یکی از پدیده های طبیعی که هر سال جان هزاران نفر در سراسر دنیا را به خطر می اندازد، زلزله است. کشور ایران نیز به عنوان یکی از نقاط زلزله خیز دنیا شناخته می شود به همین دلیل ساخت سازه های با مقاومت مناسب در برابر زلزله و همچنین رعایت ضوابط و قوانین مربوطه از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از اقدامات مناسب افزایش توانایی ساختمان ها در ارائه ی خدمات مورد انتظار خصوصا در برابر حوادث طبیعی، بهسازی لرزه ای است. مفهوم واژه ی بهسازی لرزه ای ساختمان (Rehabilitation) بیانگر اصلاح ضعف های موجود در سازه یا بهبود بخشیدن به وضعیت کنونی آن است. بهسازی لرزه ای می تواند به دو منظور انجام گیرد. این عملیات یا با هدف برطرف کردن ضعف های ایجاد شده در سازه و بازگردانی وضعیت اولیه به آن یا ارتقای سطح کیفیت خدمات رسانی و بهبود شرایط بهره برداری از سازه انجام می گیرد. هدف از بهسازی لرزه ای و تعیین اقدامات لازم در راستای این هدف، پس از ارزیابی وضعیت موجود سازه و بررسی عملکرد مورد انتظار از آن صورت می گیرد. بهسازی لرزه ای یا مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله شامل مجموعه اقداماتی است که در نهایت منجر به بهبود عملکرد سازه در برابر نیروهای وارد بر آن از جمله زمین لرزه می شود. این اقدامات می توانند مقاومت سازه را در برابر عوامل مخرب محیطی نیز افزایش دهند چرا که در بسیاری از مواقع شاهد فرسودگی اجزای سازه در اثر قرارگیری آنها در معرض مواد شیمیایی یا مجاورت آنها با آب دریا هستیم.
چه ساختمان هایی به مقاوم سازی نیاز دارند؟
در گذشته تصور میشد که این اقدامات تنها مربوط به ساختمان های قدیمی می شود اما با مرور زمان و تغییر آیین نامه و ضوابط، ساختمان های بیشتری طی سال های اخیر نیازمند مقاوم سازی شده اند. از طرفی در برخی از مواقع وجود خطاهای اجرایی و طراحی، استفاده از مصالح غیراستاندارد یا کیفیت پایین، فرسایش سازه توسط عوامل مخرب محیطی، اعمال نیروهایی بیش از ظرفیت سازه به آن بیش از حوادث طبیعی، سبب کاهش مقاومت ساختمان می شوند. متاسفانه علی رغم وجود آیین نامه های جدید، کوتاهی مهندسین و مجریان آن ها در برخی شرایط سبب احداث سازه هایی می شود که فاقد استانداردهای مناسب هستند. به طور کلی مجموعه اقداماتی که به منظور مقاوم سازی یا بهسازی ساختمان انجام می شود می توانند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر از تخریب و بازسازی ساختمان باشند و علاوه بر حفظ جان و مال مردم نقش پر رنگی در پایداری شریان های حیاتی یک کشور داشته باشند.
برای بهسازی یا مقاوم سازی ساختمان چه روش هایی توصیه می شود؟
روش های مختلفی برای بهسازی ساختمان وجود دارد که انتخاب روش مناسب بستگی به هدف از بهسازی لرزه ای ساختمان دارد. به همین منظور ضروری است پیش از هرگونه اقدام در این راستا، مشخصات فنی سازه به دقت توسط مهندسین بررسی شود. پس از ارزیابی مهندسین ضرورت انجام اقدامات مربوط به مقاوم سازی ساختمان تعیین می شود. سپس برای انتخاب یک روش مناسب، عوامل مختلفی مثل مقاومت اولیه سازه، کاربری سازه، منطقه ی جغرافیایی و شرایط آن برای سازه، نیاز کاربران و در نهایت محدودیت های اقتصادی و اجرایی با توجه به ضوابط و آئین نامه های مرتبط مورد توجه قرار می گیرند. سازه هایی که مطابق با آخرین استاندارد ۲۸۰۰ ایران، به درستی طراحی، اجرا و نظارت شده باشند، معمولا نیاز به بهسازی نخواهند داشت. مگر در شرایطی که میزان بهره برداری از سازه بیش از حد تعیین شده در طراحی اولیه بوده و یا خطر زمین لرزه از مقدار مفروض بالاتر باشد.
روشی نوین در مقاوم سازی ساختمان
سیستم مقاوم سازی با FRP روشی نوین در مقاوم سازی ساختمان و اجزای آن محسوب می شود که طی سال های اخیر در سراسر دنیا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این روش از الیاف FRP استفاده می شود. الیاف FRP مواد پلیمری هستند که از دو ماده ی اصلی، فیبر و ماتریس در تولید آنها استفاده می شود. درصد بالایی از این مصالح را فیبرها یا همان الیاف تشکیل می دهند که ظرفیت باربری به عهده ی آن ها است. ماتریس موجود در این مصالح وظیفه ی محافظت از آنها را در برابر عوامل شیمیایی و مخرب محیطی دارند و به منظور افزایش ویژگی های مکانیکی و شیمیایی الیاف FRP، در ماتریس آنها از افزودنی های خاصی استفاده می شود. الیاف FRP انواع مختلفی دارند که هر کدام، از خواص به خصوصی برخوردارند. از ویژگی های شاخص الیاف FRP می توان به نسبت بالای مقاومت به وزن ها و عملکرد مناسب آنها در برابر عوامل مخرب اشاره کرد.
استفاده از این روش با توجه به نقش مؤثری که در تأمین مقاومت مورد نیاز سازه ایفا می کند نسبت به سایر روش ها، راهکاری اقتصادی تر محسوب می شود.
نوع الیاف بکار رفته، نحوه ی آرایش الیاف و مقدار الیاف بکار رفته در این محصول از عوامل تعیین کننده ی قیمت آن هستند. از این محصول می توان در افزایش مقاومت اجزای بتنی ساختمان خصوصا مقاوم سازی ستون ها که نقش حیاتی در پایداری سازه دارند و همچنین سازه های شهری استفاده کرد. علاوه بر این بدلیل مقاومت مناسبی که در برابر خوردگی از خود نشان می دهند گزینه ی مناسبی برای تقویت سازه های مجاور دریا یا مناطق ساحلی محسوب می شوند. الیاف FRP به دلیل برخورداری از وزن پایین و عدم نیاز به تجهیزات ویژه، بسیاری از محدودیت های موجود در سایر روش ها را از بین برده اند. با استفاده از روش مقاوم سازی با الیاف FRP می توان بدون افزودن بار اضافی به سازه، مقاومت مورد انتظار از آنها را تأمین کرد. این مصالح از حمل و نقل آسانی برخوردارند و می توان از پارچه های FRP برای تقویت خارجی اجزای سازه استفاده کرد که تمامی این موارد از مزایایی الیاف FRP محسوب می شود.
