بهسازی

بهسازی

بهسازی چیست؟ بهسازی در لغت و ادبیات فارسی به معنای اصلاح و بهبود دادن وضعیت و شرایط فعلی در جهت بهتر کردن آن است. در حرفه ساختمان سازی، بهسازی مفهوم ارتقا بخشیدن به وظایفی از ساختمان در بخش های سازه و عناصر آن است که در شرایط فعلی ساختمان قادر به انجام آن وظایف نیست. این ناتوانی ممکن است ناشی از نارسایی و نقص طرح، تناسب نداشتن اجزاء، بهره بردای غیر اصولی و یا فروپایگی آن در بخش سازه ساختمان و عناصر آن، کاهش کیفیت مشخصه های متریال ها و تجهیزات بر اثر عوامل طبیعی، باشد.

مفهوم بهسازی ساختمان

بهسازی طیف گسترده ای از مجموعه خدمات مهندسی و فعالیت هایی است که بمنظور بهبودی در مسائل مختلف فنی، اقتصادی، زیبایی شناسی و… انجام شده اند. زمانیکه بهسازی به منظور جبران فروپایگی و احیای ساختمان و سازه و اجزای آن صورت می گیری، اعاده وضع نام می گیرد. اما زمانی که بهسازی به دلیل ناتوانی سازه و سنگین تر شدن وظایف ساختمان و یا تغییر در دستورالعمل های وضع شده در بخش های سازه ای و اجزاء آن صورت میگیرد، ارتقای وضع نامیده می شود.

براساس تعریف های صورت گرفته می توان نتیجه گرفت بهسازی با وجود گستردگی آن در زمینه ساختمان سازی، مستلزم دخالت در وضع فعلی ساختمان است و میزان این دخالت در وضع فعلی ساختمان، می تواند طیف گسترده از تغییرات کم مانند ترمیم و یا زیاد همچون بهسازی لرزه ای را پوشش دهد. نقطه آغازین بهسازی، از ترمیم آغاز گشته و با پرداختن به تعمیرات ساختمان به تقویت و بازپیرایی می رسد و سپس جهت تغییر سازگاری ساختمان و تغییر نوع بهره برداری به مرحله بازسازی می رسد.

بهسازی لرزه ای ساختمان

بهسازی لرزه ای ساختمان به معنی استحکام بخشیدن و تقویت سازه اصلی ساختمان و یکی از مهمترین گام ها جهت کاهش خسارات ناشی از لرزه ساختمان است. زلزله به عنوان یک حادثه طبیعی، عضو جای ناپذیر خطرات طبیعی است که می بایست برای کم نمودن خسارات ناشی از آن برنامه ریزی های دقیق تدوین شود. در این بین سازه های تاریخی و فرسوده در برابر زلزله های کم شدت نیز، در خطر هستند. در این زمان بهسازی به معنای مقاوم سازی ساختمان های موجود جهت ایمنی آنان در برابر نیروهای احتمالی در آینده، انجام می شود.

با ناتوانی سازه ساختمانی، افت کیفیت و مقاومت متریال های ساختمانی و فرسودگی سازه های باربر در گذر زمان، رفتار لرزه ساختمان تغییر می کند. شاید نوسازی این نوع ساختمان ها از لحاظ اقتصادی نیاز به هزینه بسیار داشته باشد لذا بهسازی این ساختمان های آسیب دیده یک نیاز جدی به نظر می رسد.

بهسازی لرزه ای ساختمان شامل تقویت سازه آن و مقاومت بخشیدن به سازه ساختمانی است که بدون انجام محاسبات مهندسی، آزمایشات مختلف و تجزیه تحلیل های گسترده مقدور نیست.

بهسازی کدام بنا ها الزامی است ؟

به طور کلی بهسازی در ساختمان هایی که طراحی و اجرای لرزه ای آنان بر اساس آخرین نسخه استاندارد 2008 ایران انجام شده است نیاز نیست. اما در یک نگاه کلی دسته بندی ساختمان ها را در زمینه نیاز به عملیات بهسازی، میتوان در چهار دسته قرار داد:

1. ساختمان های مهم و حیاتی نظیر مراکز درمانی، ایستگاه های تلویزیونی و مخابراتی، مراکز امنیتی کشور و پالایشگاه های نفت، که به دلیل نوع کاربری و استفاده آن امکان جابه جایی و انتقال تجهیزات را ندارد و از سوی دیگر حفظ آنان برای بهره برداری بعد از زلزله اهمیت دارد.
2. ساختمان هایی که جهت بهره برداری بعد از زلزله کاربرد دارند و در شرایط فعلی کاربری خاصی ندارند. این مراکز ارائه دهنده خدمات درمانی و کمک رسانی بعد از زلزله باشند و سرپایی آنان اهمیت ویژه ای دارد. نظیر برخی از سوله ها، مدرسه ها، مساجد، مراکز مدیریت بحران و کلان کشوری. در نوع دیگر شامل ساختمان هایی که شامل اهمیت خاصی در قبل و بعد زلزله نیستند اما آسیب آنان صدمان جانی جبران ناپذیری را به همراه دارد مانند استادیوم های ورزشی، برج ها، مراکز عمومی و… .
3. ساختمان هایی که بین مردم و دولت مشترک است.
4. ساختمان های معمولی و عمومی که متعلق به مردم است و مقاوم سازی آنان موجب کاهش صدمات بصورت مستقیم می گردد.

هدف از بهسازی و تحکیم سازی لرزه ای

بهسازی سازه ای ساختمان ها، موجب بالا رفتن مقاومت آنان در مقابل نیروهای جانبی و لرزه ای است. از مهمترین اهداف بهسازی موارد زیر را می توان نام برد:

• تامین مقاومت سازه ای ساختمان حتی در برابر زلزله های کم قدرت
• تامین مقاومت در مقابل لرزش های متوسط، بدون آسیب سازه ای. اگر چه احتمال صدمات غیر سازه ای موجود است.
• مقاومت در برابر لرزش های شدید که قبلا رخ داده و یا احتمال وقوع وجود دارد. به صورتیکه ساختمان نشست نداشته باشد و تنها خسارت های کوچک سازه ای و غیر سازه ای صورت گیرد.

راهکار های اساسی در بهسازی

اجزای غیر سازه ای در ساختمان ها، بیشترین آسیب را در هنگام وقوع زلزله می بینند و هزینه های بسیاری جهت ترمیم آنان صرف می شود. این اجزا شامل تیغه های غیر باربر داخلی، پنل های دیوار خارجی، سقف کاذب و… است.

چند مورد از راهکار های موثر در بهسازی ساختمان که به صورت منفرد و یا در ادغام آن با هم به کار گرفته می شود، شامل موارد زیر است.

1. اصلاح موضعی سازه های غیر مقاوم در برابر لرزش
2. حذف و یا کم کردن بی نظمی های موجود در ساختمان
3. تامین سختی جانبی مورد نیاز در سازه
4. تامین مقاومت های لازم در سازه
5. بهره گیری از سیستم های جداساز
6. بهره گیری از سیستم های غیرفعال بدون اتلاف انرژی
7. کاهش جرم ساختمان
8. تغییر کاربری در ساختمان

تقویت و بهسازی لرزه ای در ساختمان ها با روش و متد های مختلفی نیز ممکن است. اما مهم ترین این روش ها در دو دسته کلی قرار دارند که شامل:

• افزایش سختی در سازه: میزان مقاومت سازه در برابر تغییر مکان
• افزایش مقاومت در سازه:

باید توجه داشت که در بهسازی لرزه ای هدف اصلی افزایش ظرفیت سازه جهت برابر سازی با نیاز های لرزه ای است. این امر با افزایش سختی نظیر بادبند ها، دیوار های برشی و.. یا افزایش مقاومت در سازه به وسیله ژاکت های بتنی و فولادی و FRP و… ممکن است. کاهش نیاز های لرزه ای نیز بوسیله شکل پذیری، کاهش جرم ساختمان، کاهش بی نظمی های موجود در ساختمان، استفاده از دمپر و جداساز ها مسیر می شود.

در یک نگاه کلی، بهسازی لرزه ای، افزایش ظرفیت سازه های ساختمانی با افزایش سختی آنان در ارتفاع است.

بهسازی سازه های فولادی

در ساختمان های فولادی، بهسازی شامل تقویت مهاربندها، اعضای کششی، دیوار برشی، اتصالات مربوطه و ترکیب رفتار لرزه ای بتن و فولاد، می شود.

در این خصوص بهسازی بوسیله رفتار الاستیک مواد، مقرون به صرفه نیست. از آنجا که زلزله های شدید انرژی دینامیکی زیادی را به سازه ساختمان منتقل می سازد، می بایست اعضا ساختمان در برابر لرزه بصورت کنترل شده و از راهی اصولی و مطمئن، تسلیم شوند. این امر موجب محدود شدن افزایش نیروها در سازه می گردد. با بهره گیری از مهاربند های کمانش ناپذیر، که به تازگی جهت رفع مشکلات مهاربند های معمولی ساخته شده اند، می توان مقاومت لرزه ای را با ادغام مقاومت و شکل پذیری افزایش داد. این مهاربند ها در برابر کمانش ایستایی دارند. شکل ساختاری آنان نیز بصورتی است که از یک غلاف فلزی که از ملات بتنی اشباع شده است ساخته می شوند. اگر چه این ملات به مهاربند های چسبیده نیست و فقط ایستایی سازه را در برابر کمانش تامین می کند.

بهسازی سازه های بتنی

اشتباه در طراحی و ساخت، تغییر کاربری سازه بتنی، کاهش ظرفیت سازه به دلیل فرسودگی میلگرد های فولادی، نیاز به بهسازی و تقویت سازه های بتنی را ضروری می سازد.

به طور کل می توان گفت امروزه خطر زلزله در کشورمان موجب شده تا امر بهسازی در ساختمان های بتنی تشدید یابد در کنار خطرات طبیعی، کیفیت نامرغوب در بتن، آرماتور بندی نامتناسب، اجرای بتن ریزی ننامناسب، استفاده از مصالح نامرغوب ساختمانی، خطاهای رایج در طراحی و اجرای سازه های بتنی در کنار خطرات زلزله عملیات بهسازی و یافت راهکار های انجام آن را جزو دغدغه های اصلی طراحان و مجریان ساختمانی کرده است.

شناخت انواع خسارت های وارده در سازه های بتنی، جهت انجام عملیات بهسازی، میزان ضعف سازه و میزان افزایش ظرفیت آن را روشن می کند. چند نمونه از این ضعف های مختلف به شرح زیر است:

• به وجود آمدن ترک های مورب در هسته بتن ساختمانی
• ایجاد ترک های مورب رفت و برگشتی و ورقه ورقه شدن هسته مرکزی بتن
• ایجاد ترک های مورب در دیوار های برشی و بصورت متمرکز در نواحی بازشو ها
• ایجاد ترک برشی در گره ها و نقطه اتصال تیر و ستون
• جدا شدن پوشش بتن
• خروج خاموت ها از محل استقرار خود
• پدیده کمانش در آرماتور های طولی ساختمان
• جابجایی میلگردها و رفتن به بخش هایی که تنش های متناوب زیاد است.
• شکست های برشی در المان های کوتاه که طول موثر آزاد در آنها کم است.

با توجه به اینکه کشور ایران جزو مناظق زلزله خیز جهان شناخته شده است، می توان گفت عدم آگاهی صحیح از زلزله و حرکت های آن، باعث تحمیل خسارت های متعدد به سازه های ساختمانی گشته است. زلزله های عظیم بم، منجیل و… نشان داده است که زلزله علاوه بر خسارت های سازه ای، صدمات بسیاری به شریان های حیاتی زندگی مردم وارد می کند. بهسازی لرزه ای ساختمان ها بر حسب اهمیت آنها، یکی از موثرترین راهکار های موجود برای کاهش این صدمات است.