مقاوم سازی ساختمان آجری نیمه اسکلت

مقاوم سازی ساختمان آجری نیمه اسکلت بعلت تفاوت های ظریف این نوع از اسکلت ها با ساختمان های مدرن تر دارای اسلوب و روش خاص خود است. در این مقاله سعی داریم تا به نوعی پس از آشنایی با این طرح و سازه, به روش های مقاوم سازی آن ها بپردازیم.

این نوع از سازه ها و روش ساخت که در دهه های گذشته بیشتر رایج بوده و قبل از رعایت پروتکل ها و قوانین نظارتی مخصوص زلزله و معماری، در شهر های بزرگ مرسوم بود.

ساختمان های نیمه اسکلت آجری، طبق تعریف دستورالعمل بهسازی لرزه ای، ساختمان‌های مصالح بنایی سنتی و بطور کلی‌ ساختمان‌هایی هستند كه بدون انجام محاسبات مهندسی و به صورت سنتی ساخته می‌شوند. سقف این ساختمان‌ها آجری قوسی‌، طاق ضربی‌، چوبی و غیره بوده كه عملكرد آن می‌تواند صلب یا انعطاف پذیر باشد.

این نوع از ساختمان ها جزو ساختمان های بنایی غیر مسلح هستند یعنی به واسطه ی ستون های فلزی مرکزی از دیگر نوع از ساختمان ها متمایز می شود. دیوارهای آجری به نوعی حکم دیوار باربر را دارند و از نظر ساختاری از دو دیوار موازی بلند تشکیل شده اند.

از عرض هم بخاطر نوع جهت دهی تیرریزی سقف های طاقی، احتیاجی به دیوارهای باصطلاح باربر ندارند. نمای این ساختمان ها البته با در و پنجره های مربع و مستطیلی شکل، شمایل مخصوص به خود را دارند. جنس این نوع در و پنجره غالبا فلزی است.

می‌توان دو نوع چیدمان كلی از دیوارهای باربر در ساختمان‌های نیمه اسكلت مشاهده كرد. در نوع اول دیوار یا دیوارهایی باربر در جهت عرضی ساختمان موجود است و ‌معمولاً در انتهای ساختمان قرار دارند و رفتار این نوع ساختمان تحت تاثیر پیچش قرار دارد. در گونه دوم، در جهت عرضی، دیوار باربر قابل قبولی وجود نداشته و ساختمان در جهت عرضی شدیداً آسیب پذیر است.

مقاوم سازی ساختمان آجری نیمه اسکلت با تقویت دیوار باربر

بطور کلی و عقلانی، با تقوت دیوارهای باربر که بنوعی وزن اصلی ساختمان را تحمل می کنند می شود تا حد زیادی به استحکام این نوع از سازه کمک کرد. در ذیل ابتدا به تعریف و تفاوت دیوارهای باربر و غیر باربر پرداخته و سپس به مسایل پیرامون تقویت دیوارهای باربر می پردازیم.

به دیواری که برای حمایت از دال فوق یا سایر عناصر ساختمانی در سازه ساخته می شود، دیوار باربر گفته می شود. موارد زیر ویژگی های اصلی دیوارهای باربر است:

• یک عنصر ساختاری است.
• وزن یک خانه را از پشت بام و طبقات بالا تحمل می کند.
• دیوارهای باربر بارها را تا انتهای پی یا سایر اعضای قاب مناسب منتقل می کنند.
• می تواند از اعضای سازه مانند تیرها (تکه های محکم چوب یا فلز)، دال و دیوارها در طبقه های بالاتر از سطح بالا پشتیبانی کند.
• به دیواری که مستقیماً در بالای تیر قرار دارد، در صورتی که برای حمل بار عمودی طراحی شده باشد، دیوار باربر گفته می شود.
• دیوارهای باربر نیز وزن خود را دارند.
• این دیوار به طور معمول در هر طبقه بیش از یک عدد قرار دارد.
• دیوارهای تحمل بار می تواند به عنوان یک دیوار داخلی یا خارجی استفاده شود.
• این نوع دیوارها اغلب عمود بر تیرچه کف یا برجستگی خواهند بود.
• بتن ماده ای ایده آل برای حمایت از این بارها است.

دیوارهای غیر باربر

دیواری که از ایستادن قاب پشتیبانی نکند و فقط آن را نگه دارد، به عنوان یک دیوار غیر باربر تعریف می شود. این دیوار “دیوار پرده” نیز نامیده می شود. از طرف دیگر، دیوارهای غیر تحمل کننده یا غیر باربر در داخل خانه هستند و هیچ یک از وزن سازه ساختمان را تحمل نمی کنند. آنها هیچ وزن اضافی از ساختار خانه به غیر از وزن خود ندارند.

این دیوارها عمدتاً به عنوان جداکننده اتاق استفاده می شوند و بیشتر هدف دیگری ندارند. با ساده نگاه کردن به تیرهای اتاق زیر شیروانی یا زیرزمین خود، می توانید به سرعت آن دیوارها را تشخیص دهید. اگر تیرچه ها و تیرچه ها به موازات دیوار حرکت کنند، اغلب آنها را دیواره هایی بدون تحمل بار می دانند. شما می توانید این دیوارها را بدون به خطر انداختن ایمنی ساختمان از بین ببرید، زیرا آنها مسئول پشتیبانی ملک شما نیستند.

کاربردهای دیوارهای بدون بار

• یک دیوار غیر باربر تحمل بیش از حد وزن سقف را ندارد.
• بدون از بین رفتن امنیت خانه می توان دیوارهای غیرباربر را از بین برد.
• وزن تیرچه ها و دیوارهایی را تحمل می کنند که تحمل بار ندارند.
• آنها مسئول كمك به جاذبه زمين نيستند.
• بیشتر اوقات، اینها دیوارهای داخلی هستند که برای جدا کردن کف به فضاها اضافه و برای همین کار طراحی شده اند.
• این نوع دیوار ها برای کاهش بار مرده سازه سبک تر طراحی می شوند.

تقویت دیوار باربر و مقاوم سازی ساختمان آجری نیمه اسکلت

از روش های تقویت دیوارهای باربر و نهایتا ساختمان آجری نیمه اسکلت میتوان به دو مورد زیر اشاره کرد:

تقویت داخل صفحه سقف طاق ضربی با تبدیل كردن آن به دال دو طرفه

به علت انتقال نیرو در دو جهت، در دال دو طرفه تنش‌های تولید شده به مراتب كمتر از دال یك طرفه است و سهم باربری طاق‌های آجری به مراتب كمتر از دال یك طرفه است. به این ترتیب سهم باربری عنصر ضعیف‌تر و ترد، یعنی طاق آجری كم شده و به سهم عنصر قوی‌تر و شكل پذیرتر یعنی شبكه فولاد افزوده می‌شود.

بطور كلی می‌توان گفت كه با استفاده از دال دو طرفه‌، طاق‌های آجری بیشتر حالت میان قاب یا پر كننده خواهند داشت و بارهای اصلی توسط شبكه فولاد منتقل میشوند. دال‌های طاق ضربی غیر مهندسی (سنتی) و نیمه مهندسی (مهارشده) موجود به راحتی و با حداقل تغییرات قابل تبدیل شدن به دال دو طرفه مهندسی خواهند بود.

تقویت دال برای برش درون صفحه بوسیله میلگردهای ضربدری

در مقررات ملی ساختمان ایران مبحث هشتم علاوه بر میلگردهای ضربدری، استفاده از تیرهای عرضی بصورت اجباری در آمده است. در نتیجه اگر برای بالا بردن انسجام سقف طاق عرضی از تیرهای عرضی استفاده شود، ظرفیت برشی داخل صفحه سقف (در راستای عمود بر جهت تیرریزی) به نحو چشمگیری افزایش خواهد یافت.

در این صورت استفاده از میلگردهای ضربدری مورد نیاز است. در عین حال استفاده از تیرهای عرضی احتیاج به تخریب وسیع سقف و هزینه بالا خواهد داشت كه در نتیجه استفاده از این روش به منظور مقاوم سازی راه حلی عمومی بنظر نمی‌رسد.

در دستورالعمل تحلیل آسیب پذیری و بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های بنایی غیر مسلح موجود، استفاده از میلگردهای قطری و افقی (عمود بر جهت تیرریزی) و بدون استفاده از تیرهای عرضی برای مقاوم سازی سقف‌های طاق ضربی كافی فرض شده است.