بخشی از مقاله
چکیده
تجربه بدست آمده از زلزله های گذشته نشان از آسیب پذیری بالای ساختمان های بنایی غیرمسلح می باشد. اما عمده توجه مهندسان و متخصصان در زمینه مقاوم سازی،به مقاوم سازی ساختمان های بتنی و فولادی معطوف است در حالی که هنگام وقوع زلزله،ساختمان های مصالح بنایی دچار بیشترین خسارت می شوند.
ایران از لحاظ بناهای تاریخی جزو کشورهایی ست که سازه های تاریخی در دوره های مختلف را دارا می باشد.بیشتر سازه هایی که دارای اهمیت تاریخی می باشند،با استفاده از مصالح بنایی ساخته شده اند.بنابراین تحلیل آسیب پذیری لرزه ای و بهسازی لرزه ای این نوع ساختمان ها تحت اثر زلزله،دارای اهمیت خاصی می باشد.
در این مقاله ابتدا به برسی نقاط ضعف دیوار بناهای تاریخی پرداخت شده است. درمرحله دوم با توجه به سطح آسیب پذیری دیوار با توجه به مبحث هشتم،آیین نامه 2800 ایران و نشریه شماره 376،مقاوم سازی می شود تا بهره وری از آثار تاریخی در اهداف اقتصادی،به منظور ایجاد قطب های جاذب ممکن شود که نقش مهمی در اشتغال زایی و منافع اقتصادی کشور دارد.
مقدمه
-1 عوامل متعددی در رفتار دیوارهای بناهای تاریخی موثر هستند که می توانند در آن ها اثر نامطلوبی بگذارند. از جمله ی آن ها می توان به تغییر یا کاهش قابلیت های فیزیکی و مکانیکی مصالح بدلیل قدمت ساختمان ، ایجاد تغییرات در مواردی مانند کاربری ساختمان و تاثیرات آب و هوا بر سازه اشاره کرد.
-2 تقویت و تسلیح ساختمان های بنایی می تواند احتمال خسارت و تلفات آن ها را هنگام وقوع زلزله کاهش دهد.مهم ترین بخش مقاوم سازی بناهای تاریخی ، افزایش مقاومت دیوارهای باربرساختمان است که در ابتدای ساخت بنا برای تحمل بارهای ثقلی درنظر گرفته شده اند و مقاومت و شکل پذیری کمی در برابر بار جانبی از خود نشان می دهد. برای دستیابی به بهترین طرح بهسازی ومقاوم سازی دیوار بناهای تاریخی باید به نحوی اقدام کرد که سطح عملکرد مناسب تامین گردد. از این رو در این مقاله گام های اساسی و ویژه در فرایند بهسازی و مقاوم سازی آورده شده است.
-3 یکی از وظایفی که بر دوش جامعه مهندسین محول شده،ایمن سازی و بهسازی لرزه ای بناها و بافت های با ارزش تاریخی است، این بناها علاوه بر ارزش تاریخی بیانگر تمدن،فرهنگ،توانایی ها و تفکر اقوام گذشته می باشد.
-4 در رابطه با بناهای تاریخی و قدیمی نمی توان از روش محاسباتی دقیق و معمول که در محاسبات سازه ها کاربرد دارد استفاده کرد.لذا در مورد این سازه ها نمی توان به طور قطع مقاوم سازی لرزه ای کرد. منظور از بهسازی در مورد این بناها اتخاذ روش هایی ست تا سطح خسارت وارده بر روی این بناها و بافت ها کاهش یابد و پس از وقوع زلزله تخریب کامل بنا حاصل نشود همچنین خسارت وارده جبران شود.
مقاله
ضعف های دیوارهای بناهای تاریخی:
عمده ترین ضعف های ساختمان های مصالح بنایی که منجر به آسیب دیدن بنا در طی زلزله می شود، در موارد زیرخلاصه می شود:
- اثر بازشوها
- انتقال دیوارها و اجزای غیرسازه ای به بنا
- کیفیت نامناسب مصالح و استفاده از مصالح نامناسب
- اتصال نامناسب سقف و دیوار
- کاهش مقاومت دیوار به دلیل وجود رطوبت و آب
- فقدان کلاف های افقی و قائم
- عدم رعایت نسبت ارتفاع به ضخامت ، طول آزاد و حداکثر ارتفاع دیوار بهسازی لرزه ای:
برای مقاوم سازی ، روش ها به تقکیک بررسی شده است تا با توجه به شرایط بنا ، بهترین روش اتخاذ گردد.
-1 اجرای پشت بند دیوار عرضی:
در استاندارد 2800 و دستور العمل بهسازی در صورتی که طول آزاد دیوار بیش از حد مشخصی باشد، باید از پشت بند استفاده کنیم اما این روش زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که اولا فضای کافی برای اجرای آن وجود داشته باشد، ثانیا اجرای آن آسیبی به زیبایی ساختمان نرساند و موجب ازبین رفتن جاذبه و دیگر قسمت های بنا نشود. این روش برای دیوارهای خارجی و مرتفع مفید است.
-2 تقویت اتصال بین دیوارهای متقاطع با کلاف بندی قائم:
برای تقویت اتصال بین دیوارهای متقاطع می توان از کلاف های قائم استفاده کرد اما اجرای کلاف قائم بتنی در بناهای تاریخی با مشکلات اجرایی روبه روست از جمله اینکه باید ابعاد زیادی از دیوارها تخریب شود که ممکن است پایداری ساختمان با خطر مواجه شود، از طرفی اگر نازک کاری بنا مناسب باشد نیز باید ازبین برود که این موضوع،خود موجب آسیب می شود
بنابراین بهتر است از کلاف فولادی با نبشی استفاده کرد. پیشنهاد می شود به شناژ پیچ شود و در صورت وجود کلاف افقی با اتصالات مناسب پیچی یا جوشی به هم متصل شوند، استفاده از روکش در بناهایی که از نظر نازک کاری مناسب باشد، دارای اهمیت زیادی است، هرگز پیشنهاد نمی شود زیرا دراین روش باید تمام اندودهای دیوار آجری برداشته شود و یک شبکه آرماتور در یک طرف یا دو طرف دیوار قرار داده شود و تا زمان مدفون شدن شبکه آرماتور ، بتن پاشی ادامه می یابد.
چون این سیستم از پایین به شناژ متصل گردیده اگر شناژ وضعیت مناسبی نداشته باشد باید پی جدید برای آن طراحی شود، این روش بسیار پر هزینه است زیرا علاوه بر هزینه ی خود روکش بتن مسلح از طرفی باید هزینه ی حذف اندود کاری پرداخت شود و از طرف دیگر نیز باید هزینه ی اندود مجدد با نیروی متخصص پرداخت شود.
-3 پس تنیده کردن دیوار:
این روش به صورت پس کشیدگی صورت میگیرد ،انجام این کار به این ترتیب است که در دو طرف پی دیوار مورد نظر ، پی جدید طراحی می شود و یک سر میلگرد پس تنیده در آن قرار میگیرد ، در بالای دیوار هم یک تیر - فولادی یا بتنی - که دارای سوراخ هایی جهت عبور میلگرد هاست و عرض بیشتری نسبت به دیوار دارد قرار میگیرد ، با عبور دادن انتهای آزاد میلگردها از تیر مورد نظر و محکم کردن میلگرد ها ، دیوار تحت تنش پس تنیدگی قرار گرفته و تقویت میشود این روش برای دیوار با نما های خاص توصیه میشود زیرا آسیبی به نما نمی رساند .
-4 استفاده از مهار بند فولادی:
در روش مهار بند فولادی برای افزایش مقاومت برشی از المان های قطری و افقی هم چنین برای افزایش مقاومت خمشی از المان عمودی استفاده میشود که در افزایش مقاومت و شکل پذیری دیوار ، هم چنین یکپارچه ساختن آن در برابر بار های لرزه ای ، نقش به سزایی ایفا می کنند.
در این روش باید المان تقویت کننده با دیوار به خوبی درگیر شود و اتصال قابل قبولی داشته باشد تا در حین وارد شدن نیروی زلزله، المان تقویت کننده همراه با دیوار آجری در جذب انرژی و تحمل نبرو ها به خوبی وارد عمل شود . در تخریب دیوار باید توجه داشت نشیمن زیر تیر تخریب نشود .در صورت لزوم باید زیر تیرجه های مورد نظر شمع زده شود.
-5 حذف یا کاهش عرض بازشو ها :
در معماری ایران بسیاری از بخش ها چند ورودی تشکیل شده است که این امر موجب ایجاد طبقه نرم و کاهش مقاومت لرزه ای بنا می شود.پر کردن بعضی بازشو ها بدون اینکه آسیبی به معماری سازه بزند می تواند باعث افزایش مقاومت لرزه ای و در عین حال کاهش تنش های بوجود آمده در دیوار شود .
-6 ایجاد قاب خمشی فلزی:
یک فاب خمشی فولادی متشکل از تیر ها و ستون هایی است که توسط جوش یا پیچ به هم وصل شده اند و به سیستم کف متصل می شوند ، با اضافه کردن باد بند یا دیوار های عرضی به سیستم می توان کارایی این روش را افزایش داد در روش در صورت مناسب نبودن پی باید یک فونداسیون جدید احداث شود.
رطوبت:
معماری ایران آمیزه ای از سازه و سیما می باشد و عملکرد در چنین فضای بدیع به وقوع می پیوندد لذا نمیتوان به سادگی وجه تمایزی بین یکپارچگی حاصل از سازه و سیما یافت زیرا تزیینات در برخی موارد نقش زیبایی شناسی را در مفهومی کاربردی القا می کند. اصلی ترین دلیل خرابی نما تاثیر رطوبت است .
-7 عایق کاری در سطح مقطعی از دیوار:
اجرای این روش با مته های چرخان به قطر دو سانتی متر صورت میگیرد ، به این ترتیب که در مقطعی از دیوار سوراخ هایی به صورت روزنه های گرد متقابل ایجاد می شود .این عمل در طولی معادل یک متر از جداره ی دیوار انجام می گیرد سپس سوراخ ها را با مایعی که عایق باشد پر می کنند ، این عایق شامل شصت درصد ماسه به اضافه پودر سنگ و چهل درصد چسب پریمال و پودر آهک است.پس از اجرا ، مقاومت این بخش از دیوار بعد از گیرش به هشت صد کیلو گرم بر سانتی متر مربع می رسد .
-8 رطوبت زدایی به روش الکترواسمزی یا تراوش الکتریکی:
این روش به میزان قابل توجهی در زهکشی و تثبیت خاک به کار برده می شود ، در این روش الکترود ها را در دیوار ها و زمین جای می دهند که در اختلاف سطح الکتریکی بین آنها باعث دفع رطوبت می شود و الکترود ها نقش اساسی عایق را ایفا می کنند .
-9 کانال کشی در پای دیوار و خارج از بنا:
این روش از لحاظ فن اجرا و هزینه مقرون به صرفه است و به منظور ایجاد شرایط لازم برای تبخیر و تهویه و در نتیجه دفع آب موجود در زیر سطح کف اجرا می شود، در اقلب بنا های قدیم ایران ، رطوبت بالا رونده در پی و دیوار ها بیشترین آسیب را در ارتفاع یک تا دو متر از نما وارد می آورد و باعث فرسودگی و پوسدگی سازه و سیمای دیوار می شود.
در این روش در پای دیوار کانالی به عرض شصت سانتی متر و ارتفاع لازم - تا روی پی - احداث می شود ، این دیوار باید دارای خلل و فرج باشد که تنفس دیوار اصلی ساختمان میسر شود . برای مثال می توان بند های عمودی فاقد ملات باشند ، بعضی از قسمت ها به صورت شبکه ای احداث شود یا روی دیوار از اندود استفاده نشود که موجب تنفس دیوار و در نتیجه خشک شدن دیوار شود.
