Fa En جمعه 22 آذر 1398 ساعت 11 و 31 دقیقه

در هنگام وقوع زلزله در اثر تغییرمکان سازه، اجزای سازه نیز تحت تاثیر تغییر شکل هایی قرار می گیرنـد. در زلزلـه هـای خفیـف پاسخ سازه و تغییر شکل های اجزا در محدوده خطی (الاستیک) باقی می ماند، اما در زلزله های شدید پاسخ سازه و تغییـر شـکل هـای اجزا، ازمحدوده ارتجاعی فراتر خواهد رفت که در نهایت ممکن است باعث خرابی سازه گردد

 سازه ها باید توانایی تحمل نیروهای ناشی از زلزله در سطح عملکرد مورد نظر را داشـته باشـند و در ایـن تـراز از زلزلـه تغییـرمکان ها، دوران ها و همچنین میزان خرابی اجزای مختلف آن، در محدوده مورد نظر ضوابط طراحی قرار گیرد. مهمتـرین پارامترهـایی که بر رفتار سازه تحت اثر نیروهای ناشی از زلزله تاثیر می گذارند عبارتند از: جرم، سـختی، میرایـی، پیکربنـدی و هندسـه، مقاومـت،شکل پذیری اجزای سازه و پارامترهای جنبش زمین.

بهسازی لرزه ای

 اولین گام در بهسازی لرزه ای سازه های موجود، ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای آن ها می باشد. در سال های اخیر روش های مختلفی برای بررسی میزان آسیب پـذیری سـازه هـا ارائـه گردیـده، کـه اکثـر آن هـا مبتنـی بـر ارزیابی های کیفی و کمی سازه ها می باشند. در روش های کیفی با توجه به شرایط لرزه خیزی منطقه و بر اساس تجربیات حاصل از زلزله های گذشته، فرم های ویژه ای جهت جمع آوری اطلاعات و نواقص موجود در اجزا وسیستم سازه مانند سیستم باربر قائم وجانبی، شکل پذیری اجزا، آسیب های فعلی وارد بـرسازه، عملکرد اجزاء گوناگون نسبت به شرایط طراحی و... تهیه شده و از آن ها جهت بـرآورد اولیـه و تقریبـی مقاومـت لـرزه ای سـازه استفاده می شود.

در روش های کمی با توجه به بانک های اطلاعاتی که در مرحله ارزیابی کیفی تهیه شده اند، مشخصات سازه با دقـت و جزئیـات بیشتری مورد مطالعه قرار گرفته و مدل سازی سازه با توجه به شرایط فعلی آن و با استفاده از روش های متداول و شناخته شده ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای سازه ها انجام می گیرد

بررسی راهکارهای بهسازی:

راهکارهای زیر به عنوان نمونه می تواند به صورت منفرد یا در ترکیب با یکدیگر برای تعیین وانتخاب گزینه های بهسازی ساختمان ها مورد استفاده قرار بگیرد:

  -اصلاح موضعی اجزای سازه که دارای عملکرد نامناسبی در اثر زلزله می باشند

 -رفع یا کاهش نامنظمی در ساختمان

  -تأمین سختی جانبی لازم برای کل سازه

  -تأمین مقاومت لازم برای کل سازه

  -کاهش جرم ساختمان 

-کامل نمودن مسیر بار

 -افزایش انسجام ساختمان با کلاف بندی

 -تغییر کاربری به منظور کاهش سطح عملکرد مورد انتظار از ساختمان

  -بکارگیری سیستم های جاذب انرژی

  -بکارگیری سیستم جداساز لرزه ای

  -راهکار های مناسب دیگر

 

مقاوم سازی شالوده و پی

 

بارهای ساختمان از طریق شالوده به خاک زیر آن یعنی پی منتقل می گردد. از این رو نقش شالوده و پی در ایمنی ساختمان مهم می باشد

 معمول ترین موارد آسیب پذیری شالوده و پی به قرار زیر است:

 الف- آسیب پذیری شالوده

 وجود نیروی کششی بلند کننده

 عدم کفایت ظرفیت خمشی یا برشی (برش خمشی یا برش سوراخ کننده مقطع شالوده  )

تهاجم مواد شیمیایی مضر موجود در خاک و آب زیرزمینی به بتن شالوده

عدم کفایت مقاومت جانبی برای تحمل نیروهای جانبی وارد بر شالوده

  وجود نیروی فشاری یا کششی بیش از ظرفیت سازه ای در شمع ها

ب- آسیب پذیری پی 

وقوع تنش فشاری بیش از ظرفیت باربری پی در زیر شالوده

 وجود نیروی فشاری یا کششی بیش از ظرفیت ژئوتکنیکی سازه ای در شمع ها

 وجود نشست های زیاد و غیرقابل قبول در پی

 وجود پتانسیل روانگرایی و یا تورم در خاک زیر شالوده

عدم پایداری ساختگاه سازه، مخصوصاً برای ساختمان هایی که بر روی زمین های شیبدار احداث شده اند.

 

راهکارهای بهسازی شالوده و پی

 

 با توجه به نوع ضعف موجود در شالوده و پی، راهکارهای مختلفی برای تقویت آن ها وجود دارد که عبارتند از:

 

الف- بهسازی سازه ای شامل:  

 

  • افزایش ابعاد شالوده
  • افزودن شناژ به شالوده موجود
  • تقویت خمشی و برشی شالوده با کابل های پیش تنیده
  • افزایش مقاومت شمع های موجود

 

ب- بهسازی ژئوتکنیکی شامل:

 

  • تزریق (اختلاط مکانیکی)
  • ریزشمع    
  • احداث شمع
  • تقویت از زیر شالوده (پی بندی)

 

راهکارهای بهسازی شالوده

 

افزایش ابعاد شالوده

با افزایش ابعاد شالوده می توان سطح تماس بر پی را افزایش داد و از تنش های اعمالی بر پی کاسـت کـه ایـن اقـدام منجـر بـه افزایش ظرفیت باربری شالوده می شود. همچنین با افزایش ابعاد شالوده و به دنبال آن کاهش تنش موجود در پی، نشست های پی نیز کاهش می یابد.

 

دو حالت افزایش ابعاد شالوده وجود دارد: 

 -افزایش ابعاد شالوده و ستون متصل به آن

-افزایش ابعاد شالوده به تنهایی

 

 افزودن شناژ به شالوده

 

شن به زبان فرانسه به معنای زنجیر و شناژ به معنی زنجیر کردن است .شناژ برای متصل کردن کلیه ی پی ها به همدیگر ایجاد می شود .این قسمت از ساختمان از روی کرسی چینی و معمولاً در یک تراز ساخته می شود .در اثر وجود شناژ، قسمت های ساختمان بطور یکپارچه عمل نموده و تمامی نشست ها یکنواخت شده و نیروهای واردهی اتفاقی (مانند زمین لرزه و باد )به یک نقطه ساختمان به تمام قسمت های در نتیجه از شدت نیروی وارده در یک نقطه کاسته شده و ، ساختمان منتقل گشته مانع خرابی ساختمان می شود

یکی از راهکارهای بهسازی شالوده در برابر لغزش، به هم بستن شالوده ها و ایجاد مشارکت کلیه شـالوده ها در تحمـل بارهـای جانبی می باشد. به همین منظور از شناژ  برای بستن شالوده ها استفاده می گردد

 

یکپارچه سازی شالوده

 

این نوع بهسازی معمولاً در مواردی مورد توجه قرار می گیرد که بادبند یا دیوار برشی جدید بین دو ستون احـداث شـود. در ایـن نوع بهسازی علاوه بر افزایش ظرفیت برشی و خمشی شالوده، مقاومت جانبی برای تحمل نیروهای جانبی وارد بر شـالوده نیـز افـزایش می یابد.

 

بهسازی شالوده با کابل های پیش تنیده

 

یکی از راهکارهای بهسازی و افزایش ظرفیت خمشی و برشی شالوده، اعمال نیروی پیش تنیدگی بـه مقطـع مـی باشـد. معمـولاًوقتی افزایش عمق شالوده از بالا به دلیل معماری ممکن نباشد، ظرفیت خمشی مثبـت و منفـی مقطـع را مـی تـوان بـا عبـور کابل هـای پیش تنیده، در حفره های تعبیه شده سراسری در طول شالوده یا در بـتن جدیـد روی وجـوه آن و پـیش تنیـده کـردن آن هـا، افـزایش داد نیروهای پیش تنیدگی فوق در دو امتداد عمودی و افقی به شالوده اعمال می شوند. نیروهای پیش تنیدگی قـائم باعـث افـزایش ظرفیـت برشی و نیروهای پیش تنیدگی افقی باعث افزایش ظرفیت برشی و خمشی به طور همزمان می شوند. 

 

افزایش مقاومت شمع های موجود

 

در ساختمان های احداث شده برروی شمع، شمع ها ممکن است نتوانند به صورت همچنین شمع ها ممکن است در محل  ،مناسبی در برابر بارهای جانبی مقاومت کننـد اتصال به سر شمع دچار مشکل شده باشند. 

نحوه افزایش مقاومت شمع به شرح زیر است:

  • کندن زمین تا سطحی که خرابی شمع مشهود باشد
  • لایه برداری ازسطح شمع تا قسمت های داخلی آن به شکلی که خرابی وخوردگی کاملاً ازسطح شـمع برداشـته شـود
  • اجرای آرماتورهای دور شمع و بتن ژاکت دور آن که بر اساس نتایج تحلیل سازه،طراحی شده باشد.
  • پرکردن مجدد شالوده با خاک دانهای متراکم
  • اجرای کف

 

آسیب های اتصالات بتنی

 

اتصالات و رفتار آن ها نقش بسیار مهمی در رفتار کلی ساز ه های با قاب خمشی ایفا می کنند. به عبارت دیگر بحرانی ترین ناحیه در قاب های خمشی برای مقاومت در برابر بارهای لرزهای، محل اتصال تیر به ستون می باشد. به طور کلی بدلیل عدم شناخت کافی از رفتار اتصالات خمشی ،آسیب های ایجاد شده در ساز ه های خمشی از ضعف در طراحی با اجرای اتصالات آنها ناشی می شود

شکست های ترد پیشبینی نشده اتصالات خمشی تیر و ستون در اثر زلزله، بطور جدی روش های طراحی گذشته را زیر سؤال برده و این خود نشان دهنده اهمیت مقاوم سازی خصوصاً مقاوم سازی لرزه ای آن ها می باشد.

در سیستم های باربر جانبی، اتصالات و اجزای آن باید به گونه های مقاوم سازی شوند که پس از مقاوم سازی دارای سختی، مقاومت و هندسه متناسبی باشند و با عملکرد ارتجاعی اجزای خود ،شرایط لازم برای رفتار غیرارتجاعی چرخ های سایر اعضا را فراهم و پیوستگی مسیر انتقال بار را نیز تأمین نمایند. به گونه های که ناحیه شکل پذیر )مفصل پلاستیک( در دو سر تیر و خارج از محدوده اتصال تیر به ستون واقع شود. حداقل فاصله محل تشکیل مفصل پلاستیک از بر ستون