۷ روش مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله + کاربردها

زمین لرزه ها یکی از مخرب ترین نیروهای زمین هستند که امواج آن می‌تواند ساختمان های زیادی را تخریب کند، جان انسان ها را بگیرد و هزینه های گزافی را به بار آورد. از این رو مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله بسیار اهمیت دارد و همواره بر این موضوع تاکید می‌گردد. در گذشت زمان سازه‌ها و شهرهای زیادی برای رویارویی با بلاهای طبیعی به خصوص زلزله مقاوم سازی شده اند که همین امر اهمیت این موضوع رو نمایان می کند.

با آهن ملل همراه باشید تا در این مقاله به بررسی انواع مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله بپردازیم.

کاهش تلفات با مقاوم سازی ساختمان‌

هر ساله زلزله های زیادی در دنیا رخ می‌دهد که جان انسان‌های زیادی را به خطر می اندازد. اما جالب است بدانید تمام این خسارات وارده ناشی از خود زلزله نبوده، بلکه به دلیل فروریختن ساختمان‌ها بر سر افراد داخل آن‌ها بوده است. اینجاست که اهمیت مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله نمایان می‌گردد. در چند دهه گذشته، مهندسان، طرح ها و مصالح ساختمانی جدیدی را برای تجهیز بهتر ساختمان ها به منظور مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله معرفی کرده‌اند. اما در ابتدا باید دانست چگونه زلزله می‌تواند یک ساختمان را ویران کند!

چگونه زلزله می‌تواند باعث تخریب ساختمان‌ها شود؟

قبل از هر چیزی مهم است که بدانیم چگونه زلزله‌ها بر سازه‌های ساخته شده توسط انسان تأثیر می‌گذارند. هنگامی که زلزله رخ می‌دهد، امواج، ضربه هایی را در فواصل کوتاه و سریع در تمام جهات مختلف به سراسر زمین ارسال می‌ کنند. در حالی که ساختمان‌ها عموماً برای مقابله با نیروهای عمودی ناشی از وزن و گرانش مجهز شده‌ اند، با روی دادن زلزله، نمی‌ توانند نیروهای جانبی ساطع شده از آن را تحمل کنند. این بار افقی دیوارها، کف ها، ستون ها، تیرها و رابط‌هایی که آن‌ها را در کنار هم نگه می‌ دارند به ارتعاش در می‌ آورد. تفاوت موجود در حرکت بین پایین و بالای ساختمان ها باعث ایجاد فشار شدید بر سازه می‌شود و در نتیجه ساختمان فرو می‌ریزد.

مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله چگونه انجام می‌شود؟

برای مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله، مهندسان باید سازه را تقویت کرده و با نیروهای ناشی از زلزله مقابله کنند. از آنجایی که زمین لرزه، انرژی زیادی را در یک جهت به ساختمان وارد می‌کند، نیاز است تا نیرویی مخالف فشار وارد شده به ساختمان وارد گردد. در این قسمت از مقاله انواع مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله آورده شده است، آن‌ها را با دقت مطالعه نمایید.

انواع مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله

۱.مقاوم سازی ساختمان با استفاده از دیوار برشی

دیوار برشی یکی از پرکاربردترین انواع روش مقاوم سازی ساختمان های مرتفع در برابر زلزله می‌ باشد. برای مقاومت در برابر نیرو های جانبی، دیوار های برشی باید توسط بادبندها محکم شوند. این دیوارها معمولاً توسط دستگاهی سوراخ شده منافذی داخل آن ایجاد می شود و به تیرها یا دال‌ها موجود در فونداسیون متصل می‌شوند. این دهانه‌های سوراخ شده، دیوار برشی جفت نامیده می‌شوند؛ چرا که مانند یک دیوار پیوسته به هم عمل می‌ کنند. دیوار برشی از ساختمان در برابر نیروهای جانبی پشتیبانی کرده و به عنوان یک مهاربند عمل می‌کند. در نتیجه دیوار برشی خسارات ناشی از زلزله را به شدت کاهش می‌دهد.

۲.مهاربند یا بادگیر، روشی متفاوت در مقاوم سازی سازه

مهاربند یا بادگیرها شبیه الگوهای هندسی هستند و نقش بسزایی در حفظ جان انسان‌ ها ایفا می‌ کنند. نقشه های اجرای مهاربند بخشی از نقشه بزرگ سازه هستند که به منظور تعیین جایگاه و میزان تحمل بار و فشار ناشی از باد و زلزله ایجاد می شوند. اگرچه پایداری ساختمان می‌ تواند به طور کامل یا جزئی توسط ستون های بتن مسلح تامین شود، اما مهاربند می‌ تواند در این امر کمک بسزایی داشته باشد. مهاربند استحکام ساختمان را در برابر باد، زلزله و بار ناشی از اجزای دیگر سازه  تقویت می‌ کند. مهاربند باید در دو جهت متعامد در طول و عرض ساختمان‌ ها اجرا شوند. به طور معمول، مهاربند با طرح دیوار مطابقت دارد و بهتر است در ساختمان‌ های اسکلت چوبی، موازی با دیوارهای خارجی اجرا گردد.

برای اجرای مهاربند در سازه های می بایست یکسری ضوابط و اصول به صورت دقیق در زمان اجرا مورد بررسی قرار گیرد و بر اساس آن مهاربند پیاده سازی گردد. اگر هنوز نکته از این ضوابط نمی دانید، پیشنهاد می کنیم حتما مقاله زیر را با دقت مطالعه نمایید.

۳.مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با میراگر

میراگرهای لرزه ای در میرایی نوسانات ساختمان در هنگام زلزله استفاده می شوند. انواع مختلفی از دمپرها برای ساختمان ها وجود دارند و میرایی اصطکاکی یکی از کارآمدترین روش ها برای اتلاف انرژی حاصل از زمین لرزه است. دمپر اصطکاکی اتلاف انرژی جنبشی وارده را از طریق اصطکاک امکان‌ پذیر می‌سازد. میراگرا به ساختمان اجازه می‌ دهد که به صورت الاستیک حرکت داشته باشد و انرژی ناشی از زلزله را از بین ببرد. با انجام این کار، ساختمان قادر است بدون هیچ آسیبی در برابر زلزله، ساختار خود را حفظ کند.

میراگر علاه بر نکات گفته شده، شامل ویژگی ها و مزایای دیگری نیز می باشد. آهن ملل به این منظور مقاله ای کامل در این باره تهیه نموده است که می توانید با کلیک بر روی لینک زیر آن را مطالعه نمایید.

۴.میانقاب؛ روشی آسان و کم هزینه برای مقاوم سازی سازه

یکی دیگر از روش‌های آسان مقاوم سازی ساختمان استفاده از میانقاب می‌ باشد. میانقاب در واقع به قاب‌ هایی از سازه گفته می‌شود که به واسطه مصالحی چون آجر پر می‌ شوند و در نهایت دیوارهای را تشکلی می‌دهند که وزن زیادی از ساختمان را متحمل می‌شوند. امروزه استفاده از میانقاب‌ها در ساختمان‌ها باعث شده است استقامت سازه در برابر نیروهای جانبی افزایش یابد. مقاوم سازی سازه با استفاده از میانقاب که به دلایلی همچون هزینه کمتر و اجرای سریع و در عین حال استفاده از تکنولوژی ساده نسبت به روش های دیگر مقاوم سازی ارجحیت دارد و در روستا‌ها و شهرستان‌ها رواج بیشتری یافته است.

به منظور استفاده از میانقاب نیاز است حتما یکسری شرایط بررسی شود و سپس از این روش به منظور مقاوم سازی سازه استفاده گردد. از این رو پیشنهاد می کنیم مقاله زیر را مطالعه نمایید.

۵.افزایش مقاومت سازه با شاتکریت

بهتر است دیوارهای ساختمان‌‌‌ ها که در معرض اثرات ناشی از لرزش یا زمین لرزه هستند، به واسطه شاتکریت مقاوم سازی شوند. در این روش برای مقام سازی سازه نیاز است حتما از ادوات مخصوص این کار استفاده گردد که به نوبه خود می‌ تواند هزینه های جانبی زیادی را به بار آورد. از این رو برای پیاده سازی این روش نیاز است علاوه بر تجهیزات شاتکریت، از یک شبکه میلگرد به منظور نصب بر روی سطح استفاده گردد تا به این ترتیب لایه ای متراکم، مقاوم و باربر بر روی دیوار ایجاد گردد. از روش مقاوم سازی ساختمان با شاتکریت در مواردی که سازه دارای ساختاری پیچیده است و یا قالب بندی آن دچار مشکل یا هزینه بر باشد، به ویژه در بهسازی ساختمان ها و پل ها از این نوع روش استفاده می شود.

شاتکریت ها دارای انواع مختلفی می باشند که نیاز است حتما قبل از استفاده از این روش، بسته به نیاز ساختمان و همچنین هزینه های جانبی وارده، یکی از انواع آن را انتخاب و به استفاده از آن بپردازید؛ از این رو مقاله زیر می تواند شما را در این راه یاری رساند.

۶. جداسازهای لرزه ای، راهکاری نوین برای افزایش مقاومت ساختمان

برای کاهش خسارات احتمالی ناشی از زلزله، می‌ توان مقاومت ساختمان ها را از طریق افزودن دیوارهای برشی یا قاب‌های مهاربندی شده افزایش داد. اما « جداسازهای لرزه ای» یک رویکرد انعطاف‌ پذیر برای جداسازی ساختمان از زمین به جهت کاهش انتشار شوک لرزه ای به سازه است. این روش علاوه بر کاهش احتمال آسیب‌ های وارده بر خود سازه، آسیب های ثانویه که ممکن است به تجهیزات داخل ساختمان مانند رایانه‌ها، ابزارها، تجهیزات پزشکی و سیستم‌های ارتباطی برسد را نیز به حداقل ممکن می‌ رساند.

در این روش، جداسازهای لرزه ای بین زمین و سازه فوقانی نصب می‌ شوند. بلبرینگ چند لاستیکی، یک یاتاقان لاستیکی ایزوله است که بر اساس تحقیقات و آزمایش‌ های صورت گرفته، ابزاری ایده آل برای استفاده در جداسازی پایه لرزه ای می‌ باشد.

جداسازها بسته به نیاز ساختمان و کاربردی که دارند، تفکیک شده اند که از جمله آن ها می توان به جداساز لرزه ای بر مبنای لغزش، جداسازهای لرزه ای با هسته سربی، جداسازهای لرزه ای الاستومری  و … اشاره نمود. شما می توانید برای مطالعه انواع جداسازها مقاله زیر را مطالعه نمایید.

۷.مقاوم سازی سازه ها با FRP

سیستم‌های پلیمری تقویت‌ شده با الیاف (FRP) به‌ عنوان یکی از ساده ترین روش های مقاوم سازی ساختمان محسوب می‌ گردند که دارای مقاومت بالا و ‌وزن سبک می‌ باشند. از گذشته تا کنون از FRP در صنایع عمرانی، هوافضا، خودروسازی و برای کاربردهایی که نیاز به استحکام بالا و در عین حال وزن کم است، بهره برده شده است.

اخیراً، ویژگی‌های عملکردی FRP در صنعت ساخت‌و‌ساز و مقاوم سازی ساختمان‌ها، به ویژه در سازه های بتنی کهنه و دارای آسیب‌‌های بیش از حد، محبوب شده است و باعث شده این روش به عنوان یکی از بهترین روش‌ های مقاوم سازی ساختمان به ویژه در تقویت ستون‌ها و تیرها، مقاوم سازی دال ها و اتصالات، دیوارهای برشی بتنی، دیوارهای آجری و …. در نظر گرفته شود.

مقام سازی ساختمان ها، راه حلی ساده در عین حال پیشگیرانه!

با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران، مقاوم سازی ساختمان ها باید به عنوان یکی از قوانین و الزامات ساختمان سازی در نظر گرفته شود تا بتوان به واسطه آن از خسارات و تلافات ناشی از حوادث طبیعی به خصوص زلزله جلوگیری نمود و میزان آن را کاهش داد.

سوالات متداول