روشهای مقاوم سازی

1. مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها با FRP
2. مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از از ژاکت های فلزی و بتنی
3. مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها با اضافه نمودن دیوار برشی و یا مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها با اضافه نمودن بادبند فلزی
4. مقاوم سازی و مقاوم سازی ساختمان ها سازه ها با استفاده از میراگر یا دمپر
5. مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از جرم های متمرکز پاندولی
6. مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از بادبند های کمانش تاب
7. مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از جداگرهای لرزه ای

مقاوم سازی با FRP

 مقاوم سازی سازه­ ها به منظور تقویت آنها برای تحمل بارهای وارده ، بهبود نارسایی ­های ناشی از فرسایش، افزایش شکل پذیری سازه یا سایر موارد با استفاده از مصالح مناسب و شیوه ­های اجرایی صحیح انجام می گردد. استفاده از مواد کامپوزیت به شکل پلیمرهای مسلح شده با الیاف (Fiber Reinforced Polymers) که به اختصار FRP نامیده می شوند به عنوان یک روش مدرن مقاوم سازی و جایگزین مصالح سنتی و شیوه­ های موجود شناخته می شود. مصالح FRP از ترکیب الیاف و رزین ساخته می شوند، در فرایند مقاوم سازی از رزین (رزین اپوکسی) برای ایجاد لایه یکپارچه، همچنین چسبیدن سیستم FRP به سطح بتن زیرین و ایجاد پوشش به منظور محافظت مصالح استفاده می شود. استفاده از FRP به دلیل وزن کم‏‏، سرعت اجرای بالا‏، مقاومت بالا و عدم ایجاد محدودیت معماری به خصوص در ساختمان های بتنی بسیار مورد توجه می باشد. شرکت رادیاب در نظر دارد تا اطلاعات مفید را در ارتباط با زمینه های متفاوت از این مصالح (FRP, Fiber reinforced Polymer composites) در اختیار مخاطبان خود قرار دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر از این روش مقاوم سازی، صفحه مقاوم سازی با FRP را مطالعه بفرمایید.

همچنین برای آشنایی با کاربردهای مقاوم سازی با FRP مقالات زیر را نیز مطالعه کنید:

• کاربرد مصالح FRP در ساختمان های مسکونی بتنی
• مقاوم سازی سیلو
• استفاده از مصالح FRP در مقاوم سازی پل ها
• مقاوم سازی دال و عرشه ها
• مقاوم سازی ستون های بتنی با مصالح FRP
• مقاوم سازی تیرهای بتنی با مصالح FRP
• کاربرد مصالح FRP در دیوار

مقاوم سازی با اضافه نمودن دیوار برشی و یا بادبند

استفاده از دیوار برشی بتنی و یا بادبند در ساختمان‌ها یکی دیگر از روش‌های مقاوم‌سازی سازه و مقاوم سازی ساختمان ها می‌باشد. به علت سختی بیشتر دیوار برشی نسبت به بادبند، تعداد دهانه‌های لازم برای تعبیه دیوار برشی کمتر از دهانه‌های لازم برای بادبند است که در نتیجه طرح مقاومسازی مشکلات کمتری در زمینه معماری بوجود می‌آورد. برای اتصال دیوار به ستون باید از خاموت یا بولت به عنوان برشگیر در ارتفاع ستون استفاده کرد. همچنین برای اتصال دیوار به سقف هم باید تمهیداتی اندیشید. نکته مهم دیگری هم که در مورد استفاده از دیوار برشی باید به آن توجه کرد این است که نیروی زیادی در پی دیوار برشی بوجود می‌آید، که برای انتقال این نیرو‌ها به زمین احتمالا نیاز به تعبیه شمع وجود دارد.

مقاوم سازی با استفاده از جداگرهای لرزه ای

نصب جداسازهای لرزه­ ای در تراز پایه ساختمان، با هدف جداسازی حرکتی بین سازه و زمین صورت می­ گیرد. جداسازهای لرزه ­ای، المان هایی هستند که سختی جانبی آنها نسبت به سختی محوری­شان بسیار کمتر می­ باشد، لذا با وقوع زلزله، این المان­ها میبایستی مانع انتقال نیرو به سازه­ ی اصلی­ شوند و سازه­ ی اصلی یک حرکت صلب را در حین وقوع لرزش­ های زمین تجربه نماید. عملکرد جداگرها فقط در محدوده خاصی از جرم و ارتفاع ساختمان مطلوب است و به همین دلیل این روش بصورت خیلی محدود و فقط برای ساختمانهای دارای وزن و ارتفاع مشخصی موثر بوده و به همین دلیل کمتر از سایر روش ها در جهان مورد استقبال کارشناسان قرار گرفته و درپروژه های بسیار کمی مورد استفاده قرارگرفته است. برای کسب اطلاعات بیشتر از این روش مقاوم سازی، صفحه  جداسازی لرزه ای را مطالعه بفرمایید.

جداسازی لرزه ای چیست؟

جداسازی ضد لرزه ای یکی از روشهای کنترل ارتعاش لرزه ای در ساختمان ها و پلها با جداسازی سازه از زمین است. در این روش ، متفاوت از روشهای بازسازی و بهسازی لرزه ای سنتی ، افزودن سازه بر کاهش واکنش لرزه ای و همچنین نیروی و شتاب ورودی به سازه در اثر زلزله متمرکز است.

به عبارت دیگر ، اصل ضد زلزله جداسازی مبتنی بر ایجاد انعطاف پذیری بر اساس ساختمان در سطح افقی است و در عین حال از اجزای میرایی برای محدود کردن دامنه حرکت ناشی از زلزله استفاده می کند. ساختن ساختمان بر روی سیستم جداسازی لرزه ای می تواند از انتقال بیشتر حرکت افقی زمین به ساختمان جلوگیری کند (تاثیر زلزله را تا ۸۰ درصد کاهش می دهد) و در نتیجه شتاب شدید کف و جابجایی بین طبقه کاهش می یابد.

(رانش) رانش) این روش نیاز به نصب پارتیشن در طبقه اول ساختمان (ترجیحاً لایه فونداسیون) دارد. پس از نصب جداساز شوک ، تغییر شکل جانبی در آن متمرکز شده و تغییر شکل نسبی لایه فوقانی تا حد زیادی کاهش می یابد.

لازم به ذکر است که ضربه گیر تمام اندازه ساختمان را در بر می گیرد و نمی توان از آن برای بخشی از سازه استفاده کرد ، زیرا این تأثیر باعث تغییر در جابجایی دو قسمت ساختمان می شود.

به دلیل استفاده از این پارتیشن ها ، مدت زمان سازه ای که در آن از پارتیشن ها استفاده می شود ۲ تا ۴ ثانیه برآورد شده است. همچنین در ساختمان هایی که خاک بسیار ضعیف است یا ساختمان بسیار بلند است و ممکن است انعطاف پذیر نباشد ، استفاده از جداکننده بسیار مفید خواهد بود.

در جداسازی لرزه ای ، دوره تناوبی اصلی سازه با کمک تجهیزات بین روبنا و قسمتهای پایین دست آن افزایش می یابد ، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. بنابراین ، یک مکانیسم مصرف انرژی در سیستم جداسازی برای محدود کردن جابجایی و کاهش شتاب سازه نصب شده است.

بنابراین ، سیستم جداسازی باید دارای قابلیت های زیر باشد:

۱- قادر به تحمل نیروی عمودی ناشی از گرانش و واکنش در هنگام زلزله است.
۲- انعطاف پذیری لازم را در جهت افقی ارائه دهید.
۳- قابلیت جذب انرژی.

این عملکردها را می توان همزمان در یک دستگاه ارائه کرد یا با کمک چندین دستگاه در اختیار سیستم جداسازی قرار گرفت. علاوه بر این ، طراح می تواند کمک فنرهای لرزه ای جداسازی را برای محدود کردن جابجایی دیافراگم فراهم کند.

دو گروه اصلی عایق های ارتعاشی برای کنترل نیروهای منتقل شده به روبنای ساختمان استفاده می شود:

۱- از پارتیشن های لاستیکی برای افزایش تناوبی طبیعی سازه استفاده کنید
۲- از جداکننده اصطکاک استفاده کنید و حداکثر نیروی منتقل شده به ساختار فوقانی و اتلاف انرژی موقعیت جداکننده را کنترل کنید.
پارتیشن باید از مقاومت لازم برای تحمل وزن سازه بر روی آن برخوردار باشد.

انواع جداساز های لرزه ای

به طور کلی جداسازهای لرزه ای را می توان به دو دسته ی جداسازهای لاستیکی و جداسازهای اصطکاکی تقسیم بندی کرد.

جداسازهای زیر از جداسازهای لاستیکی به شمار میروند:
– جداسازهای لاستیکی با ورقه های فولادی(و میرایی کم)؛
– جداسازهای لاستیکی با میرایی زیاد؛
– جداسازهای لاستیکی با هسته ی سربی.

از جداسازهای اصطکاکی به طور عمده جداسازهای زیر در صنعت تولید می شوند:

– جداسازهای اصطکاکی؛
– جداساز های الاستیک اصطکاکی؛
– جداساز های اصطکاکی پاندولی.

برای استفاده ی همزمان از قابلیت های جداساز های لاستیکی و اصطکاکی، این دو سامانه در موارد زیر با هم ترکیب شده اند:

– ترکیب سری جداسازهای اصطکاکی و لاستیکی؛
– ترکیب موازی جداسازهای اصطکاکی و لاستیکی

مقاوم سازی با استفاده از سیستم های جاذب انرژی (دمپر)

در روش­های کنترل غیر فعال سازه نظیر استفاده از مستهلک کننده ­های ویسکوز و ویسکوالاستیک، جذب انرژی حاصل از حرکات نیرومند زمین توسط مستهلک کننده ­ها صورت گرفته و به سیستم سازه اجازه داده نمی­شود که وارد ناحیه غیر خطی گردد. این امر موجب می­شود که مقاومت سازه در برابر زلزله ­های با دوره بازگشت طولانی­ تر (که طبیعتا شدیدتر نیز می­ باشند) بیشتر گردد یا به تعبیر دیگر احتمال فروریزش سازه در برابر این زلزله­ ها کاهش می­ یابد .سیستمهای جاذب یا مستهلک کننده انرژی (Dampers) بر پایه افزایش ضریب میرایی ساختمان بنا شده ­اند. مهمترین تاثیر میرایی، کاهش دامنه نوسان و پاسخ ساختمان نسبت به نیروهای وارده می باشد و بدین وسیله قسمت عمده­ ای از انرژی ارتعاشی را قبل از رسیدن پاسخ سازه به حد نهایی به هدر می دهند. اتلاف کننده ­های انرژی ممکن است در مهاربندی­ ها، اتصالات و اجزای غیر سازه ­ای و یا دیگر مکانهای مناسب در ساختمانهای موجود قرار داده شوند، لیکن ساده­ ترین و پرکاربردترین آنها استفاده از میراگر در مهاربندها می باشد که می­توان از آنها در تمامی طبقات ساختمان سود جست. در برخی از انواع میراگرها ملاحظات زیبایی نیز مد نظر قرار گرفته شده است تا چنانچه بصورت نمایان بکار برده شوند مشکلی از لحاظ معماری ایجاد ننمایند. برای اطلاعات بیشتر وال پست را بخوانید.