اهمیت و ضرورت مقاوم سازی و تقویت سازه های بتنی

الف – خطاهای طراحی

این خطاها شامل اشکال در شناخت خاک و پی ، بی توجهی به اصول و مبانی طراحی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله ، اشتباه در تحلیل،طراحی، تهیه نقشه ها ، مدارک و جزئیات اجرایی می باشد. در سال های اخیر شرکت بیکران سازان تعداد زیادی از پروژه های مقاوم سازی را به دلیل خطاهای طراحی انجام داده است.

ب – خطا های اجرایی طراحی

این خطاها شامل اشکال در قالب بندی ، آرماتور بندی ، تولید و ریختن بتن ، قالب برداری و عمل آوری بتن است که غالباً بر اساس شرایط محیطی نامناسب ، نبود سیستم های کنترل کیفی و نظارت و یا عدم تعهد کاری در کارگاه پدید می آید . براساس آمار شرکت مقاوم سازی بیکران سازان مشکلات اجرایی در حال حاضر بیشترین دلیل مقاوم سازی در کشور می باشد.

پ – افزایش بار سازه 

بار سازه های موجود ممکن است با گذشت زمان افزایش یابد. این افزایش در ساختمان های مسکونی به دلیل تغییر کاربری و در مورد پل ها به دلیل افزایش بار ترافیکی رخ می دهد .در نتیجه اعمال بار هایی بیش از بارهای پیش بینی شده طراحی از دیگر عوامل مقاوم سازی و تقویت سازه می باشد.

ت – تغییرات آئین نامه ای

رفتار سازه های بتن آرمه در زلزله های اخیر نشاندهنده ضعف ویرایش های قدیمی آئین نامه ها و لزوم مقاوم سازی آن در حال حاضر می باشد . برخی از این کمبود ها عبارتند از:

• قلاب مهار انتهایی آرماتور عرضی : قلاب مهاری انتهای تنگ ها به صورت 90درجه در منطقه پوشش بتن رها شده است که در هنگام شکست بتن ، مهار آن از بین می رود .
• جزئیات وصله آرماتورهای طولی: طول وصله آرماتورهای انتظار از روی فونداسیون برای رسیدن میلگرد به حالت تسلیم کافی نیست و به شکست ترد ناشی از زوال پیوستگی بتن و آرماتور منجر می شود .
• کمبود فولاد محصور کننده : کمبود فولاد محصور کننده موجب می شود که بتن پوششی به سرعت پوسته شود و بتن هسته نیز مقاومت و شکل پذیری لازم رانداشته باشد و همچنین آرماتور های طولی به سرعت کمانش کند و ستون تخریب شود.

ث – تاثیر شرایط محیطی مخرب

از سال ها پیش تاکنون فولاد به عنوان مسلح کننده بتن مورد استفاده قرار گرفته است اما طراحان همیشه با مشکل خوردگی آن مواجه بوده اند.این امر در سازه های ساحلی، دریایی و پایه پل ها که دارای عوامل مخرب محیطی می باشند ، چشمگیر می باشد. در سال های اخیر پروژه های مقاوم سازی زیادی توسط وزارت نفت و سازمان بنادر به منظور محافظت و مقاوم سازی سازه های دریایی در منطقه خلیج فارس انجام شده است.

ج – آسیب دیدگی سازه ناشی از حوادث ضربه، آتش سوزی ، باد و زلزله… 

دراین شرایط سازه نیاز به محاسبه مجدد دارد و در صورت نیاز می بایست عملیات مرمت و بهسازی و مقاوم سازی صورت گیرد .

مراحل انجام عملیات مقاوم سازی

مقاوم سازی ، مرحله ارزیابی

به منظور ترمیم و مقاوم سازی سازه ها ابتدا می بایست ارزیابی دقیقی از سازه موجود به عمل آید . در این مرحله آزمایشات مخرب و غیر مخرب به منظور تعیین وضعیت کیفی سازه انجام می شود.

مقاوم سازی ، مرحله تشخیص

در مرحله دوم شروع عملیات مقاوم سازی  که تشخیص نامیده می شود رفتار فعلی و آتی سازه مورد بررسی قرار می گیرد و تشخیص داده می شود که آیا سازه در مخاطره است یا در آینده دچار آسیب و خرابی خواهد شد یا نه؟

مقاوم سازی ، مرحله انتخاب روش

در این مرحله، نیاز های مقاومتی سازه مشخص می شود . بدیهی است پیشنهادات و راهکارهای ارائه شده به منظور مقاوم سازی میبایست علاوه بر ایجاد کمترین اختلال در سرویس دهی سازه موردنظر ، از لحاظ اقتصادی نیز پاسخگو باشد .

عوامل موثر در تعیین روش مقاوم سازی

• ارزش سازه 
• لرزه خیزی منطقه
• نیروی انسانی موجود 
• طول مدت اجرا 
• تکمیل وتقویت بر اساس نظر کارفرما
• توجه به زیبا شناسی و معماری سازه
• اهمیت تاریخی و سیاسی سازه
• سازگاری روش مقاوم سازی با سیستم سازه های موجود
• کنترل آسیب وارده به اجزای غیر سازه ای
•  ظرفیت باربری فونداسیون
•  مواد ترمیمی و روش های موجود مقاوم سازی

روش های مقاوم سازی

• استفاده از بادبندهای هم محور یا برون محور
• استفاده از ورق های فولادی
• استفاده از پیش تنیدگی خارجی
• استفاده از دیوار برشی
• استفاده از میانقاب با مصالح بنایی
• استفاده از ورق های پوششی یا غلاف FRP
• استفاده از لایه پوشش بتنی
• استفاده از ملات مسلح ( جک فروسمنت )
• استفاده از ورق های پوششی HPFRCC
•  استفاده از جداسازهای لرزه ای 
• استفاده از روش های ترکیبی