مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله، نقش بسزایی در کاهش میزان خسارت های این حادثه طبیعی به دنبال دارد. همانطور که می‌دانید، زمین لرزه‌ها از مخرب ترین نیرو های زمین به حساب می‌آیند که امواج آنها می‌تواند ساختمان های زیادی را تخریب کرده، هزینه های زیادی به بار آورد و در مواردی، قاتل جان انسان‌ها باشد. کشور عزیزمان بر روی گسل زلزله خیر قاره آسیا قرار گرفته و ضرورت دارد تمامی پیمانکاران و سازندگان نسبت به راه های مقاوم سازی ساختمان توجه ویژه‌ای داشته باشند. برای مثال یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان بتنی در برابر زلزله چند ریشتر، ساخت سازه با قالب تونل فرم است که بسیار مستحکم و مقاوم بوده و در برابر تنش های وارده، پایداری خود را حفظ می‌کند. در ادامه متن مفصل به تک تک روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله می‌پردازیم.
چگونه زلزله باعث تخریب ساختمان‌ها می‌شود؟
زمین از چندین صفحه و لایه تشکیل شده که ثابت نبوده و کنار یکدیگر حرکت می‌کنند. زمانی که این صفحات با یکدیگر مماس می‌شوند، لرزه های بزرگی ایجاد می‌شود که یکی از دلایل اصلی زلزله به حساب می‌آید. از طرفی آزاد شدن انرژی درونی زمین، دیگر دلیل وقوع زلزله است؛ در واقع این انرژی‌ها به دنبال مسیری برای تخلیه بوده و سنگ هایی که در مسیرشان قرار گرفته را تخریب می‌کنند. امواج زلزله هنگام وقوع، ضربه هایی در فواصل کوتاه و سریع به سرتاسر زمین در جهات مختلف ارسال می‌کنند. ساختمان‌ها به دلیل مجهز شدن در برابر نیرو های عمودی ناشی از وزن و گرانش، در هنگام زلزله نمی‌توانند نیرو های جانبی ساطع شده از آن را تحمل کنند. این بار افقی باعث به ارتعاش درآمدن دیوارها، ستون‌ها، کف‌ها و رابط های نگهدارنده آنها شده و به دلیل تفاوت موجود در حرکت بالا و پایین ساختمان و ایجاد فشار بر سازه، ساختمان ریزش پیدا می‌کند. خوشبختانه با کمک روش هایی از جمله استفاده از قالب های فلزی بتن مثل قالب لارج پنل، اصول مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله رعایت شده و شاهد خسارت های زیان بار کمتری هستیم.
چرا به مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله نیاز داریم؟
اهمیت مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله، یکی از اقدامات مهم و ضروی در صنعت ساختمان سازی است که برای جلوگیری از تخریب سازه در اثر امواج بسیار قوی زلزله، حتما باید روش هایی صورت گیرد. اگر ساختمان در حال احداث باشد، در ابتدا باید نقشه های اجرایی را بررسی نمود. در گام بعد، نقاط ضعف را شناسایی کرده و به مقاوم سازی ساختمان مطابق با این ضعف‌ها پرداخت. از آنجایی که زلزله انرژی زیادی را در یک جهت از ساختمان وارد می‌کند، لازم است نیرویی برخلاف فشار وارد شده به سازه وارد شود تا ساختمان، حالت پایدار خود را حفظ کند.
روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله
مهندسان طی چند دهه گذشته، طرح‌ها و مصالح ساختمانی جدیدی برای بهتر شدن مقاومت ساختمان‌ها در برابر زمین لزره پیشنهاد داده‌اند. جالبه بدانید تمامی خسارت های ناشی از زلزله که جان بسیاری از افراد را به خطر می‌اندازد، تنها به دلیل این حادثه نبوده و بعضا بر اثر فرو ریختن ساختمان‌ها بر سر افراد داخل آنها می‌باشد. سپنتا به منظور حفظ سلامت جان انسان‌ها و کاهش خسارات های مالی و جانی، در ادامه متن به مهمترین راه های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله پرداخته است.
1. مقاوم سازی ساختمان با استفاده از دیوار برشی
یکی از پرکابردترین روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله، استفاده از دیوار برشی است. برای بالا رفتن مقاومت ساختمان در برابر نیرو های افقی زلزله، دیوار های برشی را با کمک بادبندها محکم می‌کنند. این دیوارها برای اتصال به تیر و دال های موجود در فونداسیون، معمولا توسط دستگاهی سوراخ شده و منافذی در آنها ایجاد می‌شود که اصطلاحا این دهانه های سوراخ شده، دیوار برشی جفت نامیده می‌شوند؛ چرا که کارایی آنها مانند یک دیوار به هم پیوسته است. در نتیجه دیوار برشی به عنوان یک مهاربند، از ساختمان در برابر نیروی های جانبی پشتیبانی کرده و خسارات ناشی از زلزله را کاهش می‌دهد.
2. مقاوم سازی ساختمان قدیمی با ژاکت بتنی
یکی دیگر از روش های مقاوم سازی ساختمان بتنی در برابر زمین لرزه، استفاده از ژاکت بتنی است که با هدف افزایش مقاومت اجزای ضعیف سازه مثل تیر، ستون، فونداسیون و… به کار می‌رود. بالا رفتن ظرفیت باربری ساختمان در برابر نیرو های جانبی و افقی مثل زلزله، دلیل اصلی استفاده از ژاکت بتنی در بحث مقاوم سازی ساختمان است. از دیگر مزایای استفاده از این روش که با محصور کردن بتن حاصل می‌شود، می‌توان به افزایش ظرفیت برشی، خمشی و سختی اتصالات قاب اشاره کرد.
3. مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با FRP
یکی از ساده ترین و جدیدترین روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله، سیستم های پلیمری تقویت شده با الیاف یا FRP می‌باشد. این سیستم در کنار وزن کم خود، استحکام بسیار بالایی داشته و از گذشته در صنایع عمرانی، هوافضا، خودروسازی و هر زمینه‌ای که نیاز استحکام بالا و وزن کم دارد، استفاده می‌شود. مقاوم سازی ساختمان با FRP به دلیل داشتن مزایای زیاد و پوشش ضعف راهکار قبلی، جزء روش های رایج در دوره کنونی است.
4. مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله با میراگرا
برای از بین بردن نوسانات ساختمان هنگام زلزله، میراگرا های لرزه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. میراگرا به ساختمان اجازه می‌دهد تا به صورت الاستیک حرکت داشته باشد و یکی از کارآمد ترین روش های موجود برای کاهش انرژی حاصل از زلزله به حساب می‌آید. از این رو ساختمان در هنگام زلزله، با استفاده از میراگراها مقاوم بوده و پایداری خود را حفظ می‌کند.
5. مقاوم سازی ساختمان با استفاده از جداساز لرزه‌ای
جداساز های لرزه‌ای، جزء روش های نوین مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله به حساب می‌آیند. از این جداسازها با هدف کنترل ارتعاشات ناشی از زلزله بر روی ساختمان استفاده می‌شود. روند کار به این شکل است که ساختمان بر روی یک سیستم جداساز لرزه‌ای بنا می‌شود، در نتیجه، شدت نیرو های افقی ناشی از زلزله کاهش چشمگیری خواهد یافت.
مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله چند ریشتری
عوامل متعددی بر مقاومت ساختمان بتنی در برابر زلزله چند ریشتری تاثیرگذارند که مهمترین آنها عبارتند از:
- مصالح مقاوم به زلزله با مقاومت فشاری و کششی مناسب
- استفاده از سیستم های مهارکننده، ارتجاعی و جداسازها
- با کمک تکنولوژی و فناوری های روز دنیا، وقع زلزله پیش بینی شود
- تعمیر و نگهداری منظم ساختمان
- استفاده از پد های زلزله‌ای و اتصالات مهارکننده به عنوان تکنولوژی های مقاوم به زلزله
ضرورت دارد برای طراحی و اجرای ساختمان های مقاوم به زلزله، با مهندسین متخصص در زمینه طراحی سازه های لرزه‌ای مشورت کنید تا بهترین روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله به شما پیشنهاد شود.
مقاوم سازی ساختمان بدون شناژ چگونه انجام می‌شود؟
انتخاب روش های مناسب برای مقاوم سازی ساختمان بدون شناژ در برابر زلزله، باید با توجه به شرایط خاص هر ساختمان انجام شود. برای مثال کلاف های عمودی و افقی، نقش مهمی در مهار سازه و نیرو های جانبی ناشی از زلزله دارند؛ کلاف های افقی معمولا در تیرها و ستون‌ها اجرا می‌شوند و کلاف های عمودی هم در دیوارها اجرا می‌شوند.
