انواع روش های مقاوم سازی ساختمان + معرفی 9 روش

پیش از اقدام به هر ساخت و سازی، لازم است نکاتی جهت افزایش امنیت و مقاومت سازه در نظر گرفته شود. امروزه از انواع روش های مقاوم سازی ساختمان توسط مهندسین عمران استفاده می‌گردد که بسته به نوع سازه، بهترین روش اعمال می‌شود. برای اطلاع از آن‌که بدانید روش های مقاوم سازی ساختمان و افزایش استحکام آن چیست و چگونه اجرا می‌شود و یا حتی لزوم اجرای آن به چه علت می‌باشد، تا انتهای مطلب با ما همراه شوید.

چرا ساختمان ها نیاز به مقاوم سازی دارند؟

در وهله اول، هنگامی که یک ساختمان، توسط متخصصان و مهندسین ساخته می‌شود، به کمک استفاده از مقاطع و مصالح مختلف، حداقل مقاوم سازی بر روی آن اعمال می‌گردد. چراکه در غیر این صورت سازه با کوچک‌ترین فشار، دچار آسیب می‌شود و امنیت ساکنان آن را به خطر می‌اندازد.

بدیهی است که هر قدر ارتفاع ساختمان بیش‌تر باشد یا در تعریف بهتر، طبقات بیش‌تری را شامل شود، نیاز به مقاوم سازی نیز، افزایش خواهد یافت. گذشته از عوامل درونی، وجود عوامل خارجی نیز منجر به آن می‌شود که ساختمان، نیاز به افزایش استحکام پیدا نماید.

این عوامل شامل مواردی همچون نیروی باد، سیل، زلزله و دیگر بلایای طبیعی می‌شوند. قابل توجه است که در کشورهای زلزله‌خیز همچون ایران، بکارگیری روش‌های افزایش مقاومت سازه، اهمیت دو چندان پیدا می‌کند.

مقاوم سازی ساختمان قدیمی

امروزه روش های مقاوم سازی ساختمان ها در انواع مختلفی وجود دارد که در ادامه به شرح آن‌ها خواهیم پرداخت. اما باید این نکته را در نظر داشت که روش‌های فوق برای مقاوم سازی خانه‌های در حال ساخت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این در حالی است که روش های مقاوم سازی ساختمان های فرسوده یا ساختمان‌هایی که بر اساس آیین ‌نامه‌‌های قدیمی طراحی و ساخته شده‌‌اند و در برابر زلزله و بلایای طبیعی دارای نقاط ضعف هستند، تشخیص نقاط ضعف و رفع آن‌ها است؛ چراکه بازسازی از صفر، مقرون به صرفه نخواهد بود.

در بعضی موارد ساختمان‌‌های خسارت ‌دیده از زلزله را می‌توان تعمیر و مستحکم نمود و مورد بهره‌ برداری مجدد قرار داد. گاه به دلایلی لازم است تا ساختمانی مطابق با نیازها توسعه یابد. در این حالت لازم است تا اعضا موجود جهت تحمل بارهای اضافه شده تقویت گردند.

در چنین حالتی وضعیت ساختمان تغییر می‌کند و در نتیجه خصوصیات دینامیکی آن نیز عوض می‌‌شود و کنترل پاسخ لرزه‌‌ای سازه در وضعیت جدید الزامی است برای آن‌که چنان‌چه نقاط ضعف جدیدی مشاهده شد، برای آن اقدام شود.

انواع روش های مقاوم سازی ساختمان کدام است؟

انواع روش های مقاوم سازی ساختمان و سازه های بتنی و فولادی به شرح زیر است:

• روش وال پست

روش وال پست از اولین روش های مقاوم سازی ساختمان است. وال پست در حقیقت پروفیل‌های با نمره پایین و به شکل کلاف است که در طول‌های مشخص برای یک‌پارچه عمل کردن دیوار میان قاب‌ها و در عمق دیوار قرار می‌گیرند. در واقع وال پست به هنگام زلزله و باد، نیروهای وارد شده به دیوار را به فریم منتقل می‌کند. همین امر سبب افزایش مقاومت دیوار می‌شود.  لازم به ذکر است که وال پست معمولا با نبشی ساخته می‌شود و مانند ساپورتی عمودی یا افقی در دیوار عمل می‌کند.

• روش مهاربند یا باد بند

یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان استفاده از مهاربند یا بادبند است که مجموعه‌ای از چند عضو می‌باشد و در سازه‌های فلزی برای انتقال نیروی زلزله به پی ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین جنبه‌های طراحی سازه‌های فولادی برای نیروهای جانبی، در جهت افزایش استحکام ساختمان، استفاده از بادبند است.

هر ساختمان صرف نظر از اندازه و ابعاد، لازم است قادر به مقاومت در برابر بارهای جانبی پیش بینی شده زلزله و باد برای جلوگیری از فروپاشی کلی سازه باشد. هنگامی‌که از انواع بادبند در ساخت و ساز استفاده می‌شود، نه تنها مراحل اجرایی آسان شده، بلکه هزینه‌های ساخت نیز کاهش پیدا می‌کند. در ساختمان‌هایی که سیستم قاب بندی آن‌ها فولادی یا بتن مسلح است، می‌توان از روش مهاربندی استفاده نمود.

• دیوار برشی

دیوار برشی یکی از پرکاربردترین انواع روش های مقاوم سازی ساختمان‌های مرتفع در برابر زلزله است. برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی، دیوارهای برشی باید توسط بادبندها محکم شوند. این دیوارها معمولا توسط دستگاهی سوراخ می‌شوند و از طریق منافذ ایجاد شده در داخل آن، به تیرها یا دال‌های موجود در فونداسیون متصل می‌گردند.

دهانه‌های سوراخ شده، دیوار برشی جفت نامیده می‌شوند؛ چراکه مانند یک دیوار به هم پیوسته عمل می‌کنند. دیوار برشی از ساختمان در برابر نیروهای جانبی پشتیبانی کرده و به عنوان یک مهاربند عمل می‌کند. در نتیجه دیوار برشی خسارات ناشی از زلزله را به شدت کاهش می‌دهد.

استفاده از دیوارهای برشی با مزایای بسیاری همراه است که این موارد به شرح زیر هستند:

• سیستم دیوار برشی فولادی در برابر دیوار برشی بتنی، وزن کم‌تری دارد در نتیجه سبب کاهش بارهای وارده به ستون ها و فونداسیون می‌شوند.
• دیوارهای برشی فولادی سیستم‌های باربر جانبی، کارآمد و مقرون به صرفه هستند.
• درصورتی که در نصب دیوارهای برشی فولادی از جوش کارگاهی و پیچ‌های پای کار استفاده گردد، فرآیند نصب سریع‌تر و هزینه‌های ساخت و ساز نیز کم‌تر خواهد شد.
• سیستم دیوار برشی فولادی در مقایسه با سیستم‌های باربر جانبی دیگر، دارای سختی اولیه بالا است.

• ژاکت بتنی

ژاکت بتنی از دیگر روش های مقاوم سازی ساختمان است. استفاده از ژاکت بتنی برای بالا بردن مقاومت اجزای ضعیف سازه بتنی مانند تیر، ستون، فونداسیون و غیره می‌باشد. بهره بردن از این روش منجر به افزایش ظرفیت باربری ساختمان در برابر نیروهای جانبی و افقی مانند زلزله خواهد شد.

از دیگر مزایا‌ی ژاکت بتنی که با محصور کردن بتن به آن دست می‌یابیم، می‌توان به بالا رفتن ظرفیت برشی، خمشی و همچنین سختی اتصالات قاب اشاره نمود. البته این روش در کنار مزایای ذکر شده، در مواردی منجر به افزایش وزن سازه نیز می‌گردد.

• میراگرا

از دیگر روش های مقاوم سازی ساختمان استفاده از میراگراها می‌باشد. میراگرا‌های لرزه‌ای برای از بین بردن نوسانات ساختمان در هنگام زلزله استفاده می‌شوند. انواع مختلفی از دمپرها برای ساختمان‌ها وجود دارند و میرایی اصطکاکی یکی از کارآمدترین روش‌ها برای اتلاف انرژی حاصل از زمین لرزه به حساب می‌آید.

دمپر اصطکاکی اتلاف انرژی جنبشی وارده را از طریق اصطکاک امکان‌ پذیر می‌سازد. میراگرا نیز به ساختمان اجازه می‌‌دهد که به صورت الاستیک حرکت داشته باشد. به همین علت سازه قادر است بدون هیچ آسیبی در برابر زلزله، ساختار خود را حفظ کند.

• جداسازهای لرزه‎‌ای

جداساز‌های لرزه‌ای نیز جز روش‌های جدید به حساب می‌آیند. هدف کلی از بکار بردن این جداساز‌ها، کنترل تاثیر ارتعاشات ناشی از زلزله بر روی ساختمان است. این روش علاوه بر کاهش احتمال آسیب‌های وارده بر خود سازه، آسیب‌های ثانویه که ممکن است به تجهیزات داخل ساختمان مانند رایانه‌ها، ابزارها، تجهیزات پزشکی و سیستم‌های ارتباطی برسد را نیز به حداقل میزان می‌رساند.

در این روش، ساختمان روی یک سیستم جداساز لرزه‌ای بنا می‌شود. بدین ترتیب منجر به کاهش شدت نیرو‌های افقی ناشی از زلزله می‌گردد. لازم به ذکر است که جداساز‌ها نیز خود دارای انواع مختلفی هستند که بسته به نیاز از آن‌ها استفاده می‌شود.

• روش FRP

سیستم‌های پلیمری تقویت‌ شده با الیاف (FRP) یکی از ساده‌ترین روش های مقاوم سازی ساختمان است که دارای مقاومت بالا و ‌وزن پایین می‌باشد. از سال‌های گذشته تا اکنون از FRP در صنایع عمرانی، هوافضا، خودروسازی و برای کاربردهایی که نیاز به استحکام بالا و در عین حال وزن کم باشد، استفاده می‌گردد.

اخیرا، ویژگی‌های عملکردی FRP در صنعت ساخت‌و‌ساز و مقاوم سازی ساختمان‌ها، به ویژه در سازه‌های بتنی کهنه و دارای آسیب‌‌های بیش از حد، محبوب شده است و باعث شده این روش به عنوان یکی از بهترین روش‌‌های مقاوم سازی ساختمان مخصوصا در تقویت ستون‌ها و تیرها، مقاوم سازی دال‌ها و اتصالات، دیوارهای برشی بتنی، دیوارهای آجری و غیره در نظر گرفته شود.

• میانقاب

یکی دیگر از روش های مقاوم سازی ساختمان که بسیار آسان می‌باشد، استفاده از میانقاب است. میانقاب در واقع به قاب‌هایی از سازه گفته می‌شود که به واسطه مصالحی مانند آجر پر می‌شوند و در نهایت دیوارهایی را تشکیل می‌دهند که وزن زیادی از ساختمان را متحمل می‌شوند.

امروزه استفاده از میانقاب‌ها در ساختمان‌ها باعث شده است استقامت سازه در برابر نیروهای جانبی افزایش پیدا کند. مقاوم سازی ساختمان با استفاده از میانقاب به دلایلی همچون هزینه پایین‌تر و اجرای سریع و در عین حال استفاده از تکنولوژی ساده نسبت به روش‌های دیگر مقاوم سازی، ارجحیت دارد و رواج بسیاری یافته است.

• شاتکریت

از دیگر روش های مقاوم سازی ساختمان شاتریکت است. بهتر است دیوارهای ساختمان‌ها که در معرض اثرات ناشی از لرزش یا زمین لرزه هستند، به واسطه شاتکریت مقاوم سازی شوند. در این روش برای مقام سازی ساختمان لازم است که حتما از ادوات مخصوص این کار استفاده گردد که در نوع خود می‌تواند هزینه‌های جانبی زیادی را به بار آورد.

از این رو برای پیاده سازی این روش نیاز است علاوه بر تجهیزات شاتکریت، از یک شبکه میلگرد به منظور نصب بر روی سطح استفاده گردد تا به این ترتیب لایه‌ای متراکم، مقاوم و باربر بر روی دیوار ایجاد شود. از روش مقاوم سازی ساختمان با شاتکریت در مواردی که سازه دارای ساختاری پیچیده است و یا قالب بندی آن دچار مشکل یا هزینه‌بر باشد، به ویژه در بهسازی ساختمان‌ها و پل‌ها بکار گرفته می‌شود.

هزینه مقاوم سازی ساختمان

روش های مقاوم سازی ساختمان نیز مانند هر اقدام دیگری در زمینه ساخت ‌و ساز، هزینه‌های مخصوص به خود را دارا است. به‌ طور کلی اگر قصد داشته باشید که به ‌صورت اصولی از خدمات مقاوم سازی ساختمان بهره ببرید، باید در زمینه‌های گوناگون به پرداخت هزینه و دستمزد بپردازید. عوامل اثرگذار بر هزینه‌های مقاوم سازی به شرح زیر می‌باشد:

• هزینه طرح مقاوم سازی
• هزینه مصالح مقاوم سازی
• هزینه اجرای مقاوم سازی
• هزینه تست‌ های تخصصی مقاوم سازی

جمع بندی

ساختمان‌ها همواره در معرض مشکلاتی همچون سیل، زلزله، نیروی باد و غیره قرار دارند. به همین علت لازم است در برابر موارد ذکر شده، مقاومت کافی پیدا کنند. روش های مقاوم سازی ساختمان شامل مواردی همچون وال پست، میانقاب، ژاکت بتنی، دیوار برشی و غیره می‌باشد.

منبع(Resource): Structural strengthening techniques for existing building and structures

سوالات متداول