ساخت و ساز بناهای آجری به طور گسترده ای توسعه یافته است، و به کارگیری مصالح آجری برای ساخت مسکن بیش از 30 درصد جمعیت جهان، بر کسی پوشیده نیست.
با وجود اینکه ساختمان های آجری بر اساس عمر طولانی خود بسیار بادوام و زیبا هستند، اما با این حال تجربه های حاصل از زلزله ها، انواع شکست و تخریب، مانند ترک خوردگی های شدید، تخریب جزیی دیوارها، آسیب اتصالات و گوشه ها و جدا شدن دیوارها از هم بوده است. در واقع ساختمان های آجری معمولا در برابر زلزله دارای ضعف هایی می باشند. لذا با در نظر گرفتن اینکه سازه های آجری پایداری لازم در برابر زلزله را ندارند، برای ساخت و ساز بهتر و جلوگیری از تخریب در مقابل زلزله، می بایست تقویت شوند. در این مقاله روش بررسی آسیب پذیری لرزه ای بناهای آجری و روش های اجرایی به منظور رفع انواع ضعف های آن ها مورد بررسی قرار می گیرد.

استحکام و مقاوم سازی سازه های آجری، باید در برنامه ریزی و سیاست گذاری های کلان مسئولان اجرایی، از اولویتی ویژه برخوردار باشد.

برای مقاوم سازی بناهای آجری روش های متعددی وجود دارد؛ روش های مقاوم سازی ذکر شده در زیر، در واقع متداول ترین روش های مقاوم سازی محسوب می شوند. برخی از روش های متداول در مقاوم سازی بناهای آجری عبارتند از: مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها با استفاده از FRP، مقاوم سازی سازه ها و ساختمان ها با استفاده از ژاکت فولادی، مقاوم سازی سازه ها و ساختمان ها با استفاده از ژاکت بتنی، مقاوم سازی سازه ها با استفاده از میراگرها و جداساز لرزه ای، مقاوم سازی ساختمان ها با استفاده از اضافه کردن باد بند، مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان های آجری با استفاده از روش های ترکیبی.

بهبود عملکرد سازه های آجری
مقاوم سازی و بهبود عملکرد سازه های آجری، معمولا با افزایش مقاومت و یا شکل پذیری دیوارها و انسجام بخشی از کل ساختمان صورت می گیرد. وزن زیاد، ضعف مقاومتی ملات ها، کمبود نسبی دیوارهای بنایی (تراکم کم) و وجود بازشوهاي بزرگ و نامنظم، باعث ضعف مقاومتی سازه های اجری شده، و ساختمان با وجود انسجام کافی، ممکن است قابلیت عملکردی مورد نظر را نداشته باشد.
برخی از ساختمان هایی که به هر دلیلی عکس العملشان در مقابل زلزله های احتمالی نامناسب، آسیب پذیر و بد اجرا شده باشد یا درجاتی از آسیب پذیری در بخش سازه و پی داشته باشد، باید نسبت به مقاوم ساختن آن ها، اقدامات لازم انجام شود. در گام اول می بایست رفتار ساختمان ها و سازه های آجری ارزیابی شود و تشخیص داده شود که کدام بخش از آن ها در مقابل زلزله حساس بوده و نامناسب عمل می کند.

مهندسان و متخصصان حاذق در حوزه ی ساخت و ساز بناهای آجری، در زمینه مقاوم سازی ساختمان های بنایی مطالعات بی شماری انجام داده اند و راهکارهای زیر را برای حفظ مقاومت ساختمان های اجری ارائه داده اند:

• مقاوم سازی با استفاده از کامپوزیت های FRP
  
  
• مهار دیوارهای سازه ای، غیر سازه ای و نما
  
  
• مقاوم سازی و تقویت بازشوهای بزرگ
  
  
• مهار شکست برشی به وسیله کمرکش
  
  
• تقویت اتصال دیوار به سقف و پی
  
  
• ایجاد پشت بند و هسته مقاوم
  
  
• یکپارچه سازی سقف و دیوار
  
  
• تقویت کلاف و اتصالات
  
  
• اجرای دیوار برشی به موازات دیوار آجری، جهت کنترل تغییر مکان ساختمان
  
  
• مقاوم سازی با استفاده از میل گردهای قائم و پس تنیده دیوار
  
  
• مهار شکست و برش به کمک میل گردهای افقی
  
  
• مقاوم سازی به وسیله تسلیح دیوار و شاتکریت پیرامونی
  
  
• مقاوم سازی به وسیله تزریق رزین اپوکسی و هاردنر
  
  
• مقاوم سازی و آب بندی به وسیله تزریق پلی اورتان
  
  
• تقویت پی دیوارهای روکش شده (شاتکریت شده)
  
  
  

روش های مقاوم سازی سازه ها و ساختمان های آجری
مقاوم سازی سازه های آجری با FRP
به طور کلی مقاوم سازی ساختمان های آجری جهت تقویت آن ها برای تحمل فشارهای وارده، بهبود نارسایی های ناشی از فرسایش، افزایش شکل پذیری ساختمان یا سایر مصالح، با استفاده از مصالح مناسب و روش اجرای صحیح آن، انجام می گردد. استفاده از مواد مرکب ساخته شده از الیاف در محیط رزین پلیمری، پلیمرهای مسلح شده با الیاف، یا به اختصار FRP نامیده می شوند. FRP به عنوان یک جایگزین برای مصالح سنتی و شیوه های موجود، ضروری می باشد. سیستم اف آر پی (FRP) به این صورت تعریف می شود که الیاف و رزین ها برای ساخت چند لایه مرکب مورد استفاده قرار می گیرند، به نحوی که رزین های مصرفی (رزین اپوکسی) به منظور چسباندن چند لایه مرکب به سطح بتن زیرین و پوشش ها، به منظور محافظت و مقاوم ساختن مصالح ترکیب شده، استفاده می شوند. استفاده از FRP به دلیل وزن کم‏‏، سرعت اجرای بالا‏، مقاومت بالا و عدم ایجاد محدودیت معماری بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

مقاوم سازی سازه های آجری با دیوار برشی و یا باد بند
استفاده از دیوار برشی در ساختمان‌ها، یکی دیگر از روش ‌های مقاوم ‌سازی سازه های آجری به شمار می آید. به علت سختی بیشتر دیوار برشی نسبت به بادبند، تعداد دهانه ‌های لازم برای ساختن دیوار برشی کمتر از دهانه‌های لازم برای بادبند است؛ که در نتیجه طرح مقاوم سازی مشکلات کمتری در زمینه معماری به وجود خواهد آورد. برای اتصال دیوار به ستون باید از خاموت های دورپیچ ستون یا بولت به عنوان برش گیر، در ارتفاع ستون استفاده کرد. در مورد استفاده از دیوار برشی، به علت نیروی زیادی که در پی دیوار برشی به وجود می‌آید، احتمالا باید به آن توجه کرد این است که، نیاز به شمع دارد تا بتواند نیرو‌ها را به زمین منتقل کند.

مقاوم سازی سازه های آجری با جدا کننده های لرزه ای
نصب جداسازهای لرزه ای در تراز پایه ساختمان، با هدف جداسازی حرکتی بین سازه و زمین صورت می گیرد. جداسازهای لرزه ای، المان هایی هستند که سختی جانبی آن ها نسبت به سختی محوری شان بسیار کمتر می‌باشد؛ لذا با وقوع زلزله، این المان ها می بایست مانع انتقال نیرو به سازه ی اصلی شوند، و سازه ی اصلی یک حرکت محکم را در زمان وقوع زمین لرزه ها تجربه نماید. عملکرد جداگرها فقط در محدوده خاصی از جرم و ارتفاع ساختمان مطلوب است و به همین دلیل این روش به صورت محدود و فقط برای ساختمان های دارای وزن و ارتفاع مناسب بوده، مؤثر می باشد؛ به همین دلیل کمتر از سایر روش ها در جهان مورد استقبال معماران و انبوه‌سازان قرار گرفته است.

مقاوم سازی سازه های آجری با سیستم های جذب انرژی (دمپر)
در روش های کنترل غیر فعال ساختمان نظیر استفاده از مستهلک کننده های ویسکوز و ویسکوالاستیک، جذب انرژی حاصل از حرکت های نیرومند زمین توسط مستهلک کننده ها صورت می گیرد و به سازه اصلی اجازه داده نمی شود که وارد ناحیه غیر خطی گردد. این امر موجب می شود که مقاومت سازه در برابر زلزله های با پس زمین لرزه های طولانی تر (که طبیعتا شدیدتر نیز می باشند) افزایش یابد، یا به تعبیر دیگر احتمال فروریزش سازه در برابر این زلزله ها کاهش یابد. سیستم های جذب یا مستهلک کننده انرژی (Dampers)، بر پایه افزایش ضریب میرایی ساختمان بنا شده اند. مهمترین تأثیر میرایی، کاهش دامنه نوسان و پاسخ ساختمان نسبت به نیروهای وارده می‌باشد و بدین وسیله قسمت عمده ای از انرژی ارتعاشی را قبل از رسیدن پاسخ سازه به حد نهایی به هدر می دهند. اتلاف کننده های انرژی ممکن است در مهاربندی ها، اتصالات و اجزای غیر سازه ای و یا دیگر مکان های مناسب در ساختمان های موجود، قرار داده شوند. لیکن ساده ترین و پرکاربردترین آن ها استفاده از میراگر در مهاربندها می باشد، که می توان از آن ها در تمامی طبقات ساختمان استفاده به عمل آورد. در برخی از انواع میراگرها ملاحظات زیبایی نیز مد نظر قرار گرفته شده است تا چنان چه به صورت نمایان به کار برده شوند، مشکلی از لحاظ معماری ایجاد ننمایند.

راهکار‌های بهسازی و مقاوم سازی سازه های آجری

• مصالح به کار گرفته شده می بایست از کیفیت مناسب و مطلوبی برخوردار بوده و با مصالح موجود هم خوان و منسجم باشند.
  
  
• وزن سازه با برداشتن عناصر سنگین فوقانی، کاهش داده شود.
  
  
• سیستم فونداسیون باید قادر باشد بار نهایی ساختمان را به صورت مطلوب به زمین منتقل نماید.
  
  
• دیوارها باید کاملا با یکدیگر و به هم متصل شوند‌، کف‌ ها باید به خوبی به دیوار متصل شوند تا از شکست شدن خارج صفحه‌ای آن‌ ها جلوگیری شود.
  
  
• دیوارهای سازه باید در دو جهت عمود بر هم در ساختمان به صورت یکنواخت توزیع شوند و فاصله بین مرکز جرم و مرکز سختی ساختمان با اضافه کردن دیوارهای جدید یا بستن باز شوها در دیوارهای موجود، کاهش داده شود (با این عمل اثرات نامطلوب پیچش در ساختمان کم می‌شود.)
  
  
• سیستم سقف باید دارای انسجام کافی بوده و به صورت دقیق به دیوارهای ساختمان متصل شود.
  
  
• عناصر غیر سازه‌ای باید به طور کامل و به نحو مطلوب به عناصر و مصالح سازه‌ ای متصل شوند.
  
  

در دهه های اخیر، روش های مختلف مقاوم سازی سازه ها و ساختمان های آجری در کشور های صنعتی متداول گردید، و برخی از روش های مقاوم سازی مانند مقاوم سازی با ژاکت بتنی و مقاوم سازی با ژاکت فولادی (Steel Jacketing) بیش از سایر روش های مقاوم سازی متداول گردید.

 

Read more