ایران یکی از زلزله خیزترین کشورهای جهان است. گسل‌های فراوانی در سراسر ایران وجود دارد که حدود ۹۰٪ مساحت آن را پوشش می‌دهد. این گسل‌ها در نتیجه حرکت صفحه‌های تکتونیکی زمین ایجاد می‌شوند. تاریخچه زلزله در ایران به هزاران سال قبل برمی‌گردد. قدیمی‌ترین زلزله ثبت شده در ایران، زلزله ای است که در سال ۶۱۱ قبل از میلاد در شهر باستانی شوش رخ داد. این زلزله باعث ویرانی شوش و مرگ بسیاری از مردم شد. در طول تاریخ ایران، زلزله‌های متعددی رخ داده است که باعث خسارت‌های جانی و مالی زیادی شده است. از مهم ترین زلزله های ایران می توان به زلزله ی بم، تبریز و خوی اشاره کرد. زلزله می‌تواند باعث آسیب‌های جدی به ساختمان‌ها شود، این آسیب‌ها می‌توانند به دو دسته تقسیم شوند: آسیب‌های سازه‌ای و آسیب‌های غیر سازه‌ای.
آسیب‌های سازه‌ای به بخش‌های اصلی ساختمان مانند ستون‌ها، تیرها، دیوارها و سقف‌ها وارد می‌شوند. این آسیب‌ها می‌توانند باعث فرو ریختن ساختمان شوند. آسیب‌های غیر سازه‌ای به بخش‌های غیر سازه‌ای ساختمان مانند دیوارها، سقف، کف، پنجره‌ها و درها وارد می‌شوند. این آسیب‌ها می‌توانند باعث ایجاد خطر برای ساکنان ساختمان شوند. شدت آسیب‌های زلزله به ساختمان‌ها به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله: شدت زلزله، نوع ساختمان و موقعیت ساختمان. ساختمان‌هایی که به طور اصولی و با رعایت استانداردهای ساخت و ساز مقاوم در برابر زلزله ساخته شده‌اند، در برابر زلزله آسیب کمتری می‌بینند. در این مقاله قصد داریم درباره ی روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله صحبت کنیم.
چگونه زلزله می‌تواند باعث تخریب ساختمان‌ها شود؟
زلزله ها به صورت امواج، ضربه‌هایی را در فواصل کوتاه و سریع در تمام جهات زمین ایجاد می‌کنند. ساختمان‌ها برای مقابله با نیروهای عمودی ناشی از وزن و گرانش طراحی شده‌اند، اما در برابر نیروهای جانبی زلزله مقاوم نیستند. این نیروهای جانبی دیوارها، کف‌ها، ستون‌ها، تیرها و اتصالات را به ارتعاش در می‌آورند. تفاوت در حرکت بین پایین و بالای ساختمان‌ها باعث ایجاد فشار شدید می‌شود که می‌تواند منجر به فرو ریختن ساختمان شود.
چرا باید ساختمان ها در برابر زلزله مقاوم باشند؟
ساختمان‌ها برای مقابله با نیروهای عمودی طراحی شده‌اند، اما زلزله نیروهای افقی وارد می‌کند. این نیروهای افقی دیوارها، کف‌ها، ستون‌ها، تیرها و اتصالات را به حرکت در می‌آورند. تفاوت در حرکت بین پایین و بالای ساختمان باعث ایجاد فشار شدید می‌شود و می‌تواند باعث فرو ریختن ساختمان شود. قبل از مقاوم‌سازی ساختمان‌ها، باید نقاط ضعف آنها را شناسایی کنیم. سپس با توجه به نوع ضعف، روش مقاوم‌سازی مناسب را انتخاب کنیم. مقاوم سازی ساختمان ها یک سرمایه گذاری مهم برای ایمنی و امنیت است. با اجرای مقاوم سازی ساختمان ها، می توان از جان انسان ها، خسارات مالی متعدد و حفظ زیرساخت ها در هنگام وقوع زلزله محافظت کرد.
مقاوم‌سازی سازه‌ها در برابر زلزله
مقاوم‌سازی ساختمان در مبحث تخصصی رشته عمران به معنای بالا بردن توان ساختمان در مقابل نیروی شدید و سختی است که به آن وارد می‌شود. امروزه از این واژه برای زلزله استفاده می شود. از دیدگاه علمی، مقاوم‌سازی کلمه ای صحیح برای این مفهوم نیست. چرا که منظور از اصطلاح «مقاومت‌سازی» به‌طور قطع بالا بردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای سازه (ساختمان) در برابر نیروی زلزله است. به همین دلیل اصطلاح «بهسازی» و در حالت خاص برای نیروی زلزله، «بهسازی لرزه‌ای» اصطلاح درست‌تری است.
تغییراتی که در ساخت و سازها ایجاد می‌شود، واقعا می‌تواند مشکلاتی را به وجود بیارد. اینکه باید ساختمان‌های قدیمی را تخریب کرده و ساختمان‌های جدید بنا کرد، هزینه‌بر و زمان‌بر است و برای ساختمان‌های مهم و زندگی‌کردنی مانند بیمارستان‌ها و مدارس، این مسئله می‌تواند مشکلات زیادی ایجاد کند. همچنین، وقوع حوادث طبیعی مانند زلزله، که نمی‌توان آن را جلوگیری کرد، می‌تواند به خسارت‌های زیادی منجر شود.
به همین دلیل، علم مقاوم‌سازی به ویژه در کشورهایی که در معرض خطر زلزله هستند، در حال پیشرفت است. وجود گزینه‌های مختلف برای مقاوم‌سازی ساختمان، می‌تواند افراد را در انتخاب روش مناسب برای ساختمان‌هایشان آزاد کند. اما باید به این نکته هم توجه کرد که انتخاب یک روش نادرست می‌تواند خسارت‌های بزرگی را به همراه داشته باشد. سازه‌های مهندسی همواره در معرض بارهای دینامیکی طبیعی مانند طوفان و بادهای شدید قرار دارند، که باعث تغییر در ساختار آنها می‌شود. طوفان‌ها و گردبادهای قرن اخیر و زلزله‌ها، مانند کاترینا در آمریکا و سونامی‌ها در ژاپن و فیلیپین، به همراه ارتعاشات زمین و بارگذاری مصنوعی از سایر سیستم‌های ایجاد شده توسط انسان، سازه‌ها را تهدید می‌کنند.
مهترین روش های مقاوم سازی در برابر زلزله چیست؟
استفاده از روش‌های مختلف برای افزایش سختی و تقویت سازه، با توجه به پارامترهای اساسی و نیازهای مختلف سازه، امکان‌پذیر است. بهترین ایده را پیاده می‌کنند. تمامی روش‌های تقویت سازه در برابر زلزله تایید شده‌اند، اما تفاوت‌های آنها در مزایا و معایب شان به وفق نوع سازه متغیر است. از بهترین و مهم ترین روش های مقاوم سازی در برابر زلزله میتوان به استفاده از جدا ساز لرزه ای، میراگرا، ژاکت فولادی و موارد دیگر اشاره کرد که به اختصار به توضیح خواهیم پرداخت.
استفاده از جدا ساز لرزه ای
جداسازهای لرزه ای، روشی انعطاف‌پذیر برای کاهش خسارات ناشی از زلزله هستند. این جداسازها بین زمین و سازه قرار می‌گیرند و از انتقال مستقیم امواج زلزله به سازه جلوگیری می‌کنند. این کار باعث می‌شود که ساختمان در برابر زلزله آسیب کمتری ببیند و همچنین از آسیب دیدن تجهیزات داخل ساختمان نیز جلوگیری می‌کند. انواع مختلفی از جداسازهای لرزه ای وجود دارد که هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارند. یکی از انواع رایج جداسازهای لرزه ای، بلبرینگ چند لاستیکی است که از لاستیک ساخته شده و دارای انعطاف بالایی است. این نوع جداساز برای ساختمان‌های مختلف قابل استفاده است و عملکرد خوبی در برابر زلزله‌های مختلف نشان داده است.
استفاده از میراگرا
میراگرهای لرزه ای، با کاهش نوسانات ساختمان در هنگام زلزله، از آن محافظت می کنند. انواع مختلفی از میراگرها وجود دارد که یکی از کارآمدترین آنها، میراگر اصطکاکی است. این میراگر با ایجاد اصطکاک، انرژی جنبشی وارد شده به ساختمان را از بین می برد. این امر به ساختمان اجازه می دهد تا به صورت الاستیک حرکت کند و بدون آسیب در برابر زلزله مقاومت کند.
روش ژاکت فولادی
ژاکت فولادی یکی از روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان است که کاربردهای مختلفی دارد، اما مهمترین کاربرد آن افزایش مقاومت ساختمان به ویژه ستون است. مقاوم‌سازی با ژاکت فولادی معمولاً هزینه بیشتری نسبت به مقاوم‌سازی با الیاف FRP دارد. با این حال، در برخی موارد، مانند تقویت اتصالات تیر به ستون یا ستون به فونداسیون، که روش FRP قابل استفاده نیست، ژاکت فولادی مناسب‌ترین روش است. در کل، روش مقاوم‌سازی باید با توجه به جزئیات طرح و تا حد زیادی با تجربه انتخاب شود. بنابراین، مهندسان و کارشناسان باید در این زمینه دقت کافی داشته باشند.
روش ژاکت بتنی
یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله، استفاده از ژاکت بتنی است. ژاکت بتنی یک لایه بتن مسلح است که در اطراف اعضای سازه ای مانند ستون ها، تیرها و دیوارها قرار می گیرد. این لایه بتن باعث افزایش مقاومت و سختی اعضای سازه ای مثل ستون می‌شود و در نتیجه، مقاومت ساختمان در برابر زلزله افزایش می یابد.
روش کامپوزیت FRCM
کامپوزیت FRCM یک ماده کامپوزیتی است که از الیاف تقویت کننده، مانند الیاف شیشه یا کربن، و یک رزین تشکیل شده است. این ماده دارای مقاومت و سختی بالایی است و می تواند به طور موثری اعضای سازه ای را در برابر نیروهای زلزله تقویت کند. از جمله مزایای استفاده از این روش می توان به افزایش مقاومت و سختی اعضای سازه ای، افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله، کاهش وزن ساختمان، کاهش هزینه مقاوم سازی سهولت و سرعت اجرای روش اشاره کرد.
روش کامپوزیت FRP
FRP یک ماده کامپوزیتی سبک و مقاوم است که در صنایع مختلف، از جمله عمرانی، استفاده می شود. این ماده به دلیل مزایای زیادی که دارد، به عنوان یکی از روش های موثر و کارآمد برای مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله شناخته می شود.
افزودن دیوار برشی
دیوار برشی یک عضو سازه ای موثر برای مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله است. این دیوارها می توانند به صورت یکپارچه یا سوراخ دار اجرا شوند. دیوار برشی از ساختمان در برابر نیروهای جانبی پشتیبانی می کند و خسارات ناشی از زلزله را به شدت کاهش می دهد. دیوار برشی می تواند به دو روش اجرا شود:
روش سنتی : در این روش، دیوار برشی به صورت یکپارچه ساخته می شود.
روش سوراخ دار : در این روش، دیوار برشی دارای منافذ متعددی است که با دستگاهی ایجاد می شوند.
مهار لرزه ای دیوارهای بدون وال پست در برابر زلزله به روش وال مش
دیوارهای غیر سازه ای بخش هایی از ساختمان هستند که اگر به درستی مهار نشوند، در هنگام زمین لرزه به راحتی تخریب می شوند. مهار این دیوارها بر اساس استاندارد تعیین شده، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و هیچ کارفرما و مهندس ناظری نمی تواند از آن چشم پوشی کند. در گذشته، اجرای وال پست فلزی مرسوم برای مهار دیوارهای غیر سازه ای تنها راهکار ممکن بود. اما در حال حاضر، با وجود سیستم وال مش، امکان مهار دیوارها بدون وال پست نیز وجود دارد. این سیستم از شبکه ای از توری فلزی تشکیل شده است که به دیوار پیچ می شود.
مزیت اصلی سیستم وال مش این است که نیازی به تخریب دیوار برای اجرای آن وجود ندارد. همچنین، این سیستم نسبت به وال پست فلزی وزن کمتری دارد و نصب آن نیز ساده تر است. در صورتی که در ساختمانی وال پست اجرا نشده باشد، می توان از سیستم وال مش برای مهار دیوارهای غیر سازه ای استفاده کرد.
قیمت مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله به چه فاکتورهایی وابسته است؟
توجه پیمانکاران و مجریان ساختمانی متکی به مواضعی است که اثرات گسترده‌ای دارد، هزینه کلی که برای پروژه‌های مقاوم‌سازی پرداخت می‌شود به عوامل متفاوتی نیز بستگی دارد. به طور کلی، مقاوم‌سازی یکی از عملیاتی است که هزینه‌های قابل ملاحظه‌ای دارد و در زیر به عواملی که در این زمینه تأثیرگذار هستند اشاره می‌شود.
هزینه‌های تست‌های تخصصی مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله
تست‌های تخصصی مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله هزینه‌های قابل توجهی را به همراه دارند. این تست‌ها شامل بررسی‌های مهندسی و آزمایش‌های فیزیکی بر روی ساختمان‌ها می‌شوند تا مطمئن شوند که آنها قادر به تحمل نیروهای زلزله هستند. هزینه‌های این تست‌ها عموماً بر اساس اندازه و پیچیدگی ساختمان و همچنین استانداردهای مربوطه تعیین می‌شود. هرچه ساختمان بزرگتر و پیچیده‌تر باشد، هزینه تست مقاوم سازی آن نیز بیشتر خواهد بود. علاوه بر هزینه‌های تست‌ها، هزینه‌های مقاوم سازی و تغییرات مورد نیاز برای افزایش مقاومت ساختمان نیز به هزینه کل اضافه می‌کنند. با این حال، هزینه‌های این تست‌ها و مقاوم سازی ساختمان‌ها در برابر زلزله به دلیل کاهش خسارت‌ها و افزایش ایمنی و استحکام ساختمان، به طور کلی به صرفه می‌باشند.
قیمت طراحی و محاسبات مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله
طراحی و محاسبات مقاوم سازی ساختمان‌ها در برابر زلزله، یکی از مهمترین و حیاتی‌ترین مراحل در فرآیند ساخت و ساز است. در این فرآیند، قیمت طراحی و محاسبات مقاوم سازی ساختمان به عوامل متعددی بستگی دارد. این عوامل شامل نوع ساختمان، مکان ساختمان، شرایط زمینی، استانداردهای ملی و بین‌المللی مقاوم سازی، میزان معیارهای ایمنی و حفاظت در برابر زلزله و همچنین میزان پیچیدگی طراحی می‌باشند. علاوه بر این، تجهیزات و مصالح مورد استفاده در مقاوم سازی ساختمان نیز تأثیر مستقیمی در قیمت نهایی دارند. به همین دلیل، قیمت طراحی و محاسبات مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله می‌تواند متغیر و متفاوت باشد و بسته به شرایط و معیارهای هر پروژه، متنوعیتی داشته باشد.
قیمت مصالح و اجرای طرح مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله
طرح مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله یک فاکتور حیاتی برای ایمنی و استحکام ساختمان است. اما یکی از چالش‌های اصلی در اجرای این طرح، قیمت مصالح و اجرای آن است. مصالح مورد نیاز برای مقاوم سازی ساختمان از قبیل بتن مسلح، فولاد، پیچ و مهره و … هزینه‌های قابل توجهی دارند. همچنین اجرای طرح مقاوم سازی نیازمند تخصص و مهارت کارگران و نفرات فنی است که نیاز به هزینه‌های بالا برای آموزش و حقوق دارند. به همین دلیل، قیمت مصالح و اجرای طرح مقاوم سازی ساختمان می‌تواند برای سازندگان و مالکان ساختمان‌ها چالش‌برانگیز باشد. اما با اهمیت ایمنی و استحکام ساختمان در برابر زلزله، این هزینه‌ها به عنوان یک سرمایه‌گذاری در محافظت از ساختمان و جان افراد تلقی می‌شوند.
یک ساختمان تا چه اندازه در برابر زلزله مقاوم است؟
میزان مقاومت یک ساختمان در برابر زلزله به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
- طراحی ساختمان : طراحی صحیح ساختمان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. ساختمان هایی که به درستی طراحی شده باشند، دارای مقاومت بیشتری در برابر زلزله هستند.
- مصالح ساختمان : مصالح ساختمانی نیز نقش مهمی در مقاومت ساختمان در برابر زلزله دارند. مصالح ساختمانی با کیفیت و مقاوم، می توانند به افزایش مقاومت ساختمان کمک کنند.
- اجرای ساختمان : اجرای صحیح ساختمان نیز از عوامل مهمی است که بر مقاومت آن در برابر زلزله تأثیر می گذارد. اجرای دقیق و اصولی ساختمان، می تواند به افزایش مقاومت آن کمک کند.
- نگهداری ساختمان : نگهداری مناسب ساختمان نیز می تواند به افزایش مقاومت آن در برابر زلزله کمک کند. انجام تعمیرات و نگهداری منظم ساختمان، می تواند از آسیب های ناشی از زلزله جلوگیری کند.
با توجه به عوامل ذکر شده، می توان گفت که میزان مقاومت یک ساختمان در برابر زلزله می تواند از صفر تا صد باشد. ساختمان‌های به درستی طراحی و اجرا شده، با نگهداری منظم، قادرند در برابر زلزله‌های شدید مقاومت کنند. در ایران، استاندارد 2800 مقررات ملی ساختمان، الزامات لازم برای طراحی و اجرای ساختمان های مقاوم در برابر زلزله را مشخص کرده است. رعایت این استاندارد می تواند به افزایش مقاومت ساختمان ها در برابر زلزله کمک کند. در حال حاضر، با پیشرفت تکنولوژی، روش های مختلفی برای مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله وجود دارد. این روش ها می توانند به افزایش مقاومت ساختمان ها در برابر زلزله های شدید کمک کنند.
زلزله کرمانشاه و مهار اجزای غیرسازه‌ای در برابر زلزله
در هنگام زلزله، دیوارهای غیر سازه ای اولین بخش از ساختمان هستند که در صورت عدم مهار مناسب، تخریب می شوند. این دیوارها معمولاً از مصالحی مانند آجر، بتن، یا چوب ساخته می شوند و مقاومت زیادی در برابر نیروهای ناشی از زلزله ندارند.
در گذشته، مهار دیوارهای غیر سازه ای تنها با استفاده از وال پست فلزی امکان پذیر بود. وال پست فلزی از شبکه ای از وادارهای قائم و افقی تشکیل شده است که به دیوار پیچ می شوند. این وادارها به همراه میلگردهای بستر که به صورت آجدار در دیوارها نصب می شوند، باعث افزایش مقاومت دیوار در برابر نیروهای ناشی از زلزله می شوند. با این حال، اجرای وال پست فلزی نیاز به تخریب دیوار دارد و هزینه بالایی نیز دارد. علاوه بر این، نصب وال پست فلزی توسط افراد متخصص و با تجربه انجام می شود.
در حال حاضر، با وجود سیستم وال مش، امکان مهار دیوارهای غیر سازه ای بدون استفاده از وال پست فلزی نیز وجود دارد. سیستم وال مش از شبکه ای از توری فلزی تشکیل شده است که به دیوار پیچ می شود. این سیستم نسبت به وال پست فلزی وزن کمتری دارد و نصب آن نیز ساده تر است. در هر صورت، مهار دیوارهای غیر سازه ای یکی از مهم ترین اقداماتی است که باید برای مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله انجام شود. با مهار مناسب دیوارهای غیر سازه ای، می توان از تخریب این دیوارها و آسیب های ناشی از آن جلوگیری کرد.
مراحل درخواست مقاوم سازی لرزه ای ساختمان در شرکت وال مش
پیش از ثبت درخواست مقاوم سازی در ساختمان های خود خوب است بدانید که مراحل و رویه صحیح آن چگونه است. در ادامه به این مراحل اشاره می‌شود:
بازدید کارشناسی
در این مرحله، کارشناسان شرکت وال مش با حضور در محل ساختمان، نیازهای مقاوم‌سازی ساختمان را بررسی و ارزیابی می‌کنند، و سپس گزارشی از وضعیت سازه تهیه می‌نمایند. این بازدید شامل موارد زیر است:
- بررسی نوع سازه و مصالح به‌کاررفته
- بررسی وضعیت دیوارها، ستون‌ها و سقف
- شناسایی نواقص و آسیب‌های سازه‌ای
ارائه طرح مقاوم‌سازی لرزه‌ای ساختمان
پس از بازدید کارشناسی، کارشناسان شرکت وال مش طرحی جهت مقاوم‌سازی لرزه‌ای ساختمان تهیه می‌کنند. این طرح شامل موارد زیر است:
- مشخصات فنی و اجرایی روش مقاوم‌سازی
- مصالح مورد نیاز
- زمان و هزینه اجرای مقاوم‌سازی
طرح به کارفرما ارائه شده و پس از تایید، عملیات اجرایی آغاز می‌شود.
اجرای طرح مقاوم‌سازی ساختمان
در این مرحله، تیم اجرایی شرکت وال مش با استفاده از مصالح و تجهیزات مورد نیاز، طرح مقاوم‌سازی را اجرا می‌کند. عملیات اجرایی شامل:
- نصب وال پست‌ها و وال مش‌ها
- اجرای بتن‌ریزی
- اجرای گچ‌کاری و رنگ‌آمیزی
پس از اتمام عملیات اجرایی، کارشناسان شرکت وال مش به آزمایش سازه می‌پردازند و کیفیت کار را تایید می‌کنند.
کلام پایانی
مقاوم سازی ساختمان یکی از مهم ترین اقداماتی است که می توان برای حفظ سرمایه انجام داد. زلزله یکی از بلایای طبیعی است که می تواند خسارات مالی و جانی زیادی به بار آورد. مقاوم سازی ساختمان می تواند از آسیب های ناشی از زلزله جلوگیری کند و از خسارات مالی جلوگیری کند. مقاوم سازی ساختمان می تواند ارزش ساختمان را نیز افزایش دهد. ساختمان های مقاوم در برابر زلزله، از نظر ایمنی و استحکام، دارای ارزش بیشتری هستند. بنابراین، مقاوم سازی ساختمان می تواند سرمایه گذاری مناسبی برای حفظ سرمایه و افزایش ارزش ساختمان باشد.
در ایران، دولت نیز به اهمیت مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله واقف است و تسهیلاتی را برای انجام این کار ارائه می دهد. این تسهیلات می تواند هزینه های مقاوم سازی ساختمان را کاهش دهد و آن را به یک سرمایه گذاری مقرون به صرفه تبدیل کند. در نتیجه، مقاوم سازی ساختمان یک اقدام ضروری است که می تواند از خسارات مالی و جانی ناشی از زلزله جلوگیری کند و ارزش ساختمان را نیز افزایش دهد.
