مقاوم سازی ساختمان به عنوان یکی از اساسی ترین نیازهای زیرساختی کشور، به ویژه در مناطقی با خطر بالای زلزله، اهمیت فوق العاده ای پیدا کرده است. همان طور که مستحضرید، موقعیت جغرافیایی ایران به گونه ای است که بخش زیادی از آن بر روی گسل های فعال و نیمه فعال قرار دارد؛ همین امر موجب شده که کشور ما در زمره ی مناطق زلزله خیز جهان قرار بگیرد. این ویژگی جغرافیایی، در طول سالیان گذشته منجر به بروز زلزله های متعدد، گاه با تلفات جانی و خسارات مالی فراوان شده است.
مقاوم سازی ساختمان پس از وقوع این زلزله ها، دیگر نه یک انتخاب، بلکه به ضرورتی غیرقابل چشم پوشی بدل شده است. با افزایش آگاهی عمومی و تخصصی درباره مخاطرات زلزله، بحث درباره نحوه ساخت و ساز ایمن، مقاوم سازی بناهای قدیمی و بهره گیری از فناوری های نوین در طراحی و اجرا، به شکل گسترده ای در میان متخصصان حوزه عمران و همچنین مسئولان ذی ربط مطرح شد. مقاوم سازی ساختمان امروزه با بهره گیری از متدها و تکنولوژی های روز، در راستای ارتقاء ایمنی، کاهش خسارات جانی و مالی، و ایجاد اطمینان خاطر برای ساکنین، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. از تقویت اجزای سازه ای گرفته تا به کارگیری مصالح جدید و بهینه، طیف متنوعی از راهکارها برای این منظور در دسترس است که هر یک با توجه به نوع سازه، قدمت ساختمان، شرایط اقلیمی و میزان آسیب پذیری آن قابل انتخاب و اجرا هستند.
در این مقاله، قصد داریم انواع روش های مقاوم سازی ساختمان را به صورت جامع و تخصصی بررسی کنیم. همچنین اطلاعاتی مفید درباره مزایا، معایب، هزینه های تقریبی و نکات اجرایی مربوط به هر یک از این روش ها در اختیار شما قرار خواهیم داد. چنانچه به دنبال ارتقاء ایمنی سازه خود یا پروژه ای در زمینه بازسازی و نوسازی هستید، مطالعه این مطلب می تواند نقطه ی شروعی دقیق و کاربردی برای تصمیم گیری آگاهانه شما باشد.
زلزله چیست؟
قبل از برسی انواع روش های مقاوم سازی ساختمان باید اطلاعاتی در مورد اینکه اصلا زلزله چیست و چه عواملی در وقوع آن تاثیر دارند داشته باشیم تا اهمیت این موضوع را بهتر درک کنیم. به طور خلاصه میتوان زلزله را به حرکت صفحات زیرین و لایه های زمین تعریف کرد.ساز وکار این حرکت ها به دو صورت افقی و جابجایی لایه ای از صفحات می باشد. در حرکت افقی این صفحات با حرکت در کنار یکدیگر و برخورد به هم باعث بروز زمین لرزه می شوند اما در حالت دوم هنگام این برخوردها لایه ای از صفحات به زیر لایه ی دیگر فرو می رود. پیش بینی صدرصد زلزله امری غیر ممکن و دور از دسترس می باشد اما با پیشرفت تکنولوژی در این ضمینه ،این امکان را به متخصصان داره است که دقایقی قبل از وقوع زمین لرزه از آن مطلع شوند.
شاید شما هم مقیاس ریشتر را برای بیان اندازه ای از وقوع زلزله شنیده باشید اما در جامعه جهانی دیگر از این کلمه استفاده نمی شود و جای خود را به مقیاس های دیگری مثل بزرگی و بزرگا داده است.
پیش لرزه و پس لرزه چیست؟
پیش لرزه را می توان مقیاسی کوچکتر از زلزله اصلی در نظر گرفت که قبل از وقوع زلزله اتفاق می افتد. پیش لرزه این هشدار را به مردم ساکن آن منطقه می دهد که خودشان را برای وقوع زلزله ای بزرگتر آماده کرده و اقدامات لازم را به عمل بیاورند. البته وقوع پیش لرزه امری صد درصد نیست و گاها زلزله می تواند بدون پیش لرزه اتفاق بیفتد.
پس از وقوع زلزله اصلی همچنان زمین انرژی های باقی مانده در خودش را به صورت پس لرزه های کوچکتر تخلیه می کند.
معتبرترین مرجع خرید یونولیت سقفی در ایران
حال که دیدگاهی کلی نسبت به زلزله و عوامل آن پیدا کرید می توانیم به برسی انواع مقاوم سازی ساختمان در مقابل زلزله بپردازیم.
مقاوم سازی چیست؟
به علت بافت فرسوده اکثر مناطق ایران ، بحث مقاوم سازی و پایدارسازی گود امری بسیار مهم و قابل برسی است. مقاوم سازی ساختمان به تقویت و افزایش مقاومت ساختمان در برابر نیروها و اثرات مخرب مانند زلزله، باد، سیلاب، حریق و عوامل دیگر اشاره دارد. هدف اصلی مقاوم سازی ساختمان، کاهش خطر صدمات ساختمانی، حفظ سلامت افراد درون ساختمان و حفظ ارزش سرمایه گذاری در برابر رخدادهای غیرمنتظره است.
مقاوم سازی ساختمان می تواند شامل انجام تغییرات سازه ای، استفاده از مصالح مقاوم تر، افزایش استحکام و مقاومت سازه ها و اجزای ساختمانی، تثبیت و اتصال سازه ها به یکدیگر و استفاده از فناوری های پیشرفته مانند مصالح هوشمند، سیستم های کنترل ارتعاش و غیره باشد.
طبق تجارب و مشاهدات به دست آمده، اکثریت ساختمان های ایران استانداردهای لازم در برابر زلزله را درا نمی باشند و از طرفی بافت روستایی کشور قدیمی و فرسوده شده است. اگر به تصاویر پس از وقوع زلزله در ایران نگاهی بیندازید به وضوح متوجه عدم ایمنی خانه ها و مقاومت پایین آن ها می شوید. دربافت های شهری وضعیت کمی بهتر است اما بازهم نمی توان از بحث مقاوم سازی آن ها چشم پوشی کرد.
چه ساختمان هایی به مقاوم سازی نیاز دارند؟
شاید برایتان این سوال به وجود بیاید که آیا محل زندگی من امنیت و مقاومت لازم را در برابر زلزله دارا می باشد یا خیر؟ برای پاسخ به این سوال، بهترین کار دریافت مشاوره با کارشناسان حوزه عمران و سازه است. اگر محل زندگی شما بر روی گسل های زمین لرزه قرار دارد و تجربه زلزله های بزرگ در آن منطقه وجود داشته است، بحث مقاوم سازی برای شما امری ضروری بشمار می رود. حتی اگر فکر می کنید خانه ای نوساز با مقاومت بالا در اختیار شماست باید بگوییم با توجه به عدم رعایت کامل و دقیق قوانین مربوط به زمین لرزه امکان آسیب پذیری سختمان شما وجود خواهد داشت. شاید مقاوم سازی امری پرهزینه باشد اما امنیت شما و اطرافیانتان را تضمین خواهد کرد.
انواع روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله
با پیشرفت روزافزون علم و تکنولوژی روش های مختلفی نسبت به بودجه و نوع ساختمان شما وجود دارد که می تواند آن را در برابر زلزله مستحکم سازد. این روش ها عبارتند از:
آشنایی با قالب لایت فرم جایگزین یونولیت در سقف
ژاکت فولادی
در این روش، یک لایه اضافی از فولاد به سازه اصلی اضافه می شود، که به آن ژاکت فولادی یا ژاکت معماری نیز گفته می شود.
فرآیند مقاوم سازی با ژاکت فولادی عمدتاً شامل مراحل زیر است:
- آماده سازی سطح سازه: سطح سازه اصلی باید پاک و خشک شود. اگر سطح دارای زغال های زنگی، آسیب ها یا خرده هایی است، آنها باید تعمیر و روکش شوند.
- نصب سیستم ژاکت: ژاکت فولادی نصب می شود. این سیستم ممکن است شامل ورق های فولادی با ضخامت ها و اندازه های مشخص یا رول های فولادی باشد. آنها به وسیله پیچ ها، مهره ها و برش ها به سازه اصلی متصل می شوند.
- تزریق مواد چسبنده: مواد چسبنده مانند رزین اپوکسی یا ملات های پایه سیلیکونی بین سطح سازه اصلی و ژاکت فولادی تزریق می شوند. این مواد باعث ایجاد اتصال قوی و انتقال نیرو بین دو لایه می شوند.
- مقاوم سازی با ژاکت: در این مرحله، ژاکت فولادی روی سازه اصلی قرار می گیرد. این لایه اضافی از فولاد به سازه اصلی استحکام و سختی بیشتری می بخشد و به عنوان پوشش محافظ بر روی سازه عمل می کند.
به عنوان مثال، در مقاوم سازی بافولاد، ژاکت هایی که به شکل نوارهای فولادی یا لوله های فولادی نصب می شوند، استفاده می شود. این ژاکت ها می توانند به صورت عمودی یا افقی روی سازه نصب شوند، به طوری که سطح آنها با سطح سازه اصلی همخوانی داشته باشد. با اعمال فشار و چسبندگی مناسب، اتصال قوی بین ژاکت و سازه ایجاد می شود و سازه تقویت می شود.
مقاوم سازی با ژاکت فولادی می تواند در سازه های بتنی، فولادی و چوبی استفاده شود. این روش به خصوص در سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد که به علت عدم توانایی سازه اصلی در جذب نیروهای کششی، نیاز به تقویت دارند. با اضافه کردن ژاکت فولادی به سازه، مقاومت به نیروهای کششی افزایش می یابد و سازه قادر به تحمل بارهای بیشتر می شود.
مهمترین مزیت مقاوم سازی با ژاکت فولادی این است که نیازی به تخریب و بازسازی کامل سازه نیست. به جای آن، با اضافه کردن ژاکت فولادی، سازه اصلی تقویت می شود و استحکام آن افزایش می یابد. این روش می تواند زمان و هزینه های ساخت و بازسازی را کاهش دهد.
با این حال، برای مقاوم سازی با ژاکت فولادی نیاز به طراحی دقیق و محاسبات دقیق است. همچنین، نیاز به تجهیزات و مواد مناسب برای نصب ژاکت و انجام فرآیند تزریق مواد چسبنده است. بنابراین، برای انجام این روش، بهتر است با مهندسان و کارشناسان مجرب در این زمینه مشورت کنید تا بهترین روش مقاوم سازی برای سازه خاص شما را تعیین کنند.
ژاکت بتنی
مقاوم سازی ساختمان با ژاکت بتنی یکی دیگر از روش های متداول مقاوم سازی ساختمان ها است. در این روش، یک لایه اضافی از بتن مسلح یا مصالح مرکب مانند FRP (الیاف کربنی یا الیاف شیشه ای) به سازه اصلی اضافه می شود، که به آن ژاکت بتنی یا ژاکت FRP نیز گفته می شود.
فرآیند مقاوم سازی با ژاکت بتنی عمدتاً شامل مراحل زیر است:
- آماده سازی سطح سازه: سطح سازه اصلی باید پاک و خشک شود. در صورت وجود خرده ها، آسیب ها یا زغال های زنگی، آنها باید تعمیر و روکش شوند.
- نصب سیستم ژاکت: ژاکت بتنی یا ژاکت FRP نصب می شود. این سیستم ها می توانند به صورت ورق های پیش ساخته با ابعاد و اندازه های مشخص یا به صورت نوارها و لوله های قابل انعطاف باشند. آنها به وسیله چسب، رزین، میخ ها و پیچ ها به سازه اصلی متصل می شوند.
- تزریق مواد چسبنده: مواد چسبنده مانند رزین اپوکسی یا ملات های پایه سیلیکونی بین سطح سازه اصلی و ژاکت بتنی یا ژاکت FRP تزریق می شوند. این مواد باعث ایجاد اتصال قوی و انتقال نیرو بین دو لایه می شوند.
- مقاوم سازی با ژاکت: در این مرحله، مصالح ژاکت بتنی یا ژاکت FRP به صورت یکپارچه روی سازه اصلی قرار می گیرند. این لایه اضافی از بتن مسلح یا مصالح مرکب به سازه اصلی استحکام و سختی بیشتری می بخشد و به عنوان پوشش محافظ بر روی سازه عمل می کند.
مزایای مقاوم سازی با ژاکت بتنی شامل افزایش استحکام و سختی سازه، کاهش خطر ترکیدگی و تغییر شکل سازه، افزایش مقاومت در برابر زلزله و تقویت سازه در برابر نیروهای جانبی است. این روش می تواند برای ساختمان های بتنی که ظرفیت باربریمحدودیت دارند ولی از لحاظ هندسی و استحکامی سالم هستند، استفاده شود. همچنین، مقاوم سازی با ژاکت بتنی معمولاً زمان و هزینه کمتری نسبت به روش های سنتی مقاوم سازی دارد.
دیوار برشی
مقاوم سازی ساختمان با استفاده از جداساز و میراگرها یک روش پیشرفته و موثر در تقویت سازه ها در برابر نیروهای زلزله می باشد. این روش بر اساس اصل جداسازی ساختمان استوار بر روی یک سیستم میراگرها کار می کند.
جداسازها در این روش، سیستمی از عناصری هستند که بین سازه و پایه یا سازه های پشتیبان قرار می گیرند. این عناصر از مواد انعطاف پذیر مانند لاستیک و لاستومر ساخته می شوند و به ساختمان اصلی متصل می شوند. هدف استفاده از جداسازها از یک سو، جذب و کاهش انرژی زلزله است و از سوی دیگر، کاهش انتقال نیروهای زلزله به سازه اصلی است.
میراگرها، عناصری هستند که برای کنترل جابجایی ساختمان در زمان وقوع زلزله طراحی شده اند. این عناصر معمولاً از فولاد ساخته شده و در سازه ها به صورت ستون ها یا بالکن ها نصب می شوند. هدف استفاده از میراگرها، کاهش تغییر شکل ساختمان و جا به جایی نیروها در زمان زلزله است.
مزایای مقاوم سازی ساختمان با جداساز و میراگرها شامل موارد زیر است:
- کاهش نیروها و تغییرات شکل: با استفاده از جداساز و میراگرها، نیروهای زلزله کاهش می یابند و انرژی زلزله توسط جداساز جذب می شود. این باعث کاهش تغییر شکل ساختمان و جابجایی نیروها در سازه می شود.
- افزایش ایمنی: با کاهش نیروهای زلزله و تغییرات شکل در سازه، ایمنی ساختمان در برابر زلزله افزایش می یابد. این روش به سازه اصلی اجازه می دهد تحمل نیروهای زلزله بیشتری را داشته باشد.
- کاهش خرابی و خطر از بین بردن: استفاده از جداساز و میراگرها منجر به کاهش خطر خرابی سازه در زمان زلزله می شود. این روش می تواند به حفظ ساختمان و جلوگیری از آسیب های جدی کمک کند.
- طول عمر سازه: مقاوم سازی ساختمان با جداساز و میراگرها می تواند به طول عمر سازه کمک کند. با کاهش نیروهای زلزله و تغییرات شکل در سازه، استحکام و پایداری ساختمان بهبود می یابد و عمر مفید سازه بطور قابل توجهی افزایش می یابد.
- انعطاف پذیری: جداسازها و میراگرها به سازه انعطاف پذیری بیشتری می بخشند. با جذب و تخلیه انرژی زلزله، این عناصر به سازه اجازه می دهند تا تغییر شکل و جابجایی نیروها را به خوبی از طریق جداسازها و میراگرها کنترل کند.
- قابلیت تعمیر و نگهداری: استفاده از جداساز و میراگرها در مقاوم سازی ساختمان، عملیات تعمیر و نگهداری را آسان تر می کند. اگر در طول زمان نیاز به تعمیر یا تعویض جداسازها و میراگرها پیش آید، این عملیات به راحتی انجام می شود و نیاز به تخریب قسمت های اصلی سازه نیست.
در هر صورت، برای مقاوم سازی ساختمان با جداساز و میراگرها، طراحی دقیق و محاسبات دقیقی لازم است تا از انتخاب و نصب صحیح این عناصر و تنظیمات مناسب برای سازه اطمینان حاصل شود. همچنین، استانداردها و مقررات مربوطه باید در نظر گرفته شوند تا مقاومت و ایمنی سازه به خوبی تضمین شود.
میخکوبی یا نیلینگ
مقاوم سازی ساختمان به ویژه در برابر زلزله، مستلزم شناخت دقیق رفتار خاک و سازه در برابر امواج لرزه ای است. همان طور که واضح و بدیهی است، هنگام وقوع زمین لرزه، انرژی حاصل از امواج لرزه ای به لایه های خاک منتقل می شود و این انتقال انرژی می تواند منجر به ایجاد تنش، جابجایی و تغییرشکل در توده های خاک گردد. این پدیده نه تنها پایداری گودبرداری ها را به خطر می اندازد، بلکه در شرایط شدید می تواند باعث رانش خاک، ناپایداری شیب ها و حتی ریزش دیواره های گود شود.
در چنین شرایطی، استفاده از روش های نوین مقاوم سازی دیواره ها اهمیت ویژه ای پیدا می کند. یکی از پرکاربردترین و موثرترین تکنیک ها در این زمینه، میخکوبی یا نیلینگ (Soil Nailing) است. این روش با استفاده از نصب میخ های فولادی درون دیواره گود و ترکیب آن با مصالح تزریقی مانند دوغاب سیمان، یک شبکه ی پایدار و مقاوم در برابر نیروهای افقی و عمودی به وجود می آورد. ساختار حاصل از این سیستم، نه تنها در برابر بارهای استاتیکی عملکرد مطلوبی دارد، بلکه به شکل قابل توجهی می تواند انرژی ناشی از زلزله را جذب و توزیع کرده و از تمرکز تنش ها جلوگیری کند.
در واقع، دیوارهای میخکوبی شده به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر امواج لرزه ای عمل می کنند که با به حداقل رساندن تغییرشکل های جانبی و کنترل رانش خاک، نقش مهمی در کاهش خطرات ناشی از زلزله ایفا می نمایند. از همین رو، نیلینگ نه تنها راهکاری موثر در پایدارسازی گودها در شرایط عادی است، بلکه عملکرد مناسبی نیز در بهبود پاسخ لرزه ای گودبرداری ها دارد و در پروژه های شهری، به خصوص در مناطق زلزله خیز مانند ایران، جایگاه ویژه ای یافته است.
بادبند
این روش در سازه های بتنی و فولادی کاربرد دارد که به دو صورت هم گرا و واگرا مورد استفاده قرار می گیرند. بادبند در سازه موجب افزایش مقاومت برشی و کاهش شکل پذیری شده که اگر استفاده از آن به درستی صورت نگیر حتی تاثیرات منفی ای هم در مقاومت سازه ایجاد خواهند.
آیا مقاوم سازی ساختمان در افزایش بهای خانه تاثیرگذار است؟
بله، بدون شک مقاوم سازی ساختمان یکی از عوامل کلیدی در افزایش ارزش یک ملک به شمار می آید. در کشور ما، ایران، هر نوع اقدامی که به بهبود ساختار، ارتقاء ایمنی، زیباسازی ظاهری یا افزایش دوام یک ساختمان منجر شود، می تواند تأثیر قابل توجهی در قیمت گذاری نهایی آن ملک داشته باشد. این موضوع هم از نگاه خریداران و هم از منظر کارشناسان رسمی حوزه مسکن اهمیت بالایی دارد. در واقع، وقتی صحبت از خرید ملک به میان می آید، یکی از اولین سوالاتی که در ذهن خریدار شکل می گیرد، مربوط به ایمنی و استحکام ساختمان است. مقاوم سازی ساختمان، چه در قالب تقویت فونداسیون و اسکلت اصلی سازه، و چه از طریق اجرای سیستم های ضد زلزله و استفاده از مصالح با کیفیت، حس اطمینان بیشتری به خریدار می دهد.
از طرف دیگر، انسان به طور طبیعی تمایل دارد در محیطی زندگی کند که آسایش، امنیت و آرامش را برای خود و خانواده اش تضمین کند. بنابراین وقتی ملکی دارای استانداردهای ایمنی بالا و عمر مفید بیشتری باشد، خریداران حاضرند بهای بیشتری برای آن پرداخت کنند. این میل به امنیت، مخصوصاً در مناطقی که خطرات طبیعی مثل زلزله یا فرسودگی ساختمان ها وجود دارد، دوچندان می شود. به بیان دیگر، مقاوم سازی نه تنها یک سرمایه گذاری بلندمدت برای حفظ جان و مال ساکنان محسوب می شود، بلکه از نظر اقتصادی نیز می تواند بازدهی بسیار خوبی داشته باشد. بسیاری از مالکان با انجام عملیات مقاوم سازی و سپس فروش ملک، موفق شده اند ارزش افزوده قابل توجهی ایجاد کنند.
مقاوم سازی ساختمان یک مزیت رقابتی در بازار مسکن است. این ویژگی می تواند تمایز قابل توجهی بین یک ملک مقاوم سازی شده و یک ساختمان قدیمی و بدون اصلاحات ایجاد کند، و در نتیجه نقش مؤثری در افزایش بهای خانه ایفا می کند.
جمع بندی
در این مقاله با خلاصه ای از تعریف زلزله، عوامل آن، تاثیر آن بر زندگی و اهمیت مقاوم سازی در مقابله با زلزله آگاه شده اید. پس می توان نتیجه گرفت که برای آرامش خاطر و سلامتی عزیزانمان هم که شده در مقاوم سازی محل زندگی خود کوشا باشیم تا خدایی نکرده افسوس از دست دادن عزیزانمان برای سال ها دامن گیر ما نباشد. نگران هزینه های این کار نباشید زیرا در آینده بر بهای خانه شما هنگام فروش تاثیر گذار خواهد بود.
