بخشی از مقاله
خلاصه
از دیدگاه علمی و اجرایی تمام ساختمانهایی که براساس اصول و ضوابط حال حاضر آیین نامه ها طراحی محاسبه وساخته نشده اند نیاز به مقاوم سازی دارند و مقاوم سازی به معنای بهبود عملکرد اجزاء سازه در برابر نیروهای وارده مخصوصا نیروهای جانبیست که این ساختمانها دو دسته اند -1: آنهایی که قبل ازتدوین آیین نامه های مربوط طراحی و اجرا شده اند و در زمان اجرای آنها آیین نامه ها و مقررات مورد نیاز در کشور وجود نداشت. -2 آنهایی که در سالهای اخیر ساخته شده اند اما متاسفانه به دلیل نداشتن دانش کافی کارفرمایان وقصور در اجرای صحیح وعدم دسترسی به مصالح و دانش فنی امکان رعایت اصول فنی وجود نداشته لذا ما در این مقاله در گامهای ابتدایی به بررسی ضوابط کلی بهسازی ودر گامهای بعدی به بررسی روند و راهکارهای بهسازی ومقاوم سازی سازه های بتن آرمه می پردازیم.
کلمات کلیدی: مقاوم سازی، بهسازی لرزه ای،سازه ،زلزله
مقدمه
مقاوم سازی به مجموعه عملیاتی گفته میشود که روی بخشی یا کل سازه انجام می شود تا سازه بتواند بارها و سربارهای بیشتری نسبت به حالت اولیه تحمل کند و خصوصیات رفتاری بهتری از خود نشان دهد وبهسازی لرزه ای کاهش احتمال آسیب پذیری و بروز نارسائی درساختمان در اثر زلزله درکلیه عناصر ساختمان اعم از سازه و غیر سازه ایست. از دیدگاه عملی امکان مقاوم سازی تمام اینگونه ساختمانها به لحاظ زمان، هزینه و روش های اجرایی وجود ندارد، چرا که به این ترتیب تقریبا باید تمام ساختمانها را را دوباره ساخت. بنابراین باید مقاوم سازی را هدفمندتر کرد. در این راستا جا دارد ساختمانها را به چهار دسته تقسیم کنیم:
-1ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد: دراین گروه ساختمانهیی قرار دارند که قابل استفاده بودن آنها پس از وقوع زلزله اهمیت خاص دارد و وقفه دربهره برداری ازآنها بطورغیرمستقیم موجب افزایش تلفات وخسارات میشود. مانند: بیمارستانها - مراکز آتش نشانی -مراکز مخابرات و... وبطور کلی تمام ساختمانهایی که استفاده از آنها در امداد و نجات موثر میباشد. -2 ساختمانهای با اهمیت زیاد: ساختمانهایی که خرابی آنها موجب تلفات -از دست رفتن ثروت ملی - آلودگی محیط زیست وآتش سوزی میشود. مانند:فروشگاههای بزرگ - موزه ها - پالایشگاهها و... -3 ساختمانهای با اهمیت متوسط: کلیه ساختمانهایی که بجزساختمانهای عنوان شده درسه گروه دیگر میباشد. مانند: ساختمانهای مسکونی واداری و تجاری- هتلها و... -4 ساختمانهای با اهمیت کم: ساختمانهایی که خسارت نسبتا کمی از خرابی آنها حادث میشود و ساختمانهای موقت که مدت بهره برداری از آنها کمتر از 2 سال است. مانند:انبارهای کشاورزی - سالنهای مرغداری و... اهمیت و نیاز مقاوم سازی از دیدگاه کلان به ترتیب از شماره 1آغاز و تا شماره 4 کاهش پیدا می کند.
ضوابط کلی بهسازی ومقاوم سازی ساختمانهای بتنی
بسیاری از سازه های بتن آرمه به دلایل -1 خطاهای محاسباتی، -2 اشتباه در ساخت و ضعفهای اجرایی و عدم برآورده شدن هدفهای طراحی در حین اجرا -3 ضعف آیین نامه های قدیمی و تغییر در آیین نامه های زلزله یا طراحی ساختمانها -4تغییر کاربردی و عملکرد -5 تغییر بارهای بهره برداری -6 خوردگی و زنگ زدن آرماتورها و ... نیاز به مقاوم سازی یا تعمیر دارند.
-1 معیارهای مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای
به طور کلی در بازسازی و مقاوم سازی سازه ها بایستی به پارامترهای زیر توجه داشت: -1 افزایش مقاومت -2 افزایش سختی -3کاهش تغییر مکان -4 افزایش شکل پذیر
-2کنترل رفتار اعضای سازه ای
هر سازه به مثابه یک زنجیر می باشد که اعضای تشکیل دهنده آن شبیه حلقه های زنجیر هستند که این اعضا می توانند شکل پذیر یا ترد و نیمه شکل پذیر باشند و اگر آنها را به 2 دسته شکل پذیر و شکننده تقسیم کنیم اعضایی که ترد هستند براساس فلسفه طراحی براساس عملکرد بایستی شکل پذیر را براساس کنترل تغییر شکل و اعضای ترد و شکننده را براساس کنترل نیرو طراحی کنیم.
-3 هدف مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای:
-1تامین مقاومت در برابر زلزله های خفیف بدون هیچ گونه آسیب دیدگی.
-2تامین مقاومت در برابر زلزله های متوسط بدون هیچ گونه آسیب سازه ای ولی احتمال برخی خسارتهای غیر سازه ای
-3 تامین مقاومت در برابر زلزله ای شدیدی که در محل سازه قبلا رخ داده و یا قابلیت وقوع دارد بدون فروریزی ولی با احتمال خسارت های سازه ای و غیر سازه ای.
-4گامهای کلی در فرآیند مقاوم سازی
-1اصول مقاوم سازی
-2 انتخاب روش تحلیل
-3 انتخاب روش مقاوم سازی
-1-4 مبانی بهسازی و مقاوم سازی: -1-1-4 تعیین مشخصات ساختمان پیکر بندی سازه بایداز نظر معماری و از نظر سازه ای بررسی شود و خواص مصالح بکار رفته و نحوه قرارگیری اعضای سازه ای و اتصال آنها به یکدیگر ارزیابی شود.
-2-1-4 تعیین مشخصات محل قرارگیری
وضعیت محل قرارگیری از نظر شرایط زیر ساختاری و سطحی چون نوع خاک و طبقه بندی لایه خاک و وضعیت شالوده و سرعت امواج P وS و... در آنها از طریق بررسی های میدانی و آزمایشهای لازم مشخص گردد.
-3-1-4 بررسی ساختمان های مجاور
احتمال برخورد سازه های مجاور با سازه مورد نظر وشرایط استقرار درز انقطاع در هنگام وقوع زلزله بررسی شود.
-2-4 تعیین سطح عملکرد مورد انتظار
سطوح عملکرد براساس سطح آسیب و سطح خطر لرزه ای - 2 جز اصلی آن - انتخاب می گردد و برای عملکرد هر ساختمان هنگام زلزله باید سطح خطر را دانست و متناسب با آن آسیب انتظار داشت، بنابراین سطح هر آسیبی باید متناظر با سطح خطر باشد و عملکرد لرزه ای عبارت است از تعیین حداقل خسارت مجاز - سطح عملکرد - برای پذیرش خطر لررزه ای معین - حرکت زمین ناشی از زلزله - که 4سطح عملکرد اصلی و 2سطح میانی داریم.
-5سطوح عملکرد اصلی عبارتند از:
-1قابلیت استفاده بی وقفه Fully Operational /Immediate Occupancy -2 ایمنی جانی Life Safety / Operational
-3 آستانه فروریزش Near Collapse
-4 لحاظ نشده - تعیین نشده -
سطوح عملکرد میانی عبارتند از:
-1 خرابی محدود Limited Collapse
-2 ایمنی جانی محدود Limited Life Safety
سطح عملکرد هدف به 2 دسته تقسیم می شود: -1سطح عملکرد سازه ای Structural Performance Level -2سطح عملکرد غیر سازه ای Non-Structural Performance Level سطوح مختلف خطر زلزله که ناشی از نوع حرکت زمین است عبارت است از: سطح خطر-1 مترادف با زلزله سطح طراحی - Design Base Earthquake - DBE بر مبنای سطحی از لرزشهای زمین است که احتمال وقوع زلزله ای بزرگتر از آن در 50 سال برابر 10 درصد می باشد و دوره بازگشت آن 475 سال می باشد و مترادف با زلزله استاندارد 2800 می باشد. سطح خطر -2 مترادف با بیشینه زلزله محتمل - Maximum Probable Earthquake - MPE این سطح خطر براساس 2 درصد احتمال رویداد در 50 سال تعریف می شود که دوره بازگشت متوسط آن 2475 سال است. سطح خطر انتخابی معرف زلزله ای با هر احتمال رویداد در 50 سال می باشد.
