مقاله تحلیلی: مقاوم سازی لرزه ای به چه معنا است؟

بهسازی لرزه‌ای در درجه اول باهدف افزایش ایمنی سازه‌های موجود در هنگام وقوع زمین‌لرزه انجام می‌شود و یک کاربرد مؤثر از مهندسی سازه است. در ادامه به‌تدریج به تعریف بهسازی لرزه‌ای و روش‌های انجام آن در انواع مختلف از سازه‌ها می‌پردازیم.

بهسازی لرزه‌ای

بهسازی لرزه‌ای روش مقاوم‌سازی سازه‌ها اعم از قدیمی یا جدید، آسیب‌دیده یا آسیب‌ندیده است که در مقابل بارهای زلزله مقاومت لازم را ندارند و امکان فروپاشی آن‌ها در آینده وجود دارد.

معمولاً مقاوم‌سازی سازه‌های آسیب‌پذیر در مقابل زمین‌لرزه به‌وسیله ژاکت‌های فولادی، ژاکت‌های بتنی، شبکه‌ای از فولادهای تقویتی گالوانیزه شده، دیوارهای تکیه‌گاهی جدید/ دیوارهای برشی بتنی، ورق‌هایی از فیبرهای پلیمری تقویت شده (FRP)، بادبندهای فولادی و یا هر روش مناسب دیگر صورت می‌گیرد.

اقدامات مناسب در مقاوم‌سازی

بررسی مناسب سازه موجود با استفاده از ابزار تحلیلی متنوع نیازمند این است که قسمت‌های ضعیف در سازه قبل از انجام عملیات بهسازی شناسایی شوند. این کار در انتخاب روش مقاوم‌سازی مناسب که باید در تطابق با جنبه‌های اقتصادی و ایمنی باشد نیز کمک‌کننده است.

ساختمان‌هایی که در مناطق حساس به‌سرعت و شتاب قرار دارند، ممکن است در انجام بهسازی نیاز به اقدامات متفاوتی داشته باشند. گزینه‌های مناسب مقاوم‌سازی برای یک سازه ممکن است برای سازه دیگر با رفتار دینامیکی متفاوت گزینه‌های مناسبی نباشند.

پس از مقاوم‌سازی ممکن است سفتی سازه یک ساختمان به‌صورت قابل‌توجهی افزایش یابد. درنتیجه ظرفیت باربری نسبت به قبل از بهسازی افزایش می‌یابد. افزایش سفتی سازه بستگی به روش مقاوم‌سازی دارد. اقدامات رایج در مقاوم‌سازی مثل ژاکت‌های بتنی/ فولادی و دیوارهای جدید به‌احتمال‌زیاد سفتی سازه را به‌طور چشم‌گیری افزایش می‌دهند؛ درنتیجه رفتار دینامیکی سازه تغییر می‌کند. در چنین مواردی بهتر است که تجزیه‌وتحلیل سازه مقاوم‌سازی شده دوباره انجام شود. تکنیک‌های جدید مانند پوشش‌های فیبرهای پلیمری تقویت شده (FRP) ممکن است بهترین راه در مقاوم‌سازی ظرفیت سازه‌ها بدون ایجاد تغییر در سفتی آن‌ها باشد.

علاوه بر افزایش سفتی سازه، واکنش‌های قابل‌توجه در روش‌های مرسوم مقاوم‌سازی می‌توانند مسیرهای بار جدیدی را ایجاد کنند و باعث تراکم بارها در تراز فونداسیون شود، این اتفاق زمانی می‌افتد که در سازه‌هایی با قاب بتنی (RC) دیوار برشی به‌عنوان بخشی از اقدامات مقاوم‌سازی، بین ستون‌ها قرار گیرد. در چنین مواردی فونداسیون ستون‌های مجاور به‌احتمال‌زیاد دچار تنش بیش‌ازاندازه می‌شوند.

انتخاب روش مقاوم‌سازی مناسب به‌منظور تحقق هدف بهسازی لرزه‌ای بهتر است به‌وسیله تجزیه‌وتحلیل مجدد که شامل طراحی دوباره سازه است صورت گیرد.

اصول طراحی مقاوم‌سازی

اصول طراحی در مقاوم‌سازی همانند ساخت سازه‌های جدید باید از چند عامل پیروی کند.

به‌عنوان‌مثال به‌منظور داشتن همه مزایای شکل‌پذیری بالقوه اعضای RC مقاوم‌سازی شده، مطلوب است که از بیشتر بودن اثرات خمش نسبت به برش در مقاومت نهایی اطمینان حاصل شود. شکست برشی به دلیل این که تا قبل از وقوع، علائم هشداردهنده‌ای ندارد از اتفاقات فاجعه‌بار محسوب می‌شود.

بسیاری از تیرها و ستون‌های (RC) مقاومت برشی کمی دارند و بنابراین باید مقاوم‌سازی شوند.

نقص‌های برشی به چند دلیل ازجمله آرماتور برشی ناکافی، کاهش سطح فولاد به علت خوردگی، افزایش میزان بار، وجود نقص‌هایی در اصول طراحی طبق دستورالعمل‌های قدیمی‌تر و نقص‌هایی در ساخت‌وساز، رخ می‌دهند.

تا آنجا که امکان دارد باید اصول طراحی در مورد مقاوم‌سازی در راستای بهبود برش، خمش، ظرفیت شکل‌پذیری و محوری اعضای سازه و کل آن باشد. بسیاری از روش‌های موجود سبب افزایش ظرفیت برشی و تغییر شکل اعضای سازه‌ای می‌شوند. افزایش ظرفیت همشی نیز با استفاده از جزئیات مناسب و اصول طراحی درست قابل‌دستیابی است.

منبع

ترجمه شده توسط تیم مترجمین ۸۰۸

اگر دوست دارید به تیم مترجمین ۸۰۸ بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.