مقاله در مورد مرمت و مقاوم سازی ساختمانها

بخشی از مقاله

مرمت و مقاوم سازي ساختمانها

مقدمه :
در عمليات مرمت و مقاوم سازي ساختمانهاي با مصالح بنايي ، آجري و سنگي ، از روشهاي متعددي استفاده مي شود ساختمانهاي بنايي از جمله سيستمهاي ديواري جمال بوده وخسارات لرزه اي يكي از طريق زير به آنها وارد مي شود :
الف ) عدم استحكام و طبيعت كافي وديافراگم هاي سقف و كف
ب) عدم وجود شناژعل و كمربند ها يا نيروي كششي بتني مسلح

ج ) عدم وجود تيرهاي كشش بين ديوارهاي خارجي سيستم هاي سقف و كف كه دراين صورت ديوار تحت زاويه 90 درجه نسبت به صفحه اش فرو مي ريزد همچنين عدم استحكام كافي وناپايداري ديوار ، در مورد سازه هاي با مصالح سنگي ممكن است به خاطر عدم اتصال كافي درتقاطع ديوارها ، ناپايداري به وجود آيد .
اقدامات اضطراري ممكن است شامل آماده نمودن تكيه گاههاي تا غرو هماريهاي ديواري عرضي جهت جلوگيري از ريزش ديواري لازم باشد تكيه گاههاي موقتي ممكن است براي بالكن ها يا كتيبه هايي كه به ديوار آسيب ديده متصل شده باشند در محلي كه ديوار ما لا بنده شده وبه عنوان موازنه عمل مي كند مورد نياز باشند .
به طور كلي طرحهاي مقاوم سازي ساختمانهاي با مصالح بنايي بايد استحكام
واتصال ديافراگمهاي سقف و كت به ديوارها را فراهم ساخته تا در برابر زمين لرزه مقاومت نمايند .

در تكامل اين روش ها مهندسين در صورت وجود ضعف آشكار در كل سازه نه تنها بايد قسمتهاي آسيب ديده را تقويت نمايند بلكه ديافراگمهاي سقف و كف را درصورت نياز بايد تقويت نمايند ويا ممكن است شناژهاي جديدي اضافه كرده ويا در صورت نياز مقاطع آسيب ديده در زلزله تخريب و باز سازي شوند .
توجه در پايان گذارش شكلهايي كه شماره هاي آنها در متن ذكر شده است ضميمه شده اند .

تعمير ديوار ها :
درديوارهاي با مصالح بنايي شكافهاي ضربدري به خاطر نيروهاي كششي و برشي بيش از حد ديوار و نزديك تقاطع ديوارها بوجود مي آيد . با مشاهده اين درزها و شكل آنها مي توان آنها را به طريق زير شناسايي نمود .
الف ) شكافهاي قطري در پايه هاي نبايي بين باز شوهاي مربوط به پنجره ها كه به خاطر تنشهاي كشش قطري بوجود مي آيند .

ب ) شكافهاي افقي در پايه هاي با مصالح بنايي بين باز شوهاي مربوط به پنجره ها كه به خاطر تنشهاي كششي قطري بوجود مي آيند .

ج ) شكافهاي افقي در پايه هاي بنايي بين بازشوهاي مربوط به پنجره ها كه به خاطر لنگرهاي خمشي متناوب تشكيل مي گردند .

د) شكافهاي قطري بالاي بازشوهاي موجود در ديوار كه به خاطر مكانيزم حمل بار از نوع برشي قدسي همواره با شكافهاي نعل در گاهي دراعضاي بتني مسلح حاصل مي گردد .

برحسب اندازه شكافها روشهاي مختلف تعمير به كار مي رود مثل مرمت تزريقي ، حذف كلي يا نسبي و جايگزين كردن آجرها وسنگها در امتداد طولي شكاف و جايگزين سازي كل قسمتهاي ديوار تعمير تزريقي شكافها .

شكافهاي به عرض بيش از 3/0 ميليمتر و كمتر از 3 ميليمتر را بايد توسط تزريق ملات سيماني روان تعمير نموده ودر موارد ويژه مي توان از مداد اپوكي استفاده كرد .
ترتيب عمليات مرمت تزريقي درشكافها به صورت زير است .
الف ) پوششهاي اوليه به شامل پلاستر را از منطقه شكاف برداشته و گرد وغبار شكاف را با استفاده از هواي فشرده يافت آب پاك مي كنيم .
ب) سوراخهايي را درفواصل 30 تا 60 سانتي متري ، عرض شكاف در مسير شكاف ايجاد مي كنيم.

ج ) ميلمايي به عمق 5 سانتي متر را در داخل سوراخها قرار داده وشكاف ها را با ملات سيمان در امتداد يك طولشان درزگيري وپر مي نماييم .
د) ميلما را با مسدود كننده ها بسته سپس با برداشتن ميله مسدود كننده به صورت جفتي و پاك كردن دوباره مسير درزها ، از پيوستگي مسير تزريق بوسيله آب اطمينان حاصل مي كنيم .
ه ) شيره سيمان يا ملات روان را با فشار سه مگا پاسكال به درز تزريق مي كنيم .

2- مرمت شكافهاي بزرگ :
وقتي ضخامت درزها از 3 ميليمتر بزرگ تر باشد مي توان از تزريق در غاب سيمان استفاده نمود اما در مورد شكافهاي با ضخامت بزرگتر از 10 ميليمتر به خصوص هنگاميكه خرده سنگ يا خرده آجر در شكاف موجود باشد عمليات تزريق پيچيده تر و مشكل تر است روش تعمير شايد شامل مقاوم سازي ديوار هم گردد روشهاي موجود تعمير دراين حالت عبارتند از :

شكافهايي كه تقريبا عمودي يا قائم مي باشند مي توانند با كندن سنگها يا آجرهاي سست نزديك شكاف وبا استفاده از دستگاههاي بهينه زني يا مقولهاي فولادي مناسب همراه با بتن جاي سنگها و آجرها را بگيرند در اينصورت كليه منافذ گرفته مي شوند شكل 4 اين روش در صورت نياز در طرف ديگر ديوارهم اجرا مي گردد .
همچنين آجرها يا سنگها مي توانند از ناحيه حدود 15 الي 20 سانتيمتر در امتداد يك شكاف تقريبا عمودي كنده شده سپس ديوار را در ناحيه شكاف با ملات پرسيمان به هم متصل مي كنند .)
روش ديگر عبارت است از پر كردن منفذ ها با بتن كه در نتيجه آن ستون جديد در ديوار آجري ايجاد مي گردد عمليات مسلح كردن در ستون بااستفاده از 4 مي گردد 14 و فامونهاي 6 با فاصله محاسبه شده عملي مي گردد .

3- تعمير و مقاوم سازي محل تقاطع ديوارها :
محل تقاطع ديوار ما در مقابل زمين لرزه ها بسيار آسيب پذير ند وغالبا باعث شكافهاي بزرگ ويا جدا شدن آنها در صورت عدم اتصال كافي مي گردد روشهاي مختلفي براي مرمت اين ديوارها وجود دارند با توجه به ضعف اصولي ساختمانهاي با مصالح بنايي تحت عمل لرزه اي روشهاي تعمير و مقاوم سازي همواره با مستحكم كردن موضعي تقاطع ديوارها به همراه است .

در مورد شكافهاي قائم نسبتا كوچك عمليات مرمت با استفاده از تعمير شكافهاوبااستفاده از فنون توصيف شده قبلي ودر صورت لزوم بااستفاده از روشهاي بخيه زني در سرتاسر شكاف انجام ميگيرد .
بخيه زدن سنگي يا اضافه نمودن سنگها در امتداد شكاف از اين طرف به آن طرف شكاف يكي از روشهاي مورد استفاده مي باشد .)
براي اتصال مقاطع ديوارهاي جدا شده صخامت فولادي با سطح مقطع 4× 4 سانتيمتر مورد استفاده قرار مي گيرد صفحه فولادي مطابق شكل 1 با دو غاب سيمان پر ميگردد اين صفحات در تقويت گوشه ها بسيار موثر بوده اما نمي توانند ديوار به وضعيت قائم بر گردانند پس ازبسته شدن حفره سطح موردنظر توسط شبكه هاي سيمي پوشيده شده و ساير عمليات مثل قبل انجام ميگيرد .
روش ديگر عبارت از مته زدن تعدادي سوراخ در مصالح ديوار از بين شكافهاي قائم سپس مي گردد گذاري ودوغاب ريزي مي باشد درهر دو روش شكاف باقيمانده بايد بادوغاب سيمان پر شود جهت كاهش جداشدگي قبل ازمرمت ميله

هاي كششي مورد نياز در دو طرف ديوار نصب مي گردند)
مرمت بايد به كار بردن تكيه گاههاي موقتي براي پشت بام يا طبقه بالاتر و برداشتن مصالح اطراف منطقه آسيب ديده همراه بوده آماده سازي وتميز كاري سطوح وبازسازي دقيق مدنظر باشد .
در مورد پيوند اتصال درقسمت باز سازي شده توجه خاصي لازم است كمر بندهاي مقاوم سازي

اسيب ديده بايد تعمير گرديده واگر وجود ندارند بايد اضافه شوند يك ستون گوشه اي بتن مسلح كه به درستي به ديوار متقاطع متصل شده باشد مي تواند به عنوان يك عضو مقاوم به كار رود اين ستون ها بايد داراي 4 ميلگرد 16 و خاموتهاي u شكل به قطر 6 ميليمتر در فواصل 20 سانتيمتر از يكديگر اجرا شوند. )

4- مقاوم سازي ديوارهاي آجري با محدود سازي
ساختمانهاي زيادي در منطقه بالكان از ديوارهاي حمال يا مصالح بنايي از آجر با ضخامت بيش از 25 سانتي متر و با ملات ماسه آهك ويا ماسه سيمان ساخته شده اند ساختمانهاي كف مونوليتكي بوده ولايه هاي بتن مسلح توسط كمربند يا تيرهاي كششي روي ديوارهاي حمال با عرض برابر ضخامت ديوار وارتفاع 25 الي 35 سانتي متر ساخته مي شوند شناژ افقي روي ديوارها )مقاوم سازي اينگونه ساختمانهابا ساختن ستونهاي بتن مسلح يا شناژهاي قائم در گوشه ها محل تقاطع ديوارها ودر وسط ديوارهاي بلند انجام مي گيرد

.
اين عمل يك دهانه ديواري را كه توسط اجزا بتني تقويت شده هم از نظر افقي وهم از نظر قائم آماده ساخته و به حد زيادي خصوصيات شكل پذيري دهانه ديوار را بهبود مي بخشد اين حالت يك ديوار شكننده وتردد را به يك ديوار انعطاف پذيري كه ظرفيت حمل بار آن چند برابر ظرفيت ديوار اصلي است تبديل مي كند بايد به اين نكته توجه داشت كه هم رفتار وهم عمل مصالح مقاوم سازي به

صورت فوق داراي مقاومتها بالايي در مقايسه با سازه هاي قابي با ديوارهاي پر كننده مي باشند درهنگام طراحي در اين حالت توجه به نكات زير ضروري است .
الف ) شناژهاي قائم يا ستونها نبايد از ضخامت ديوار قطر باشند .
ب ) ستونهاي قائم يا لايه هاي كمر بندي در انتقال بارهاي قائم مشاركت نكرده وبايدهمواره با آرماتور بندي به طريقي طراحي شدند كه در برابر نيروهاي كششي حاصل از لنگرها ونيروهاي برشي دهانه ديوار مقاومت نمايند .

ج) ستونهاي قائم بايد داراي آرماتورهاي با قطر 14 و حداقل 4 عدد به كار رفته وبايد با افزايش تعداد بيشتر اين ستونها از نصب ستونهاي بزرگتر خودداري ‌شود.
د) ستونهاي قائم يا لايه هاي كمر بندي بايد طوري قرار گيرند كه نسبت طول به ارتفاع دهانه ديوار قابي بزرگتر از 2/1 نشود.)
درمحلهايي كه ستونها ي قائم يا لايه هاي كمربندي بايد ساخته شوند آجرهاي ديوار بايد يكي يكي برداشته شده به صورتي كه منطقه تماس بين ديوار و تبين ريخته شده به صورت دندانه اي به هم متصل شوند .)

5- مقاوم سازي ديوارها توسط محدود سازي با مقاطع فولادي .
مقاطع فولادي مي توانند جهت مقاوم سازي ديوارهاي با مصالح بنايي به كار روند اين مقاطع سريعا نصب گرديده و غالبا در مواقع اضطراري جهت تعميرات به كار مي روند برحسب شرايط مقاطع فولادي سبك بيشتر در دسترس بوده وتجهيزات كمتري را براي نصب نياز دارند وبايد به تيرهاي كششي ويا كمربند ها وديافراگمهاي افقي در بالا و پايين متصل شوندهدف اصلي از مقاوم سازي با مقاطع فولادي مهار كردن ديوار توسط اين مناطع از پايين سازه تا طبقه آخر ميباشد .