مقاوم سازی دیوار آجری و روش های آن برای جلوگیری از خرابی و فروپاشی در هنگام زلزله های بزرگ یا اضافه شدن بار اضافی به ساختمان ها، تقویت دیوارهای بنایی به ویژه دیوار های آجری مورد نیاز است. این در حالی است که در حین بازسازی ساختمان ها نیز ممکن است مستحکم سازی دیوارها ضروری و مهم باشد. دیوارهای بنایی غیر مسلح دارای مقاومت فشاری خوبی هستند، اما با این حال در اثر بارهای جانبی شکننده و بسیار ضعیف می باشند. این امر باعث ایجاد کشش در دیوارها می شود. هرگاه نیروهای کششی بر روی دیوار آجری وارد شوند، تمایل به ترک خوردن دارند. ترک خوردگی دیوارهای بنایی ممکن است به دلیل نشست فونداسیون هنگام زلزله  و یا اعمال بارهای جانبی رخ دهد. اگرچه دلایل متعددی برای ترک خوردگی دیوارهای بنایی وجود دارد، اما بروز این ترک ها در نهایت منجر به فروپاشی کامل دیوار می شود.

مقاوم سازی دیوار های اجری و روش های آن

تکنیک های مختلف برآورد هزینه مقاوم سازی ساختمان را می توان با استفاده از مصالح سنتی یا مصالح جدید برای مقاوم سازی دیوارهای بتنی به کار برد.

1-تقویت جانبی ساختمان با ارائه جلیقه های بتنی مسلح به پارتیشن ها

در ساختمان های بنایی باربری، بارهای ساختمان از طریق دیوارها منتقل می شود. خرابی و فروپاشی چنین دیوارهای بنایی می تواند منجر به فروپاشی کامل ساختمان شود. در مورد سازه های اسکلت دار بتنی مسلح، اگرچه بارها از طریق ستون ها منتقل می شوند، اما در صورت وقوع زلزله، این دیوارها بیشتر مستعد ایجاد ترک و خرابی هستند. استفاده از دیوارهای بنایی با ضخامت نیم آجر به عنوان پارتیشن در داخل ساختمان های با قاب RC رایج است. این دیوارهای بنایی نیمه آجری تحت تأثیر نیروهای جانبی هنگام زلزله ناامن هستند. تقویت پارتیشن ها در خارج از سطح را می توان با تقویت جانبی ساختمان با ارائه جلیقه های بتنی مسلح به پارتیشن ها چسباند. برای جلوگیری از ریزش دیوارهای بنایی در هنگام زلزله، توصیه می شود از دیوارهای بنایی آجری تقویت شده در ساخت و سازهای جدید استفاده کنید. دیوارهای بنایی موجود را نیز می توان با تهیه ژاکت های بتنی مسلح در یک یا هر دو طرف دیوارها تقویت کرد.

2-تقویت دیوار بنایی با استفاده از کت های RC:

تکنیک ژاکت های بتنی مسلح (RC) برای تقویت ساختار بنایی شامل استفاده از ژاکت در یک یا هر دو طرف دیوارهای آجری است. این روش برای سنگ تراشی آجری و همچنین دیوارهای سنگ تراشی استفاده می شود. برای استفاده از ژاکت های تقویت کننده ، ابتدا گچ را از دیوارها بردارید. محل اتصال ملات بین آجر تمیز می شود. در صورت وجود هر گونه ترک در دیوارهای بنایی، ابتدا آنها را با دوغاب پر می کنند. اتصالات لنگر در سوراخ های از پیش حفر شده وارد می شوند. سطح مته تمیز شده و دوغاب سیمان روی سطح سنگ تراشی و مته ها پخش می شود. بتن در دو لایه اجرا می شود که در بین آنها مش تقویت کننده وجود دارد. مش تقویت کننده در دو طرف دیوار با کمک لنگر های فولادی متصل می گردد. این لنگرها با مش جوش داده می شوند یا با استفاده از سیم محکم بسته خواهند شد. ضخامت کل معمول ژاکت های RC از 30 تا 100 میلی متر متغیر است. ضخامت بستگی به روش استفاده از لایه های بتنی دارد.

 

قوانین تقویت دیوارهای بنایی با روکش بتنی:

• حداقل تقویت افقی و عمودی باید 0.25٪ قسمت ژاکت باشد.
• حداقل آرماتوربندی که انتهای دیوار با آن محکم می شود باید 0.25٪ قسمت ژاکت باشد.
• قطر اتصالات در انتهای چاه نباید کمتر از 8 میلی متر با حداکثر فاصله 150 میلی متر باشد.
• کاپشن باید به بتن قدیمی متصل شود و رولپلاک ها در هر دو جهت بیش از 600 میلی متر فاصله نداشته باشند.
• نکته: مهم است که مقاوم سازی ساختمان با ژاکت بتنی بتواند نیروها را به دیافراگم های اسلب منتقل کند. این را می توان با ارائه لنگر های اپوکسی تزئینی و
• میله های اتصال مورب از طریق سوراخ های ایجاد شده در اسلب به دست آورد.

3. مقاوم سازی توسط مواد فولادی

استفاده از فولاد برای مقاوم سازی ساختمان دیوارهای R.C فقط وزن کمی به ساختار قدیمی می افزاید. این یک تکنیک مقاوم سازی است که باعث ایجاد حداقل اختلال در سرنشینان ساختمان می شود.

مقاوم سازی توسط مقاطع فولادی

مقاطع صفحه فولادی به سطح دیوار R.C اضافه می شود که به افزایش استحکام، سفتی و شکل پذیری ساختار دیوار کمک می کند. بر اساس خاصیتی که باید افزایش یابد، قسمت ورق فولادی را می توان به صورت عمودی یا افقی اضافه کرد.

مقاوم سازی با مهار بندی فولادی

استفاده از مقاوم سازی با استفاده از مهاربند فلزی Steel Brace برای سازه های قاب مقاوم در برابر شایع است. اتصالات مناسب مهار بندی با دیوارهای موجود استحکام، سفتی و شکل پذیری کافی را برای سازه تضمین می کند. مهار بندی فولادی همچنین عملکرد لرزه ای سازه R.C را افزایش می دهد. ارائه مهار بندی فولادی در فواصل مناسب بر روی دیوارهای R.C طول کمانش را کاهش خواهد داد که به نوبه خود ظرفیت عضو مهار بخش را افزایش می دهد.

4. مقاوم سازی با استفاده از آلیاژهای حافظه شکل (SMA)

  آلیاژهای حافظه شکل در تحقیقات زیرساخت های مدنی توجه زیادی را به خود جلب کرده اند، جایی که به نظر می رسد آینده عظیمی در مقاوم سازی سازه دارد. استفاده از SMA برای مقاوم سازی دیوارهای RC از طریق آزمایش ها و تحقیقات مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. SMA دارای تغییر شکل های بزرگ است. وقتی استرس وارد شده به ساختار SMA برداشته شود، شکل اولیه خود را بازیابی می کند. این بدان معناست که SMA شکل پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی را بدون هیچگونه تغییر شکل دائمی در عضو بدست می آورد.

5. استفاده از لمینت های FRP

  استفاده از مواد کامپوزیتی مانند پلیمر تقویت شده با الیاف (FRP) در اشکال مختلف برای مقاوم سازی دیوار بتن مسلح روشی است که از دهه های گذشته مورد استفاده قرار گرفته است. مقاوم سازی با FRP از استحکام بالا و مقاومت بالا در برابر خوردگی برخوردار است. علاوه بر این، وزن کمی دارند و بنابراین می توان به راحتی از آنها استفاده کرد.

استفاده از FRP در مقاوم سازی دیوار برشی

FRP چیست را می توان به صورت ورقه و یا به عنوان میله روی دیوار R.C استفاده کرد. با پیش تنیدگی الیاف می توان بازده این مقاوم سازی را افزایش داد. کامپوزیت FRP یک روش مقاوم سازی سریع و آسان مانند وال پست نوین است.

در چه شرایطی از آجر کاری تقویت شده استفاده می شود؟

سنگ تراشی آجری ساده نمی تواند هیچ گونه فشار کششی را تحمل کند. این در حالی است که آجر کاری تقویت شده می تواند تنش های کششی و برشی را به طور موثری تحمل نماید. در این نوع کارها از آجرهای درجه یک استفاده می شود. در تعبیه آرماتور نیز از ملات سیمان متراکم استفاده می کنند. آرماتور مورد استفاده در دیوارهای آجری ممکن است شامل میله های آهنی ساده یا مش فلزی منبسط شده یا به شکل آهن حلقه باشد. آرماتور این قابلیت را دارد تا به صورت افقی یا عمودی قرار گیرد.

آجرکاری تقویت شده در شرایط زیر اتخاذ می شود:

1. هنگامی که آجر کاری باید در برابر تنش های کششی و برشی مقاومت کند.

2. وقتی قرار است سازه ای بر روی خاک هایی با ظرفیت باربری نابرابر ساخته شود.

3. برای ساخت تیر آجری بر روی یک دهانه.

4. برای ساخت دیوار حائل، اسلب کف و غیره.

5. وقتی قرار است پیوند طولی افزایش یابد.

6. هنگامی که دیوار آجری به احتمال زیاد تحت بارهای فشاری سنگین قرار گیرد.

7. هنگامی که قرار است دیوار آجری در مناطق لرزه خیز ساخته شود.  

تفاوت دیوار های آجری های تقویت شده با دیوار های آجری های ملات دار

  قرن بیست و یکم است و سازه های RCC جایگزین سبک سنتی ساختمان های آجری و ملات برای بیشتر ساختمان ها شده است. RCC مخفف بتن سیمانی تقویت شده است که دارای هسته های فولادی است و در اطراف آن ماتریس سیمان و بتن ریخته می شود. آجرها و سازه های ملات با استفاده از آجرهایی که روی مخلوط سیمان، ماسه و آب از طریق سنگ تراشی ثابت می شوند، ساخته می شوند. با توجه به تفاوت تکنولوژیکی گسترده در این تکنیک های ساختمانی ، RCC سود بیشتری نسبت به آجر کاری های ملات دار دارد.  

مزایای استفاده از دیوار های آجری تقویت شده

در اینجا چند مزیت استفاده از سازه های آجری تقویت شده آورده شده است:

مسیر تحمل بار و ظرفیت:

سازه های RCC به دلیل داشتن هسته فولادی قوی دارای مسیر تحمل بار طولانی تری هستند در حالی که سازه های معمولی فاقد این استحکام هستند. هنگامی که بار برای ساخت طبقات بالاتر یا در حین فعالیت لرزه ای ضرب می شود، سازه های RCC به دلیل استحکام خود عملاً انعطاف پذیری بیشتری دارند. این استحکام به دلیل وجود میله های با کیفیت بالا که مخلوط بتن سیمان را تقویت می کند، چند برابر می شود. حتی بلوک ها بهتر از آجرها زنده می مانند. ملات باید بسته به قرار گرفتن در معرض رطوبت، بارها و ضربه ها هر 5-10 سال یکبار تعویض شود. سازه های RCC می توانند بارهای زیادی را در مقایسه با آجر کاری به دلیل ظرفیت باربری بالا تحمل کنند.

سازه های همه کاره

اندازه واقعی یک ساختمان با مساحت متر مربع اتاق های داخلی اندازه گیری می شود. ستون ها بیشترین وزن را دارند، بنابراین می توان تعداد دیوارها را در RCC به حداقل رساند و حتی سالن های بزرگ را بدون زحمت ساخت. آجر کاری به دیوارهایی احتیاج دارد که بار خود را تحمل کنند و در نتیجه اندازه اتاق های کوچکتر را در پی داشته باشد. توسعه در انتخاب شیوه زندگی، صنعت ساخت و ساز و بخش تجاری منجر به ترجیح RCC برای مزایای مشابه فضاهای بزرگتر و سازه های سفارشی شده است.

عمق فونداسیون

آجر کاری به ترانشه عمیق تری به عنوان فونداسیون احتیاج دارد تا به پایداری بهتر سازه های خود برسد. RCC برای قرار دادن میله های فولادی TMT به دلیل اینکه آرماتورها روی زمین هستند، با مخلوط سیمان بتنی به حفاری کمتری نیاز دارند. این به دلیل چسبندگی برتر میله های TMT نسبت به بتن و سپس ملات روی آجر است. آجر کاری های پایینی نیز با گذشت زمان تخریب می شوند و منجر به ضعیف شدن پایه ها و خرابی های احتمالی می شوند.

هزینه ها

اگر 2 طبقه یا کمتر ساخته شود، آجر کاری در مقایسه با RCC ارزان تر است. اما هزینه های کلی شامل نیروی کار ماهر، هزینه مصالح و دیوارها منجر به ساخت و ساز گران قیمت برای آجر و ملات می شود. طول عمر ساختمان های RCC آنها را در دراز مدت به گزینه ای مقرون به صرفه تبدیل می کند.

بادوام و قابل اعتماد

با استحکام مرکز فولاد ، RCC پیوندهای قوی تری ایجاد می کند که در هنگام فاجعه یا بلایای غم انگیز محکم می شوند. سازه های آجری و ملات دارای کسری هسته و پیوند قوی تری هستند که می تواند نیروهای قوی را تحمل کند. بنابراین آنها را کمتر قابل اعتماد می کند. به همین علت سازه های RCC از نظر عمر و دارایی با دوام تر و قابل اطمینان تر هستند. اینها چند مورد از دلایلی است که باعث می شود سازه های بی کیفیت به آرامی منقرض شوند و فقط برای جذابیت زیبایی مورد استفاده قرار گیرند. RCC آینده فناوری ساخت و ساز است.

سایر مزایای استفاده از دیوار های آجری تقویت شده

 

1. این منجر به افزایش فضای کف به دلیل اتخاذ آجر با ضخامت کمتر می شود.
2. می تواند در برابر تنش های کششی، برشی و فشاری سنگین به طور موثر تر مقاومت کند.
3. این ساختار را در خاک با ظرفیت باربری نابرابر ایمن می کند.

جمع بندی استحکام دیوارهای بتنی مسلح موجود یا هنگامی که استحکام و ظرفیت خود را برای تحمل بارهای تعیین شده از دست می دهند یا زمانی که شما نیاز به افزایش ظرفیت حمل بار آنها دارید ، ضروری می شود. این نوع بازسازی بیشتر برای دیوارهایی که در مناطق لرزه خیز بالا ساخته شده اند مورد نیاز است. همچنین روش پیچاندن ورق نیز یک تکنیک جدید برای تقویت دیوارهای آجری است که مانند سایر روش های تقویت سازی به ویژه در مناطقی که در معرض وقوع لرزه قرار دارند، موثر عمل می کند. با توجه به اهمیت موضوع می بایست در انتخاب مصالح ساختمانی دقت نظر داشت و از بهترین و مقاوم ترین روش ها استفاده کرد. برای دریافت مشاوره با مشاور مقاوم سازی در ارتباط باشید.