برای مقاوم سازی دسته سوم و چهارم به قدری زیاد است که عملاً این امر را غیرممکن ساخته است. چرا که برخی از ساختمان ها که قدیمی هستند و برخی دیگر نوساز که در آن اصول و مقررات مربوطه رعایت نشده است و به این ترتیب اگر بخواهیم مقاوم سازی را به آنها نیز تعمیم دهیم عملاً باید دوباره کشور را بسازیم.
بنابراین دولت موظف است که مقاوم سازی را معطوف به ساختمان هایی از جمله مراکز درمانی، مخابراتی، مدارس و مراکز مدیریت بحران کند و مقاوم سازی ساختمان ها و مراکز شخصی را بعهده خود مردم بگذارد و دولت صرفاً می تواند تسهیالت و قوانین الزم را در اختیار آن ها قرار دهد.
نکته بسیار مهم:
باید بیان شود که معمولا هزینه مقاوم سازی سازه ها معمولا از تخریب و ساخت مجدد سازه کم تر می باشد. روش هایی مانند کاشت میلگرد و الیاف frp که برای مقاوم سازی ساختمان ها به کار می روند، از جمله روش های مقرون به صرفه در امر مقاوم سازی و بهسازی سازه ها به شمار می آیند.
به هر حال مقاوم سازی در ساختمانی که نیاز به مقاوم سازی دارد در هر دو زمینه چه ساختمان های قدیمی و بافت فرسوده و چه ساختمان های نوساز مطرح است. در مورد نوسازی برای ساختمانی که نیاز به مقاوم سازی دارد به ضوابط منسجم تری برای کنترل دقیق طراحی، ساخت بر اساس نقشه های اجرایی، جوشکاری صحیح و بتن ریزی قابل اعتماد وجود دارد مخصوصاً حتی پس از محاسبات و طراحی مناسب، ضعف جوشکاری در ساختمان های فلزی و ... کم بودن مقاومت بتن در سقف و پی ساختمان های فلزی و در کل ساختمان های بتنی، معضل بزرگی است و هیچ نوع کنترلی بر آن ها وجود ندارد. تصور این که زلزله مخربی در تهران رخ دهد برای همه مشکل است اما هر چه زمان می گذرد و بررسی های بیشتری در این باره صورت می گیرد واقعیات تلخ تری روشن می شود.
مسأله مهم بعدی، قطعات الحاقی و غیر بار ساختمان مثل دیوارهای اطراف و متغیرها، دست انداز بام، بالکن و پنجره و شیشه مخصوصاً نماهای شیشه ای است که به علت عدم اتصال کافی به سازه ساختمان در اثر وقوع زلزله حتی مواقعی که اسکلت ساختمان مقاوم است، احتمال جدایی و ریزش آن ها به داخل و خارج ساختمان وجود دارد و حتی در برخی موارد آوار و شیشه بر سر افرادی که در حال خروج از ساختمان هستند فرو ریخته و باعث جراحات یا فوت آن ها شده است.
موضوع مهم بعدی، بازسازی ساختمان های فرسوده است که ظاهر شکیلی به آن می دهد و ضعف های سازه ای آن را می پوشاند و این در حقیقت خواسته یا ناخواسته نوعی تقلب در ساخت و فروش به حساب می آید. در حالی که شهرداری های مناطق به هیچ وجه نباید به ساختمان هایی که استحکام واقعی سازه ای ندارند اجازه بازسازی بدهد.
از طرفی مقاوم سازی درباره ساختمان های بسیار قدیمی که عمدتاً متشکل از دیوار باربر و بعضاً همراه با یک نیم اسکلت فلزی هستند به علت هزینه های بالا و مشکلات اجرایی، اگر محال نباشد، به غیرممکن نزدیک است. در مورد ساختمان های نیمه قدیمی و بعضاً جدیدتر که به صورت اسکلت بتنی اجرا شده به علت پوشش میلگرد در داخل بتن و عدم دسترسی آسان به آن و عدم وجود مصالحی که به راحتی به بتن متصل شود تشخیص موارد ضعف و هم چنین مقاوم سازی آن بسیار مشکل بوده و اجرای ورق و پروفیل های فلزی جوشکاری شده روی اسکلت بتنی به صورت وصله و پینه راه گشا نخواهد بود.
در ساختمان های اسکلت فلزی به علت ماهیت آن، اجرای مقاوم سازی عملی تر است، اما به علت هزینه زیاد و تخریب قسمت های زیادی از نازک کاری و سفت کاری برای دسترسی به تیرها، ستون ها و اتصالات و هم چنین چند واحدی بودن ساختمان ها و عدم حصول توافق هماهنگ میان مالکان واحدها، معمولاً از اجرای آن اجتناب می ورزند و در صورت اجرا نیز رسیدن به یک نتیجه ایده آل ممکن نیست. در این گونه موارد گزینه بهتر، تخریب و نوسازی کامل ساختمان است و وضعیت فونداسیون و مقاومت آن در برابر نیروی زلزله نیز باید بررسی شود.
در این میان یکی از روش های مقاوم سازی ساختمانی که نیاز به مقاوم سازی دارد ، ساخت خانه های متحرک ( خانه های پیش ساخته ) است که از جمله روش های پیشرفته در امر مقاوم سازی در برابر زلزله محسوب شده و از این روش در ساخت ساختمان ها، آپارتمان ها، کارخانه ها و ساختمان های مراکز تجاری استفاده می شود.
این روش بسیار کم خرج است و در مناطقی که از نظر مقاومت در برابر زلزله از سطح پایینی برخوردارند و در نواحی زلزله خیز سراسر جهان واقع شده اند بسیار مناسب و مقرون به صرفه است. به این ترتیب تمام اصول ساختمان سازی به سمت ساختمان سازی مکانیکی متحول می شود. این ساختمان ها در برابر تمامی بلایای طبیعی از قبیل سیل، آتشفشان، رانش زمین و هم چنین در برابر زلزله های خطرناک و مهیب هم مقاوم هستند.
در این طریقه مقاوم سازی که شیوه مهندسی ساختمانی هاپکن نام دارد، دیوارهای خانه از بتن درست شده و به وسیله میله های فلزی کششی عمودی کاملاً فشرده می شوند. به این ترتیب به دلیل استفاده از مواد جامد فشرده و سنگین، نیروی وارده به اجزای پایینی ساختمان بسیار افزایشی می یابد. البته باید گفت که دیوارهای هر طبقه به صورت کنترل شده به آن فشار وارد می شود و میزان فشار وارده در تمامی طبقات یکسان است. هم چنین علاوه بر یک میله عمود در هر طبقه از ۳ میله افقی هم استفاده می شود.
اگر تهران بلرزد
همان گونه که بیان شد، تصور این که زلزله مخربی در تهران رخ دهد برای همه مشکل است. اما هر چه زمان می گذرد و بررسی های بیشتری در این باره صورت می گیرد واقعیات تلخ تری روشن می شود. پس توجه به امر مقاوم سازی ساختمان ها را ضروری تر می کند. اما عمده ترین عللی که موجب بروز خسارت های سنگینی در زلزله های پیش آمده در کشور شده اند را می توان در درجه اول مسئولان و سپس مردم دانست. چرا که عمده مسؤولیت اتفاق افتادن این فجایع مسؤولین مرتبط هستند که اجازه می دهند ساختمان ها بدون رعایت ضوابط مهندسی و رعایت آیین نامه ساخته شوند و در نتیجه مقاومت لازم در برابر زلزله های ویرانگر را نداشته باشند.
در کشور ما شرکت های مقاوم سازی به تازگی پا به عرصه وجود گذارده و با گردآوری مهندسین و تکنسین های مجرب نسبت به طراحی و اجراء عملیات مقاوم سازی در کشور اقدام نموده اند.
تمامی حقوق متعلق به آرین تیس می باشد.
طراحی سایت و خدمات سئو توسط تیم سئوهاما - میزبانی وب توسط سرورهاما