از آن جا که ساختمان های بتنی به جز تولید میلگردهای آن که در کارخانه ذوب آهن ساخته می شوند، توسط نیروی انسانی ساخته شده، ممکن است دارای کیفیت پایین، خطا و عدم ساخت بتن مناسب باشد. از این رو به کارگیری روش های مقاوم سازی ساختمان بتنی بسیار حائز اهمیت است.در ابتدا می بایست متوجه شویم که کدام بخش ها از سازه نیاز به مقاوم سازی دارد و همچنین نوع ضعف در سازه مشخص گردد تا راه کاری مناسب و هدفمند را جهت تقویت ساختمان در پیش گرفت.
در این جا روش های متعددی را برای مقاوم سازی و تقویت ساختمان بتنی معرفی خواهیم کرد تا با توجه به ضعفی که در ساختمان وجود دارد بهترین روش را انتخاب و در صدد تقویت آن برآمد. اما قبل از معرفی روش ها به دلایل مقاوم سازی ساختمان بتنی می پردازیم.
دلایل مقاوم سازی و تقویت ساختمان بتنی
عموما سازه های بتنی به دلیل محاسبات و طراحی دقیق، از جمله سازه های بسیار خوبی هستند اما گاهی بر اثر کیفیت نامطلوب بتن، بتن ریزی نامناسب، استفاده از مصالح با کیفیت پایین، آرماتورگذاری نامناسب، خطاهایی که ممکن است در طراحی، محاسبات و یا اجرا صورت گیرد، تاثیرات مخرب ناشی از شرایط آب و هوایی و عوامل دیگر شاهد ضعف در ساختمان های بتنی هستیم.بدین ترتیب برای بررسی مشکل و اجرای هر یک از روش های مقاوم سازی اتصالات بتنی در ابتدا می بایست گونه های مختلف ضعف های ساختمانی را شناسایی کنیم.
انواع ضعف های سازه های بتنی
• مشاهده ترک هایی در هسته بتن
• ورقه ورقه شدن هسته مرکزی بتن که ناشی از زمین لرزه به وجود می آید.
• جدا شدن پوشش بتن
• ایجاد کمانش در آرماتورهای طولی در سازه
• انواع شکست های برشی بتنی
• جدا شدن انواع تنگ ها و خاموت ها از محل اتصال خود
• خارج شدن میلگردها از محل اتصال خود
• مشاهده ترک های برشی در محل اتصالات سازه
• گسیختگی دال ها
• مشاهده ترک های مورب در دیوار برشی
• و غیره
انواع روش های مقاوم سازی و تقویت ساختمان بتنی
• استفاده از ورق های پوششی با الیاف FRP
• استفاده از انواع بادبندهای فولادی
• استفاده از دیوارهای برشی در مقاوم سازی و تقویت ساختمان بتنی
• مقاوم سازی با ژاکت بتنی و یا فولادی
• استفاده از میان قاب ها
• اضافه کردن قاب های خمشی
استفاده از ورق های پوششی با الیاف FRP
امروزه روش مقاوم سازی با استفاده از ورق های کامپوزیت FRP یکی از بهترین روش ها جهت تقویت ساختمان های بتنی است. این روش ممکن است نسبت به سایر روش های مقاوم سازی دارای هزینه بیشتری باشد، اما مزایای بسیاری دارد که به صورت کلی می توان گفت موثرترین و به صرفه ترین روش مقاوم سازی ساختمان بتنی است. مقاومت بالا در برابر خوردگی، راحتی در اجرا، نصب و نگهداری از ویزگی های بارز این روش است.
مزایای استفاده از ورقه های FRP
• سرعت بالا در اجرا و در نهایت صرفه جویی در زمان
• نیاز به تخریب کم سازه ها
• نیاز به بازسازی کمتر قسمت هایی از سازه که نیاز به مقاوم سازی دارد.
• عدم خوردگی در مجاورت میلگردها و سایر مصالح ساختمانی
• روشی نوین و پیشرفته است.
• و غیره
استفاده از انواع بادبندها
اضافه کردن بادبندهای بتنی و فولادی یکی دیگر از راه حل ها برای افزایش مقاومت ساختمان های بتنی است. ممکن است اضافه کردن بادبندهای بتنی برای ساختمان های ضعیف به دلیل افزایش باربری افقی سازه مناسب نباشد. همچنین تیرهایی که بار مصالح را حمل کرده و نگه می دارند نیز ممکن است نیاز به تقویت داشته باشند.اما اخیرا تقویت ساختمان های بتنی با بادبندهای فولادی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. روش هایی که تا کنون برای اجرای بادبند فلزی به کار گرفته شده است عبارتند: از استفاده از قاب فلزی مخصوص برای نصب بادبند به پانل، جوش مستقیم بادبند به قاب بتن مسلح، استفاده از ملات، بتن و یا میلگرد که در بدنه قاب نصب می شود. وجود خواص شکل پذیری، امکان نصب پنجره در دهانه بادبند، کنترل بهتر در ساخت از جمله مزایای استفاده از این روش مقاوم سازی است.
استفاده از دیوارهای برشی در مقاوم سازی و تقویت ساختمان بتنی
دو نوع دیوار برشی از جنس بتن و فولاد وجود دارد. شاید اولین چیزی که به ذهن مهندسین سازه جهت مقاوم سازی سازه برسد اضافه کردن دیوار برشی فولادی در ساختمان باشد. اما ممکن است ساختمان به گونه ای باشد که امکان اضافه کردن این دیوار وجود نداشته باشد و یا افزودن این دیوار باعث تغییر در فضاسازی ساختمان گردد.
اما به هر حال در شرایط مناسب استفاده از دیوار برشی؛ وظیفه اصلی این دیوار مقاومت در برابر برش افقی طبقات و لنگر انداختن است. این دیوار شامل یک ورق فولادی، دو عدد ستون و تعدادی تیر افقی است که با در کنار هم بودن این عوامل، نقش یک تیر عمودی مقاوم را ایفا می کند.
برخی از مزایای روش استفاده از دیوار برشی فولادی عبارتند از:
• دارای شکل پذیری و ظرفیت استهلاک بالا می باشد.
• دارای سختی بالایی بوده که باعث کاهش تغییر مکان های جانبی نسبی می شود.
• نسبت به دیوار برشی بتنی بسیار سبک بوده به طوری که باعث کاهش بارهای وارد شده به ستون ها می شود.
• و غیره
مقاوم سازی با ژاکت بتنی و یا فولادی
یکی از بهترین ایده ها در جهت مقاوم سازی و تقویت ساختمان بتنی استفاده از تکنیک های مقاوم سازی با ژاکت بتنی و ژاکت فولادی است. این پوشش ها توسط چسب هایی با مقاومت بالا به منظور افزایش مقاومت نصب می گردند. در تکنیک ژاکت بتنی ممکن است به مشکل تخلیه ساختمان و خرابی های بسیار بربخورید اما در تکنیک ژاکت فولادی این مشکل به وجود نخواهد آمد.
استفاده از میان قاب ها
اضافه کردن میان قاب های صفحه ای بتن مسلح و یا دیوارهای آجری باعث افزایش مقاومت سازه می گردد. این روش یکی از روش های رایج در تقویت سازه های بتنی است. مورد مهمی که می بایست در اجرای این روش رعایت کرد این است که آیا قاب بتنی موجود در ساختمان قسمتی از سیستم مرکب هست یا خیر. در صورت عدم کفایت استقامت ستون ها می توان یک دیوار برشی را به صورت کامل و مجزا از قاب بتنی احداث کرد.
اضافه کردن قاب های خمشی
قاب های خمشی دارای خواص شکل پذیری و اتلاف انرژی زیاد هستند. این میزان شکل پذیری ممکن است به ناپایداری کل سازه بتنی منجر شود. اما در صورت شرایط مناسب برای استفاده از این روش، قاب های خمشی می توانند از خرابی سازه جلوگیری کنند.
جمع بندی
در این مقاله به معرفی چند روش مقاوم سازی و تقویت ساختمان بتنی اشاره شده است. هر یک از این روش ها دارای مزایا و معایبی هستند که می بایست با توجه به نوع سازه، شرایط ساخت، مصالح به کار گرفته شده، نوع ضعف سازه و موارد دیگر بهترین روش مقاوم سازی انتخاب و اجرا گردد.