ساختمان‌های فولادی قدیمی بخش قابل توجهی از بافت شهری ما را تشکیل می‌دهند. این سازه‌ها در دوره‌ای ساخته شده‌اند که شاید ضوابط طراحی لرزه‌ای، استانداردهای جوشکاری و کنترل کیفیت مصالح به دقت امروز نبوده است. از طرفی، گذر زمان، زلزله‌های متعدد، تغییر کاربری‌ها و فرسودگی مصالح می‌تواند مقاومت این ساختمان‌ها را کاهش دهد و آن‌ها را در برابر حوادثی مثل زلزله، نشست زمین یا حتی بارهای جانبی ساده آسیب‌پذیر کند.

اینجاست که اهمیت مقاوم‌ سازی ساختمان‌های قدیمی فولادی روشن می‌شود. مقاوم‌سازی تنها به معنای تقویت تیر و ستون نیست، بلکه مجموعه‌ای از راهکارهای مهندسی است که می‌تواند عمر مفید سازه را افزایش دهد، ایمنی ساکنان را تضمین کند و مانع از تخریب‌های پرخطر شود. در این مقاله، به بررسی دقیق روش‌های مختلف مقاوم‌سازی سازه‌های فولادی، معیارهای انتخاب بهترین روش، و نکات اجرایی مهم خواهیم پرداخت. اگر می‌خواهید بدانید چگونه می‌توان یک ساختمان قدیمی فولادی را به سازه‌ای ایمن و پایدار تبدیل کرد، پیشنهاد می‌کنیم ادامه مطلب را از دست ندهید.

مقاوم سازی ساختمان های قدیمی

گاهی شدت آسیب های وارده به ساختمان در طول زمان و مشکلات موجود از لحظه طراحی و اجرا به حدی است که امکان مقاوم سازی ساختمان قدیمی وجود ندارد و تنها راه باقی مانده تخریب ساختمان و بازسازی آن است. ساختمان های قدیمی به دو گروه تقسیم می شوند. دسته اول آنهایی هستند که از خشت، گل و سیمان ساخته می شوند و کلاف بندی و اسکلت در آنها وجود ندارد و سیستم تکیه گاه جانبی ندارند، بنابراین این نوع ساختمان های قدیمی مقاومت بسیار کمی در برابر بارهای جانبی دارند. دسته دوم آنهایی هستند که کلاف های بتنی یا فلزی در آنها استفاده می شود و دارای سیستم تکیه گاه جانبی هستند، اما مشکلاتی در آن وجود دارد که بر استحکام سازه تأثیر می گذارد و بنابراین ساختمان قدیمی نیاز به مقاوم سازی دارد.

 

ساختمان های قدیمی دارای مهندس ناظر هستند که در این صورت کیفیت ساخت آنها بالا می رود و یا اجرای آنها بدون حضور مهندس انجام می شود که باعث کاهش کیفیت آنها می شود. در گذشته بسیاری از ساختمان ها بدون مهندس ناظر ساخته می شدند. نبود ضوابط کافی و عدم رعایت آنها از دیگر مشکلاتی است که در ساخت و ساز ساختمان های قدیمی وجود دارد و ساختمان ها را در برابر زلزله و سایر بارهای جانبی مشکل ایجاد می کند. طبقه بندی بر اساس مقاوم سازی ساختمان های قدیمی بنایی. ساختمان های قدیمی به سه بخش کلی تقسیم می شوند.

•     ساختمان های قدیمی فولادی
•     ساختمان های قدیمی بتنی
•     ساختمان های قدیمی بنایی

مقاوم ‌سازی  هر یک از این ساختمان ‌ها به روش‌ های متفاوتی انجام می ‌شود و هر کدام دارای نقاط بازسازی هستند که باید به آن‌ها توجه زیادی کرد. در این مقاله به اختصار به بررسی مقاوم سازی هر یک از سازه های قدیمی می پردازیم.

 

 

 

مقاوم سازی ساختمان های قدیمی فولادی

عملکرد ساختمان های قدیمی فولادی در برابر زلزله به عواملی مانند کیفیت جوش و میزان مقاومت کششی فولاد و همچنین نوع فولاد به کار رفته در ساختمان بستگی دارد. اگر این عوامل به درستی رعایت نشود، ممکن است ساختمان نیاز به نوسازی داشته باشد. در ساختمان های قدیمی فولادی معمولا از سقف های طاق ضربی استفاده می شود و در بیشتر موارد تقویت سقف های طاق ضربی ساختمان یکی از ملزومات مقاوم سازی سازه های فولادی می باشد. به طور کلی سقف طاق ضربی به دلیل مواردی مانند وزن بسیار بالا مقاومت خوبی در برابر زلزله از خود نشان نمی دهند و امروزه دیگر از این سقف ها استفاده نمی شود، بنابراین اگر در سازه های قدیمی فولادی، سقف هایی مانند طاق ضربی را می یابیم، مقاوم سازی سقف طاق ضربی یکی از ملزومات مقاوم سازی سازه فولادی خواهد بود.

 

این سقف ها از تیرآهن و آجرهای فشاری ساخته می شوند و به دلیل یکپارچه نبودن در برابر زلزله عملکرد مناسبی از خود نشان نمی دهند و به دلیل وزن زیاد نیروی مضاعفی به آن ها وارد می شود. بهترین راه حل برای مدرن سازی ساختمان های قدیمی فولادی، نصب شبکه فولادی با بتن بر روی سقف و به دنبال آن برچیدن سقف چندین طاق است. برای انجام این روش ابتدا باید نازک کاری سقف برداشته شود تا تیرآهن و آجرهای فشاری مشخص شود. بعد، یک شبکه تقویت کننده روی سقف اجرا کنید. یک لایه بتن به ضخامت 5-10 سانتی متر باید اعمال شود. در مرحله بعد آجرهای زیر سقف باید برچیده شوند تا وزن زیاد آنها کاهش یابد. قبل از ساخت میله آرماتور و شبکه بتنی باید از پلاستیک استفاده شود تا تضادی بین آجر و بتن ریخته شده وجود نداشته باشد تا در هنگام تخریب کار آرماتور بندی با سهولت بیشتری انجام شود.

 

در ستون های ساختمان های قدیمی فولادی از مقاطع دوبل بست دار استفاده می شود. در زمین لرزه های اخیر دیده شده است که این ستون ها دچار نقص و خرابی می شوند. به دلیل تغییر شکل های غیر خطی زیاد، باعث رانش های زیادی و گاهی ریزش ساختمان ها می شوند. به جای استفاده از قطعه یا ژاکت بتنی و پوشش مقطع ستون بست دار با بتن، از ورق های سراسری برای تقویت ستون های تقویت شده استفاده می شود. این امر باعث افزایش مقاومت خمشی، برشی و پیچشی ستون و همچنین بهبود عملکرد ساختمان های قدیمی فولادی در هنگام زلزله می شود.

 

در ساختمان ‌های فولادی تقریباً قدیمی‌تر، تمام اتصالات تیرچه به ستون خورجینی است. این اتصالات به گونه ای انجام می شود که تیر از دو طرف ستون ها عبور می کند و از دو گوشه در بالا و پایین تیر برای نگه داشتن تیر استفاده می کند. این امر باعث درهم تنیدگی در محل اتصال شده است که برای آماده سازی سطح برای اتصال تیر به نبشی باید گوشه بالایی را کوچکتر و گوشه پایینی را بزرگتر از عرض تیر در نظر گرفت.

 

اتصالات خورجینی ساختمان های فولادی در برابر زلزله عملکرد مناسبی ندارد و باعث آسیب شدید به ساختمان و حتی ریزش سقف ها می شود. اتصالات خورجینی به گونه ای طراحی شده اند که در برابر گرانش مقاومت کنند، اما بارهای جانبی را در نظر نمی گیرند. با توجه به این مشکل، یکی از راه های ارائه سیستم پشتیبانی جانبی در ساختمان های قدیمی فولادی، استفاده از میله های اتصال است. راه دیگر این است که اتصالات خورجینی را با استفاده از ورقه های بالا و پایین کاملاً بگیرید. البته، بستن مهارند ها کمک زیادی به تقویت آن خواهد کرد.

 

 

 

 

 

چه ساختمان هایی نیاز به مقاوم سازی دارند؟

به طور قطع نمی توان گفت که تمام ساختمان های قدیمی نیاز به نوسازی دارند زیرا در گذشته برخی از ساختمان ها زیر نظر مهندس ناظر و بر اساس استانداردهای مهندسی ساخته می شدند که با وجود قدیمی بودن، استحکام بالایی دارند و نیازی به بازسازی ندارند. ساخته نمی شوند اما برخی ساختمان ها تحت نظارت هیچ مهندس ناظری نیستند و در ساخت سازه از آیین نامه اجرایی استفاده نشده است. وقتی صحبت از مقاوم ‌سازی  به میان می‌آید، مهندس مجری باید بداند که ساختمان قدیمی کدام ساختمان فولادی، بتنی یا بنایی است.

 

از آنجایی که ساختمان هایی که از فولاد و شاخه هایی از آهن ساخته شده اند و در سقف ساختمان استفاده می شوند ممکن است شامل سقفی از تیرچه و آجر باشد که به طور جداگانه کار شده اند، مهندسان بازسازی ساختمان قدیمی باید برای یکپارچه سازی سقف ساختمان توسط شبکه های سیمی و بتن برنامه ریزی کنند. در ساختمان های فولادی با توجه به مقاومت بتن و آرماتورهای به کار رفته در بدنه ساختمان، لازم است با استفاده از آرماتورها و سایر مواد تقویت کننده سطح کیفی را ارتقاء داد. ساختمان های بنایی نیز خارج از مقوله مقاوم سازی اصولی هستند و تنها با روش های ساده در یک دوره زمانی موقت قابل مقاوم سازی هستند.  

 

 

انواع بازسازی ساختمان های قدیمی

مقاوم سازی ساختمان به دو صورت کلی و موضعی قابل انجام است. در زیر به شرح هر یک از دو موضوع پرداخته می شود.

مقاوم سازی کلی ساختمان

مقاوم سازی کلی ساختمان می تواند استحکام کل سطح ساختمان را بهبود بخشد و در برابر هرگونه آسیبی مانند زلزله محافظت کند که البته لازمه ی یک مقاومت فوق العاده می تواند استفاده نمودن از مواردی باشد مانند: به کار بستن دیواری برشی، اضافه کردن میانقاب ها، اضافه نمودن بادبند، به کار بستن پشتبند و دیوار میانی، ضخامت پخشیدن به دیوارها، کاستن جرم ساختمان، اضافه کردن جدا ساز زلزله ای و دمپر به ساختمان.

مقاوم سازی جزیی ساختمان

مقاوم سازی جزئی ساختمان می تواند شامل بازسازی بخشی از ساختمان و تنها بخشی از فرآیند مقاوم سازی باشد. از جمله کارهایی که در مقاوم سازی جزیی ساختمان انجام می شوند عبارتند از:

 

به کار بستن ژاکت فولادی به منظور مقاوم سازی در مواردی مانند تقویت ستون های فولادی و تیرها، مقاوم کردن محل هایی که ستون ها و تیرها به یکدیگر متصل شده اند به کمک ژاکت های فولادی و بتنی، مقاوم کردن ستون ها با استفاده نمودن از دور پیچ های FRP ، مقاوم کردن تیرها با کمک FRP ،تقویت تیرها به صورت برشی طولی و عرضی به کمک FRP .

 

 

 

 

نیاز به مقاوم سازی در ایران

ایران از نظر لرزه خیزی در منطقه فعال جهان قرار دارد و بر اساس اطلاعات علمی و مشاهدات قرن بیستم یکی از خطرناک ترین مناطق جهان به دلیل زلزله های شدید است. در سال‌های اخیر به‌طور میانگین هر پنج سال یک‌بار زلزله‌ای با تلفات جانی و مالی بسیار بالا در برخی نقاط کشور رخ می‌دهد و در حال حاضر ایران یکی از کشورهایی است که زلزله‌ها با آمار قربانیان بالایی همراه است. پس از زلزله های پر تلفات از جمله طبس، رودبار، منجیل، بم و سرپل ذهاب، این بار زلزله 5/2 ریشتری حوالی تهران، نیاز به مقاوم سازی سازه در کشورمان بیش از پیش احساس می شود.

 

 

 

ایران بر روی کمربند زلزله

ایران از نظر لرزه خیزی در منطقه فعال جهان قرار دارد و بر اساس اطلاعات علمی و مشاهدات قرن بیستم یکی از خطرناک ترین مناطق جهان به دلیل زلزله های شدید است. در سال‌ های اخیر به‌طور میانگین هر پنج سال یک ‌بار زلزله‌ای با تلفات جانی و مالی بسیار بالا در برخی نقاط کشور رخ می‌دهد و در حال حاضر ایران یکی از کشورهایی است که زلزله‌ها با آمار قربانیان بالایی همراه است.

 

اگرچه پیشگیری کامل از خسارات ناشی از زلزله های شدید بسیار دشوار است، اما با افزایش اطلاعات در خصوص زلزله خیز بودن کشور، آموزش عمومی و ترویج فرهنگ ایمنی، شناسایی و بررسی دقیق آسیب پذیری های ساختمان ها (ساختمان ها، زیرساخت ها) و ایمن سازی و مقاوم سازی اصولی آنها می تواند خسارات ناشی از زلزله های بعدی را تا حد مطلوب کاهش دهد. مقاوم سازی ساختمان به منظور افزایش ایستایی و مقاومت سازه در برابر نیروهای وارده انجام می شود. ساختمان قدیمی چندین برابر ساختمان های جدید نیاز به مقاوم سازی دارد، زیرا ساختمان های قدیمی به دلایل مختلفی از جمله:

 

عدم وجود ناظر، عدم استفاده از مصالح مرغوب، خطاهای اجرایی و طراحی و در نهایت با گذشت زمان، مقاومت کمتری نسبت به سازه های جدید دارند، به طوری که امروزه استحکام بخشی بنای قدیمی بسیار مورد توجه عموم قرار گرفته است. یکی دیگر از دلایل مهم نیاز به مقاوم سازی ساختمان قدیمی، نبود ضوابط در زمان ساخت و یا عدم رعایت مقررات مربوط به مقاوم سازی ساختمان در برابر لرزه از سوی سازندگان است.

 

گاهی با وجود رعایت مقررات قبلی، به دلیل تغییر آیین نامه ها و وجود ساختمان های جدید و سخت گیرانه تر از گذشته، ساختمان موجود نیاز به مقاوم سازی با ساختمان قدیمی دارد. مقاوم سازی ساختمان قدیمی در برابر تخریب و بازسازی سازه به دلیل محدودیت های مالی، اداری و زمانی گزینه مناسبی است.

 

 

مقاوم‌سازی ساختمان‌های قدیمی فولادی یک ضرورت انکارناپذیر برای افزایش ایمنی، دوام و عملکرد بهتر سازه در برابر مخاطراتی مانند زلزله است. انتخاب روش مناسب مقاوم‌سازی به عوامل مختلفی مانند سن بنا، کیفیت مصالح و نوع بارگذاری بستگی دارد و تنها با اجرای اصولی می‌تواند نتایج مطلوب به همراه داشته باشد. شرکت رادیاب با تکیه بر تجربه مهندسی و بهره‌گیری از راهکارهای نوین، خدمات تخصصی در زمینه مقاوم‌سازی ساختمان‌های فولادی ارائه می‌دهد. اگر به دنبال ارتقای ایمنی و اطمینان از پایداری سازه‌های قدیمی خود هستید، مشاوران رادیاب همراهی مطمئن در این مسیر خواهند بود.