راه های مقاوم سازی ساختمان در مقابل زلزله، به دلیل وقوع زلزله های شدید در سالیان اخیر بیشتر از گذشته مورد توجه عموم مردم و سازندگان بناها قرار گرفته است. در این مقاله خانه معمار به راه های مقام سازی ساختمان در مقابل زلزله زمان طراحی نقشه ساختمان، حین ساختمان و حتی بعد از ساخت ساختمان پرداخته و همچنین مصالحی که مقاومت ساختمان را در مقابل زلزله افزایش می دهد را معرفی می کند.

مقاوم سازی ساختمان در مقابل زلزله

خرابی های سنگین ناشی از زلزله های اخیر، باعث شده تا سازندگان بیش از پیش به یافتن راه های مقاوم سازی ساختمان در مقابل زلزله اهمیت دهند. اگرچه قرار گرفتن کشور ما بر روی کمربند های زلزله و گسل های متعدد، موضوعی است که اکثر افراد از آن آگاهی دارند، اما باز هم همچنان مسئله ایمن سازی بناها همواره مقهور واقع می شود.

با توجه به اینکه با اعمال هزینه های معقولی می توان از خسارات جانی و مالی ناشی از زلزله جلوگیری کرد، بسیار منطقی به نظر می رسد که توجه به راههای مقاوم سازی ساختمان در مقابل زلزله بیش از پیش مورد توجه عموم قرار گیرد. توجه به نکاتی حین طراحی نقشه ساختمان و حتی توجه به نوع طراحی نما و مصالح به کار رفته در آن نیز در ایمنی و مقاومت ساختمان تاثیرگذار است. هرچند راههایی برای مقاوم سازی ساختمان های ساخته شده هم وجود دارد.

تاثیر نقشه ساختمان بر مقاومت آن در برابر زلزله

مراحل ایمن سازی ساختمان را از همان مراحل ابتدایی می توان آغاز کرد. این کار باعث می شود که ساختمان پایایی بیشتر و بهتری در برابر زلزله داشته باشد. اگر به دنبال ساخت یک ساختمان اصطلاحا ضد زلزله هستید، بهتر است از مرحله طراحی نقشه خانه به فکر افزایش مقاومت آن باشید.

همان طور که حتما بارها شنیده اید، امن ترین محل ها در داخل ساختمان هنگام زلزله، در مجاورت ستون های سازه است. به طور کلی ساختمان هایی که ستون های بیشتری دارند در برابر زلزله مقاوم تر هستند. بنابراین اگر می خواهید ساختمان ایمن تری داشته باشید، باید به تعداد کافی ستون در پلان آن در نظر بگیرید. در پلان هایی که در آن ها فضای گسترده ای به سالن ها اختصاص داده می شود، اهمیت این موضوع دو چندان می گردد.

نکته دیگری که در مورد طراحی پلان ساختمان های مقاوم در برابر زلزله می توان ذکر کرد، شکل کلی سازه است. هر چه شکل ساختمان به مربع نزدیک تر باشد، مقاومت بالاتری در برابر زمین لرزه از خود نشان می دهد. در واقع نامنظمی در پلان باعث ایجاد کاهش مقاومت در مقابل زلزله می شود.وجود گوشه ها و تو رفتگی ها مثل پلان هایی که به صورت U شکل ،V شکل و یا L شکل طراحی می شوند باعث کاهش مقاومت آنها می شود.البته می توان با جدا کردن ساختمان به دو شکل منظم این مشکل را حل کرد.

راه های افزایش مقاومت نمای ساختمان در برابر زلزله

نمای ساختان یکی از آسیب پذیرترین بخش های سازه در هنگام زلزله است. آسیب دیدن نمای ساختمان و فروریختن آن علاوه بر وارد کردن خسارت به مالکان، برای عابرانی که به طور اتفاقی از آن منطقه عبور می کنند، هم خطر ساز است. فرم طراحی نمای ساختمان نیز می تواند در آسیب پذیر بودن آن تاثیر داشته باشد.بی نظمی در ارتفاع ساختمان و وجود عقب رفتگی ها، مقاومت نما را کاهش می دهد .اما برای به حداقل رساندن خسارات وارد بر نمای ساختمان، استفاده از مصالح مقاوم در برابر زلزله مهم ترین اقدام است. این مصالح عبارت اند از:

• کامپوزیت سنگ طبیعی: استفاده از این نما، به دلیل کم تر بودن بار مرده وارد بر ساختمان نسبت به نمای سنگ سنتی، باعث مقاومت بیشتر سازه در برابر زلزله می شود.
• سنگ مصنوعی: این نوع سنگ از سنگ های طبیعی وزن کم تری دارد. به همین دلیل بار اضافی به ساختمان وارد نکرده و باعث کاهش نیروهای جانبی در طی زمین لرزه خواهد شد.
• کامپوزیت آلومنیومی: این نوع از نمای ساختمان در هنگام زلزله عملکردی غیر وابسته دارد. به این معنا که ورقه های کامپوزیت به طور ثابت به نمای ساختمان متصل نمیشوند. این امر باعث می شود تا در هنگام زلزله ورقه ها در جای خود حرکت کرده و احتمال فروریختن نمای سازه به حداقل برسد. از سویی دیگر وزن کم این نوع نما در کاهش خسارت های ناشی از زلزله تاثیر زیادی دارد.
• نمای شیشه ای: اگر می خواهید ساختمان مقاوم در برابر زلزله داشته باشید، استفاده از شیشه های عادی در نمای ساختمان به هیچ عنوان توصیه نمی شود. اما نسل جدید شیشه های طراحی شده برای استفاده در نمای ساختمان، که آن ها را با نام شیشه های سکوریت هم می شناسند، می توانند گزینه مناسبی به شمار رود. نمای یونیتایز هم نوع دیگری از نمای شیشه ای ضد زلزله محسوب می شود که جایگزین مناسبی برای استفاده از شیشه های عادی است.

اما !راههای مقاوم سازی ساختمان بعد از طراحی و حتی بعد از ساخت!

اما اگر در حال ساخت بنا هستید و یا ساختمان از قبل ساخته شده و حال به فکر ایمن سازی آن افتاده اند،چه راهکارهایی وجود دارد.در ادامه به این موضوع می پردازیم. در ضمن این را نیز باید در نظر داشته که فرقی نمی کند ساختمان نوساز باشد یا قدیمی؛ در هر صورت اگر در برابر تنش مقاوم سازی نشده باشد، می تواند با وقوع زمین لرزه از پای درآید.

روش های گوناگونی برای مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله وجود دارند که هر کدام مربوط به نوع خاصی از بنا می باشند. البته برخی از روش ها را می توان در انواع سازه ها پیاده کرد. شما می توانید با در نظر گرفتن بودجه کنار گذاشته شده، هر کدام از روش های ذکر شده را برای افزایش ایمنی سازه خود برگزینید:

• ژاکت فولادی: در این روش با قرار دادن یک ورقه فولادی در نقاط ضعیف و آسیب پذیر ساختمان، مقاوم سازی صورت می گیرد. ژاکت فولادی را عموما در بخش تیر و ستون سازه قرار می دهند. با کمک این روش، مقاومت برشی، خمشی و فشاری ساختمان افزایش می یابد.
• ژاکت بتنی: در سازه هایی که از مقاومت کافی برخوردار نیستند، به کمک این روش می توان باربری ثقلی ساختمان را افزایش داده و ایستادگی آن در برابر زلزله را بیشتر کرد. برای این کار، در بخش های ضعیف ساختمان به وسیله مش های فولادی و آرماتورهای آجدار، عملیات بتن ریزی انجام می شود. از ژاکت بتنی بیشتر در بخش های تیر، ستون، دیوار برشی و فوندانسیون سازه استفاده می شود. در صورتی که ژاکت بتنی ضخامت کمی داشته باشد، شاتکریت بتنی برای اجرای بتن مورد استفاده قرار می گیرند.
• FRP: FRP که نسبت به روش های ذکر شده، جدید تر و پیشرفته تر محسوب می شود، ترکیبی از رزین و الیاف است. در این روش، با چسباندن سیستم FRP به وسیله رزین به سطح بتن، مقاومت آن در برابر زلزله افزایش می یابد. FRP را روی تیر، ستون و اتصالات دیوارها می توان اجرا کرد. با استفاده از مصالح FRP می توان مقاومت کششی تیرهای بتنی را تا 3 برابر نسبت به مصالح فولادی افزایش داد.
• پیش تنیدگی: در این روش، مقاوم سازی ساختمان به وسیله آرماتور صورت می گیرد. پیش تنیدگی مناسب ساختمان های بتنی است. در این روش با انتقال کشش در کابل های پیش تنیدگی، نیروهای داخلی ناشی از بار ساختمان روی نقاط مختلف توزیع می گردد. در نتیجه پتانسیل باربری بخش مربوطه افزایش چشمگیری پیدا می کند.
• میراگر: میراگر یا دمپر نوسانات و تنش های وارد شده به سازه را کاهش می دهد. این امر می تواند راه حلی مناسب برای مقاوم سازی ساختمان در برابر زمین لرزه باشد.
• دیوار برشی: ایده اصلی در استفاده از دیوار برشی، کاهش شکل پذیری سازه در برابر تنش های وارد شده به آن است. این روش که در سازه های فولادی و بتنی کاربرد دارد، مقاومت سازه در برابر زلزله را افزایش می دهد.
• بادبند: کار اصلی بادبند یا مهار بند، افزایش مقاومت برشی و کاهش شکل پذیری سازه است. از این روش هم در ساختمان های فولادی و هم در بتنی می توان استفاده کرد. بادبند ها در دو نوع همگرا و واگرا قابلیت اجرا دارند. البته لازم به ذکر است که اجرای صحیح بادبند اهمیت بسیار بالایی دارد و عدم اجرای اصولی می تواند به کاهش پایداری سازه بیانجامد.

راه های مقاوم سازی ساختمان های بنایی در مقابل زلزله

ساختمان های بنایی، سازه هایی هستند که در ساخت آن ها از آجر، بلوک سیمانی و سنگ استفاده می شود. بافت روستایی کشور ما مملوء از این نوع سازه هاست. تجربه نشان داده که این مناطق در برابر زلزله بسیار آسیب پذیر هستند. به همین دلیل مقاوم سازی سازه های بنایی یکی از مهم ترین اقدامی است که جهت جلوگیری از آسیب های ناشی از زلزله باید صورت گیرد. برای این کار می توان با استفاده از سازه های فولادی یا اضافه کردن دیوار داخلی یکپارچگی بنا را افزایش داد. اصلاح نقاط ترک خورده نیز می تواند در افزایش مقاومت ساختمان موثر واقع شود.

استفاده از کدام مصالح مقاومت ساختمان را در برابر زلزله افزایش می دهد؟

در مناطق شهری، فولاد، بتن و ترکیب این دو، عمده ترین مصالحی هستند که در ساخت بنا مورد استفاده قرار می گیرند. منحصرا نمی توان تعیین کرد که استفاده از کدام یک از این دو مصالح در ساختمان، مقاومت آن را در برابر زلزله افزایش میدهد. زیرا برای تعیین این موضوع باید عوامل جانبی متعددی را در نظر گرفت. اما به طور کلی در مورد میزان مقاومت ساختمان در برابر زلزله، مصالح بتنی و فلزی هر کدام مزایا و معایب خود را دارند. برای نمونه ساختمان های بتنی برای طول عمر معینی (حدودا 50 سال) ساخته می شوند و هر چه عمر آن ها افزایش می یابد، دچار افت مقاومت می گردند. در حالی که ساختمان های فلزی از این موضوع مستثنی هستند و مقاومت آن ها طی زمان دستخوش تغییر نمی شود.

آتش سوزی بعد از زلزله، یکی از عوامل خطرساز و رایجی است که می تواند به خسارات ناشی از زلزله بیافزاید. این در حالی است که مصالح فولادی در برابر گرمای آتش مقاومت خود را از دست می دهند و مصالح بتنی گزینه مناسب تری در این موارد به شمار می روند. البته لازم به ذکر است که امکان مقاوم سازی فولاد در برابر حریق با اعمال هزینه های جانبی، وجود دارد.

بتن آرمه یکی از مصالحی است که در ساخت سازه های ضد زلزله مورد توجه قرار می گیرد. بتن به طور عادی مقاومت فشاری بالایی دارد. اما به علت کم بودن مقاومت خمشی در طی زلزله دچار ترک خوردگی می شود. در این موارد استفاده از بتن آرمه، که ترکیبی از بتن و میلگرد است، به خوبی مقاومت کششی سازه را افزایش می دهد. بتن آرمه یا بتن تقویت شده را هم در پی ریزی ساختمان و هم در ستون ها می توان استفاده کرد.

بلوک هوادار، نوعی بلوک سبک است که از سیلیس ساخته می شود. این نوع بلوک، به علت وزن کم، بار اضافی بر ساختمان وارد نمی کند و این امر خسارات ناشی از زلزله را به شدت کاهش می دهد.

فوم و یونولیت سبک ترین نوع مصالح ساختمان سازی به شمار می روند. این مصالح با به حداقل رساندن بار وارد بر ساختمان، مقاومت ساختمان در برابر ریزش در هنگام زلزله را افزایش می دهند.

رعایت استاندارد های ساخت و طراحی چقدر روی ایمنی سازه اثر می گذارند؟

رعایت موارد فوق به این معنا نیست که سازه صد در صد از خرابی ناشی از زلزله در امان خواهد ماند. با این حال هر چه بیشتر به استانداردهای ایمن سازی ساختمان اهمیت داده شود، احتمال آسیب دیدن آن کم تر می شود. به طوری که اگر تمامی مراحل ایمنی، از مرحله طراحی پلان تا انتخاب مصالح و ساخت مورد توجه قرار گیرد، با تقریب خوبی می توان ساختمان را ضد زلزله فرض کرد.

خانه معمار یک سایت تخصصی در طراحی نقشه ساختمان ، طراحی نمای ساختمان و دکوراسیون داخلی می باشد. جهت ارتباط مستقیم با ما می توانید با شماره 91014525-021 تماس حاصل فرمائید.