◄[مقاوم‌سازي ساختمانها از تئوري تا عمل]►

ebrahim110

عضو جدید
زلزله بم موجبات تأثر و تأسف عمومي را نسبت به فجايعي كه براي مردم منطقه پيش آمده، فراهم آورد. ليكن زلزله مازندران با لرزش شديدي كه در تهران احساس شد علاوه ‌بر همدردي با مردم آن ديار، باعث نگراني و تشويش بيش از حد براي ساكنين پايتخت گرديد و همدلي با ديگران را با نگراني براي خود در هم آميخت


مقدمه:
زلزله بم موجبات تأثر و تأسف عمومي را نسبت به فجايعي كه براي مردم منطقه پيش آمده، فراهم آورد. ليكن زلزله مازندران با لرزش شديدي كه در تهران احساس شد علاوه ‌بر همدردي با مردم آن ديار، باعث نگراني و تشويش بيش از حد براي ساكنين پايتخت گرديد و همدلي با ديگران را با نگراني براي خود در هم آميخت.
مجدداً بحث مقاوم‌سازي، سخن روز همة مسؤولين و حتي مردم گرديد. عده‌اي مقاوم‌سازي را به عنوان «ساختن مقاوم ساختمان‌هاي نوساز» مطرح نمودند و عده‌‌اي ديگر بحث «مقاوم‌سازي ساختمان‌هاي قديمي» را مدنظر دارند. ولي نكته نگران كننده‌ اين است كه متأسفانه حتي بعد از وقوع زلزله‌هاي اخير، هنوز ساختمان‌هاي خصوصي، عمومي و آموزشي دولتي در تهران در حال احداث است كه در كمال تأسف عمداً يا سهواً، ضوابط محاسباتي و اجرائي مقاوم‌سازي زلزله در مورد آنها اجرا نمي‌شود و نظارت صحيحي هم بر آنها حاكم نمي‌باشد و معلوم نيست در كجاي اين هياهو و غوغاي مقاوم‌سازي، قرار دارند.

كليات:
به هرحال مسأله مقاوم‌سازي در هر دو زمينه ياد شده (چه ساختمان‌هاي قديم و بافت فرسوده و چه ساختمان‌هاي نوساز) مطرح مي‌باشد. در مورد نوسازي ساختمان‌ها نياز به ضوابط منسجم‌تري براي كنترل دقيق طراحي، ساخت براساس نقشه‌هاي اجرائي، جوشكاري صحيح و بتن‌ريزي قابل اعتماد وجود دارد مخصوصاً حتي پس از محاسبات و طراحي مناسب، ضعف جوشكاري در ساختمان‌هاي فلزي و كم بودن مقاومت بتن در سقف و پي ساختمان‌هاي فلزي و در كل ساختمان‌هاي بتني، معضل بزرگي مي‌باشد و هيچ نوع كنترلي بر آنها وجود ندارد. قابل ذكر است كه اكثر بتن‌هاي مصرفي در ساختمان‌هاي ساخته شده حتي در چند سال اخير از مقاومت محاسباتي ضعيف‌تر هستند و در هنگام وقوع زلزله، فجايع جبران ناپذيري را بوجود خواهند آورد. در حالي‌كه نزد مردم، اسكلت بتني ساختمان مقاوم‌تري را تداعي مي‌نمايد. «شن و ماسه شسته نشده، دانه‌بندي غلط، كم بودن عيار سيمان، شل و پر آب بودن بتن براي بتن‌ريزي راحت‌تر با پمپ و ...»، همگي باعث كاهش مقاومت بتن مي‌شوند. شركت‌هاي توليد بتن، در صورت كاستي مقاومت بتن از ميزان تعهد شده، تحت شرايطي فقط حاضر به پرداخت بهاي بتن مي‌باشند و خسارات وارد بر ساختمان را نمي‌پذيرند. پيشنهاد مي‌شود چنين امري مستوجب برخورد كيفري از طريق قوه قضائيه باشد.
هرچند بين كساني كه در تهيه ملزومات و آهن آلات و بتن عمداً كوتاهي مي‌نمايند و آنان كه در اين مورد دريغ نمي‌ورزند ولي به علت عدم اطلاع فني لازم، ساختمان آنها در اجرا ضعيف است تفاوت بسياري وجود دارد ولي شايد در هنگام وقوع زلزله، سرنوشت هر دوي آنها يكي، يعني نتيجه تخريب ساختمان و بروز فاجعه انساني و مالي باشد بنابراين لحاظ نمودن ضوابط قوي‌تر اجرائي و نظارتي و كنترل مضاعف بسيار ضروري به نظر مي‌رسد. در جائي كه شهرداري گزارش مهندس ناظر مبني بر عدم خلاف در متراژ ساختمان را با بازديد مضاعف عوامل شهرداري كنترل مي‌نمايد مي‌بايست در مورد اصل بسيار مهم‌تر يعني استحكام ساختمان، اين كنترل مجدد و مضاعف نيز وجود داشته باشدت و تنها به گزارش مهندس ناظر اكتفا ننمايد، چون شرايط ساخت و ساز و مسائل تحميلي از طرف مالك و كارفرما، متأسفانه بنيان‌هاي اين‌گونه نظارت را به كلي سست نموده است و نبايد با طرح مسائل شعارگونه از واقعيت آن اجتناب نمود.

مسأله مهم بعدي، قطعات الحاقي و غير باربر ساختمان مثل ديوارهاي اطراف و تيغه‌ها، دست‌انداز بام و بالكن و پنجره و شيشه مخصوصاً نماهاي شيشه‌اي مي‌باشد كه به علت عدم اتصال كافي به سازه ساختمان در اثر وقوع زلزله حتي مواقعي كه ساختمان از نظر اسكلت مقاوم باشد، «احتمال جدائي و ريزش» آنها به داخل و خارج ساختمان وجود دارد و حتي در برخي موارد آوار و شيشه بر سر افرادي كه در حال خروج از ساختمان هستند فرو ريخته و باعث جراحت و يا فوت آنها گرديده است. بايد آيين‌نامه‌هاي اجرائي براي اتصال كامل اين عناصر به سازه ساختمان ارائه گردد و در مورد نماهاي شيشه‌اي نيز تجديدنظر اساسي صورت پذيرد. مسأله مهم بعدي بازسازي ساختمان‌هاي فرسوده مي‌باشد كه ظاهر شكيلي به آن مي‌دهد و ضعف‌هاي سازه‌اي آن‌را مي‌پوشاند و اين در حقيقت خواسته يا ناخواسته نوعي تقلب در ساخت و فروش به حساب مي‌آيد. در حالي‌كه شهرداري‌هاي مناطق به هيچ وجه نبايد به ساختمان‌هايي كه استحكام واقعي سازه‌اي ندارند اجازه بازسازي بدهد.
مقاوم‌سازي:
مقاوم‌سازي در مورد ساختمان‌هاي بسيار قديمي كه عمدتاً متشكل از ديوار باربر و بعضاً همراه با يك نيمه اسكلت فلزي هستند به علت هزينه‌هاي بالا و مشكلات اجرائي اگر محال نباشد به غيرممكن نزديك است. در مورد ساختمان‌هاي نيمه قديمي و بعضاً جديدتر، كه به صورت اسكلت بتني اجرا شده، به علت پوشش ميلگرد در داخل بتن و عدم دسترسي آسان به آن و عدم وجود مصالحي كه به راحتي به بتن اتصال يابد، تشخيص موارد ضعف و همچنين مقاوم‌سازي آن بسيار مشكل بوده و اجراي ورق و پروفيل فلزي جوشكاري شده روي اسكلت بتني به صورت وصله و پينه راهگشا نخواهد بود، هرچند در كيفيت و مقاوم بودن بتن مصرفي نيز بايد جداً شك نمود.
در ساختمان‌هاي اسكلت فلزي به علت ماهيت آن، اجراي مقاوم‌سازي عملي‌تر است، ليكن به دليل هزينه زياد و تخريب قسمت‌هاي زيادي از نازك‌كاري و سفت‌كاري براي دسترسي به تيرها و ستون‌ها و اتصالات، و همچنين چند واحدي بودن ساختمان‌ها و عدم حصول توافق هماهنگ در اين مورد بين مالكين واحدها، معمولاً از اجراي آن اجتناب مي‌ورزند، و در صورت اجرا نيز رسيدن به يك نتيجه ايده‌آل ممكن نمي‌باشد.
در اين‌گونه موارد، گزينه بهتر، تخريب و نوسازي كامل ساختمان مي‌باشد. به هرحال وضعيت فونداسيون و مقاومت آن در برابر نيروي زلزله نيز بايد بررسي گردد.
مدارس:
بنابر مطالب فوق‌الذكر، مقاوم‌سازي در مورد ساختمان‌هاي خصوصي، عملاً در سطح كلان مطرح نمي‌باشد و ساختمان‌هاي عمومي، مخصوصاً مدارس و بيمارستان‌ها، حائز اهميت بيشتري هستند.
به طور مثال اگر زلزله نسبتاً شديد در ساعت 11 صبح اتفاق بيفتد در ساختمان‌هاي مسكوني قديمي كه عمدتاً به صورت دو طبقه مسكوني مي‌باشند، تعداد 4 الي 5 نفر ساكن هستند در حالي‌كه در يك مدرسه بين 300 الي 800 نفر در حال تحصيل مي‌باشند و چنين اتفاقي در اين‌گونه ساختمان‌ها، فاجعه جبران‌ناپذيري را در پي خواهد داشت.
در يك بررسي كلي، ساختمان‌هاي وابسته به وزارت آموزش و پرورش را كه صرفاً جهت موارد آموزشي استفاده مي‌گردند، مي‌توان به صورت ذيل تقسيم‌بندي نمود:
الف- مدارس بسيار قديمي، كه عمر آنها بيش از 30 سال است و متشكل از ديوار باربر و يا نيمه اسكلت فلزي مي‌باشند. اين نوع ساختمان‌ها عمدتاً فاقد عناصر مقاوم در مقابل زلزله مثل بادبند و قاب خمش‌گير مي‌باشد و هيچ‌گونه مقاومتي حتي در مقابل زلزله‌هاي كم شدت نيز نخواهد داشت.
ب- مدارس نسبتاً جديدتر، كه عمر آنها بين 15 تا 30 سال است و عمدتاً به صورت اسكلت فلزي اجرا شده‌اند ليكن نه داراي محاسبات و نقشه‌هاي مناسب بوده و نه در اجراي آنها رعايت اصول و استانداردهاي لازم شده است و مقاومت آنها در مقابل زلزله به شبهات زيادي همراه است.
ج- مدارس جديد، كه عمدتاً بعد از سال 67 الي 68 ساخته شده‌اند به علت وجود و اعمال آيين‌نامه‌هاي محاسباتي و اجرائي، از طرف سازمان‌هاي ذي‌ربط از وضعيت مناسب‌تري برخوردارند، ليكن به علت عدم كنترل دقيق اجرائي كه ناشي از موارد مختلف است هنوز اطمينان كافي، حداقل نسبت به بعضي از آنها وجود ندارد.
د- ساختمان مدارس غيردولتي و غيرانتفاعي و آموزشگاه‌هاي خصوصي، ‌كه مجوز آنها آموزشي نبوده است و در انتخاب ساختمان اين مؤسسات صرفاً كميت و مقدار فضاهاي مورد نياز، بررسي شده و هيچ‌گونه كنترل كيفيت و استحكام سازه در مورد آنها اصلاً و اساساً مطرح نبوده است. بنابراين ساختماني كه چه بسا براي استفاده مسكوني يا اداري (با بار زنده آيين‌نامه 200 يا 250 كيلوگرم بر مترمربع) نيز فاقد استحكام مورد نياز مي‌باشد بعد از بازسازي مورد بهره‌برداري آموزشي (با بار زنده 350 كيلوگرم براي كلاس‌ها و 500 كيلوگرم براي راهروها و 1000 كيلوگرم بر مترمربع براي مخازن كتاب) قرار گرفته است.
چه بايد كرد:
اين امر بايد با همكاري وزارت مسكن و شهرسازي، سازمان نظام مهندسي، وزارت آموزش و پرورش، سازمان توسعه و نوسازي مدارس كشور، شهرداري و ساير سازمان‌هاي ذي‌ربط صورت گرفته و مراحل ذيل پيشنهاد مي‌گردد؛
1- تهيه و ارائه ضوابط و آيين‌نامه و بخش‌نامه‌هاي اجرائي توسط سازمان‌هاي ذي‌ربط
2- بهره‌گيري از مهندسان عمران داراي پروانه اشتغال به كار سازمان نظام مهندسي جهت انجام اين امر مهم، كه آنان پس از تهيه گزارش از وضعيت موجود، طرح و نقشه‌هاي اجرائي مقاوم‌سازي را ارائه نمايند. حق‌الزحمه اين موضوع مي‌تواند به‌ صورت ارائه سهميه متراژ اضافي تشويقي (محاسباتي) مهندسين موردنظر تهاتر گردد.
3- بررسي و تأييد طرح و نقشه‌ مربوطه در يك هيأت عالي نظارتي و يا توسعه مهندسان مشاور مورد تأييد وزارت مسكن و شهرسازي و شهرداري.
4- اجراي آن در زمان تعطيلي مدارس به خصوص در تابستان توسط گروه‌هاي اجرائي مجرب.
هزينه‌هاي مربوط به عمليات اجرائي شامل دستمزدها و مصالح مصرفي مي‌باشد. هزينه مصالح مصرفي در چنين مواردي به نسبت كل هزينه ناچيز به نظر مي‌رسد. (به طور مثال با نصب و جوشكاري يك لچكي به صورت ورق مثلثي كوچك به وزن تقريبي يك كيلوگرم، مقاومت برشي تكيه‌گاهي يك تير اصلي را مي‌توان بسيار برابر افزايش داد).
ولي دستمزدها مقادير بيش‌تري نسبت به مصالح را در بر مي‌گيرند و در كل با هزينه‌هاي نسبتاً متوسط و معقولي، مي‌توان عمل مقاوم‌سازي مناسبي را در چنين ساختمان‌هايي انجام داد.
در مراحل بعدي، اين روش را مي‌توان براي مجتمع‌هاي بيمارستاني و اداري و يا عمومي كه با ارباب‌رجوع بيشتري درگير هستند انجام داد.
اگر از همين امروز شروع كنيم مي‌توانيم در تابستان آينده، صدها مدرسه را در مقابل زلزله مقاوم نماييم و فرزندان دلبندمان را با خيالي آسوده‌تر براي فراگيري علم بفرستيم تا اگر روزي ما نباشيم آنان زنده بمانند زيرا آينده متعلق به آنهاست.
مهندس فرزاد منصوري
كارشناس عمران
 

mrsadi677

عضو جدید
از نظر اقتصادی چه میزانی یه ساختمان ارزش مقاوم سازی را داره؟

برای محسبه بار زلزله مربوط به سازه از همون رابطه ی V=A*B*I/R استفاده میشه؟

میشه درباره ی آزمایشاتی که روی سازه ی تحت مقاوم سازی انجام میشه توضیحاتی بدین؟
 

mrsadi677

عضو جدید
مثه اینکه دوستمون موضوع به این مهمی را تاپیک کردن و رفتن:
امروزه مقاوم سازی بسیار مهم و البته موضوعه پردرامدی برا مهندسین عمران هست
حالا هر کی سوال داره بپرسه من تا اونجا که بلدم کمک کیکنم(البته خیلی آشنایی ندارم اما با تبادل نظر علممون بیشتر میشه
1-مقاوم سازی اگه از 0.25هزینه ی اسخت بیشتر شود ارزش نداره،مگه برا ابنیه تاریخی یا جاهای که خرابی سبب از بین رفتن وقت زیاد بشه
2-فرمول ایین نامه 1800 برا ساختمانهایی که تازه میخواد ساخته بشه،برا سازه های تحت مقاوم سازی از فرمول آیین نامه بهسازی و لرزه ای استفاده میکننV=C1C2C3CmSaWاستفاده میشه
3-آزمایشات:
الف)مخرب ب)غیر مخرب
مخرب=کر گیری
غیر مخرب=1چکش اشمیت 2=التروسونیک 3=آرماتوریاب 4=دیتا اسکن
 

masoud2535

کاربر فعال
با سلام

چنانچه همکاران گرامي علاقمند باشند مي‌توانيم اين تاپيک را به کمک همديگر فعال نمائيم.

براي شروع يک مسئله مهم را ياد‌آور مي‌شوم، مقاوم سازي سازه‌ها بر مبناي (طراحي بر اساس عملکرد Performance Based Design) انجام مي‌شود که با روش تجويزي استاندارد 2800 کاملاً متفاوت است.

در مقاوم سازي از آئين نامه هاي Fema356 و ATC-40 و Fema440 و در نهايت نشريه 360 استفاده مي‌گردد.

دو مسئله بسيار مهم در مقاوم سازي سازه‌ها مي‌بايست مد نظر قرار گيرد:
1- دسته بندي المانها بر اساس کنترل شونده توسط نيرو (Force Controlled)
2- دسته بندي المانها بر اساس کنترل شونده توسط تغيير شکل (Displacement Controlled)

نحوه تشخيص اين دو دسته از المانها جزو مهمترين عملياتي است که در آناليز و طراحي سازه بر اساس عملکرد مد نظر قرار مي‌گيرد.

در حقيقت المانهاي کنترل شونده توسط نيرو به المانهائي گفته مي‌شود که اجازه ورود به رفتار غير خطي را ندارند و قبل از اينکه وارد محدوده غير خطي شوند تحت اثر عوامل مخرب ديگري منهدم مي‌شوند (مانند ستونهاي لاغر - ستونهاي کوتاه - تيرهاي با دهانه کوتاه تحت تلاشها برشي - مهاربنديهاي برون محور و ....)

المانهاي کنترل شونده توسط تغيير شکل به المانهائي گفته مي‌شود که اجازه ورود به رفتار غير خطي را دارند، مانند تيرهاي خمشي (جزئي از قابهاي خمشي) - ستونهاي تحت اثر اندرکنش نيروي محوري و لنگر خمشي (ستونهائي از قاب خمشي) - المانهاي بادبندي هم محور - تير پيوند در مهاربنديهاي برون محور - ديوارهاي برشي و ....

روشهاي آناليز:
براي آناليز سازه‌هاي موجود بر اساس عملکرد، دو روش کلي وجود دارد (1- روشهاي خطي 2- روشهاي غير خطي)

روشهاي خطي خود مشتمل بر دو نوع هستند (1- استاتيکي 2- ديناميکي)
روشهاي غير خطي نيز بر دو نوع مي‌باشند (1- استاتيکي 2- ديناميکي)

در روشهاي خطي نيروي زلزله از رابطه‌اي که دوست عزيزمان mrsadi677 اشاره فرمودند محاسبه شده و بر سازه اعمال مي‌گردد، ظرفيت هر المان با توجه به اينکه کنترل شونده توسط نيرو باشد يا کنترل شونده توسط تغيير شکل با روابط خاصي محاسبه مي‌گرد، براي محاسبه ظرفيت المانهاي کنترل شونده توسط نيرو هميشه از کرانه پائين مقاومت استفاده مي‌شود (Qcl) براي المانهاي کنترل شونده توسط تغيير شکل از مقاومت مورد انتظار ضربدر ضريب شکل پذيري (m) استفاده مي‌شود.

در روشهاي غير خطي به سازه تغيير شکل جانبي اعمال مي‌گردد و ظرفيت المانها بر اساس اينکه کنترل شونده توسط نيرو يا تغيير شکل هستند بررسي مي‌گردند، در آناليزهاي غير خطي يک نقطه عملکرد مشخص مي‌گردد که مختصات آن شامل (V و D) ميباشد (برش پايه - تغيير مکان جانبي) سازه مورد نظر چنانچه به نقطه عملکرد برسد تمامي المانهاي اصلي آن مي‌بايست ضوابط پذيرش را تامين نمايند، ضوابط پذيرش باز بر اساس نوع المان (کنترل شونده توسط نيرو يا تغيير شکل) متفاوت است.

در بحث مقاوم سازي اين دو عبارت را به وفور خواهيد شنيد (کنترل شونده توسط نيرو - کنترل شونده توسط تغيير شکل)

توصيه مي‌کنم دوستاني که علاقمند به فعاليت در اين زمينه هستند يک بار نشريه 360 را مطالعه نمايند، چنانچه سوالاتي برايشان مطرح شد در همين تاپيک عنوان نمايند تا به کمک هم به بحث و بررسي بنشينيم.

روشهاي استفاده از نرم‌افزارهاي مهندسي (مثل Etabs و Sap و Perform3D) در انجام آناليزهاي خطي و غير خطي بسيار جالب است که مطمئنم مورد توجه علاقمنان قرار خواهد گرفت.

پاينده باشيد و ماندگار
مسعود مقدس پور
 

masoud2535

کاربر فعال
با اجازه مديران محترم

چند مطلب مفيد ديگر در مورد مقاوم سازي لازم دانستم به اطلاع علاقمندان برسانم.

1- در خصوص مقاوم سازي (بهتر است بگوئيم بهسازي) ساختمانهاي موجود مهمترين مسئله جمع آوري اطلاعات موجود شامل نقشه‌هاي As Built (چون ساخت) و نتايج آزمايشات مقاومت مصالح (براي فولاد و بتن و ملات بين واحدهاي بنائي) و همچنين اطلاعات کامل المانهاي سازه‌اي شامل مقاطع پروفيلها (در سازه‌هاي فولادي) تعداد و سايز ميلگردها (در سازه‌هاي بتن آرمه) ضخامت ديوارها و نحوه اتصال آنها (در سازه‌هاي مصالح بنائي) و همچنين جزئيات مربوط به نحوه اتصالات المانها به همديگر مي‌باشد. (اين مرحله جزو مطالعات ارزيابي کيفي مي‌باشد)

2- پس از جمع آوري اطلاعات به نحوي که امکان مدلسازي سازه مورد نظر وجود داشته باشد، تحليل آسيب پذيري سازه انجام مي‌شود (اين مرحله جزو مطالعات ارزيابي کمي مي‌باشد) پس از انجام ارزيابي آسيب پذيري، نقاط ضعف سازه مشخص مي‌گردد، ضعف سازه ممکن است ضعف کلي در مقاوت يا ضعف کلي در سختي جانبي سازه يا ضعف جزئي در برخي المانها باشد که بر اساس ضوابط پذيرش بر حسب نوع آناليز (خطي يا غير خطي - استاتيکي يا ديناميکي) مشخص مي‌گردد.

3- دامنه استفاده از روشهاي آناليز (خطي - غير خطي) و نوع آناليز (استاتيکي يا ديناميکي) بر اساس مشخصات سازه تعيين مي‌گردد (مطابق نشريه 360 يا Fema356)

4- پس از تحليل آسي پذيري سازه، در صورت نياز به مقاوم سازي (بهسازي) روشهاي بهسازي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد، اين روشها براي سازه‌هاي مختلف متفاوت بوده و بر حسب نوع ضعف موجود در سازه در خصوص روش مقاوم سازي تصميم گيري مي‌گردد، به عنوان مثال براي برطرف نمودن ضعف مقاومتي يک ستون بتن آرمه مي‌توان از ژاکت فولادي يا بتني يا FRP استفاده نمود يا مثلاً براي تامين ضعف سختي جانبي سازه مي‌توان از اضافه نمودن المانهاي مقاوم جانبي نظير ديوار برشي - مهاربندي فولادي - تقويت ميانقابها (Infill) استفاده نمود.

5- در نهايت بهترين روش از بين روشهاي فوق به لحاظ اجرائي و اقتصادي انتخاب شده و در قالب نقشه‌هاي اجرائي طرح تفصيلي ارائه مي‌گردد، بر آورد احجام و هزينه‌هاي اجرائي نيز بخشي از طرح تفصيلي به حساب مي‌آيد.

6- نکته مهمي که در اغلب طرح هاي مقاوم سازي (بهسازي) فراموش مي‌شود، المانهاي غير سازه‌اي مي‌باشد، لازم به ذکر است که بهسازي المانهاي غير سازه‌اي جزو مهمترين مسائل مي‌باشد که در يک طرح بهسازي مي‌بايست مد نظر قرار گرفت، مصالح نما - جان پناه ها - ديوارهاي غير باربر - ملحقات غير سازه‌اي(کمدها - کتابخانه‌ها - آويزها - سيستم روشنائي - تاسيسات مکانيکي و الکتريکي - دستگاه‌هاي حساس "بخصوص در بيمارستانها" - سيستم تهويه - راه پله‌ها - آسانسور و ....)

پاينده باشيد.
 
آخرین ویرایش:

Similar threads

بالا