فایل و تحقیق- اصول و راهکارهای مقاوم سازی ساختمان- در 50 صفحه-docx

جزئیات و دریافت

مقدمه:

امروزه یافتن راه حل مناسب جهت برای مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها روشهای زیادی وجود دارد که برخی از روش های رایج درمقاوم سازی سازه ها در زیر  شرح داده می شوند. قابل ذکر است برای مقاوم سازی سازه ها روش های بسیار متنوعی وجود دارد که روش های مقاوم سازی مذکور  در واقع متداول ترین روش های مقاوم سازی محسوب می شوند.:

 
1- مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها  با FRP

2- مقاوم سازی سازه ها  و مقاوم سازی ساختمان ها با اضافه نمودن دیوار برشی و یا مقاوم سازی سازه ها  و مقاوم سازی ساختمان ها با اضافه نمودن بادبند فلزی

3-مقاوم سازی  و مقاوم سازی ساختمان ها سازه ها با استفاده از میراگر یا دمپر 

4-مقاوم سازی سازه ها  و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از جرم های متمرکز پاندولی

5-مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها  با استفاده از از ژاکت های فلزی و بتنی

6-مقاوم سازی  سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از بادبند های کمانش تاب

7-مقاوم سازی سازه ها  و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از  جداگرهای لرزه ای

 1- مقاوم سازی با FRP

بطور کلی مقاوم سازی سازه­ های بتنی و به طور کل مقاوم سازی ساختمان ها به منظور تقویت آنها برای تحمل بارهای وارده ، بهبود نارسایی ­های ناشی از فرسایش، افزایش شکل پذیری سازه یا سایر موارد با استفاده از مصالح مناسب و شیوه ­های اجرایی صحیح انجام می ­گردد. استفاده از مواد کامپوزیت به شکل پلیمرهای مسلح شده با الیاف (Fiber Reinforced Polymers) که به اختصار FRP نامیده می شوند به عنوان یک روش مدرن مقاوم سازی و جایگزین مصالح سنتی و شیوه­ های موجود شناخته می شود. مصالح FRP از ترکیب الیاف و رزین ساخته می شوند، در فرایند مقاوم سازی از رزین (رزین اپوکسی) برای ایجاد لایه یکپارچه، همچنین چسبیدن سیستم FRP به سطح بتن زیرین و ایجاد پوشش به منظور محافظت مصالح استفاده می شود. استفاده از FRP به دلیل وزن کم‏‏، سرعت اجرای بالا‏، مقاومت بالا و عدم ایجاد محدودیت معماری به خصوص در ساختمان های بتنی بسیار مورد توجه می باشد. شرکت رادیاب در نظر دارد تا اطلاعات مفید را در ارتباط با زمینه های متفاوت از این مصالح (FRP, Fiber reinforced Polymer composites) در اختیار مخاطبان خود قرار دهد. 

2- مقاوم سازی با اضافه نمودن دیوار برشی و یا بادبند

استفاده از دیوار برشی بتنی و یا بادبند در ساختمان‌ها یکی دیگر از روش‌های مقاوم‌سازی سازه و مقاوم سازی ساختمان ها می‌باشد. به علت سختی بیشتر دیوار برشی نسبت به بادبند، تعداد دهانه‌های لازم برای تعبیه دیوار برشی کمتر از دهانه‌های لازم برای بادبند است که در نتیجه طرح مقاومسازی مشکلات کمتری در زمینه معماری بوجود می‌آورد. برای اتصال دیوار به ستون باید از خاموت یا بولت به عنوان برشگیر در ارتفاع ستون استفاده کرد. همچنین برای اتصال دیوار به سقف هم باید تمهیداتی اندیشید. نکته مهم دیگری هم که در مورد استفاده از دیوار برشی باید به آن توجه کرد این است که نیروی زیادی در پی دیوار برشی بوجود می‌آید، که برای انتقال این نیرو‌ها به زمین احتمالا نیاز به تعبیه شمع وجود دارد.

 3-مقاوم سازی با استفاده از جداگرهای 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 آنها نسبت به سختی محوری­شان بسیار کمتر می­ باشد، لذا با وقوع زلزله، این المان­ها میبایستی مانع انتقال نیرو به سازه­ ی اصلی­ شوند و سازه­ ی اصلی یک حرکت صلب را در حین وقوع لرزش­ های زمین تجربه  نماید. عملکرد جداگرها فقط در محدوده خاصی از جرم و ارتفاع ساختمان مطلوب است و به همین دلیل  این روش بصورت خیلی محدود و فقط برای ساختمانهای دارای وزن و ارتفاع مشخصی موثر  بوده و به همین دلیل کمتر از سایر روش ها در جهان مورد استقبال کارشناسان قرار گرفته و درپروژه های بسیار کمی مورد استفاده قرارگرفته است.

4-مقاوم سازی با استفاده از سیستم های جاذب انرژی (دمپر(

در روش­های کنترل غیر فعال سازه نظیر استفاده از مستهلک کننده ­های ویسکوز و ویسکوالاستیک، جذب انرژی حاصل از حرکات نیرومند زمین توسط مستهلک کننده ­ها صورت گرفته و به سیستم سازه اجازه داده نمی­شود که وارد ناحیه غیر خطی گردد. این امر موجب می­شود که مقاومت سازه در برابر زلزله ­های با دوره بازگشت طولانی­ تر (که طبیعتا شدیدتر نیز می­ باشند) بیشتر گردد یا به تعبیر دیگر احتمال فروریزش سازه در برابر این زلزله­ ها کاهش می­ یابد .سیستمهای جاذب یا مستهلک کننده انرژی  (Dampers) بر پایه افزایش ضریب میرایی ساختمان بنا شده ­اند. مهمترین تاثیر میرایی، کاهش دامنه نوسان و پاسخ ساختمان نسبت به نیروهای وارده می باشد 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 مکانهای مناسب در ساختمانهای موجود قرار داده شوند، لیکن ساده­ ترین و  پرکاربردترین آنها استفاده از میراگر  در مهاربندها می باشد که می­توان از آنها در تمامی طبقات ساختمان سود جست. در برخی  از انواع میراگرها ملاحظات زیبایی نیز مد نظر قرار گرفته شده است تا چنانچه بصورت نمایان بکار برده شوند مشکلی از لحاظ معماری ایجاد ننمایند.

میراگرهای ویسکو الاستیک بکار رفته در پروژه بهسازی لرزه ای هتل پارسیان آزادی توسط شرکت رادیاب

از ترکیب چند روش فوق نیز می تواند برای مقاوم سازی استفاده نمود. در مقاوم سازی پروژه هتل بزرگ آزادی از ترکیب روش مقاوم سازی با FRPدر ترکیب با سیستم مقاوم سازی با بادبند و دمپر (میراگر) استفاده شده است.در پروژه موزه دکتر شریعتی مقاوم سازی به روش افزایش سختی با اضافه نمودن دیوار برشی به همراه تقویت دیوارهای بنایی به روش مقاوم سازی با FRP بکار رفته است.همچنین در پروژه مصلی تهران از ترکیب روش های ژاکت فلزی و افزایش ابعاد دیوار برشی برای مقاوم سازی استفاده شده است. نکته جالب اینکه در پروژه مصلی بزرگ تهران بیش از دویست هزار مورد کاشت بولت و کاشت میلگرد انجام شده  است.

خدمات اجرائی مقاوم سازی

مقاوم‌سازی با ورق‌های پلیمری تقویت شده (FRP) :

در سال های اخیر استفاده از ورق‌های پلیمری تقویت ‌شده  (به‌ اختصار  FRP ) در کشورهای توسعه‌یافته به‌منظور مقاوم‌سازی ساختمان مورد توجه خاص قرارگرفته است. این مواد به دلیل برخورداری از مدول الاستیسیته و مقاومت بالا پایداری در مقابل عوامل خورنده،سرعت کار بالا و توجیه اقتصادی از بهترین راه‌حل‌ها برای مقاوم‌سازی ساختمان هستند.

شرکت آرمان سازان با در اختیار داشتن کادری مجرب درزمینه  طراحی،محاسبه و اجرای مقاوم‌سازی با ورق‌های FRP و با استفاده از بهترین مواد پلیمری موجود در کشور مطابق با آخرین استانداردهای روز دنیا و با تکیه‌بر تجربه چندین ساله‌ی خود  ،آماده ارائه خدمات مشاوره، طراحی و اجرایی درزمینه استفاده از الیاف FRP به‌منظور تقویت سازه‌های بتنی می‌باشد.

ورق‌های FRP بر اساس کاربردهای موردنیاز در انواع مختلف نظیر الیاف کربن (C FRP) ، الیاف شیشه (G FRP) و الیاف آرامید (A FRP) تولید  و مورداستفاده قرار می‌گیرند.

برند توصیه شده شرکت آرمان سازان در مقاومسازی با الیاف پلیمری کربن ، شرکت سیکا سوئیس (SIKA) می باشد.

کاربردها:

        مقاوم‌سازی و بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های بتونی ،سیلوها، مخازن و لوله‌های تحت‌فشار

        افزایش مقاومت برشی تیر دال و ستون های بتنی

        افزایش مقاومت خمشی تیر و دال های بتنی

        افزایش مقاومت فشاری ستون های بتنی

        بهبود شکل پذیری المان های بتنی

        کاهش عرض ترک المان های بتنی به منطور کاهش خطر خوردگی ارماتور

        مقاوم سازی با FRP جهت افزایش طبقات

        تعمیر لوله های خورده شده نفت و گاز با پوشش کامپوزیتی FRP

          ترمیم و بهسازی سازه های دریائی با مصالح کامپوزیتی FRP

مقاوم سازی ساختمان ها و ترمیم و تقویت سازه‌های صنایع فولاد و سیمان، حمل و نقل، معادن،صنعت نفت و گاز و پتروشیمی، سازه‌های دریائی، صنعت آب و فاضلاب، صنایع دفاعی – نظامی و تاسیسات شهری، با توجه به اینکه جایگزین نمودن سازه های موجود با سازه های جدید در اغلب موارد از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، اهمیت شایانی پیدا کرده است. انتخاب غلط یک شیوه‌ نامناسب مقاوم سازی ساختمان و تعمیر یا تقویت یک سازه، حتی می‌تواند عملکرد سازه را بدتر هم بکند. در مقایسه با ساختن یک سازه‌ جدید، تقویت سازه موجود حتی می‌تواند پیچیده تر باشد؛ زیرا شرایط سازه ای از قبل ثابت شده است. علاوه بر این همواره دسترسی به نواحی که نیاز به تقویت سازه دارند ساده نیست. روش‌های سنتی استفاده شده به عنوان تکنیک های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله و بارهای ثقلی مرده و زنده، نظیر انواع مختلف پوشش های های مسلح (نظیر ژاکت فولادی و ژاکت بتنی)، شاتکریت، کابل‌های پس تنیدگی قرار گرفته در خارج از سازه و استفاده از صفحات و ورق های فولادی مقید  شده به سازه، معمولاً نیاز به فضای زیادی دارند و اغلب در برابر شرایط محیطی آسیب پذیر نیز می‌باشند.

در مجموع در موارد ذیل، ترمیم و تقویت سازه های مختلف صنایع و مقاوم سازی ساختمان ها مورد نیاز است و اهم فعالیت های یکشرکت مقاوم سازی نظیر شرکت افزیر برطرف نمودن این مشکلات می‌باشد.

مقاوم سازی و تقویت سازه ها جهت برآورده ساختن ضوابط موجود در آیین نامه های بارگذاری و زلزله کنونی که ساختمان موجود، مقاومت کافی در برابر نیروهای وارده ثقلی و زلزله را ندارد. یکی از مهمترین کارهای شرکت مقاوم سازی افزیر مطالعات مورد نیاز در این زمینه، علل الخصوص برآورد و تخمین آسیب پذیری سازه ها و ارائه راهکار برای مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله  می‌باشد

مقاوم سازی ساختمان هایی که قرار است تغییر کاربری بدهند. در این حالت با توجه به اینکه بارهای زنده، ضریب اهمیت  ساختمان و همچنین سطح عملکرد ساختمان تغییر پیدا می‌کند، نیاز به طراحی مجدد سازه و تعیین سطح عملکرد آن توسط شرکت مقاوم سازی می‌باشد

مقاوم سازی ساختمان ها توسط شرکت مقاوم سازی که طبقات سازه ای آن قرار است افزایش پیدا کند.

مقاوم سازی ساختمان هایی که اعضای سازه ای آن شبیه تیرها ستون ها و سقف ها دچار خوردگی و پوسیدگی شده باشند.  انواع ساختمان های مختلف که دچار این مشکلات شده اند را می‌توان با روشهای مقاوم سازی ارائه شده توسط شرکت مقاوم سازی افزیر تقویت کرد.

مقاوم سازی ساختمان هایی که در اثر ضعف سازه ای، ترکهایی در سازه های بتنی و یا ترکها و اعوجاج و لهیدگی در المان‌ها و  جوش سازه های فولادی مشاهده می‌گردد.

مقاوم سازی ساختمان های خسارت دیده پس از وقوع زلزله. در این حالت نیز هدف بازسازی سازه آسیب دیده و مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله های آتی می‌باشد.

مقاوم سازی ساختمان هایی که در حین ساخت خطاهای اجرایی باعث بروز ضعف سازه ای در آنها شده است، نظیر کیفیت و اجرای نامناسب بتن ریزی، عدم کارگذاری دقیق میلگرد در اجزای سازه ای در ساختمان‌های بتنی، مقاومت پایین بتن و استفاده از مصالح نامرغوب در سازه های بتن آرمه و عدم جوشکاری نامناسب و غیر قابل قبول در سازه های فولادی.

مقاوم سازی در ساختمان هایی که در مرحله طراحی به دقت محاسبات سازه ای بر روی آنها صورت نگرفته است. شرکت مقاوم سازی افزیر با استفاده از آئین نامه های مختلف و روشهای اجزاء محدود، توانایی برطرف نمودن ضعف های سازه ای و ارائه راهکار برای مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله و تقویت سازه های بتنی و فولادی صنایع مختلف را دارد.

مقاوم سازی ساختمان ها و تقویت سازه های مختلف، توسط روش های سنتی و روش های نوین مقاوم سازی می‌تواند صورت گیرد. شرکت مقاوم سازی افزیر در صنایع زیر راهکارهای مختلفی جهت آسیب شناسی و برطرف نمودن ضعف های سازه انواع سازه  ها ارائه می‌دهد:

• بهسازی لرزه ای ساختمانهای مسکونی و بهسازی لرزه ای سازه های مختلف ارائه راهکارهای
• مقاوم سازی ساختمانهای مسکونی، اداری و تجاری شامل ترمیم، تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی، سازه های فولادی و نیزمقاوم سازی سازه های بتن پیش ساخته
• مقاوم سازی ساختمان های بلند مرتبه
• مقاوم سازی ساختمان پارکینگ‌ها
• مقاوم سازی ساختمان بناهای تاریخی در برابر زلزله
• مقاوم سازی ساختمانها و سازه های استادیوم‌ ها
• مقاوم سازی ساختمان بیمارستان ‌ها در برابر زلزله با توجه به اهمیت بالای این سازه ها پس از وقوع زلزله
• مقاوم سازی ساختمان های مدارس در برابر زلزله
• مقاوم سازی با نیلینگ و میکروپایل (تثبیت خاک)
• تقویت سازه ای ساختمان های نیروگاه ها
• مقاوم سازی و تقویت ساختمان ها و سازه های صنایع سیمان
• مقاوم سازی ساختمان های موجود در کارخانجات تولید و فرآوری مواد شیمیایی
• تقویت سازه ای ساختمان های کارخانه های فولاد
• مقاوم سازی ساختمان های کارخانه های مواد غذایی و آشامینی
• مقاوم سازی ساختمان های کارخانه‌های مختلف تولیدی         
• تقویت سازه های مجتمع‌های کاغذ سازی و تولید خمیر کاغذ
• مقاوم سازی ساختمان های پالایشگاه‌ها وپتروشیمی
• مقاوم سازی ساختمان های موجود در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی
• ترمیم، تقویت و مقاوم سازی خطوط انتقال نفت و گاز
• مقاوم سازی ساختمان سازه های ساحلی و سازه های بنادر
• مقاوم سازی ساختمان ها و سازه‌های دریائی
• مقاوم سازی سازه های فرا ساحلی
• تقویت سازه های و  ساختمان اسکله‌ها، لنگرگاه، پایه پل‌ها و بارانداز بنادر          
• مقاوم سازی ساختمان تاسیسات دریایی و اسکله‌ها
• مقاوم سازی ساختماندر صنعت حمل و نقل نظیر مقاوم سازی تونل، مقاوم سازی عرشه، کول و پایه پلها، مقاوم سازی پل های راه آهن، مقاوم سازی ساختمان های فرودگاه ها نظیر برج های مراقبت و مقاوم سازی در برابر زلزله ساختمان های مترو
• مقاوم سازی ساختمان های موجود در کارخانجات سیمان
• مقاوم سازی ساختمانهای صنعت آب و فاضلاب
• حفاظت سازه ها و ساختمان های مختلف در مقابل انفجار
• مقاوم سازی ساختمان های صنایع دفاعی و نظامی
• مقاوم سازی ساختمان های معادن
• مقاوم سازی ساختمان های تاسیسات شهریUtilities شامل ترمیم و تقویت سازه های تاسیسات گاز، بهسازی لرزه ای تاسیسات  برق شهری و برون شهری، مقاوم سازی بناهای تاسیسات آبی، بهسازی، ترمیم و بازسازی تاسیسات فاضلاب، مقاوم سازی ساختمانهای تاسیسات مخابراتی و ارتباطی در برابر زلزله

پیدا کردن راه حلی مناسب به منظور ارتقاء مقاومت و تقویت باربری سازه‌ها و ساختمان‌ها در برابر زلزله و سایر نیروها، همیشه یکی از مهمترین مسائل و مشکلات طراحان و محاسبان سازه ها، پیمانکاران، مجریان ساختمان ها و نیز شرکت های مقاوم سازی بوده است.  نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن و ضرورت استفاده از روش ها و مصالح جدید به منظور افزایش سرعت ساخت، سبک سازی، افزایش عمر مفید و نیز مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح کرده است، این امر سبب شده است که تعداد زیادی شرکت مقاوم سازی امروزه در امر بهسازی لرزه ای سازه ها و تقویت سازه ها در برابر زلزله فعالیت ‌کنند. از طرفی حرکت استمراری علم در عرصه مهندسی سازه مهندسی زلزله موجب شده است تا برای بهسازی و مقاوم سازی در سالهای اخیر از روشهای نوین و مصالح جد