ابزارها و تجهیزات مورد نیاز برای ساخت ساختمانهای ضد زلزله

تجهیزات ساخت ساختمان ضد زلزله

چگونه ساختمانی ضد زلزله بسازیم؟

بلاهای طبیعی از جمله مسائلی هستند که گریزی از آنها نیست. مهاجرت و خالی کردن مکان‌های زلزله‌خیز کاری نامعقول و امکان‌ناپذیر است و از طرفی زندگی در همچین مناطقی بسیار خطرناک خواهد بود. از این رو چند سالی هست که ساخت ساختمان‌های ضد زلزله به یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های ساختمان سازان و خریداران خانه تبدیل شده است. تکنیک‌ها و روش‌های  مختلفی وجود دارد که می‌توان با استفاده از آنها یک ساختمان( ویلایی یا آپارتمانی) را نسبت به ریشترهای بالا مقاوم کرد. در واقع هدف از مقاوم‌ سازی، بهبود بخشیدن به تک به تک اجزای سازه می‌باشد. در ادامه با ما همراه باشید تا شما را با راهکارهای ساخت ساختمان‌های ضد زلزله آشنا کنیم.

راه‌های کاهش خسارات زلزله با مقاوم سازی ساختمان

برای زندگی در مناطق زلزله‌خیز، باید اقدامات لازم در جهت مقاوم سازی سازه صورت گیرد. در واقع این کار با دو هدف انجام می‌گیرد:

  • حفظ جان انسان‌ها
  • کم کردن میزان خسارت‌های وارده به بناها

در همین راستا، قبل از مقاوم‌ سازی و ساخت ساختمان‌های ضد زلزله  مواردی همچون بررسی اسکلت‌های سازه، بررسی میزان بودجه، میزان آسیب‌پذیری سازه در دراز مدت، مشخص کردن میزان زلزله خیز بودن  منطقه و در آخر انتخاب شیوه مقاوم‌ سازی براساس مطالعات را باید مدنظر قرار داد.  

ساخت ساختمان های ضد زلزله

روش‌های متداول مقاوم سازی ساختمان

اصطلاح مقاوم ‌سازی سازه در علوم مهندسی، افزایش مقاومت سازه‌ها در برابر نیروهایی است که در اثر حوادث به آن وارد می‌شود. در طی سال‌های اخیر با پیشرفت علوم مهندسی در زمینه عمران و مهندسی زلزله، سبب شده است تا به منظور مقاوم سازی ساختمان‌ها فعالان این حوزه از روش‌های و مصالح جدید استفاده کنند.

 FRP یکی از تکنیک‌های متداول است که مراحل مقاوم سازی (بهسازی) را با استفاده از مصالح کامپوزیت پلیمری که با الیاف تقویت شده‌اند، انجام می‌دهد. این تکنیک از جایگاه ویژه‌ای برخوردار می‌باشد، به طوری که به نظر برخی از متخصصان این حوزه، FRP را باید مصالح هزاره سوم نامیده شود. چرا که مسیر جدیدی را با هدف بهبود عملکرد سازه در پیش روی مهندسان ساختمان و  شرکت‌های مقاوم سازی قرار داده است. در ادامه برخی دیگر از روش‌های متداول برای ساخت ساختمان‌های ضد زلزله را بررسی می‌کنیم:

1- ژاکت بتنی یا فلزی

در این تکنیک بهبود اجزای بتنی با استفاده از روکش‌های بتنی یا فولادی انجام می‌شود. درواقع این کار‌ موجب بالا بردن مقاومت فشاری، برشی و تامین محصور شدگی با هدف افزایش شکل‌پذیری بتن و آرماتور می‌شود. پس از این طریق می‌توان توانایی تحمل فشار و محصور شدگی را بر ستون‌ها، دیوارها، دال‌ها و تیرها چند برابر کرد. این نوع مقاوم سازی سبب شده تا توان تحمل بخش‌های مختلف یک سازه دربرابر فشارهای حاصل از زلزله افزایش ‌یابد. البته این راهکار دارای مزیت‌های دیگری نیز است:

  •    تغییر پذیر بودن و قابل اصلاح بودن بیشتر ضعف‌های قاب بتنی؛
  •    بالا بردن مقاومت خمشی و برشی در تیرها؛
  •    افزودن توان( مقاومت) فشاری در ستون‌های بتنی با بالا بردن محصور شدگی بتن؛
  •    افزودن انعطاف المان تقویت شده با هدف شکل‌پذیری بیشتر.
قیمت ساختمان ضد زلزله

2- بهسازی ساختمان با تکنیک پس کشیدگی( پیش تنیدگی)

پیش تنیدگی به معنای ایجاد تنشی دائمی و در حد لازم در یکی از عضوهای  بتنی است، بطوری که می‌تواند تا حدودی تنش‌های ناشی از بارهای مرده و زنده در این عضو را از بین ببرد. این ویژگی سبب  شده توانایی باربری اجزا ساختمان بیشتر شود. این تکنیک برای سازه‌های بتنی یک راهکار عالی است. زیرا ا ایجاد پس کشیدگی در کابل‌ها، به سرعت توانایی باربری فعال عضو را بالا برده و باعث تقویت ساختمان می‌شود. از دیگر مزایای این تکنیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  •    بالا بردن مقاومت بتن‌ها؛
  •    حفاظت از سازه در برابر ترک‌های ناشی از زلزله و آسیب‌های دیگر؛
  •    امکان ایجاد تغییرات ظاهری در سازه؛
  •    کم کردن ارتعاشات ناشی از بارهای ضربه‌ای و دینامیکی.

3- بهسازی ساختمان با اضافه کردن دیوار برشی

در این تکنیک می‌توان میزان سختی سازه و توانایی تحمل بارهای ناشی از زلزله را به کمک دیوار‌های برشی بالا برد. در واقع دیوار برشی در زمان زلزله کمک کرده تا تنش‌های کمتری به ستون‌های موجود در ساختمان منتقل شود. مزایای دیوار برشی  عبارتند از:

  •    کم کردن بارهای جانبی از ستون‌ها به صورت محسوس؛
  •    چند برابر کردن میزان سختی جانبی سازه؛
  •    کم کردن جابه جایی‌های جانبی سازه؛
  •    بالا بردن باربری ثقلی.

4- بهسازی ساختمان به کمک اضافه کردن مهاربند

روش دیگر برای ساخت ساختمان‌های ضد زلزله، اضافه کردن مهاربند فولادی است. این راهکار سبب شده تا مقاومت سازه بتنی، سختی و مقاومت برشی ساختمان افزایش یابد. معمولا به کارگیری مهاربندهای واگرا (EBF) در بهسازی ساختمان‌های بتنی مرسوم نیست. زیرا بسیار پر هزینه بوده و  تأمین جزییات تیر پیوند مشکل می‌باشد. از این رو به جای مهاربند واگرا، می‌توان از مهاربندی همگرا استفاده کرد. مزایا بهسازی با مهاربند همگرا عبارتند از:

  •    افزودن سختی‌های جانبی سازه؛
  •    کاستن جابجایی‌های نسبی ناشی زلزله؛
  •    استفاده بهینه از متراژ ساختمان نسبت به راهکارهای دیگر.

5- بهسازی ساختمان با شاتکریت بتنی دیوار

 استفاده از شاتکریت بتنی، یکی دیگر از روش‌های بهسازی ساختمان‌هاست. برای این کار در مرحله اول یک شبکه میلگردی را مهاربندی کرده و آن را روی دیوار قرار می‌دهند. پس از آن به کمک دستگاه شاتکریت عملیات بتن پاشی انجام می‌گیرد. مزایای این روش از این قرار است:

  •    بالا بردن میزان انعطاف و شکل‌پذیری بخش‌های داخلی و بیرونی دیوار؛
  •    افزودن دوام بخش‌های خارجی و داخلی دیوارها؛
  •    منسجم کردن المان‌ها به خصوص برای دیوارهای ساختمان؛
  •    پیاده‌سازی آسان‌تر؛
  •    به کارگیری مصالح ساختمانی دردسترس برای اجرای تکنیک.

6- بهسازی سقف‌های بتنی به کمک ورق‌های فولادی

این روش نیز میزان سختی سازه را بالا می‌برد زیرا به کارگیری ورق‌های فولادی می‌تواند مقاوم سازی و یکپارچگی کف‌ها و سقف‌های بتنی را افزایش دهد. این ورق‌ها باید به سقف متصل شده و فاصله میان سقف و ورق، با گروت( یا مصالح بر پایه اپوکسی) کاملا پر شوند. این کار علاه بر افزایش میزان چسبندگی، سبب شده تا سازه در زمان زلزله و انتقال بار به خوبی عمل کند. علاوه بر سقف می‌توان ورق‌های فولادی را به تیرها و ستون‌ها نیز متصل کرد. از جمله مزایای به کارگیری ورق‌های فولادی برای ساخت ساختمان‌های ضد زلزله عبارتند از:

  •    در مقایسه با تکنیک‌های دیگر، میزان افزایش ابعاد مقطع زیاد نیست.
  •    یک راهکار ایده‌آل برای بهسازی ساختمان‌ها بتنی با مقاومت خیلی پایین است.
  •    مقاومت ستون‌ها با بالا بردن شدت محصور شدگی افزایش می‌یابد.

7- بالا بردن توان برشی ستون به کمک دستک برشی

زمانی که دال‌ها مستقیما به ستون وصل می‌شوند، دستک برشی می‌تواند تاثیرات خوبی بر مقاومت سازه بگذارد. این تکنیک به دو صورت انجام می‌شود:

  •    افزایش ابعاد و سطح مقطع ستون
  •    وصل کردن دستک‌های برشی فولادی به ستون‌ها به کمک دتایل و رزین مخصوص شرکت

برای به کارگیری این تکنیک باید از تسمه‌های فولادی کمک گرفت. به این صورت که تسمه‌ها در محل اتصال تیر به ستون‌ها با فاصله منظم نصب کرده و پس از آن اقدام به سفت کردن بست فولادی کنند. این کار باعث شده ظرفیت برشی بالاتر رود.

8- بهسازی اتصالات

یکی از بخش‌های حساس سازه در زمان مقاوم سازی، محل وصل شدن تیرها به ستون‌ها در قاب خمشی مسلح است. این مورد به دلیل قرار گرفتن اتصال تحت تاثیر تنش‌های رفت و برگشتی زلزله، جزء آسیب‌پذیرترین قسمت‌ها در عملکرد قاب بتن مسلح خمشی خواهد بود. بنابراین درست کردن عملکرد گره اتصال و مقاوم سازی آن منجر به تقویت عملکرد کل سازه می‌شود. روش‌های مختلفی برای تقویت اتصالات وجود دارد که می‌توان آنها را به صورت تکی یا ترکیبی برای بهسازی ساختمان به کار گرفت. این روش‌ها عبارتند از:

  •    تزریق رزین اپوکسی در ژاکت فولادی در محل اتصال بتن‌ها
  •    به کارگیری طوق‌های پیش تنیده X شکل
  •    بهسازی محل اتصال به کمک FRP
  •    نصب ژاکت ورق‌های فولادی در اتصالات بتنی
  •    ایجاد قفس‌های فولادی در اتصالات بتنی
  •    پیش تنیدگی اتصالات
  •    ایجاد ژاکت بتنی در اتصالات
تامین کننده ورق فولادی

ابزارهای مورد نیاز برای ساخت ساختمان های ضد زلزله

مسلما برای ساخت ساختمان‌های ضد زلزله و اجرایی کردن راهکارهای مقاوم سازی، کارفرما باید از مصالح به خصوصی استفاده کند. ابزارآلات صنعتی و مصالح ضد زلزله هم باعث مستحکم شدن سازه می‌شوند و هم در زمان وقوع حوادث خسارات مالی و جانی را به حداقل می‌رسانند. در ادامه برخی از این ابزارها را معرفی خواهیم کرد.

بتن آرمه

بتن آرمه ترکیبی از بتن و میلگرد است و همین باعث ایجاد مقاومت کششی بسیار بالایی می‌شود. از این رو، تکان‌های حاصل زمین لرزه نمی‌تواند باعث فروپاشی آن شود. مقاومت بالای بتن آرمه سبب شده تا از آنها در مراحل مختلف( از پی ریزی تا ساخت ستون‌ها) استفاده کنند.

مقاله پیشنهادی: انواع تجهیزات هوشمند سازی ساختمان

بلوک هوادار

بلوک‌های هوادار بسیار سبک هستند و سازه را متحمل اضافه بار نمی‌کنند. این ویژگی  سبب شده تا در زمان وقوع زمین لرزه خطرات به کمترین میزان خود برسد. سیلیس ماده اصلی سازنده این بلوک‌ها است. این ماده در کنار آب، آهک و سیمان از طریق دستگاه اتوکلاوه و تزریق هوا ساخته می‌شوند. بلوک‌های هوادار به غیر کاهش وزن سازه، به عنوان عایق حرارت و صوت نیز عمل می‌کنند.   

بلوک سبک

بلوک‌های سبک با استفاده از پوکه‌های معدنی تولید می‌شوند. این بلوک‌ها به دلیل وزن پایینی که دارند، در زمان زلزله ستون‌ها را کمتر دچار آسیب خواهند کرد.

فوم و یونولیت

یکی دیگر از مصالح برای ساخت ساختمان‌های ضد زلزله، فوم و یونولیت است. ماده اصلی برای تولید یونولیت‌ها، پلی استایرن است. وجود این ماده سبب شده تا یونولیت‌ها به عنوان عایق حرارت و صدا نیز عمل کنند. 

شما می‌توانید این نوع مصالح را از فروشگاه کالای صنعتی یا تامین کنندگان معتبر سراسر کشور تهیه کنید. 

سخن پایانی

مقاوم‌ سازی یک ساختمان آماده نسبت به ساخت یک ساختمان جدید، کار بسیار سخت و پیچیده‌ای است. زیرا ساختار کلی سازه از قبل تثبیت شده است. از طرفی، دسترسی به نواحی که احتیاج به بهسازی دارند، ساده نیست. با این حال، مقاوم کردن ساختمان‌ها امری اجتناب‌ناپذیر است. از این رو، به کمک راهکارهای ارائه شده می‌توان یک سازه به شدت آسیب‌پذیر را به سازه‌ای مقاوم دربرابر حوادث تبدیل کرد.

مقاله پیشنهادی: هر آنچه درباره استاندارد تجهیزات ضد انفجار باید بدانید