مقاوم سازی ساختمان

10 / 10
از 1 کاربر

1)      مشاوره

طرح و اجرای مقاوم سازی به دنبال حصول شرایط جدید سازه ها از نظر بهره برداری، بارگذاری و یا برطرف نمودن مشکلات موجود صورت می پذیرد. مقاوم سازی سازه های موجود عموما به دلایل زیر مورد نیاز است:

>       حفظ کاربری و عملکرد سازه های مهم در حین وقوع بحران

>       افزایش سطح عملکرد مورد انتظار سازه ها

>       کاهش آسیب ها و خسارت های ناشی از زلزله ی آینده

>       اشتباهات و خطاهای طراحی

>       خطاها و اشتباهات اجرایی

>      آسیب یا خوردگی اعضاء

>       تغییر در استانداردها و آیین نامه ها

>       افزایش عمر مفید بهره برداری

>       تغییر کاربری سازه

>       افزایش طبقات و بارهای وارده و...

در این راستا مهندسین مشاور بهسازان لرزه ای رعد ضمن بررسی عملکرد سازه های موجود در زلزله های گذشته، در صورت عدم پاسخ گویی مناسب سازه مورد نظر اقدام به مقاوم سازی و بهبود عملکرد آن می نماید. ابتدا لازم است عضو سازه ای مورد نظر در زمینه عملکرد مناسب لرزه ای مورد بررسی قرار گیرد و در صورت اثبات ضعف و لزوم تقویت آن عضو اقدام به مقاوم سازی عضو مورد نظر نماید، در نهایت همواره تخریب و نوسازی عضو ضعیف با توجه به ضوابط مورد قبول لرزه ای به عنوان آخرین راه حل مطرح بوده است اما در سال های اخیر روش های متعدد دیگری به منظور تقویت عملکرد سازه های ضعیف و آسیب پذیر در برابر زلزله مورد توجه و بررسی قرار گرفته اند که برتری این روش ها در عدم لزوم تخریب کامل عضو مورد نظر است.

خدمات مشاوره ای شامل موارد زیر می باشد:

>  ارزیابی انواع سازه ها از جمله بتنی، فولادی و مصالح بنایی، انواع پل های رایج در ایران، صنایع و تأسیسات زیرساختی، سازه های صنعتی، صنایع و کارخانجات، سیلوها، سازه های نفت، گاز و پتروشیمی و نیروگاه ها و ...  

>       ﺑﺮرﺳﯽ آﺳﯿﺐ ﭘﺬﯾﺮی ﺳﺎزه ﻫﺎ 

>       تحلیل های خطی، غیرخطی و پیشرفته

>       طراحی براساس سطح عملکرد مورد انتظار

>       تحلیل خطر لرزه ای سایت پروژه

>       پهنه بندی زمین لرزه 

>       ارائه خدمات مدیریت بحران زلزله، سیل

>       و نهایتا اراﺋﻪ ﻃﺮح های ﺑﻬﺴﺎزی و مقاوم سازی 

خدمات مهندسین مشاور بهسازان لرزه ای رعد با بحث و گفتگو در خصوص تمامی راهکارها و امکانات ممکن و اثرات هر یک از آن ها بر روی پروژه مورد نظر، براساس استانداردها و آیین نامه‌های طراحی و مقاوم سازی موجود و متناسب با شرایط حاکم بر پروژه آغاز می گردد. همچنین تخمینی از هزینه و زمان مورد نیاز جهت طراحی، اجرای هر یک از راهکارها نیز ارائه می گردد.  

 

2)      ارزیابی مهندسی و اقتصادی پروژه

خدمات مهندسی زلزله شامل دو دسته اند: الف) ساختمان های جدید و ب) ساختمان های موجود

الف) ساختمان های جدید

مبنای طراحی براساس روش های متداول آیین نامه ای برآورد سطوح عملکرد ایمنی جانی می باشد. این بدین معناست که هدف از طراحی سازه آن است که در رخداد زلزله های شدید، سازه بگونه ای عمل نماید که بتواند امنیت جانی ساکنین را حفظ نماید، در عین حال ممکن است با خرابی بخش هایی از سازه همراه باشد. در زلزله 2011 نیوزلند، ساختمان هایی که با این رویکرد آیین نامه ای ساخته شده بودند، به نسبت سازه های قدیمی عملکرد خیلی بهتری از خود نشان دادند. این ساختمان ها عملکرد خوبی داشتند چون تلفات جانی نداشتند؛ اما کماکان خسارات نسبتاً سنگینی به اجزای سازه ای و غیرسازه ای وارد شد. مسأله اصلی در خصوص این ساختمان ها این بود که آیا باید تعمیر شوند، و یا اینکه تخریب و از نو ساخته شوند؟

در حال حاضر کشورهای مدرن و پیشرفته در زمینه مهندسی زلزله به این سمت حرکت می کنند که خسارات وارد شده به سازه را به حداقل برسانند. بطوریکه با بکارگیری روش های تحلیل و طراحی نوین می توان به سطوح بالاتری از عملکرد سازه ای دست یافت. امروزه در کشورهای لرزه خیز، اقبال رو به رشدی به استفاده از روش های تحلیل و طراحی پیشرفته از جمله طراحی بر مبنای عملکرد و سیستم های کنترل سازه در سازه های با اهمیت بالا به وجود آمده است. از جمله ی این سازه ها می توان به اتاق های مدیریت بحران، بیمارستان ها، مراکز آتش نشانی، ساختمان های نظامی و انتظامی، ساختمان های دارای ارزش سیاسی و فرهنگی، مدارس و پل های واقع در مسیر شریان های حیاتی اشاره نمود. در روش طراحی بر مبنای عملکرد تمامی کارفرمایان خصوصی و دولتی قادر هستند سطح عملکرد سازه ی خود را تعیین نمایند. بدین معنا که میزان آسیب پذیری سازه در زلزله ی شدید آینده توسط کارفرما قابل تعیین است. سیستم های کنترل سازه شامل چهار گروه فعال، نیمه فعال، غیر فعال و سیستم های ترکیبی می باشد. بطور مثال در روش کنترل غیرفعال، تغییرات مشخصات دینامیکی سازه باعث بهبود عملکرد لرزه ای آن می شود. انواع جداسازها و میراگرها از این دسته اند. جداسازها به دلیل سختی جانبی پایین تر نسبت به سازه اصلی مانع انتقال ارتعاش به سازه اصلی می شوند. از سوی دیگر میراگرها با تغییر در میرایی و سختی سازه عملکرد لرزه ای آن را بهبود می بخشند.

از جمله سیستم های جداساز لرزه ای می توان به 

-       تکیه گاه سربی  لاستیکی (Lead Rubber Bearing)

-        تکیه گاه لاستیکی با میرایی بالا (High Damping Rubber Bearing)

-       تکیه گاه اصطکاکی لغزنده   (Slider Bearing)

و برای میراگرها به

-       میراگرهای اصطکاکی (Friction Damper)

-       ميراگرهاي ويسکوالاستيک (Viscoelastic Dampers)

اشاره کرد.

ب) ساختمان های موجود

اولین گام در ارزیابی آسیب پذیری ساختمان های موجود پایش سلامت سازه ای می باشد. پایش سلامت سازه ای به دو روش بازدید میدانی و یا روش های مدرن و بروز صورت می پذیرد. بدین منظور با مشاهده وضعیت موجود و جمع آوري مدارك و اطلاعات لازم از پیکربندي ساختمان و خواص مصالح و نوع و تعداد آزمایش هاي لازم، گزارش اولیه تهیه می گردد.

در گام دوم با هم اندیشی، بحث و مطالعه دقیق و بررسی گزارشات مرحله اول متناسب با شرایط و وضعیت سازه، کاربری ساختمان و شرایط اقتصادی پروژه، آزمایش های لازم جهت شناسایی وضعیت اعضای سازه ای با مشورت کارفرما پیشنهاد می گردد.

در گام سوم توسط تیم آزمایشگاه خاک و مقاومت مصالح مهندسین مشاور بهسازان لرزه ای رعد آزمایشات لازم انجام گرفته و ظرفیت و وضعیت اعضاء تعیین می گردد. روش های تست و آزمایش بتن شامل دو روش مخرب و غیرمخرب می باشد.

از جمله آزمایش های مخرب می توان به آزمایش مغزه گیری یا کرگیری، آزمایش بیرون کشیدگی میلگرد Pull Out، آزمایش پاره شدگی Pull Off اشاره کرد. در مقابل آزمایش چکش اشمیت، نفوذ در بتن با کمک تفنگ مخصوص، اندازه گیري سرعت عبور موج مافوق صوت، آزمایش التراسونیک، ضربه ي مکانیکی، رادیوگرافی، آزمایش هافسل (پتانسیل خوردگی بتن) از جمله آزمون های غیرمخرب می باشند. علاوه بر آن محل و قطر آرماتورها با انجام آزمایش هاي الکترومگنتیک، رادیوگرافی و غیره قابل تعیین می باشد. همچنین در ارزیابی کیفی جوش، آزمایش هایی نظیر رادیوگرافی با اشعه، امواج مافوق صوت، ذرات مغناطیسی، نفوذ مایع و ... مورد استفاده قرار می گیرد.

گام چهارم به تحلیل و ارزیابی نرم افزاری سازه مورد نظر می پردازد. بدین منظور با استفاده از مستندات و نتایج آزمایش ها مدل های تحلیل سه بعدی و دقیق در نرم افزارهای مربوطه (Etabs, SAP, Perform, OpenSees, Abaqus, …) مدل سازی شده و تحلیل های خطی، غیرخطی و پیشرفته طبق آیین نامه های معتبر قرار می گیرند. در ادامه به برخی از آیین نامه های مورد استفاده اشاره می گردد:

>       دستور العمل بهسازی ساختمان های موجود (نشریه ۳۶۰)

>       تفسیر دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه ۳۶۱)

>       راهنمای روش ها و شیوه های بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود و جزئیات اجرایی (نشریه ۵۲۴)

>       دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های بنایی غیر مسلح موجود (نشریه ۳۷۶)

>       راهنمای کاربردی دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود – ساختمان های فولادی (نشریه ۱-۳۶۳)

>       راهنمای کاربردی دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود – ساختمان های بتنی (نشریه ۲-۳۶۳)

>       راهنمای کاربردی دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود – ساختمان ها بنایی (نشریه ۳-۳۶۳)

>       دستورالعمل ارزیابی لرزه ای سریع ساختمان های موجود (نشریه ۳۶۴)

>       راهنمای طراحی و ضوابط اجرایی بهسازی ساختمان های بتنی موجود با استفاده از مصالح تقویتیFRP  (نشریه ۳۴۵)

>       راهنمای طراحی و اجرای سیستم های جداساز لرزه ای در ساختمان ها (نشریه ۵۲۳)

>       پیش نویس دستورالعمل طراحی لرزه‌ای اجزای بیمارستان ها بر اساس عملکرد

>       راهنمای طراحی برای اتصالات مرکب با  FRP

>       آئین نامه‌های بین‌المللی نظیر FEMA 273، FEMA 274، FEMA 356، FEMA 357 و FEMA 547، گزارش‌های ATC، NEHRP و SAC

از جمله رایج ترین روش های تحلیلی جهت برآورد تلاش های اعضاء سازه ای طبق آیین نامه های فوق می توان به موارد زیر اشاره کرد. 

-       تحلیل استاتیکی خطی (Linear static Analysis)

-      تحلیل استاتیکی غیرخطی یا پوش آور  (Nonlinear static Analysis, Pushover Analysis)

-       تحلیل دینامیکی خطی (Linear Dynamic Analysis) می تواند به دو روش طیفی (Spectral analysis) یا تاریخچه زمانی  (Time-series) انجام شود.

-       تحلیل دینامیکی غیرخطی (nonlinear Dynamic Analysis)

محدودیت و دامنه استفاده از هر یک از روش های فوق براساس شرایط سازه و براساس آیین نامه تعیین می گردد. بدین ترتیب تلاش ها و وضعیت هر یک از اعضاء تعیین شده و کفایت و عدم کفایت آن ها تعیین می گردد.

انواع روش های تحلیل سازه 

در گام پنجم با هم فکری، مطالعه و پژوهش راهکارهای ممکن جهت ارتقاء کیفیت اعضاء و کل سیستم سازه ای شناسایی و لیست می گردد. برخی از راهکارهای مقاوم سازی و بهسازی در ادامه آورده شده است.

-       استفاده از FRP (مصالح کامپوزیتی پلیمری تقویت شده با الیاف) جهت تقویت تیرها و ستون های بتنی و فولادی، دال بتنی، فنداسیون، اتصالات بتنی، دیوار برشی بتنی، دیوارهای بتنی غیرمصلح و یا دیوارهای مصالح بنایی

-       ژاکت بتنی یا فلزی جهت افزایش ابعاد تیر، ستون و فونداسیون

-       افزودن انواع مهاربند (بطور مثال مهاربند کمانش تاب BRB)، دیوار برشی یا دیوار مصالح بنایی و یا سایر اعضای باربر

-       شاتکریت بتنی و مسلح نمودن دیوارهای بتنی یا بنایی

-       استفاده از صفحه های فولادی جهت تقویت ستون ها و تیرها و سقف های بتنی

-       تزریق رزین اپوکسی جهت تقویت اتصالات بتنی

راهکارهای مهندسی زلزله شامل انواع روش های کنترل سازه نیز می توانند در بهسازی لرزه ای سازه ها کاربرد داشته باشند.

در بسته خدمات مهندسی زلزله و مقاوم سازی مهندسین مشاور بهسازان لرزه ای رعد همراه با تمامی راهکارهای موجود ارزیابی اقتصادی، زمانی و امکان سنجی آنها نیز ارائه می گردد.  سپس از میان تمامی راهکارها طبق مشورت با کارفرما، راهکارهای مناسب تر انتخاب شده و مورد تحلیل دقیق تر عملکردی و اقتصادی قرار می گیرند. 

در گام ششم پس از ارزیابی های نهایی بهینه ترین روش و راهکار انتخاب می گردد و مستندات و نقشه های مربوطه تهیه می گردند. 

3)      تصویب و تایید نقشه ها و مستندات

پس از نهایی سازی، مهندسین مشاور بهسازان لرزه ای رعد نقشه ها و مستندات را جهت بررسی به مراجع ذی صلاح ارائه می دهد. س‍پس مجوز ها و تاییدیه های لازم جهت شروع عملیات بهسازی لرزه ای پروژه یا ساختمان را دریافت می کند.

4)      ساخت و بازسازی

 پس از تایید و تصویب مستندات و نقشه ها، توسط تیم های پیمانکاری مجرب و با تجربه، تحت نظارت دائمی مهندسین طرح مراحل ساخت، ترمیم و بازسازی مطابق نقشه ها آغاز می گردد.

عنوان نظر :
نام شما :
ایمیل :