بازسازی، تقویت و مقاوم سازی ساختمان های فولادی می تواند به صورت استفاده از مصالح با کیفیت و سازه های آهنی مقاوم صورت گیرد. با رشد اقتصادی کشورهای پیشرفته، روی آوردن به ساخت ساختمان های مدرن رواج یافت. مقاوم سازی ساختمان های فولادی و بتنی در برابر حوادث و بلایای طبیعی مانند سیل و زلزله، همراه با توسعه اقتصادی کشور ها همسو شد، اما در برخی از ساختمان ها، مقاوم سازی ساختمان فولادی صورت نمی‌گرفت و در صورت وقوع زلزله خسارت های زیادی به بار می آمد. به همین علت، افزایش مقاومت ساختمان ها در برابر نیروهای محیطی جزو مهم ترین پارامتر های یک ساختمان مدرن قرار گرفت.
فاکتور های تاثیر گذار در مقاوم سازی ساختمان
تکنیک بازسازی و مقاوم سازی ساختمان های فولادی و بتنی، به نتایج حاصل از ارزیابی ساختمان بستگی دارد. فاکتورهای مهم در انتخاب شیوه بازسازی یا مقاوم سازی ساختمان فولادی و بتنی عبارت اند از:
- شدت نیروی محیطی وارد شده مانند زلزله
- زمان مورد نیاز جهت مقاوم سازی
- هزینه های لازم جهت مقاوم سازی ساختمان فولادی
- نظر کارفرما
- ایجاد اختلال در بهره برداری از ساختمان
با توجه به فاکتورهای فوق، مهندس طراح پس از برآورد کردن خرابی های ناشی از وارد شدن نیروی محیطی، باید در رابطه با طرح ها و سیاست های لازم جهت مقاوم سازی ساختمان، از قبیل مصالح و سازه های مورد نیاز برنامه ریزی کند. همچنین این موضوع که ساکنین این ساختمان در حین مقاوم سازی می توانند در ساختمان بمانند یا خیر، باید مشخص شود.
انتخاب روش مقاوم سازی ساختمان
روش مقاوم سازی ساختمان باید به گونه ای انتخاب شود که عملکرد تجهیزات و سازه‌های مربوط به روش مقاوم سازی در طرح های آزمایشی تایید شده باشد.جهت بازسازی یا مقاوم سازی ساختمان های بتنی و فولادی باید از طریق یکی از روش های زیر اقدام کرد:
- ارتقاء میزان شکل پذیری سازه
- بالا بردن مقاومت جانبی ساختمان
- ترکیبی از دو روش فوق
- ایجاد تعادل در مقاومت و سختی سازه ها
جهت انتخاب یکی از شیوه های فوق برای مقاوم سازی ساختمان ها، باید مطالعات کافی صورت گرفته و از تکنیک های مناسب استفاده شود. پس از مشخص شدن روش مقاوم سازی، در انتخاب هر یک از شیوه های فوق باید دیدگاه های زیر را در نظر گرفت:
- دیدگاه سازه ای
در دیدگاه سازه ای، باید از ایجاد فرم های غیرضروری جلوگیری شود. همچنین ایجاد تعادل در ارتفاع و پلان ساختمان و بهره گیری از سیستم های سازه ای نامعین می تواند مفید باشد. - دیدگاه معماری و شهر سازی
در این دیدگاه نوع مصالح و سازه های مورد نیاز باید مشخص شود.
مقاوم سازی ساختمان های فولادی از طریق به کارگیری دیوارهای برشی
یکی از روش هایی که در طرح های آزمایشی به خوبی عمل کرده و طرفداران زیادی دارد، به کارگیری دیوارهای برشی از طریق بتن ریزی درجا است. استفاده از دیوار برشی جهت مقاوم کردن ساختمان به روش زیر انجام می شود:
- دهانه قاب موجود از طریق دیواره بتن پر می شود.
- بازشوهای دیوارها پر می‌شوند. این کار با هدف افزایش مقاومت دیوار صورت می گیرد.
- قطر دیوار برشی با استفاده از بتن مسلح افزایش می یابد.
- بدنه دیوار برشی با استفاده از ورق فلزی پوشیده می شود.
- دیوار برشی ایجاد شده بایستی از داخل سقف عبور کرده و با فونداسیون های ساختمان در ارتباط باشد.
نقاط ضعف دیوار های برشی
- یکی از بارزترین نقاط ضعف در ایجاد دیوارهای برشی، وجود تیر یا اتصالات بین دو دیوار می باشد که برای رفع این مشکل می توان به صورت زیر عمل کرد:
-
- می توان به جای استفاده از تیر یا سایر اتصالات، فضای بین دو دیوار را با مصالح مخصوص پر کرد.
- از طریق پوشش بتن آرمه اطراف تیر تقویت شود.
- تیر اتصال بین دو دیوار کاملا تعویض شود.
- ظرفیت خمشی، جهت برش دیوار اتصال بین دیوارها و جهات عمود بر دیوار پایین است.
تقویت سازه ها با هدف مقاوم سازی ساختمان فولادی
معمولا برای اتصال دیوار ها و قاب های مسلح از میلگرد استفاده می شود. در مواقع استفاده از میلگرد جهت اتصال سازه ها باید موارد زیر رعایت شود:
- برای جلوگیری از آسیب پذیری دیوار هنگام زلزله، باید میلگرد ها در تمام جهات دیوار به کار گرفته شوند.
- اطراف میلگردهای اتصال توسط شبکه ای از میلگرد با هدف جلوگیری از ریزش بتن محاصره شود.
- باید چسبندگی لازم بین بتن جدید و بتن قدیم هنگامی که به قطر دیوارها افزوده می شود، ایجاد شود.
- در صورت استفاده از هر یک از روش های اتصال، باید از دوام اتصالات و مقاومت آن ها در برابر خطرات محیطی اطمینان حاصل کرد.
از نکات دیگری که در هنگام مقاوم سازی ساختمان از طریق هر یک از روش های اتصال باید مورد توجه قرار گیرد، می توان به وجود کارگر ماهر و فنی، کیفیت مصالح مصرفی و قیمت تمام شده ی مقاوم سازی اشاره کرد.
دیگر روش های مقاوم سازی ساختمان های فولادی
- استفاده از دیواره هایی با جنس مصالح بنایی غیر مسلح جهت پر نمودن دهانه قاب بتن.
- برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی می‌توان پانل های پیش ساخته را در نمای ساختمان به کار برد.
- استفاده از بادبند فلزی و پانل فلزی.
