مقاوم سازی ساختمانها از تئوری تا عمل | اسکلت فلزی


مقاوم‌سازی ساختمانها و زلزله

در این مطلب راجع به کلیات مقاومت اسکلت ها و مقاوم سازی سوله صحبت خواهیم کرد. زلزله بم موجبات تأثر و تأسف عمومي را نسبت به فجايعي كه براي مردم منطقه پيش آمده، فراهم آورد. ليكن زلزله مازندران با لرزش شديدي كه در تهران احساس شد علاوه ‌بر همدردي با مردم آن ديار، باعث نگراني و تشويش بيش از حد براي ساكنين پايتخت گرديد و همدلي با ديگران را با نگراني براي خود در هم آميخت.

مجدداً بحث مقاوم‌سازی، سخن روز همة مسؤولين و حتي مردم گرديد.

عده‌اي مقاوم‌سازی را به عنوان «ساختن مقاوم ساختمان‌هاي نوساز» مطرح نمودند و عده‌‌اي ديگر بحث «مقاوم‌سازی ساختمان‌هاي قديمي» را مدنظر دارند. ولي نكته نگران كننده‌ اين است كه متأسفانه حتي بعد از وقوع زلزله‌هاي اخير، هنوز ساختمان‌هاي خصوصي، عمومي و آموزشي دولتي در تهران در حال احداث است كه در كمال تأسف عمداً يا سهواً، ضوابط محاسباتي و اجرائي مقاوم‌سازی زلزله در مورد آنها اجرا نمي‌شود و نظارت صحيحي هم بر آنها حاكم نمي‌باشد و معلوم نيست در كجاي اين هياهو و غوغاي مقاوم‌سازی، قرار دارند.

مقاوم سازی سوله-آرمان سوله

کلیات مقاوم سازی

به هرحال مسأله مقاوم‌سازی در هر دو زمينه ياد شده (چه ساختمان‌هاي قديم و بافت فرسوده و چه ساختمان‌هاي نوساز) مطرح مي‌باشد. در مورد نوسازي ساختمان‌ها نياز به ضوابط منسجم‌تري براي كنترل دقيق طراحي، ساخت براساس نقشه‌هاي اجرائي، جوشكاري صحيح و بتن‌ريزي قابل اعتماد وجود دارد مخصوصاً حتي پس از محاسبات و طراحي مناسب، ضعف جوشكاري در ساختمان‌هاي فلزي و كم بودن مقاومت بتن در سقف و پي ساختمان‌هاي فلزي و در كل ساختمان‌هاي بتني، معضل بزرگي مي‌باشد و هيچ نوع كنترلي بر آنها وجود ندارد. قابل ذكر است كه اكثر بتن‌هاي مصرفي در ساختمان‌هاي ساخته شده حتي در چند سال اخير از مقاومت محاسباتي ضعيف‌تر هستند و در هنگام وقوع زلزله، فجايع جبران ناپذيري را بوجود خواهند آورد. در حالي‌كه نزد مردم، اسكلت بتني ساختمان مقاوم‌تري را تداعي مي‌نمايد.

مقاوم سازی سوله-آرمان سوله

«شن و ماسه شسته نشده، دانه‌بندي غلط، كم بودن عيار سيمان، شل و پر آب بودن بتن براي بتن‌ريزي راحت‌تر با پمپ و …»، همگي باعث كاهش مقاومت بتن مي‌شوند.

شركت‌هاي توليد بتن، در صورت كاستي مقاومت بتن از ميزان تعهد شده، تحت شرايطي فقط حاضر به پرداخت بهاي بتن مي‌باشند و خسارات وارد بر ساختمان را نمي‌پذيرند. پيشنهاد مي‌شود چنين امري مستوجب برخورد كيفري از طريق قوه قضائيه باشد.

هرچند بين كساني كه در تهيه ملزومات و آهن آلات و بتن عمداً كوتاهي مي‌نمايند و آنان كه در اين مورد دريغ نمي‌ورزند ولي به علت عدم اطلاع فني لازم، ساختمان آنها در اجرا ضعيف است تفاوت بسياري وجود دارد ولي شايد در هنگام وقوع زلزله، سرنوشت هر دوي آنها يكي، يعني نتيجه تخريب ساختمان و بروز فاجعه انساني و مالي باشد بنابراين لحاظ نمودن ضوابط قوي‌تر اجرائي و نظارتي و كنترل مضاعف بسيار ضروري به نظر مي‌رسد. در جائي كه شهرداري گزارش مهندس ناظر مبني بر عدم خلاف در متراژ ساختمان را با بازديد مضاعف عوامل شهرداري كنترل مي‌نمايد مي‌بايست در مورد اصل بسيار مهم‌تر يعني استحكام ساختمان، اين كنترل مجدد و مضاعف نيز وجود داشته باشدت و تنها به گزارش مهندس ناظر اكتفا ننمايد، چون شرايط ساخت و ساز و مسائل تحميلي از طرف مالك و كارفرما، متأسفانه بنيان‌هاي اين‌گونه نظارت را به كلي سست نموده است و نبايد با طرح مسائل شعارگونه از واقعيت آن اجتناب نمود.

بیشتر بخوانیم : طراحی سوله سبک

مسأله مهم بعدي، قطعات الحاقي و غير باربر ساختمان مثل ديوارهاي اطراف و تيغه‌ها، دست‌انداز بام و بالكن و پنجره و شيشه مخصوصاً نماهاي شيشه‌اي مي‌باشد كه به علت عدم اتصال كافي به سازه ساختمان در اثر وقوع زلزله حتي مواقعي كه ساختمان از نظر اسكلت فلزی مقاوم باشد، «احتمال جدائي و ريزش» آنها به داخل و خارج ساختمان وجود دارد و حتي در برخي موارد آوار و شيشه بر سر افرادي كه در حال خروج از ساختمان هستند فرو ريخته و باعث جراحت و يا فوت آنها گرديده است.

بايد آيين‌نامه‌هاي اجرائي براي اتصال كامل اين عناصر به سازه ساختمان ارائه گردد و در مورد نماهاي شيشه‌اي نيز تجديدنظر اساسي صورت پذيرد. مسأله مهم بعدي بازسازي ساختمان‌هاي فرسوده مي‌باشد كه ظاهر شكيلي به آن مي‌دهد و ضعف‌هاي سازه‌اي آن‌را مي‌پوشاند و اين در حقيقت خواسته يا ناخواسته نوعي تقلب در ساخت و فروش به حساب مي‌آيد. در حالي‌كه شهرداري‌هاي مناطق به هيچ وجه نبايد به ساختمان‌هايي كه استحكام واقعي سازه‌اي ندارند اجازه بازسازي بدهد.

مقاوم‌سازی

مقاوم‌سازی در مورد ساختمان‌هاي بسيار قديمي كه عمدتاً متشكل از ديوار باربر و بعضاً همراه با يك نيمه اسكلت فلزي هستند به علت هزينه‌هاي بالا و مشكلات اجرائي اگر محال نباشد به غيرممكن نزديك است. در مورد ساختمان‌هاي نيمه قديمي و بعضاً جديدتر، كه به صورت اسكلت بتني اجرا شده، به علت پوشش ميلگرد در داخل بتن و عدم دسترسي آسان به آن و عدم وجود مصالحي كه به راحتي به بتن اتصال يابد، تشخيص موارد ضعف و همچنين مقاوم‌سازی آن بسيار مشكل بوده و اجراي ورق و پروفيل فلزي جوشكاري شده روي اسكلت بتني به صورت وصله و پينه راهگشا نخواهد بود، هرچند در كيفيت و مقاوم بودن بتن مصرفي نيز بايد جداً شك نمود.

در ساختمان‌هاي اسكلت فلزي به علت ماهيت آن، اجرای مقاوم‌سازی عملي‌تر است، ليكن به دليل هزينه زياد و تخريب قسمت‌هاي زيادي از نازك‌كاري و سفت‌كاري براي دسترسي به تيرها و ستون‌ها و اتصالات، و همچنين چند واحدي بودن ساختمان‌ها و عدم حصول توافق هماهنگ در اين مورد بين مالكين واحدها، معمولاً از اجراي آن اجتناب مي‌ورزند، و در صورت اجرا نيز رسيدن به يك نتيجه ايده‌آل ممكن نمي‌باشد.در اين‌گونه موارد، گزينه بهتر، تخريب و نوسازي كامل ساختمان مي‌باشد. به هرحال وضعيت فونداسيون و مقاومت آن در برابر نيروي زلزله نيز بايد بررسي گردد.

مقاوم سازی سوله-آرمان سوله

مقاوم سازی مدارس:

بنابر مطالب فوق‌الذكر، مقاوم‌سازي در مورد ساختمان‌هاي خصوصي، عملاً در سطح كلان مطرح نمي‌باشد و ساختمان‌هاي عمومي، مخصوصاً مدارس و بيمارستان‌ها، حائز اهميت بيشتري هستند.به طور مثال اگر زلزله نسبتاً شديد در ساعت 11 صبح اتفاق بيفتد در ساختمان‌هاي مسكوني قديمي كه عمدتاً به صورت دو طبقه مسكوني مي‌باشند، تعداد 4 الي 5 نفر ساكن هستند در حالي‌كه در يك مدرسه بين 300 الي 800 نفر در حال تحصيل مي‌باشند و چنين اتفاقي در اين‌گونه ساختمان‌ها، فاجعه جبران‌ناپذيري را در پي خواهد داشت.

در يك بررسي كلي، ساختمان‌هاي وابسته به وزارت آموزش و پرورش را كه صرفاً جهت موارد آموزشي استفاده مي‌گردند، مي‌توان به صورت ذيل تقسيم‌بندي نمود:

الف- مدارس بسيار قديمي، كه عمر آنها بيش از 30 سال است و متشكل از ديوار باربر و يا نيمه اسكلت فلزي مي‌باشند. اين نوع ساختمان‌ها عمدتاً فاقد عناصر مقاوم در مقابل زلزله مثل بادبند و قاب خمش‌گير مي‌باشد و هيچ‌گونه مقاومتي حتي در مقابل زلزله‌هاي كم شدت نيز نخواهد داشت.

ب- مدارس نسبتاً جديدتر، كه عمر آنها بين 15 تا 30 سال است و عمدتاً به صورت اسكلت فلزي اجرا شده‌اند ليكن نه داراي محاسبات و نقشه‌هاي مناسب بوده و نه در اجراي آنها رعايت اصول و استانداردهاي لازم شده است و مقاومت آنها در مقابل زلزله به شبهات زيادي همراه است.

ج- مدارس جديد، كه عمدتاً بعد از سال 67 الي 68 ساخته شده‌اند به علت وجود و اعمال آيين‌نامه‌هاي محاسباتي و اجرائي، از طرف سازمان‌هاي ذيربط از وضعيت مناسب‌تري برخوردارند، ليكن به علت عدم كنترل دقيق اجرائي كه ناشي از موارد مختلف است هنوز اطمينان كافي، حداقل نسبت به بعضي از آنها وجود ندارد.

د- ساختمان مدارس غيردولتي و غيرانتفاعي و آموزشگاه‌هاي خصوصي، ‌كه مجوز آنها آموزشي نبوده است و در انتخاب ساختمان اين مؤسسات صرفاً كميت و مقدار فضاهاي مورد نياز، بررسي شده و هيچ‌گونه كنترل كيفيت و استحكام سازه در مورد آنها اصلاً و اساساً مطرح نبوده است. بنابراين ساختماني كه چه بسا براي استفاده مسكوني يا اداري (با بار زنده آيين‌نامه 200 يا 250 كيلوگرم بر مترمربع) نيز فاقد استحكام مورد نياز مي‌باشد بعد از بازسازي مورد بهره‌برداري آموزشي (با بار زنده 350 كيلوگرم براي كلاس‌ها و 500 كيلوگرم براي راهروها و 1000 كيلوگرم بر مترمربع براي مخازن كتاب) قرار گرفته است.

نکات کلی در مورد مقاوم سازی سوله

اگر می خواهیم مقاوم سازی سوله را تعریف کنیم می توان گفت که این سازه با سقف شیب دار است که باید با استفاده از محاسبات فنی طراحی و ساخته شود و توجه داشته باشید که حتی اگر کیفیت جوشکاری، استفاده از پیچ ها و زنگ زدگی به درستی انجام نشده باشد بنابراین حتی بهترین محاسبات نیز نمی توانند کارایی و قدرت مورد نظر خود را تایید کنند زیرا سایبان یک ساختمان فولادی پیش ساخته است که عمدتا در تعمیرگاه ها، کارخانه ها و سازه های ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد و این سازه فلزی استحکام لازم را می بخشد اما طراحی شما نیز در این مورد اهمیت دارد و باید به گونه ای ساخته شود که بتواند بارهای با وزن های مختلف را تحمل کند اما مواد مختلف زمین ساخت پروژه، نوع ساخت و ساز مقاوم سازی سوله می تواند در ظرفیت تحمل بار موثر باشد.

مقاوم سازی سوله-آرمان سوله

ویژگی مقاوم ترین سوله ها :

موضوع مقاوم سازی سوله در هر دو ساختمان خراب و تازه احداث شده اهمیت دارد برای نوسازی ساختمان ها باید موارد مهمی از قبیل کنترل دقیق طراحی ساخت و سازها براساس نقشه ها جوشکاری دقیق و بتن ریزی مناسب در نظر گرفته شود زیرا پس از محاسبات و طراحی ضعف جوشکاری در ساختمان های فلزی مانند سقف سوله، مقاومت کم بتن در پایه و سقف ساختمان ها ممکن است و در این صورت فلز و بتن می توانند مشکلات بسیاری ایجاد کنند بنابراین ساختمان های بتنی به دلیل شن و ماسه های خیس نشده، درجه ساختاری پایین، بتن گشاد و دانه بندی نادرست در هنگام وقوع زلزله باعث ایجاد خسارت و خسارت جبران ناپذیری می شوند پس مقاوم سازی سوله به دلیل استحکام فولاد و جوشکاری مناسب از مقاومت بالایی در برابر زلزله زدگی برخوردار است  به همین دلیل از سقف سوله امروز برای ساخت و ساز استفاده می شود.

آرماتور برای ساختمان های فریم فولادی کاربردی است زیرا از جنس مصالح بادوام ساخته شده است اما برخی از افراد به دلیل گران بودن این ساختمان ها و قیمت سوله ها و همچنین تخریب سختی گیر و کاربری جهت دسترسی به تیرها و ستون ها از چنین ساختمان هایی خودداری کنید تا در این شرایط بهتر است ساختمان کاملا تخریب و نوسازی شود و مقاومت در برابر زلزله ساختمان و شرایط بنیاد بررسی شود.

بیشتر بخوانیم : نقشه سوله اخذ جواز چیست؟

بایدها و نباید های مقاوم سازی سوله

اين امر بايد با همكاري وزارت مسكن و شهرسازي، سازمان نظام مهندسي، وزارت آموزش و پرورش، سازمان توسعه و نوسازي مدارس كشور، شهرداري و ساير سازمان‌هاي ذي‌ربط صورت گرفته و مراحل ذيل پيشنهاد مي‌گردد؛

1- تهيه و ارائه ضوابط و آيين‌نامه و بخش‌نامه‌هاي اجرائي توسط سازمان‌هاي ذیربط

2- بهره‌گيري از مهندسان عمران داراي پروانه اشتغال به كار سازمان نظام مهندسي جهت انجام اين امر مهم، كه آنان پس از تهيه گزارش از وضعيت موجود، طرح و نقشه‌هاي اجرائي مقاوم‌سازي را ارائه نمايند. حق‌الزحمه اين موضوع مي‌تواند به‌ صورت ارائه سهميه متراژ اضافي تشويقي (محاسباتي) مهندسين موردنظر تهاتر گردد.

3- بررسي و تأييد طرح و نقشه‌ مربوطه در يك هيأت عالي نظارتي و يا توسعه مهندسان مشاور مورد تأييد وزارت مسكن و شهرسازي و شهرداري.

4- اجراي آن در زمان تعطيلي مدارس به خصوص در تابستان توسط گروه‌هاي اجرائي مجرب.

هزينه‌هاي مربوط به عمليات اجرائي شامل دستمزدها و مصالح مصرفي مي‌باشد. هزينه مصالح مصرفي در چنين مواردي به نسبت كل هزينه ناچيز به نظر مي‌رسد. (به طور مثال با نصب و جوشكاري يك لچكي به صورت ورق مثلثي كوچك به وزن تقريبي يك كيلوگرم، مقاومت برشي تكيه‌گاهي يك تير اصلي را مي‌توان بسيار برابر افزايش داد).ولي دستمزدها مقادير بيش‌تري نسبت به مصالح را در بر مي‌گيرند و در كل با هزينه‌هاي نسبتاً متوسط و معقولي، مي‌توان عمل مقاوم‌سازي مناسبي را در چنين ساختمان‌هايي انجام داد.

در مراحل بعدي، اين روش را مي‌توان براي مجتمع‌هاي بيمارستاني و اداري و يا عمومي كه با ارباب‌رجوع بيشتري درگير هستند انجام داد.اگر از همين امروز شروع كنيم مي‌توانيم در تابستان آينده، صدها مدرسه را در مقابل زلزله مقاوم نماييم و فرزندان دلبندمان را با خيالي آسوده‌تر براي فراگيري علم بفرستيم تا اگر روزي ما نباشيم آنان زنده بمانند زيرا آينده متعلق به آنهاست.

نویسنده :آرمان سوله

 

نکاتی مانند کنترل دقیق طراحی سایت و ساز بر اساس نقشه، جوشکاری دقیق و بتن ریزی مناسب از جمله موارد دارای اهمیت در امر نوسازی ساختمان می باشد.

مقاوم سازی معمولا برای ساختمان های قدیمی به دلیل هزینه بالا و مشکلات اجرایی به سختی صورت می پذیرد و در ساختمان های اسکلت فلزی به دلیل ماهیت آن قابلیت اجرایی بیشتری دارد و کاربردش بیستر است.

شن و ماسه شسته نشده، دانه بندی غلط، کم بودن عیار سیمان، شل و پر آب بودن بتن از جمله موارد کاهش مقاومت بتن می باشد.