انواع روش های مقاوم سازی ساختمان

روش های مقاوم سازی 
مقاوم سازی ساختمان با بهسازی لرزه ای در علم مهندسی عمران به معنای افزایش مقاومت ساختمان سازه در برابر نیروهای وارد به آن است , یکی از این نیروها زلزله می باشد ، با آگاهی بر این که کشور ما روی گسل زلزله قرار دارد افزایش مقاومت ساختمان از اهمیت بالایی برخوردار است .
اصطلاح مقاوم سازی  در این حیطه به معنای افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله نمی باشد بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای ساختمان در برابر تمام نیروها است , لذا برای درک بهتر آن می توان از واژه ی بهسازی لرزه ای استفاده کرد . بهسازی یا همان عملیات مقاوم سازی و تقویت ساختمان مجموع اعمالی است که جهت تغییر و اصلاح سازه به منظور افزایش طول عمر آن و بهبود عملکرد اعضای ساختمان انجام می دهند و روش های مختلفی دارد .
دلایل بسیاری برای استفاده از انواع روش های مقاوم سازی ساختمان و تقویت ساختمان موجود وجود دارد ، با توجه به اینکه بنا کردن یک ساختمان از ابتدا هزینه و زمان بسیار زیادی می خواهد و امکان توقف فعالیت در بسیاری از ساختمان ها بویژه ساختمان سازه های حیاتی یک کشور وجود ندارد ، مقاوم سازی از اهمیت بیشتری برخوردار است .

 

انواع روش های افزایش مقاومت ساختمان

روش های مقاوم سازی با توجه به نوع اسکلت ساختمان و کاربری آن انتخاب می شود . ضمنا عوامل دیگر نظیر شرایط اقتصادی ، مدت زمان موجود برای ترمیم و تعمیر و … در انتخاب روش مقاوم سازی تاثیر گذار است . مقاوم سازی موجود در برخی وارد دارای پیچیدگی بیشتری نسبت به بنا کردن ساختمان از ابتدا است بدلیل اینکه تمامی بخش های سازه از ابتدا بنا شده و دسترسی به برخی منطق که نیازمند مقاوم سازی هستند با مشکلات بسیاری مواجه است و روش مقاوم سازی انتخاب شده باید با توجه به نوع کاربری ، بودجه ی مورد نظر و زمان موجود ، قابلیت اجرا را نیز داشته باشد به همین دلیل انتخاب روش مقاوم سازی و تقویت سازه از اهمیت بسیاری برخوردار است .       

 -انواع روش های مقاوم سازی از طریق افزایش مقاومت سازه عبارتند از :

۱-مقاوم سازی با الیاف FRP اف آر پی
۲-مقاوم سازی  با دیوار برشی یا افزودن بابند فلزی
۳-مقاوم سازی با میراگر
۴-مقاوم سازی با جرم های متمرکز پاندولی (میراگر جرمی)
۵-مقاوم سازی با ژاکت فلزی یا بتنی
۶-مقاوم سازی با بادبند های کمانش تاب
۷-مقاوم سازی با جداگرهای لرزه ای
۸- مقاوم سازی با کاشت میلگرد 

1- مقاوم سازی با الیاف FRP اف آر پی
الیاف FRP یا همان Fibr reinforced polymer را می توان برای ترمیم و تقویت ساختمان سازه بتنی استفاده کرد و با نصب و اجرای FRP بر روی سطح اعضایی مثل; دالها و تیرها ، ستونها ، اتصالات ، کوره ها ، دودکش ها ، تونل ها ، دیوارها و در انواع سازه ها مثل : سازه های آبی ، ساختمان با کاربری های متفاوت ، تکیه گاه ماشین آلات و تاسیسات ، منبع های آب ، پل های جاده ای و ریلی ، مخازن مایعات و … بکار برد.
الیاف FRP از آن جهت نسبت به دیگر روش های مقاوم سازی و تقویت سازه برتری دارد که یکسری معایب سایر روش ها را ندارد و در عوض شامل مزایای بیشتری می باشد .الیاف FRP ضمن انجام وظیفه ی اصلی خود یعنی بهسازی سازه دارای مزایایی نظیر وزن سبک , مقاومت بالا و طول عمر زیاد می باشد . مقاوم سازی با FRP یکی از روش های مقرون به صرفه در تقویت ساختمان و مقاوم سازی می باشد که در مدت زمان کمتری نسبت به سایر روش ها قادر به افزایش مقاومت سازه است .

2- مقاوم سازی با دیوار برشی یا افزودن بادبند فلزی
استفاده از دیوار برشی یا بدبند یکی دیگر از روش های مقاوم سازی می باشد .
استفاده از دیوار برشی بدلیل ; سختی بیشتر ,  دهانه ی کمتر برای تعبیه و در نتیجه مشکلات کمتر معماری نسبت به بادبند ارجحیت دارد.
دیوار برشی برای مقابله با بارهای جانبی متداولی مثل باد و زلزله کاربرد دارد.
این دیوارها نوعی از سیستم سازه ای هستند که مقاومت جانبی ساختمان یا سازه را تامین می کنند , این دیوارها از چوب ,  بتن و مصالح بنایی ساخته می شود .

۳-مقاوم سازی با میراگر
استفاده از میراگر یا dampr یکی دیگر از روش های مقاوم سازی می باشد .
میراگر به عوان یک جاذب هارمونیک یا لرزه ای شناخته می شود .
وجود این المان در سازه سبب کاهش دامنه ی ارتعاشات مکانیکی می شود و استفاده از آنها می تواند از آسیب یا خرابی سازه جلوگیری کند .

4-مقاوم سازی و تقویت سازه با استفاده از جرم متمرکز پاندولی :
یکی از شیوه های مقاوم سازی و کنترل غیر فعال سازه در اثر زمین لرزه استفاده از میراگر تنظیم شونده جرمی (جرم های پاندولی) می باشد . ساختار این میراگرها از سه پارامتر اصلی : جرم , استهلاک و سختی تشکیل شده است .
این میراگرها در بام ها و یا کف یک یا چند طبقه ساختمان نصب می شوند .
تا با اثر گذاری روی فاز اول لرزشی سازه سبب کاهش دامنه پاسخ شوند ,  این میراگرها نمونه میراگرهای غیر فعال هستند

۵-مقاوم سازی با ژاکت فلزی یا بتنی
استفاده از ژاکت فلزی و بتنی یکی دیگر از روش های مقاوم سازی ساختمان های بتنی می باشد . استفاده از ژاکت فلزی سبب افزایش مقاومت و شکل پذیری سازه ها می شود ضمن اینکه وزن قابل توجهی را به آن اضافه نمی کند
در این روش مقطع المان ها در محل آسیب پذیرشان با استفاده از ورقه های فولادی بوسیله بولت به المان مربوطه متصل و تقویت می شوند .
ژاکت فلزی از سهولت بیشتری در اجرا نسبت به ژاکت بتنی برخوردار است و بکارگیری آن در هر طبقه از ساختمان امکان پذیر است و الزامی برای مقاوم سازی المان مورد نظر از فونداسیون تا طبقه هدف ندارد .
با استفاده از ژآکت بتنی المان های ضعیف ده مثل تیرها، ستون ها، دیوار برشی و فونداسیون قابل مقاوم سازی می باشند که یکی از مزیت های این روش نسبت به ژاکت فولادی است .
این ژاکت یک روکش برای المان های بتنی است که از میلگرد فولادی و بتنی تشکیل شده است .

6 – مقاوم سازی و تقویت سازه با استفاده از بادبند های کمانش تاب :
از این سیستم می توان برای طراحی سازه های جدید استفاده کرد ,  از این کمانش تاب می توان برای طراحی لرزه ای ساختمان های بتنی مسلح نیز استفاده کرد .
این سیستم از یک غلاف و یک هسته فلزی تشکیل شده است . هسته در برابر نیروی محوری وارد شده مقاومت می کند و سختی خمشی نیز مانع از کمانش هسته می شود .

۷-مقاوم سازی با جداگرهای لرزه ای
جدا ساز لرزه ای یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان از طریق کنترل ارتعاشات لرزه ای با جداسازی , سازه از زمین در ساختمان ها و پل ها می باشد . در ای روش بیشتر تمرکز بر روی کاهش پاسخ لرزه ای , نیرو و شتاب ورودی زلزله به سازه است . جداساز لرزه ای سبب ایجاد انعطاف پذیری در پایه ساختمان می شود . بهتر است جداساز لرزه ای در یکی از طبقات (ترجیحا تراز پی) نصب شود تا اثرات زلزله تا 80% کاهش دهد و تغییر شکل نسبی طبقات را به شدت کاهش دهد . امروزه دو راهبرد برای حفظ سازه در برابر اثرات جانبی زلزله در نظر گرفته می شود : یکی بهسازی سازه که سبب مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله می شود و دیگری استفاده از سیستم هایی که از ورود نیروهای زلزله به المان های سازه جلوگیری می کند .

۸- مقاوم سازی با کاشت میلگرد و آرماتور 
یکی از راه های کاشت میلگرد و آرماتوربندی برای مقاوم سازی ساختمان ها رفع خطاهای موجود در آن ها می باشد . از دیگر مزایای استفاده از این روش اتصال بتن جدید به بتن قدیم و همچنین اجزای فولادی به بتنی در ساختمان می باشد. کاشت میلگرد با استفاده از چسب های کاشت میلگرد که بصورت دو جزیی و سه جزیی وجود دارند ، صورت می گیرد . استفاده از این چسب ها در این روش سبب برقراری اتصال هرچه مطلوب تر بین میلگرد و بتن می گردد .