آیین‌نامه‌ها

نشست فونداسیون یک مشکل جدی است که اغلب در سازه‌ها با آن مواجه می‌شویم. اگر در زمان مناسب اصلاح نشود، ممکن است کل سازه فرو بریزد. بنابراین، در این مقاله، علل مختلف نشست فونداسیون، انواع نشست فونداسیون مانند نشست یکنواخت، واژگونی و افتراقی و روش‌های پیشگیری و اصلاح آن را مورد بحث قرار خواهیم داد.

نشست فونداسیون چیست؟

فونداسیون پایین‌ترین بخش یک سازه عمرانی است. این سازه بار (یا ترکیبی از بارها) سازه را به طور ایمن به زمین منتقل می‌کند. پایداری فونداسیون یکی از عوامل اصلی در عملکرد سازه است.

یک فونداسیون با طراحی خوب، بار را روی زمین طوری توزیع می‌کند که از ظرفیت باربری ایمن زمین تجاوز نکند. تحت بار، زمین نشست می‌کند، حتی اگر به خوبی قادر به تحمل بار باشد. میزان نشست کمتر از حد قابل قبول است.

گاهی اوقات، به دلایل خاص، نشست فونداسیون فراتر از حد تحمل است. بنابراین، این موضوع نگران‌کننده است زیرا یکپارچگی و ایمنی سازه در معرض خطر قرار می‌گیرد.

چرا نشست فونداسیون رخ می‌دهد؟

ما درک اولیه‌ای از نشست فونداسیون داریم. اکنون، دلایل نشست را مورد بحث قرار خواهیم داد. درک دلایل نشست مهم است زیرا اقدامات پیشگیرانه بالقوه از آن تعیین می‌شوند.

برخی از دلایل بسیار رایج برای نشست‌های یکنواخت و ناهمسان فونداسیون در زیر ذکر شده است:

۱. خاک منبسط شونده

پی که بر روی خاک‌های منبسط شونده ساخته می‌شود، اغلب با مشکل نشست مواجه می‌شود. خاک رس متراکم نمونه خوبی از خاک منبسط شونده است. کانی مونتموریلونیت موجود در خاک سیاه، آب را جذب کرده و متورم می‌شود.

حجم خاک پس از خشک شدن کاهش می‌یابد و از این رو پی ساخته شده روی چنین خاکی نشست می‌کند. علاوه بر این، به دلیل تورم و انقباض، خاک ضعیف شده و حفره‌هایی ایجاد می‌کند.

قبل از ساخت پی بر روی خاک رس منبسط شونده، باید زهکشی مناسب انجام شود. این کار به جلوگیری از اشباع خاک و در نتیجه جلوگیری از انبساط خاک کمک می‌کند.

۲. خاک غیر متراکم

پی ساخته شده بر روی زمین غیر متراکم همیشه تهدیدی برای ایمنی سازه است. پی فقط باید بر روی لایه‌های سخت و متراکم ساخته شود. خاک سست باید تا ۹۵٪ MDD متراکم شود.

برای اطمینان از تراکم خاک، باید اطمینان حاصل شود که عمق بیش از حد مورد نیاز حفاری نشود. در صورت انجام این کار، خاک پر شده باید با روش مناسب به خوبی متراکم شود.

اگر تراکم خاک پر شده به دلیل محدودیت فضا و غیره امکان‌پذیر نباشد، بتن مسلح باید تا سطح زیرین پی پر شود.

۳. تغییر در میزان رطوبت خاک

تغییر زیاد رطوبت می‌تواند منجر به نشست خاک، فرسایش یا شسته شدن آن شود. دلیل تغییر رطوبت می‌تواند زهکشی نامناسب، نشت لوله، افزایش سطح آب زیرزمینی و غیره باشد.

به دلیل افزایش اشباع خاک، تنش مؤثر کاهش می‌یابد. از آنجایی که نشست تابعی از تنش مؤثر است، بنابراین نشست رخ می‌دهد. همچنین، تغییر در میزان رطوبت می‌تواند باعث انبساط خاک رس شود، همانطور که در نکته شماره ۱ ذکر شد.

۴. تحکیم – فوری، اولیه و ثانویه

خاک تحت بار سازه نشست می‌کند. تحکیم فوری به محض اعمال بار رخ می‌دهد. حفره‌های هوا از خاک خارج شده و ذرات دوباره چینش می‌شوند. پس از آن فقط حفره‌های پر از آب باقی می‌مانند.

پس از نشست فوری، تحکیم اولیه شروع می‌شود. آب از حفره‌ها خارج می‌شود. زمان صرف شده برای این فرآیند به شرایط زهکشی خاک بستگی دارد. این زمان ممکن است از ساعت‌ها تا دهه‌ها متغیر باشد.

خاک غیر چسبنده نفوذپذیری بالاتری نسبت به خاک‌های چسبنده دارد و بنابراین زهکشی بهتری ارائه می‌دهد. بنابراین، زمان نشست اولیه برای خاک‌های غیر چسبنده به طور قابل توجهی کمتر است. تحکیم ثانویه مربوط به ماهیت خزش خاک تحت بار پایدار است.

۵. ظرفیت باربری ایمن پایین خاک

ظرفیت باربری ایمن خاک، ظرفیت باربری خاک در محدوده ایمنی است. برخی از خاک‌ها قادر به تحمل بار سازه نیستند.

از این رو، مقاومت کمتری در برابر نشست‌ها ارائه می‌دهند. خانه‌های مسکونی یک و دو طبقه قدیمی عموماً دارای پی منفرد و یا شنازهای با ابعاد کم هستند و ممکن است با مشکلات نشست پی مواجه شوند.  

نمونه‌برداری از گمانه و داده‌های آزمایش خاک، نشان‌دهنده SBC خاک است. فونداسیون روی خاک ضعیف بر اساس داده‌های آزمایش طراحی می‌شود. برای تخمین دقیق‌تر نشست، آزمایش بارگذاری صفحه‌ای روی فونداسیون آزمایشی انجام می‌شود.

۶. درختان و پوشش گیاهی

درختان و پوشش گیاهی مجاور سازه، تهدیدی برای فونداسیون محسوب می‌شوند. ریشه‌ها تمایل به رشد و برهم زدن خاک زیر فونداسیون دارند. همچنین، ریشه‌ها رطوبت را از خاک‌های نزدیک و زیر فونداسیون جذب می‌کنند.

تمرکز ریشه‌ها در نزدیکی سطح بیشتر است. بنابراین، فونداسیون کم‌عمق بیشتر از فونداسیون عمیق تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

انواع نشست فونداسیون

 

ما دلایل نشست فونداسیون را بررسی کردیم. اکنون بیایید انواع نشست فونداسیون را درک کنیم. این نشست بر سه نوع است: 1-  نشست یکنواخت

2- نشست ناهمسان

3-نشست کج شدگی

۱. نشست یکنواختUniform Settlement

نشست یکنواخت مربوط به فرونشست کلی سازه است. در این نوع نشست فونداسیون، تمام فونداسیون‌های سازه به طور مساوی نشست می‌کنند. کل سازه به صورت عمودی به سمت پایین حرکت می‌کند. از این رو، سازه عمدتاً تحت تأثیر این نوع فونداسیون قرار نمی‌گیرد.

نشست یکنواخت به دلیل SBC کم خاک، تحکیم خاک، تغییر رطوبت خاک در کل منطقه و غیره رخ می‌دهد. از ویژگی‌های نشست یکنواخت این است که تأثیر بسیار کمی بر یکپارچگی سازه دارد.

با این حال، تأسیسات متصل به لوله‌کشی، خطوط فاضلاب، مجراها، کابل‌ها و غیره به دلیل تغییر ارتفاع سازه مختل می‌شوند. این امر منجر به پیچ خوردگی، برش، نشت و غیره می‌شود و از این رو هزینه تعمیر آن بالاست.

۲. نشست ناهمسانDifferential Settlement

وقتی فونداسیون‌های یک سازه حرکت عمودی نابرابر داشته باشند، به آن نشست ناهمسان می‌گویند. یک یا چند فونداسیون حرکت نسبی بین خود را تجربه می‌کنند. سازه تمایل دارد در جهت فرو رفتن فونداسیون کج شود.

نشست ناهمسان فونداسیون باعث ایجاد برش اضافی، تنش خمشی و پیچشی در اعضای سازه می‌شود. این امر منجر به ترک و کج شدن سازه می‌شود که در نهایت ممکن است باعث خرابی نیز شود.

به دلیل اعوجاج سازه، درها و پنجره‌ها نیز تحت تأثیر قرار می‌گیرند. باز و بسته شدن روان درها و پنجره‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد.
 

۳. نشست کج‌شدگی  Tipping Settlement

به غیر از نشست یکنواخت و ناهمسان، سازه ممکن است به یک طرف نیز کج شود. این کج‌شدگی ناشی از نشست بعدی فونداسیون‌ها است.

این بدان معناست که فونداسیون در یک انتها سالم می‌ماند، شبکه دوم فونداسیون نشست می‌کند، شبکه سوم بیشتر از شبکه سوم نشست می‌کند و به همین ترتیب ادامه می‌یابد.

نشست کج‌شدگی عموماً باعث ایجاد ترک در سازه نمی‌شود. با این حال، در صورت نشست طولانی مدت کج‌شدگی، سازه ممکن است واژگون شود.

روش‌های اصلاح نشست فونداسیون

نشست فونداسیون به دلایل خارجی قابل پیشگیری و کنترل است. همچنین، فونداسیون‌های نشست یافته را می‌توان اصلاح و از نشست بیشتر جلوگیری کرد.

انتخاب روش اصلاح عمدتاً به سازه، نوع خاک، دلیل نشست و هزینه اجرا بستگی دارد.

1. بازرسی محل و اصلاح دلایل خارجی نشست

محل باید به طور کامل بررسی شود و نکات زیر بررسی شوند:

–        زهکشی

–        احتمال غرقاب شدن

–        درختان و بوته‌های بسیار نزدیک به سازه

–        نشت در خطوط فاضلاب زیرزمینی، خطوط آب، خطوط تهویه مطبوع و غیره

–        لانه‌های موریانه یا مورچه، سوراخ موش و غیره در نزدیکی فونداسیون

۲. پی‌سازیUnderpinning

پی‌سازی روشی برای جلوگیری از نشست بیشتر فونداسیون است. این روش شامل تقویت فونداسیون با انتقال بار به لایه‌های عمیق‌تر است.

فونداسیون با پین‌هایی که در زمین عمیق‌تر فرو رفته‌اند، محکم می‌شود. پی‌سازی اغلب همراه با شمع‌بندی انجام می‌شود.

۳. تزریق دوغابGrouting

تزریق دوغاب فرآیندی است که در آن مایعی به داخل خاک تزریق می‌شود تا از فرسایش خاک جلوگیری شود، ظرفیت باربری بهبود یابد و نشت آب کاهش یابد. تزریق دوغاب می‌تواند به دو روش انجام شود – تزریق شیمیایی و تزریق جت.

محدودیت‌های قابل قبول برای نشست

محدودیت‌های قابل قبول نشست فونداسیون بتنی در زیر ذکر شده است:

Foundation Type	Soil Type	Maximum Limit
Isolated	Clayey Soil	75 mm
Isolated	Sand or Hard Clay	50 mm
Raft	Clayey Soil	100 mm
Raft	Sand or Hard Clay	75 mm
Pile	–	2% of pile diameter

مقدمه:

پایین‌ترین سطح یک ساختمان، پایه آن است که به آن فونداسیون نیز گفته می‌شود. بنابراین، بار (یا بارهای) سازه می‌تواند به راحتی به زمین زیرین منتقل شود. پایداری فونداسیون یک ساختمان یکی از مهم‌ترین بخش‌های عملکرد خوب آن است. یک فونداسیون خوب تضمین می‌کند که زمین از آنچه می‌تواند تحمل کند، در امان بماند. اگرچه می‌تواند، اما زمین تحت وزن فرو می‌رود. میزان نشست در محدوده خوبی است.

علاوه بر این، عوامل زیادی مانند نوع خاک و نحوه ساخت فونداسیون می‌توانند بر میزان کل نشست فونداسیون تأثیر بگذارند. فونداسیون‌های ساخته شده بر روی سنگ بستر بسیار کم حرکت می‌کنند. از سوی دیگر، فونداسیون‌های موجود در انواع دیگر خاک، مانند خاک رس، ممکن است بسیار بیشتر فرو روند. از سوی دیگر، نشست فونداسیون معمولاً به میلی‌متر یا کسری از اینچ محدود می‌شود. هنگامی که فونداسیون یک ساختمان به سرعت نشست می‌کند، می‌تواند به ساختمان آسیب برساند.

نشست فونداسیون چیست؟

نشست فونداسیون به فرو رفتن یا حرکت تدریجی فونداسیون ساختمان در خاک یا زمینی که روی آن قرار دارد اشاره دارد. این امر می‌تواند به دلیل نوع و شرایط خاک، وزن و توزیع بارهای ساختمان، تغییرات رطوبت و عوامل محیطی رخ دهد. با نشست یک ساختمان، می‌تواند مشکلات مختلفی از جمله ترک در دیوارها، کف یا سقف، کف ناهموار، درها و پنجره‌هایی که به درستی بسته نمی‌شوند یا گیر می‌کنند و سایر مشکلات سازه‌ای ایجاد شود. این مشکلات می‌توانند بر ایمنی، پایداری و ارزش ساختمان تأثیر بگذارند و ممکن است نیاز به تعمیرات پرهزینه داشته باشند.

نشست فونداسیون می‌تواند در ساختمان‌های جدید و قدیمی رخ دهد، اگرچه در سازه‌های قدیمی‌تر رایج‌تر است. میزان و شدت نشست می‌تواند بسته به شرایط خاص مؤثر بر ساختمان بسیار متفاوت باشد.

جلوگیری یا کاهش نشست فونداسیون ممکن است شامل آماده‌سازی مناسب محل، مصالح و تکنیک‌های ساختمانی مناسب و نگهداری و نظارت مداوم بر فونداسیون ساختمان و خاک اطراف آن باشد.

علل نشست فونداسیون:

نشست فونداسیون می‌تواند ناشی از عوامل زیادی باشد، از جمله:

۱) تحکیم خاک:

این شایع‌ترین علت نشست فونداسیون است. این اتفاق زمانی می‌افتد که وزن ساختمان، خاک زیر فونداسیون را فشرده کرده و باعث نشست آن می‌شود.

۲) کیفیت پایین خاک:

اگر خاک زیر فونداسیون کیفیت پایینی داشته باشد، ممکن است نتواند وزن ساختمان را تحمل کند و منجر به نشست شود.

۳) تغییرات در میزان رطوبت:

هنگامی که میزان رطوبت خاک زیر فونداسیون تغییر می‌کند، می‌تواند باعث انبساط یا انقباض خاک شود و منجر به نشست فونداسیون شود. این امر می‌تواند به دلیل تغییرات در الگوهای آب و هوایی یا زهکشی ناکافی در اطراف فونداسیون اتفاق بیفتد.

۴) ضعف اجرایی فنداسیون :

اگر فونداسیون به درستی ساخته نشده و دارای اشتباهات اجرایی باشد یا اگر ساختمان بر روی زمین ناپایدار ساخته شده باشد، می‌تواند منجر به نشست فونداسیون شود.

۵) بلایای طبیعی:

بلایای طبیعی مانند زلزله، سیل و رانش زمین می‌تواند باعث نشست فونداسیون شود.

۶) نشت لوله‌کشی:

نشت آب از لوله‌های زیر فونداسیون می‌تواند باعث فرسایش و نشست خاک شود.

۷) درختان:

درختان واقع در نزدیکی فونداسیون می‌توانند با جذب رطوبت از خاک و ایجاد حفره در زیر فونداسیون، باعث نشست فونداسیون شوند.

انواع نشست فونداسیون:

شکل: انواع نشست فونداسیون

۱. نشست یکنواخت:

نشست کلی سازه در نشست یکنواخت منعکس می‌شود. ستون‌های ساختمان در این نشست فونداسیون به یک اندازه حرکت می‌کنند. کل ساختمان به صورت عمودی نشست می‌کند. بنابراین، این نوع فونداسیون تأثیر کمی بر سازه دارد. SBC پایین خاک، تحکیم خاک و تغییر رطوبت خاک در کل منطقه، همگی از عوامل ایجاد نشست یکنواخت هستند. نشست یکنواخت با این واقعیت تعریف می‌شود که به سختی یکپارچگی ساختمان را به خطر می‌اندازد.

با این حال، به دلیل سطح جدید، لوله‌ها، خطوط فاضلاب، مجراها، کابل‌ها و غیره که به تأسیسات ساختمان متصل هستند، اکنون در معرض خطر آسیب هستند. در نتیجه، رفع هرگونه آسیب ناشی از آن (مانند نشت یا پیچ خوردگی لوله) ضروری است.

۲- نشست کج:

نشست کج زمانی رخ می‌دهد که خاک یا سنگ زیر یک ساختمان برای تحمل وزن سازه بسیار ضعیف می‌شود. عوامل زیادی مانند تراکم، نوسانات سطح آب‌های زیرزمینی، فرسایش و شیوه‌های ساخت و ساز نامناسب می‌توانند در این مشکل نقش داشته باشند. نشست فونداسیون یک ساختمان می‌تواند باعث آسیب‌های سازه‌ای مانند ترک در دیوارها یا کف‌ها، درها و پنجره‌های ناهم‌تراز یا کف‌های شیب‌دار شود. با رسیدگی سریع به فونداسیونی که شروع به کج شدن کرده است، می‌توان پایداری ساختمان را بازیابی کرد و از آسیب بیشتر جلوگیری کرد.

رفع نشست کج یک فونداسیون معمولاً شامل ارزیابی میزان آسیب و شناسایی علت نشست است. سپس، اقدامات اصلاحی برای جلوگیری از نشست بیشتر و تعمیر هرگونه آسیبی که رخ داده است، انجام می‌شود. بسته به شدت نشست کج، ممکن است از روش‌هایی مانند زیرسازی، تثبیت خاک یا تعویض فونداسیون استفاده شود.

رسیدگی سریع به نشست کج فونداسیون ضروری است زیرا تأخیر در تعمیرات می‌تواند منجر به آسیب گسترده‌تر و هزینه بالاتر تعمیرات شود. علاوه بر این، آسیب‌های سازه‌ای ناشی از نشست ناشی از واژگونی می‌تواند بر ایمنی و قابلیت استفاده ساختمان تأثیر بگذارد، بنابراین رسیدگی به این مشکل در اسرع وقت برای جلوگیری از آسیب بیشتر و تضمین ایمنی ساکنان بسیار مهم است.

۳. نشست غیریکنواخت:

نشست تفاضلی یک فونداسیون به نشست ناهموار یا نابرابر بخش‌های مختلف فونداسیون یک ساختمان اشاره دارد. نشست زمانی رخ می‌دهد که خاک زیر فونداسیون فشرده شود و باعث فرونشست فونداسیون شود. نشست تفاضلی زمانی اتفاق می‌افتد که برخی از بخش‌های فونداسیون بیشتر از سایر قسمت‌ها نشست کنند و در نتیجه سازه کج یا ناهموار شود.

عوامل متعددی می‌توانند در نشست تفاضلی نقش داشته باشند، از جمله تغییرات در شرایط خاک، تفاوت در توزیع بار و تاسیسات زیرزمینی یا سایر اشیاء مدفون. به عنوان مثال، تفاوت در توزیع بار و لایه روغن ممکن است بیشتر از بقیه فونداسیون نشست داشته باشند و منجر به نشست تفاضلی شوند.

نشست غیریکنواخت می‌تواند باعث ترک خوردن و فروریختن دیوارها، کف‌ها و سقف‌ها شود. بنابراین، طراحی فونداسیون و ساختمان باید نشست غیریکنواخت را به حداقل برساند. این امر ممکن است نیاز به آزمایش خاک، بهسازی و عناصر سازه‌ای مانند تیرها و ستون‌ها برای توزیع یکنواخت بار در سراسر فونداسیون داشته باشد. بازرسی‌ها و نگهداری فونداسیون همچنین می‌تواند نشست غیریکنواخت را قبل از اینکه به یک مشکل بزرگ تبدیل شود، شناسایی و برطرف کند.

نشست غیریکنواخت می‌تواند باعث ترک خوردن و فروریختن دیوارها، کف‌ها و سقف‌ها شود.

 اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری از نشست در فونداسیون:

نشست فونداسیون زمانی اتفاق می‌افتد که خاک زیر ساختمان فشرده یا جابجا شود و باعث فرونشست یا ناهموار شدن فونداسیون شود. چندین اقدام پیشگیرانه برای نشست فونداسیون وجود دارد که به شرح زیر است:

۱. تزریق فیلر :

این روش شامل تزریق مخلوطی از سیمان، آب و خاک در زیر فونداسیون نشست‌کرده است. این مخلوط فضاهای خالی را پر می‌کند و فونداسیون را به موقعیت اصلی خود بالا می‌برد. این روش نسبت به سایر روش‌ها ارزان‌تر است و می‌توان آن را به سرعت انجام داد.

۲. شمع کوبی  :

این روش شامل نصب پایه‌های فولادی در زیر فونداسیون برای افزایش ظرفیت باربری آن است. پایه‌ها تا زمانی که به خاک پایدار برسند، به داخل زمین کوبیده می‌شوند و سپس وزن ساختمان به آنها منتقل می‌شود. این روش گران‌تر از گل‌ریزی است اما راه‌حل دائمی‌تری ارائه می‌دهد.

۳. اجرای شمع درجا :

این روش شامل حفاری خاک زیر فونداسیون و ریختن پایه‌های بتنی برای برای افزایش ظرفیت باربری آن است. این روش تهاجمی‌تر و گران‌تر از دو روش قبلی است، اما اگر فونداسیون به شدت نشست کرده باشد یا خاک ناپایدار باشد، می‌تواند ضروری باشد.

۴. دوغاب‌ریزی:

این روش شامل تزریق دوغاب، مخلوطی از سیمان، آب و سایر افزودنی‌ها، در زیر فونداسیون است. دوغاب فضاهای خالی را پر می‌کند و به تثبیت خاک کمک می‌کند. این روش نسبت به روش پی‌سازی کمتر تهاجمی است و می‌تواند برای مشکلات جزئی نشست مؤثر باشد. لازم به ذکر است که روش اصلاح مورد استفاده به شرایط خاص، از جمله نوع خاک، میزان نشست و نوع فونداسیون بستگی دارد. توصیه می‌شود برای تعیین بهترین روش، با یک مهندس حرفه‌ای یا متخصص تعمیر فونداسیون مشورت کنید.

نتیجه‌گیری:

نشست فونداسیون، حرکت تدریجی رو به پایین پایه ساختمان به داخل خاک اطراف را توصیف می‌کند. این نشست ممکن است به دلایل مختلفی مانند نوع خاک نامناسب، آماده‌سازی ناکافی محل یا تغییرات محیطی رخ دهد. دیوارهای ترک خورده، کف ناهموار و مشکلات سازه‌ای از عواقب نشست فونداسیون هستند. علاوه بر این، ممکن است ساختمان را برای سکونت انسان نامناسب کند.

شناسایی علت نشست فونداسیون برای تعیین روش تعمیر مناسب و جلوگیری از آسیب بیشتر به ساختمان مهم است. نگهداری و بازرسی‌های منظم می‌تواند مشکلات بالقوه را شناسایی کرده و قبل از جدی‌تر شدن آنها را برطرف کند.

در جهانی که با نوآوری و نیاز به بهبود زیرساخت‌ها هدایت می‌شود، مفهوم مقاوم‌سازی سازه‌ها به عنوان ابزاری قدرتمند ظهور کرده است. این تحول، طول عمر سازه‌های ما را تضمین می‌کند و نقش محوری در افزایش ایمنی، عملکرد و کارایی آنها ایفا می‌کند. در این راهنمای جامع، به مفهوم مقاوم‌سازی سازه‌ها خواهیم پرداخت و هدف، روش‌ها، مزایا و چگونگی توانمندسازی سازه ها راه‌حل‌های سازه‌ای را بررسی خواهیم کرد.

بخش ۱. مقاوم‌سازی سازه چیست؟

مقاوم‌سازی سازه فرآیند ارتقا، اصلاح یا بهبود سازه‌های موجود برای تطبیق با قابلیت‌های جدید، بهبود عملکرد و برآورده کردن استانداردهای فعلی است. این مانند دادن جانی دوباره به یک ساختمان و تطبیق آن با خواسته‌های روزافزون جامعه است.

بخش ۲. هدف و ضرورت مقاوم‌سازی سازه

ضرورت مقاوم‌سازی سازه را نمی‌توان نادیده گرفت. با توجه به زیرساخت‌های فرسوده و نیاز مبرم به بهبود ایمنی، بهره‌وری انرژی و تاب‌آوری، مقاوم‌سازی سازه یک رویکرد جامع ارائه می‌دهد. این رویکرد به چالش‌های ناشی از طرح‌های قدیمی می‌پردازد، ایمنی را افزایش می‌دهد و راه را برای آینده‌ای پایدارتر هموار می‌کند.

۲.۱. رسیدگی به مسائل سازه‌ای: با گذشت زمان، سازه‌ها می‌توانند به دلیل عوامل مختلف دچار ترک، خوردگی یا آسیب شوند. مقاوم‌سازی سازه، سازه را تقویت می‌کند و خطرات مرتبط با این مسائل را کاهش می‌دهد.

۲.۲. افزایش ظرفیت باربری: افزایش بارگذاری فراتر از ظرفیت طراحی سازه می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی از جمله بازسازی یا تغییر در کاربری ساختمان باشد. مقاوم‌سازی سازه تضمین می‌کند که سازه می‌تواند این بارهای اضافی را بدون خطر خرابی تحمل کند.

۲.۳. اصلاح خطاهای طراحی یا ساخت: اشتباهات در فرآیند طراحی یا ساخت اولیه می‌تواند منجر به ضعف‌های سازه‌ای شود. مقاوم‌سازی این خطاها را شناسایی و آنها را اصلاح می‌کند و تضمین می‌کند که ساختمان مطابق با استانداردهای ایمنی و عملکرد فعلی است.

۲.4. سازگاری با تغییرات: هنگامی که یک ساختمان دستخوش تغییرات یا توسعه‌های قابل توجهی می‌شود، ممکن است سازه موجود نیاز به سازگاری داشته باشد. مقاوم‌سازی برای ادغام یکپارچه عناصر جدید در سیستم موجود و در عین حال حفظ یکپارچگی سازه ضروری است.

۲.۵. مقاوم‌سازی لرزه‌ای: در مناطقی که مستعد زلزله هستند، مقاوم‌سازی لرزه‌ای مقاومت ساختمان را در برابر نیروهای لرزه‌ای افزایش می‌دهد و خطر آسیب یا فروپاشی در هنگام زلزله را کاهش می‌دهد.

۲.۶. مبارزه با خوردگی: عناصر سازه‌ای می‌توانند به مرور زمان، به ویژه در محیط‌های خشن، دچار خوردگی شوند. مقاوم‌سازی شامل اقدامات محافظت در برابر خوردگی برای افزایش طول عمر این عناصر و جلوگیری از خرابی‌های احتمالی است.

مقاوم‌سازی سازه‌ها به عنوان یک رویکرد پیشگیرانه برای مقابله با این چالش‌ها، ایمنی، عملکرد و طول عمر سازه‌های موجود را تضمین می‌کند.

بخش ۳. روش‌ها و تکنیک‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها

روش‌ها و تکنیک‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها در طول سال‌ها به طور قابل توجهی تکامل یافته‌اند. از مصالح ساختمانی نوآورانه گرفته تا فناوری‌های پیشرفته مانند مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM)، شرکت مهندسین مشاور زیار از ابزارهای بی‌شماری برای اجرای پروژه‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها با دقت و کارایی بالا استفاده می‌کند.

تکنیک‌های مقاوم‌سازی سازه

۳.۱. آب‌بندی با اپوکسی‌ها: این روش مقاوم‌سازی شامل تزریق رزین‌های اپوکسی به داخل ترک‌ها یا حفره‌های درون سازه است. اپوکسی‌ها وسیله‌ای مؤثر برای آب‌بندی و اتصال و بازیابی یکپارچگی ناحیه آسیب‌دیده هستند. این روش معمولاً برای تعمیر ترک‌ها در سازه‌های بتنی و جلوگیری از تخریب بیشتر استفاده می‌شود.

۳.۲. دوخت: دوخت شامل سوراخ‌کاری در دو طرف ترک یا درز و قرار دادن میله‌های فلزی یا رولپلاک برای اتصال مجدد و تقویت بخش‌های جدا شده است. این تکنیک به ویژه برای سازه‌های بنایی مفید است و به توزیع تنش و بازیابی ظرفیت باربری کمک می‌کند.

۳.۳. ژاکت گذاری : برای تقویت دیوارهای بنایی با اتصال یک لایه بتن مسلح یا صفحات فولادی به سطح موجود استفاده می‌شود. این لایه اضافه شده ظرفیت سازه‌ای دیوار را افزایش می‌دهد و آن را در برابر نیروها و ضربات خارجی مقاوم‌تر می‌کند.

۳.۴. مسیرسازی و آب‌بندی: در این روش، ترک‌های بتن یا بنایی عریض‌تر یا مسیرسازی می‌شوند تا یک کانال یکنواخت ایجاد شود. پس از آن، ترک‌های ایجاد شده با درزگیرهایی مانند اپوکسی یا پلی اورتان پر می‌شوند تا آب‌بندی شوند و از ورود رطوبت، مواد شیمیایی یا سایر مواد مضر جلوگیری شود.

۳.۵. تنش خارجی: تنش خارجی، که اغلب با پس‌کشیدگی همراه است، شامل اعمال نیروهای خارجی برای تقویت سازه است. تاندون‌ها یا کابل‌های با مقاومت بالا کشیده شده و به سازه متصل می‌شوند و ظرفیت باربری آن را افزایش داده و توانایی آن را در تحمل بارهای اضافی افزایش می‌دهند.

۳.۶. ترمیم خودبه‌خودی: ترمیم خودبه‌خودی روشی جذاب است که در آن از توانایی ذاتی سازه برای ترمیم خود استفاده می‌شود. هنگامی که ترک‌ها ایجاد می‌شوند، مواد خاصی مانند بتن خودترمیمی می‌توانند به‌طور خودکار با شرایط محیطی واکنش نشان دهند تا ترک‌ها را آب‌بندی کرده و یکپارچگی سازه را بازیابی کنند.

۳.۷. روکش‌ها: روکش‌ها معمولاً برای جاده‌ها، پل‌ها و عرشه‌های پارکینگ استفاده می‌شوند. آنها شامل قرار دادن یک لایه جدید از مواد مانند آسفالت یا بتن روی سطح موجود هستند. این کار نه تنها سازه را تقویت می‌کند، بلکه یک سطح صاف‌تر و بادوام‌تر نیز ایجاد می‌کند.

۳.۸. دوغاب‌ریزی: از دوغاب‌ریزی برای پر کردن حفره‌ها یا شکاف‌های درون دیوارها یا سازه‌های بنایی استفاده می‌شود. مخلوط دوغاب به داخل شکاف‌ها پمپ می‌شود و به طور مؤثر اجزای بنایی را به هم می‌چسباند و تقویت می‌کند. این روش پایداری سازه و مقاومت در برابر آب و هوا را افزایش می‌دهد.

بخش ۴. مزایای مقاوم‌سازی سازه

مزایای مقاوم‌سازی سازه‌ها بسیار فراتر از صرفاً بهبود سازه‌ها است. این یک وسیله قدرتمند برای بهبود ایمنی، افزایش طول عمر سازه‌ها و افزایش کیفیت کلی زندگی است.

بخش ۵. مشاور ژیار و راهکارهای مقاوم‌سازی سازه‌ها

ما (شرکت مهندسین مشاور ژیار) در خط مقدم نوآوری مقاوم‌سازی سازه‌ها هستیم. تیم متخصصان ما دانش گسترده را با تعهد به ارائه راه‌حل‌های سازه‌ای با کیفیت بالا ترکیب می‌کنند. ما راه‌حل‌های جامع، از ارزیابی‌ها و برنامه‌ریزی دقیق گرفته تا اجرا و نظارت، ارائه می‌دهیم. تخصص ما صنایع مختلفی را در بر می‌گیرد و ما استراتژی‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها را با نیازهای منحصر به فرد هر پروژه تطبیق می‌دهیم.

نتیجه‌گیری: مقاوم‌سازی سازه‌ها برای فردایی بهتر

در جهانی که بهبود زیرساخت‌ها ضروری است، مقاوم‌سازی سازه‌ها همچنان سنگ بنای سفر ما به سوی آینده‌ای بهتر است. این فقط در مورد بهبود زیرساخت‌ها نیست؛ بلکه در مورد تضمین آینده‌ای امن‌تر است. با مشاور ژیار به عنوان شریک خود، می‌توانید به تعهد ما برای ارائه راه‌حل‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها که هم زیرساخت‌های شما و هم جهانی را که با هم به اشتراک می‌گذاریم، بهبود می‌بخشد، اطمینان داشته باشید. بیایید با هم، فردایی بهتر بسازیم.

تعمیر فونداسیون چیست؟

به طور کلی، تعمیر فونداسیون در ساختمان‌هایی انجام می‌شود که نشانه‌هایی از ناپایداری و احتمال خرابی در آنها مشاهده میشود. این اتفاق معمولاً به دلیل تحکیم خاک زیر پی یا افزایش وزن سازه رخ می‌دهد.

حتی وقتی سطح رطوبت خاک زیرین بالا می‌رود، ممکن است خاک منقبض شود. در نتیجه، ممکن است انقباض و انبساط خاک زیر پی و نشست فونداسیون، ترک‌های افقی روی دیوارهای زیرزمین، شکستگی پی، نشست دیوار و سایر نشانه‌ها مشاهده شود.

چه چیزی باعث آسیب به فونداسیون می‌شود؟

آسیب به فونداسیون اغلب توسط آب ایجاد می‌شود. هنگامی که اجزای خاک به دلیل رطوبت متورم یا منقبض می‌شوند، حرکت در فونداسیون یک سازه آغاز می‌شود. زهکشی نامناسب در منطقه اطراف فونداسیون نیز ممکن است باعث آسیب شود.هنگامی که نشتی لوله کشی در زیر سازه رخ می‌دهد، یا اگر سازه در اثر بلایایی مانند زلزله، سیل یا فرو نشست تخریب شود، فونداسیون نیز آسیب می‌بیند. هنگامی که زیر پی خاک رس زیادی دارد، احتمال ایجاد مشکلات فونداسیون بیشتر است.

روش‌های تعمیر فونداسیون

1. وصله‌های بنایی و درزگیرهاMasonry Patches And Sealants

ترک‌های فونداسیون را می‌توان گاهی اوقات با تعمیر و پوشش دادن آنها با یک درزگیر ضد آب اصلاح کرد.

از آنجا که فونداسیون شما کل خانه شما را پشتیبانی می‌کند، تشخیص و تعمیر ترک‌ها در اسرع وقت بسیار مهم است. سیمان هیدرولیک، بتن پلیمری ، اپوکسی، سیلیکون و پلی اورتان درزگیرهای رایج برای ترک‌های ریز هستند.

شدت ترک، نوع مخلوط مورد استفاده را تعیین می‌کند. برای جلوگیری از نفوذ آب و آسیب بیشتر، بهتر است در اسرع وقت مشکل را تشخیص داده و برطرف کنید.

۲. بالابری یا جک زنی Slab Jacking 

جک زنی روشی برای بلند کردن فنداسیونهای بتنی کج شده است. جک زنی بالابردن پی و تراز کردن ، همگی اصطلاحاتی هستند که برای توصیف این روش استفاده می‌شوند.

بالا بردن ایوان‌ها، پله‌ها، عرشه‌ها، مسیرها، کف گاراژها و مسیرهای ورودی، همگی کارهای ساده‌ای هستند که می‌توان با استفاده از این فناوری انجام داد. هنگامی که زمین زیر یک فونداسیون نواری یا رادیه فرونشست میکند و فضاهای خالی در زیر آن باقی می‌ماند، فنداسیون کج یا دچار شکست می‌شود.

برای تعمیر فونداسیون یک خانه در حال نشست، متخصصان به تجهیزات لازم و درک شرایط خاک محلی دسترسی دارند. شرکت‌ها از جک زنی برای بالا بردن فونداسیون‌های بتنی با حفر سوراخ‌های 5 سانتیمتری در فونداسیون بتنی و به داخل مناطق فرورفته زیر استفاده می‌کنند.

این فضای خالی با تزریق دوغابی از اجزای طبیعی (خاک، سیمان و غیره) از طریق سوراخ پر می‌شود. با انبساط دوغاب ، فنداسیون در حال نشست به موقعیت خود برمی‌گردد.

تزریق پلی اورتان یک جایگزین مناسب برای جک زدن دال است. پلی اورتان از طریق سوراخ‌هایی در بتن تزریق می‌شود تا شکاف‌های زیرین را پر کند، درست مانند جک زدن دال. به جای مواد طبیعی، از مصالح سنگین و سبک برای پر کردن استفاده می‌شود.

این روش‌های تزریقی همان کار را انجام می‌دهند و برای پروژه‌های کوچک‌تر مناسب هستند. با این حال، هر دو راه‌حل‌های موقتی هستند که ممکن است نیاز به بازسازی هر چند سال یکبار داشته باشند.

مواد تزریقی سنگین، خاک زیر پی را فشرده می‌کنند. تزریق پلی اورتان به دلیل سبک‌تر بودن، دوام بیشتری دارد، اما معمولاً در دسترس نیست.

۳. پی‌ریزی یا شمع‌ریزی Piering Or Piling

نام این روش، پی‌ریزی یا شمع‌ریزی، است . در این روش فونداسیون با استفاده از یک پایه فولادی یا بتنی تقویت می‌شود. با این حال، بین روش‌های پی‌ریزی و شمع‌ریزی در بازسازی فونداسیون خانه تمایز وجود دارد.

پی‌ریزی با حفاری لایه‌های خاک انجام می‌شود، در حالی که شمع‌ریزی با کوبیدن شمع به داخل زمین انجام می‌شود. شمع‌ریزی مورد استفاده برای تعمیرات فونداسیون ساختمان شامل شمع های  بتنی، شمع‌گذاری فولادی و شمع های بتنی درجا ریز است. این روش‌ها، راه‌حل‌های بلندمدت برای فونداسیون هستند که فونداسیون ساختمان شما را به طور مؤثرتری نسبت به عملیات برش خاک زیر پی به سطح اولیه‌اش بازمی‌گردانند.

الف. شمع‌های بتنی پیش ساخنه

شمع‌های بتنی پیش ساخته شده از بتن فشرده، دوام بالایی دارند و می‌توان از آنها برای تعمیرات داخلی و خارجی استفاده کرد.

آنها هم برای فونداسیون‌های پایه و هم برای تیر و دال مناسب هستند. برای ایجاد پایداری، ستون‌های بتنی فشرده که به درستی قرار گرفته‌اند باید در عمق زمین شمع گذاری کرد .

ب. شمع های بتنی درجا ریز

در بازسازی فونداسیون مسکونی، شمع بتنی درجاریز حدود 3 متر عمق حفاری میلگردگذاری و بتن ریزی انجام میشود. از آنجایی که در شمع‌های بتنی فشرده از قطعات بتنی پیش‌ساخته‌ای استفاده می‌شود که در زمان نصب از قبل عمل‌آوری شده‌اند، زمان نصب برای پایه‌های بتنی ریخته شده بیشتر از شمع‌های بتنی فشرده است.

ج. شمع بتنی پافیلی

پایه‌های بتنی پاشنه دار مشابه پایه‌های بتنی ریخته‌شده/حفاری‌شده ساخته می‌شوند. یک «پایه» پاشنه دار در پایین پایه برای ایجاد یک سطح بزرگ تکیه‌گاه طراحی شده است.

پایه‌های پاشنه دار مشابه پایه‌های بتنی ریخته‌شده با ریختن بتن در یک گودال حفرشده و جاسازی فولاد در بتن مرطوب ساخته می‌شوند.

د. پایه‌های ساخته شده از فولاد

به عنوان یک راه حل تعمیر درازمدت فونداسیون، پایه‌های فولادی اکیداً توصیه می‌شوند. پایه‌های فولادی محکم هستند و می‌توانند تا عمق ۱۰۰ فوت فرو بروند و به فونداسیون خانه شما پایداری عالی بدهند. پایه‌های فولادی را می‌توان تا سنگ بستر فرو برد، بنابراین در خاک رس منبسط شونده جابجا نمی‌شوند.

ه. پایه‌های مارپیچ فولادی

پایه‌های فولادی مارپیچ که به عنوان لنگر نیز شناخته می‌شوند، اغلب برای تعمیر فونداسیون‌های  بتنی رادیه سبک و فونداسیون‌های اسکله استفاده می‌شوند.

فونداسیون‌های جدید نیز با پایه‌های مارپیچ ساخته می‌شوند. هنگامی که شرایط استفاده از فناوری‌های جایگزین را محدود می‌کند، از پایه‌های مارپیچ استفاده می‌شود.

وزن سازه با پیچاندن آنها به داخل زمین تا ظرفیت بار تعیین شده، به پایه‌ها و بنابراین به خاک باربر منتقل می‌شود.

۴) اصلاح خاک یا تثبیت خاک

فرآیند سفت‌تر و پایدارتر کردن خاک، اصلاح خاک یا تثبیت خاک نامیده می‌شود. در اینجا از برخی مواد شیمیایی برای پر کردن سوراخ‌های درون لایه‌های خاک استفاده می‌شود. روش دال‌بری روشی مشابه این است.

پی‌ها چگونه با استفاده از جت گروتینگ تقویت می‌شوند؟

بهسازی سازه‌های موجود، به ویژه سازه‌های قدیمی‌تر، مهندسان اغلب با چالش‌هایی مربوط به ظرفیت باربری ناکافی خاک یا شرایط ناشناخته پی‌ها مواجه می‌شوند.

به جای روش‌های سنتی تقویت که نیاز به حفاری گسترده دارند و با محیط اطراف تداخل دارند، جت گروتینگ به طور فزاینده‌ای به عنوان یک جایگزین موثر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تکنیک امکان بهبود و تثبیت خاک پی را فراهم می‌کند و تأثیر زیست‌محیطی و اختلال در سازه‌های موجود را به حداقل می‌رساند.

جت گروتینگ چگونه کار می‌کند؟

جت گروتینگ خاک را به یک توده سفت و مسلح به سیمان با قطری که معمولاً بسته به نوع خاک بین ۶۰ سانتی‌متر تا ۱۰۰ سانتی‌متر متغیر است، تبدیل می‌کند.

این فرآیند شامل حفاری تا عمق مورد نظر و به دنبال آن تزریق دوغاب سیمانی تحت فشار زیاد از طریق نازل‌های مخصوص است. جت پرانرژی ساختار خاک را می‌شکند، آن را با سوسپانسیون سیمان مخلوط می‌کند و یک جسم استوانه‌ای جامد را تشکیل می‌دهد که به عنوان ستون جت گروتینگ شناخته می‌شود.

طراحی

کاربرد موفقیت‌آمیز روش جت گروتینگ به همکاری نزدیک بین مهندسان ژئوتکنیک و طراحان سازه متکی است. این سیستم شامل تعامل پیچیده‌ای بین خاک، ناحیه بهبود یافته (دوغاب‌ریزی شده) وبنای ردی خاک است – که هماهنگی در هر مرحله را ضروری می‌سازد.

مهندسان ژئوتکنیک مسئول تجزیه و تحلیل شرایط زیر خاک موجود، پروفیل زمین‌شناسی خاک و سطح آب‌های زیرزمینی و همچنین انتخاب و توصیه نوع و تکنیک بهینه دوغاب‌ریزی هستند. بر اساس این یافته‌ها، آنها پارامترهای کلیدی طراحی مانند فشار تزریق، قطر و شیب مورد انتظار ستون و خواص مواد را تعریف می‌کنند.

از سوی دیگر، مهندسان سازه، داده‌های ورودی بار – نیروهایی که سیستم فونداسیون باید به زمین منتقل کند – را ارائه می‌دهند. این نیروها شامل بارهای ناشی از عناصر فونداسیون (نوارها، پدها یا دال‌ها) و نیروهایی هستند که بر روی ستون‌های جت گروتینگ شده منفرد، بسته به طرح فونداسیون پیشنهادی مهندس ژئوتکنیک، عمل می‌کنند. این اطلاعات برای طراحی نهایی و بهینه‌سازی سیستم ستون، از جمله تعیین قطر، طول، فاصله و تعداد شمعها ، بسیار مهم است.

در طول این فرآیند، هر دو تیم از طریق مدل‌سازی تحلیلی و عددی تکراری، با شبیه‌سازی تعامل بین سازه و خاک، همکاری می‌کنند. نتایج، بینشی در مورد ظرفیت باربری میکروپایلها رفتار گروهی و پاسخ به نشست ارائه می‌دهد.

هدف از این رویکرد میان‌رشته‌ای، دستیابی به یک راه‌حل بهینه، ایمن و مقرون‌به‌صرفه برای فونداسیون است که هم ظرفیت باربری و هم پایداری بلندمدت را با حداقل ریسک در طول ساخت و استفاده تضمین می‌کند.

مراحل اجرا

پس از توافق نهایی طرح بین مهندسان ژئوتکنیک و سازه، اجرای جت گروتینگ در مراحل کلیدی زیر انجام می‌شود:

1. حفاری تا عمق طراحی، از طریق خاک موجود یا زیر پی سازه
2. تزریق دوغاب سیمان با فشار بالا از طریق نازل‌ها تزریق می‌شود و با خاک اطراف مخلوط می‌شود
3. اجرای میکرو پایل – میله حفاری به آرامی چرخانده و خارج می‌شود و یک ستون استوانه‌ای ایجاد می‌کند
4. تشکیل شمع  – در عرض چند روز، ماده دوغاب ریزی شده به یک توده پایدار، نفوذناپذیر و باربر تبدیل می‌شود.

در طول کل فرآیند، پارامترهای حیاتی مانند فشار تزریق، سرعت بالا بردن و مصرف سیمان به طور مداوم کنترل می‌شوند تا از کیفیت و هندسه ستون اطمینان حاصل شود.

شکل ۱. نصب اولین ستون‌های جت گروتینگ

شکل ۲. نصب ستون‌های تزریق جت دوم از داخل

شکل ۳. تکرار این روش روی پایه‌های باقی‌مانده

مزایا

روش جت گروتینگ چندین مزیت کلیدی ارائه می‌دهد:

1. می‌تواند بدون حفاری گسترده یا حتی کاملاً زیر سازه‌های موجود انجام شود
2. می‌تواند زیر سطح آب زیرزمینی اجرا شود
3. ظرفیت باربری و سختی خاک فونداسیون را بهبود می‌بخشد
4. انعطاف‌پذیری را برای استفاده در شرایط مختلف خاک و فضاهای محدود فراهم می‌کند

کنترل کیفیت

کنترل کیفیت شامل نظارت مداوم بر پارامترهای عملیاتی و در صورت نیاز، ستون‌های آزمایشی برای تأیید عملکرد است. پس از اتمام، نظارت ژئودزیکی برای تأیید عدم جابجایی ناخواسته انجام می‌شود.

نتیجه‌گیری

ستون‌های جت گروتینگ یک راه حل قابل اعتماد و سازگار برای تقویت فونداسیون‌ها، به ویژه برای سازه‌های موجود یا حساس هستند. آنها افزایش قابل توجهی در ظرفیت باربری خاک و پایداری فونداسیون‌ها با حداقل اختلال محیطی یا سازه‌ای را ممکن می‌سازند.

موفقیت این روش به برنامه‌ریزی دقیق، همکاری خوب بین رشته‌ای و نظارت کامل در حین اجرا بستگی دارد. نتیجه، یک سیستم فونداسیون ایمن، بادوام و از درون تقویت شده است.

1- روش خرپایی

2- روش سیرکوبی

3- نیلینگ و آنکراژ

روش خرپایی

یکی از متداول‌ترین روش‌های پایدارسازی گود می‌باشد. این روش مناسب اقتصادی تر از سایر روش‌ها می‌باشد و بیشتر در مناطق شهری اجرا می‌شود.

اجرای این روش ساده است و به تجهیزات و تخصص زیادی نیاز ندارد.

 المان‌های اصلی خرپایی سازه نگهبان:

– عضو قائم

– عضو مایل

– پاشنه و فونداسیون عضو قائم

– المان‌های افقی و مایل خرپایی

– پی عضو مایل

روش اجرای سازه نگهبان خرپایی:

حفر چاه اعضای قائم:

قبل از شروع خاک‌برداری ابتدا براساس طراحی و نقشه‌های سازه نگهبان محل چاه‌ها به‌وسیله نقشه‌بردار جانمایی می‌شود. عمق چاه‌ها به اندازه ارتفاع پاشنه از تراز زیر فونداسیون ساختمان پایین‌تر اجرا می‌شود. قطر چاه‌ها در حدود 80-100 cm و عمق پاشنه شمع‌ها (اعضای قائم) حدود 20-25 درصد ارتفاع گود منظور می‌شود.

اجرای اعضای عمودی سازه نگهبان خرپایی:

اعضای قائم سازه نگهبان به صورت دوبل IPE در ارتفاع متداول و در برخی از گودها از مقاطع H ساخته می‌شود انتهای عضو قائم نبشی یا ناودانی طبق نقشه‌های محاسباتی برش داده می‌شود، این نبشی یا ناودان‌ها به عنوان برش‌گیر جهت اتصال کافی عضو قائم به بتن اجرا می‌شود.

اعضای قائم پس از ساخت و برشکاری به صورت شاقولی در چاه قرار داده می‌شود. بین اعضای قائم و سطح جداره گود می‌بایست هیچ فضای خالی وجود نداشته باشد و اعضای قائم بایستی کاملاً به خاک جداره چسبانده شود. سپس ریشه عضو قائم (شمع) بتن‌ریزی می‌شود. کنترل تراز روی بتن پاشنه بسیار با اهمیت است. در صورتی که دقت کافی در بتن‌ریزی انجام نشود و بتن پاشنه از ارتفاع مجاز بیشتر باشد مشکلاتی در اجرای فونداسیون به وجود خواهد آمد.

* نکته: در صورتی که ساختمان کنار گود بدون سازه یا فرسوده و قدیمی و یا فاقد فونداسیون باشد، ضروری است اعضای قائم تا بخشی از ارتفاع ساختمان ادامه پیدا کند.

اجرای اعضای مایل:

پس از اجرای اعضای قائم (شمع گذاری و بتن‌ریزی پاشنه) خاک‌برداری و گودبرداری‌ها در قسمت میانی ملک انجام می‌شود به طوری که فاصله ایمنی مناسب از کناره‌های گود حفظ گردد. خاک‌برداری تا کف گود در قسمت میانی اجرا می‌گردد سپس محل فونداسیون اعضای مایل خاک‌برداری می‌شود و آرماتوربندی‌ها، نصب صفحه و مولت و بتن‌ریزی پاشنه اعضای مایل اجرا می‌شود. سپس اعضای مایل به صفحه ستون و اعضای قائم به‌وسیله اتصالات و جوشکاری‌ها متصل می‌گردد. جهت یکپارچگی اعضای قائم و مایل و تشکیل مکانیزم پایدار (سازه پایدار)، پی اعضای مایل و قائم به‌وسیله شناژ به هم متصل می‌شوند.

تکمیل سازه نگهبان و مش‌بندی و شاتکریت:

پس از نصب اعضای مایل و خاک‌برداری به صورت مرحله‌ای و در مرحله به ارتفاع حداکثر ۲ متر انجام می‌شود که پس از خاک‌برداری هر دهانه (بین اعضای قائم) تکمیل اعضای خرپا و مش‌بندی فولادی و شاتکریت انجام می‌شود.

نکته اول: در خاک‌های ریزشی و یا کنار ساختمان‌های فرسوده ممکن است ارتفاع خاک‌برداری مرحله‌ای به ناچار کمتر از 2متر شود.

نکته دوم: در خاک‌های ریزشی و یا کنار ساختمان‌های فرسوده خاک‌برداری دهانه‌ها بایستی یک در میان انجام شود.

نکته سوم: در خاک‌برداری بین دهانه‌ها مراقب وجود چاه‌های فاضلاب ساختمان‌های مجاور در نزدیکی جداره گود باشید.

مرحله پایانی سازه  نگهبان خرپایی:

مرحله پایانی سازه نگهبان اعضای مایل با اعضای مهاربندی به هم متصل می‌شوند. اعضای مایل در سازه نگهبان خرپایی به‌وسیله المان‌های فلزی به هم متصل می‌شوند تا از کمانش خارج از صفحه اعضای مایل جلوگیری شود و تشکیل یک مکانیزم پایدار سازه بدهد.

پایدارسازی گود

پایدار سازی گود عملیاتی است جهت ایمن سازی و جلوگیری از ریزش دیواره گودی که جهت ساخت ساختمان حفر شده است. این عملیات همچنین با هدف ایمن سازی ساختمان‌های مجاور  و کاهش خطر ریزش آن‌ها صورت می‌گیرد. پایدارسازی گود به روش‌های مختلفی صورت می‌گیرد.

 این روش‌ها، دیوارگود و ساختمان‌های مجاور را ایمن کرده و خطر ریزش را کاهش داده و از بین می‌برد. بنابراین، می‌توان سیستم‌های پشتیبانی مختلفی را برای تثبیت حفاری‌ها و محیط پیرامون آنها پیشنهاد داد. اینکه کدام روش بهترین گزینه است و ایمنی بیشتری حاصل می‌کند، به عواملی بستگی دارد. عواملی از قبیل شرایط محیطی، نوع خاک، شرایط اقتصادی و غیره.

هدف از پایدارسازی گود چیست؟

اصولاً قبل از آنکه گودبرداری انجام شود باید پایدارسازی جهت ایمنی عملیات گودبرداری در نهایت ایجاد یک دیواره قائم پایدارصورت پذیرد . بر این دیواره قائم، دو دسته نیرو اعمال می‌شود:

1. نیروهای مقاوم: نیروهایی که تمایل به پایداری گود داشته و می‌خواهند از ریزش گود جلوگیری کنند.
2. نیروهای محرک: این نیروها تمایل به تخریب دیواره گود دارند.

اگر مجموع نیروهای محرک بیشتر از نیروهای مقاوم شود، دیوار گود ریزش خواهد کرد. عملیات پایدارسازی گود با هدف افزایش نیروهای مقاوم و غالب شدن آن در برابر نیروهای محرک صورت می‌گیرد. زیرا هرچه نیروهای مقاوم بیشتر شود، مقاومت در برابر ریزش دیوار بیشتر شده و به این ترتیب، دیواره گود پایدار خواهد شد.

در زمان تخریب و گودبرداری، خطرات متعددی وجود دارد. در صورتیکه از روش‌های مناسب جهت پایدار کردن گودبرداری‌ها استفاده نشود، احتمال وقوع خطر صد در صد خواهد شد.

بنابراین، پایدارسازی و ایمن‌سازی گود، جهت نیل به اهداف زیر صورت می‌گیرد:

• پیشگیری از خسارت‌های مالی و جانی به کارگران و همسایگان مجاور
• حفظ اموال داخل و خارج از گود
• فراهم کردن شرایط ایمن و مطمئن برای اجرای کار

تثبیت و پایدار کردن خاک، توسط راهکارهای فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی انجام می‌شود. پایدارسازی خاک با هدف تنظیم خواص خاک به منظور برآورده کردن برخی از الزامات انجام می‌گیرد.

خاک پنج ویژگی مهم دارد:

1. استحکام خاک
2. پایداری حجمی آن
3. نفوذپذیری
4. مقاومت
5. تغییرپذیری

هر یک از این ویژگی‌های خاک را می‌توان به کمک روش‌های فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی به حالت ثابت رساند.

میخکوبی و سپرکوبی را می‌توان از روش‌های مکانیکی و استفاده از دوغاب و شاتکریت جزء روش‌های شیمیایی تثبیت خاک در زمان گودبرداری ساختمان دانست.

انواع روش های پایدارسازی گود

پایدارسازی گود به روش‌های مختلفی صورت می‌گیرد:

1. روش سازه نگهبان خرپایی
2. روش میخکوبی یا نیلینگ
3. پایدارسازی گود به روش دوخت به پشت (Tie back) یا مهارکششی دیواره‌های گود (Anchorage)
4. پایدارسازی گود به روش تاپ داون یا ساخت بالا به پایین (Top-Down)
5. پایدارسازی گود با شمع
6. روش مهار متقابل یا مهارگذاری فشاری یا استرات (Braced Excavations – Struts)
7. پایدارسازی گود به روش دیوار دیافراگمی یا دیوار دوغابی (Diaphragm Pile Wall)
8. روش سپر کوبی (Sheet Pile)
9. روش دیوار برلینی یا سولجر پایل

1- روش خرپایی

این روش ساده که نیاز به تجهیزات و تخصص چندان بالایی هم ندارد، جهت پایدارسازی گود های کم عمق در مناطق شهری، بسیار مورد استفاده قرار دارد. زیرا اجرای آن برای عموم گودهای واقع در مناطق شهری مناسب است. برای اجرای این روش، ابتدا در مجاورت دیواره گود، چاههایی حفر می‌کنند. عمق این چاهها باید کمی بیشتر از عمق گود باشد. این مقدار اضافه که برای عمق چاه در نظر گرفته می‌شود، به جهت اجرای شمع انتهای تحتانی عضو خرپا است. سپس درون شمع را آرماتوربندی می‌کنند. عضو قائم را در داخل شمع قرار داده و سپس شمع را بتن‌ریزی می‌کنند. پس از سخت شدن بتن انتهای تحتانی عضو قائم به صورت گیردار در داخل شمع قرار خواهد داشت.

مزیت‌ها:

• انعطاف‌پذیری زیاد از نظر اجرایی.
• عدم نیاز به دستگاه و تخصص خاص برای اجرا.
• قابل اجرا در عموم گودهای مناطق شهری.

2- پایدارسازی گود به روش نیلینگ (میخکوبی)

روش نیلینگ به منظور ایجاد ثبات در خاک، در شرایط و مناطقی که ممکن است رانش خاک یا زمین مشکل ساز شود، کاربرد دارد. اساس این روش، سیستم مهاربندی و پیچ کردن سنگ‌ها می‌باشد.

آرماتور، دوغاب سیمان و شاتکریت، سه کاراکتر اصلی جهت اجرای پایدارسازی گود به روش نیلینگ هستند. در این روش، از میلگرد آجدار فولادی استفاده می‌شود. در این صورت، خاک در برابر نیروها و تنش‌های کششی تقویت شده و مقاومت آن افزایش می‌یابد. این میلگردها حکم میخ‌هایی را دارند که در خاک فرو رفته و خاک را تثبیت می‌کنند. 

مزایا:

نیلینگ مزایای زیادی دارد؛ به ویژه هنگامی که دست مهندسان برای اجرای روش‌های دیگر بسته است، این روش کارآمد است. اخذ رضایت کتبی از مالکین ملکهای مجاور الزامی است

3- روش انکراژ (دوخت به پشت)

روش دوخت به پشت یا انکراژ، شباهت زیادی به روش نیلینگ (میخکوبی) دارد. تفاوت اصلی آن، در اعمال نیروی پس تنیدگی برای اِلمان‌های تسطیح است. زیرا در روش نیلینگ از میلگرد، اما در روش انکراژ از کابل‌ فولادی استفاده می‌شود. این کابل‌های فولادی، بعد از تزریق دوغاب و در حین گیرش اولیه، با جک‌های مخصوص کشیده می‌شوند. بعد از گیرش نهایی دوغاب، جک‌ها آزاد می‌شوند تا کابل‌ها با نیروی پیش تنیده، در راستای پایداری آن، فشار مضاعفی به خاک وارد آورند.

پایدارسازی گود به روش انکراژ یا همان دوخت به پشت، در درجه اول برای مقاومت در برابر بارهای جهت‌دار بیرونی که بر پی سازه تحمیل می‌شوند، طراحی و اجرا می‌شود. طراحی و ساخت صفحات لنگر خاک (انکراژ) بر نظریه‌های مختلف مبتنی بر روش‌های طراحی و ساخت صفحات لنگر در مکانیک خاک متمرکز است. اجرای انکراژ در زمین‌هایی که خاک شان سست است، دشوار می‌باشد. با توجه به اینکه اجرای انکراژ بر ساختمان های مجاور تأثیر می‌گذارد، کسب اجازه و رضایت همسایگان مجاور لازم است. این باید روش توسط مهندسان تکنسین‌های واجد شرایط و متخصص انجام شود تا اطمینان حاصل شود که کار مطابق با استانداردهای لازم پیش می‌رود.

مزایا:

• روش دوخت به پشت برای پایدار کردن گودبردای‌های دائم و موقت کاربرد دارد.
• این روش را می‌توان حتی برای ساختمان‌های بزرگ بدون نیاز به دستگاه‌های حفاری خاص اجرا کرد.
• قابلیت اجرا در مورد حفاری‌های بسیار عمیق را داد؛ بدون آنکه ساختار زمین در این امر محدودیتی ایجاد کند.
• قابلیت نصب و اجرا در سطح خاک و زمین را دارد.

4- روش تاپ داون یا ساخت بالا به پایین

از روش بالا به پایین برای گودبرداری‌های عمیق که حرکات خاک باید به حدأقل برسد و دوام ساختار حیاتی است، استفاده می‌شود. برخلاف روش‌های سنتی و رایج که گود برداری از پایین به بالا انجام می‌شود، در روش تاپ داون این کار از بالا به پایین صورت می‌گیرد. در این روش، کار با ساخت دیواره‌های دور، ستون‌ها و سقف نهایی آغاز و با تکمیل گودبرداری و ساخت فونداسیونِ ساختمان به اتمام می‌رسد.

مزایا:

حذف یا کاهش مهارهای موقت و همچنین حذف یا کاهش سطوح قالب‌بندی، از مزیت‌های این روش است.

5- پایدارسازی گود با شمع

در این روش، در پیرامون گود، از شمع‌های پیش‌ساخته یا درجا استفاده می‌شود. جنس این شمع‌ها می‌تواند از بتن، فولاد و یا چوب باشد. برای جاسازی شمع‌ها، چاههایی در فواصل مشخص و با قطر معین حفر می‌شود. وجود شمع‌ها باعث می‌شود تا فشار جانبی خاک به آن‌ها اعمال شود. در مواردی که ارتفاع گودبرداری زیاد است، شمع‌ها باید در فاصله کم از یکدیگر درج شوند؛ علاوه بر این، باید از مقاطع سازه‌ای قوی‌تر استفاده شود. سرعت عملیات اجرایی در این روش بسیار بالاست. اجرای این روش در مورد پروژه‌های شهری با محدودیت همراه است؛ در پروژه‌های شهری، فقط می‌توان شمع‌ها را به صورت درجا اجرا کرد و نمی‌توان از انواع پیش ساخته استفاده کرد.

مزایا

• سرعت اجرای بسیار بالا.
• کاهش هزینه‌ها در مواردی که حجم پروژه بالاست.
• دست و پاگیر نبودن سیستم.

6- روش مهار متقابل

روش مهار متقابل یا مهارگذاری فشاری خاک، برای گودهای با عرض کم مناسب است و شباهت‌هایی به روش خرپایی دارد. در این روش، شمع‌هایی با طول بیشتر از ارتفاع گود تهیه می‌شود و المان‌های قائم در داخل این شمع‌ها قرار داده می‌شود. این اِلمان‌های قائم می‌تواند تیرآهن معمولی (I شکل) یا هاش (H شکل) باشد. بخش انتهایی المان‌های قائم با بتن به صورت گیردار مهار می‌شود. پس از آنکه این اِلمان‌های قائم در دو طرف دیوارها جانمایی شد، آن را به کمک تیرها و اِلمان‌های افقی به صورت خرپا به هم متصل می‌کنند تا همدیگر را تقویت کرده و به پایداری یکدیگر کمک کنند. اعضای فشاری، استرات (Strut) یا بریس (Brace) و اعضای واسط بین دیوار، Wale (تیر افقی) نامیده می‌شود. فشار خاک از دیوار به تیرهای افقی و از طریق تیرهای افقی به Strut منتقل می‌شود.

طراحی استرات و اتصالات مربوطه، بر اساس نیروهای فشاری و طراحی تیرهای افقی و دیوار بر اساس نیروهای برشی و خمشی صورت می‌گیرد. استفاده از این روش در پروژه‌های با هندسه نا منظم با محدودیت همراه است. در شرایطی که خاک بسیار ریزشی است، می‌بایست در بین اعضای قائم از الوارهای چوبی یا اعضای مناسب دیگر استفاده کرد.

مزایا:

در گودبرداری‌های با عرض کم، روش مهار متقابل با سرعت بیشتر و هزینه و جاگیری کمتر کار را پیش خواهد برد.

7- دیوار دیافراگمی

دیوار دیافراگمی از دیگر روش‌هایی است که جهت پایدارسازی گودهای عمیق مورد استفاده قرار می‌گیرد. گاه نیز این روش همراه با روش‌های دیگر استفاده می شود. برای پایدارسازی گود به روش دیافراگمی، حفاری با دستگاههای ویژه‌ای به نام  گراب یا  هیدروفرز انجام می‌شود. سپس برای جلوگیری از ریزش‌های موضعیِ دیواره حفاری شده، از دوغاب بنتونیت استفاده می‌شود. بعد از اتمام حفاری دیوار دیافراگمی، میلگرد گذاری انجام می‌شود. در پایان کار نیز برای ایجاد دیوار بتنی، بتن‌ریزی صورت می‌گیرد. بتن‌ریزی با استفاده از لوله ترمی انجام می‌شود.

مزایا:

• سرعت اجرای کار بسیار زیاد است.
• درجه ایمنی کار بسیار بالاست.
• دیوار دیافراگمی هم به عنوان سازه نگهبان گود رفتار می‌کند و هم در حین بهره برداری از آن به عنوان دیوار حایل استفاده می‌شود.
• دیوار دیافراگمی به ویژه برای حفاری‌ها و گودهای با طول زیاد مناسب است.

8- سپرکوبی برای پایدارسازی گود

در این روش، از صفحات یا ورق فولادی استفاده می‌شود. به این صورت که صفحات فولادی را به صورت سپرهایی بر روی خاک قرار داده و در خاک می‌کوبند. این کار را در طرفین گود انجام می‌دهند تا به این ترتیب گود حالت پایدار به خود گیرد. سپس حفاری انجام می‌شود. بعد از حفاری، در کمرکش سپرها و بر روی آن‌ها، تیرهای پشت بند افقی نصب می‌کنند. در نهایت، به صورت عمودی بر صفحه سپرها به پشت بندهای افقی اتصال می‌دهند. اجرای روش سپرکوبی به دلیل صدا و لرزش ناشی از کوبش سپرها، در محیط های شهری با محدودیت‌هایی مواجه است.

مزایا:

• سرعت اجرای کار بسیار بالاست.
• ایمنی در حین کار بسیار بالاست.

9- دیوار برلینی یا دیوار سولجر پایل

دیوار برلینی یکی از قدیمی‌ترین روش‌های پایدارسازی گود است که در حفاری‌های عمیق استفاده می‌شود. این روش از اواخر قرن هجدهم در شهرهای بزرگی همچون نیویورک، برلین و لندن با موفقیت اجرا شد. این روش تلفیقی از شمع‌های فولادی یا بتنی و رویه بتنی (شاتکریت) است. این روش اجرای گودبرداری، به دیوار سولجر پایل نیز معروف است. شمع‌های فولادی یا بتنی که در این روش پایدارسازی گود استفاه می‌شوند، حکم سربازها را دارند. این شمع‌ها در فواصل منظم و به طور معمول در فواصل 180سانتی متر تا 360سانتی متر کار گذاشته می‌شوند. جهت جلوگیری از ریزش‌های موضعی، بین شمع‌ها، از رویه‌های بتنی درجا یا پیش‌ساخته استفاده می‌شود.

مزایا:

• اجرای دیوار برلنی در گودهای عمیق به منظور پایدارسازی دیواره گود روشی بسیار کارآمد و با ضریب اطمینان بالا می باشد.
• دلیل صلبیت بیشتر دیواره ها در این روش، امکان کنترل بهتر تغییر مکان ها وجود دارد.
• به کنترل کیفی بهتر به دلیل کشش انکرها

اجرای دیوار برلینی طی چهار مرحله انجام می‌شود:

1. اجرای نیمرخ‌های فولادی
2. اجرای دیواره بین نیمرخ‌های فولادی
3. حفر گمانه بین نیمرخ‌های فولادی
4. میلگرد گذاری یا مهارگذاری در گمانه ها .

 

 
 ظرفیت باربری خاک چیست؟

حداکثر باری که خاک می‌تواند در واحد سطح بدون هیچ گونه نشست یا جابجایی تحمل کند، ظرفیت باربری خاک نامیده می‌شود.

 

ظرفیت باربری خاک با دو روش زیر تعیین می‌شود:

1. روش سقوط وزنه.

2. روش اعمال بار به آرامی.

 

 

ظرفیت باربری نهایی خاک:

حداقل بار وارد بر واحد سطح که باعث گسیختگی می‌شود، ظرفیت باربری نهایی خاک نامیده می‌شود.

 

ظرفیت باربری ایمن خاک:

حداکثر شدت بارگذاری که خاک بدون خطر گسیختگی برشی به طور ایمن تحمل می‌کند، ظرفیت باربری ایمن خاک نامیده می‌شود. این مقدار با تقسیم ظرفیت باربری نهایی بر ضریب اطمینان خاصی که در طراحی فونداسیون استفاده می‌شود، به دست می‌آید. مقدار ضریب اطمینان بسته به ماهیت خاک از ۲ تا ۳ متغیر است.

 

حداکثر ظرفیت باربری ایمن انواع مختلف خاک:

1. خاک رس نرم و مرطوب یا خاک رس گلی – 5000 کیلوگرم بر متر مربع

2. خاک رس نرم – 10000 کیلوگرم بر متر مربع

3. شن ریز، سست و خشک – 10000 کیلوگرم بر متر مربع

 

4. خاک سیاه پنبه زار – 15000 کیلوگرم بر متر مربع

5. مخلوط خاک رس و شن و ماسه مرطوب – 15000 کیلوگرم بر متر مربع

6. شن سست – 25000 کیلوگرم بر متر مربع

7. خاک رس متوسط ​​- 25000 کیلوگرم بر متر مربع

8. شن متوسط، فشرده و خشک – 25000 کیلوگرم بر متر مربع

9. خاک رس فشرده – 45000 کیلوگرم بر متر مربع

10. شن فشرده – 45000 کیلوگرم بر متر مربع

11. شن فشرده – 45000 کیلوگرم بر متر مربع

12. سنگ‌های نرم – ۴۵۰۰۰ کیلوگرم بر متر مربع

۱۳. سنگ‌های لایه‌ای مانند ماسه‌سنگ و سنگ آهک — ۱۶۵۰۰۰ کیلوگرم بر متر مربع

۱۴. سنگ‌های سخت مانند گرانیت، دیوریت، تراپ — ۳۳۰۰۰۰ کیلوگرم بر متر مربع

بهسازی خاک

همانطور که همه ما کم و بیش اطلاع داریم بنیان و اساس یک ساختمان ابتدا بر پایه خاک قرار می گیرد و دوام و طول عمر بنای ساخته شده همه تحت تاثیر اساسی ترین جزء کار یعنی خاک می باشد،در نتیجه خاک به عنوان اصلی ترین عنصر در شکل گیری یک سازه بشمار می رود باید به آن توجه ویژه داشت.

بهسازی خاک چیست؟

بطور کلی باید اذعان داشت که خاک بستر یک ساختمان است و بنیان یک سازه بر پایه خاک استوار است در نتیجه وجود یک خاک مرغوب و مناسب در کیفیت و بهبود کارایی یک اثر تاثیر بسزایی خواهد داشت. اگر خاک محیطی که قصد ساخت وساز در آن را داریم نامرغوب باشد در مدت کمی کل سازه دچار ایراد و مشکلات بزرگی خواهد شد از این رو است که باید قبل از شروع به کار تمامی جوانب و احتمالات و همچنین کیفیت خاک مورد بررسی و آزمایش های قطعی قرار گیرد وچنانچه خاک تمامی موارد لازم برای ایجاد یک سازه را برخورداربود اقدام به کار کرد.

در تعریف بهسازی خاک آمده که فراهم سازی شرایط مناسب برای کمک به بهبود وضعیت فعلی و آماده سازی خاک به منظور ساخت و ساز به کمک علم ژئوتکنیک بهسازی خاک گفته می شود، در واقع علم ژئوتکنیک سبب افزایش طول عمر خاک و همچنین بهبود عملکرد آن خواهد شد.

دلایل بهسازی خاک

امروزه به علت اهمیت و تاثیرات خاک در روند کار و جلوگیری از آسیب دیدن آن بهسازی خاک پیش از شروع هر عملی لازم الاجراست حال در این قسمت به شرح کامل تری از دلایل بهسازی خاک خواهیم پرداخت،باما همراه باشید واز این علت ها آگاهی یابید.

• بهسازی خاک از فرونشست خاک جلوگیری می نماید.
• بهسازی خاک سبب بهبود و افزایش کیفیت خاک می گردد.
• بهسازی خاک سبب افزایش میزان باربری و ظرفیت خاک به جهت استفاده بیشتر خواهد شد.
• بهسازی خاک منجر به بالارفتن میزان چگالی خاک می گردد.
• بهسازی خاک موجب افزایش نفوذپذیری خاک می شود.

روش های بهسازی خاک

برای انجام بهسازی خاک موارد گوناگونی وجود دارد که در این قسمت به بیان هریک ازاین موارد خواهیم پرداخت.

• بهسازی خاک به روش استفاده از شمع (شمع گذاری)
• بهسازی خاک به صورت تراکم سطحی
• بهسازی خاک به صورت تزریقی
• بهسازی خاک با کمک سیستم های حرارتی
• بهسازی خاک با بکارگیری افزودنی ها
• بهسازی خاک به روش نیلینگ
• بهسازی خاک به روش بارگذاری شده از زمان قبلی
• بهسازی خاک با روش بهره برداری و حفاری
• بهسازی خاک به روش انفجاری
• بهسازی خاک به روش دینامیکی
• بهسازی خاک به روش میکروپایل

مزایای هر کدام از روش های بهسازی خاک

روش تزریقی

• مانع نشست آب خواهدشد.
• سبب تقویت پی محیط می گردد.
• ظرفیت خاک بالا می رود.
• از نفوذپذیری خاک می کاهد.

روش میکروپایل

• مراحل کاری در زمان کوتاهی انجام می گیرد.
• در زمین هایی که دارای خاک نامناسب و آسیب دیده هستند قابل اجراست.
• منعطف بوده و حین انجام کار خطرساز نیست.
• هزینه اقتصادی و مناسب
• در اکثر محل ها قابلیت اجرا دارد.

روش دینامیکی

• فرونشست ها را کاهش می دهد.
• ظرفیت و کیفیت خاک را افزایش می دهد.
• سبب کاسته شدن حفره ها می گردد.

روش بارگذاری شده از زمان قبلی

• موجب بهبود کیفیت و توان خاک می گردد.
• سبب کم شدن رطوبت خاک می شود.
• سبب کاهش فرونشست های خاک می گردد.

روشهای نوین بهسازی خاک

روش انفجاری

• توان و ظرفیت خاک را بالا می برد.
• موجب جلوگیری از نشست خاک می گردد.

روش بکارگیری افزودنی ها

• کهن ترین شیوه بهسازی خاک می باشد‌.
• استحکام خاک را افزایش می دهد.
• از مواد افزودنی که سبب بهبود کیفیت خاک می شوند بهره گیری می نماید.

روش سیستم های حرارتی

• توان و استحکام خاک را افزونتر می نماید.
• سبب کاهش تورم خاک می گردد.
• سبب ثابت نگهداشتن قدرت خاک می گردد به واسطه گرما و سرما.

روش بهره برداری و حفاری

• خاک نامناسب را از آن محل برداشته و خاک باکیفیت و مرغوب را جایگزین می نماییم.
• عمق در نظر گرفته شده برای بهره برداری ها ۵ متر تعیین شده است.

روش استفاده از شمع

• سبب افزایش ظرفیت خاک می گردد.
• نیرو از بالا به پایین و لایه های زیرین منتقل می گردد.

روش نیلینگ

• سبب پابرجایی بیشتر ترانشه و شیب های محیطی می شود.
• موجب حفظ حالت کلی خاک بدون خرابی می گردد.
• توان، کیفیت و ظرفیت خاک را حفظ می نماید.

روش تراکم سطحی

• حفظ خاصیت های خاک را به دنبال دارد.
• افزایش کیفیت خاک را به همراه دارد.
• حفظ توان و استحکام خاک را رقم خواهد زد.

بهسازی زمین چیست؟

بهسازی زمین معمولاً روشی یا تکنیکی است که برای بهبود زمینی که در شرایط نامناسب از نظر مقاومت فشاری قرار دارد، استفاده می‌شود. از تکنیک‌های مختلف ژئوتکنیکی برای تقویت مجدد خاک موجود و همچنین بهبود ویژگی‌های آن استفاده می‌شود.

بهسازی خاک معمولاً برای برآورده کردن الزامات نوع سازه‌ای که قرار است در آن قطعه زمین خاص ساخته شود، انجام می‌شود.

چرا بهسازی زمین مورد نیاز است؟

بهسازی زمین به دلایل زیر انجام می‌شود:

• برای بهبود ظرفیت باربری خاک.
• برای افزایش چگالی خاک.
• برای کنترل نشست‌های زمین و نفوذپذیری خاک.
• برای کاهش روانگرایی خاک.
• برای افزایش پایداری شیب.

مزایای بهسازی زمین چیست؟

روش‌های بهسازی زمین، خاک‌های ضعیف و همچنین خاک‌های نامناسب و آلوده را بهبود می‌بخشند. بهسازی خاک مزایای مختلفی دارد، از جمله:

• صرف زمان کمتر به دلیل طراحی و اجرای نسبتاً سریع.
• هنگامی که از این تکنیک‌ها برای بهسازی زمین استفاده می‌شود، به ندرت زباله تولید می‌شود. بنابراین هیچ هزینه دفعی در آن وجود ندارد.
• طراحی و ساخت آسان زیرسازی.
• بهسازی زمین برای انواع مختلف خاک قابل اجرا و همچنین مؤثر است.

روش‌های مختلف بهسازی خاک

تکنیک‌های مختلفی برای بهسازی خاک وجود دارد . روش‌های بهسازی خاک بر اساس نوع خاک طبقه‌بندی می‌شوند.

الف. برای خاک چسبنده

1. پیش تراکم
2. زهکش‌های شنی
3. زهکش‌های فتیله‌ای
4. ستون‌های شن ریزه ای

ب. برای خاک بدون چسبندگی

1- شناورسازی ارتعاشی

2- کاوشگر زمینی

3- شمع‌های تراکمی

تکنیک‌های عمومی برای بهسازی زمین

1. برداشتن و جایگزینی خاک
2. اختلاط عمیق خاک
3. دوغاب ریزی

روش‌های بهسازی زمین برای خاک‌های چسبنده

1. پیش فشردگیPre-compression

پیش فشردگی روشی برای بهسازی خاک است که برای خاک‌هایی مانند رس و لای استفاده می‌شود. همچنین به عنوان پیش بارگذاری یا سربارگذاری شناخته می‌شود.

در این روش، سطح زمین اختصاص داده شده برای ساخت و ساز، به طور موقت قبل از ساخت و ساز با سربار پوشانده می‌شود. این سربار تا ارتفاع مناسبی پر می‌شود تا باعث پیش فشردگی خاک زیرین شود.

این سربار برای مدت طولانی‌تری روی خاک نگه داشته می‌شود تا خاک زیرین تثبیت شود. ارتفاع سطح به طور کلی از 3 متر تا 10 متر متغیر است.

سربار درست قبل از شروع ساخت سازه برداشته می‌شود. از طرف دیگر، این روش مقرون به صرفه است اما زمان‌بر نیز هست. ساخت و ساز را به تأخیر می‌اندازد، بنابراین زیاد ترجیح داده نمی‌شود.

۲. زهکش‌های شنیSand Drains

این روش بهسازی زمین همچنین برای بهبود خواص زمین با خاک‌های چسبنده مانند رس و لای استفاده می‌شود.

زهکش‌های شنی، ستون‌های شنی هستند که طبق محاسبات سازه در عمق مورد نیاز ساخته می‌شوند. این ستون‌ها برای تأمین مقاومت و تقویت خاک‌های ضعیف استفاده می‌شوند.

زهکش‌های شنی عمدتاً برای تحکیم خاک‌زیر فونداسیون افزایش تراکم‌پذیری و افزایش سرعت زمان نشست برای کنترل نشست‌های پس از ساخت و ساز استفاده می‌شوند. عیب اصلی زهکش‌های شنی این است که روشی بسیار گران است.

۳. زهکش‌های فتیله‌ایWick Drains 

زهکش‌های فتیله‌ای به عنوان جایگزینی برای زهکش‌های ماسه‌ای استفاده می‌شوند، زیرا ساخت زهکش‌های ماسه‌ای بسیار گران است. زهکش فتیله‌ای یک تکنیک بهسازی زمین است که اخیراً توسط مهندسان ژئوتکنیک توسعه یافته است. زهکش‌های فتیله‌ای، زهکش‌های عمودی پیش‌ساخته‌ای هستند که از نوارهای پلاستیکی موج‌دار پوشیده شده با غشای ژئوسنتتیک تشکیل شده‌اند.

یک زهکش سرریز در بالای زهکش‌های فتیله‌ای تعبیه شده است تا آب منفذی را تخلیه کند. زهکش‌های فتیله‌ای، زهکش‌های نواری شکل با عرض ۱۰۰ میلی‌متر و ضخامت تقریبی ۵ میلی‌متر هستند.

زهکش‌های فتیله‌ای تقریباً جایگزین زهکش‌های ماسه‌ای شده‌اند، زیرا در مقایسه با زهکش‌های ماسه‌ای، روشی ارزان‌تر است. زهکش‌های فتیله‌ای با استفاده از لوله‌ها در خاک قرار می‌گیرند.

پس از اینکه زهکش‌های فتیله‌ای به داخل خاک فشار داده شدند، لوله‌های آزمایش به تدریج خارج می‌شوند و زهکش‌های فتیله‌ای در زمین باقی می‌مانند. اخیراً، برخی از ماشین‌آلات نیز برای نصب آسان زهکش‌ها توسعه یافته‌اند.

۴. ستون‌های شن ریزه ای  Stone Columns

خاک‌های نرم را نیز می‌توان با استفاده از ستون شنی، به عنوان روشی برای بهسازی زمین، اصلاح کرد. ستون‌های شنی با ایجاد سوراخ‌هایی تا عمق مورد نظر در زمین و پر کردن سوراخ با شن یا سنگ‌های کوچک به ترتیب ساخته می‌شوند.

اندازه سنگ‌ها ممکن است از ۶ میلی‌متر تا ۴۰ میلی‌متر متغیر باشد. سوراخ ستون‌های شنی با استفاده از تجهیزاتی به نام ویبروفلوت حفاری می‌شود.

این دستگاه شامل یک لوله بلند به طول حدود ۲ تا ۳ متر و عرض ۲۰۰ تا ۵۰۰ میلی‌متر است. این لوله از بالا و پایین با جت پر می‌شود.

جرمه‌ای که ویبروفلوت را می‌چرخاند به حفاری خاک کمک می‌کند. پس از انجام حفاری، سوراخ با سنگ یا شن پر می‌شود.

قطر ستون سنگی از ۰.۵ متر تا ۰.۷ متر متغیر است و فاصله بین دو ستون مجاور معمولاً ۱.۵ متر تا ۳ متر است.

روش‌های بهسازی زمین برای خاک‌های غیرچسبنده

 

1.        ویبروفلوتاسیون/ویبروکامپکشن Vibroflotation/Vibrocompaction

همانطور که در ستون‌های شنی بحث شد، ویبروفلوت یک دستگاه لوله‌ای استوانه‌ای شکل است که از یک ویبراتور و جت‌هایی در قسمت بالا و پایین لوله تشکیل شده است.

این روش عموماً برای تراکم خاک‌های سست استفاده می‌شود. همچنین برای کاهش احتمال نشست تفاضلی نیز استفاده می‌شود. ویبروفلوت با کمک جت آب یا هوا در زمین فرو می‌رود تا به خاک سست برسد.

هنگامی که دستگاه به خاک سست و سست می‌رسد، جت آب متوقف می‌شود و به دلیل لرزش دستگاه، خاک فشرده می‌شود و هوای اضافی و آب خارج شده و فضاهای خالی پر می‌شوند.

سپس ویبروفلوت به تدریج در مراحل 12 اینچی خارج می‌شود. هنگام خروج ویبروفلوت، مقداری خاکریزی باید انجام شود. ویبروفلوتاسیون تا عمق 20 متر مؤثر است. تراکم مورد نیاز در 70 درصد موارد حاصل می‌شود.

2.        کاوشگر ترا Terra Probe  

مانند شناورسازی ارتعاشی، این روش نیز تکنیکی برای تراکم ارتعاشی خاک‌های غیرچسبنده است. کاوشگر ترا، که دارای یک لوله انتهای باز به قطر ۷۵ سانتی‌متر است، در انتهای خود یک شمع ارتعاشی دارد.

کاوشگر ترا با استفاده از دستگاه شمع‌زن ارتعاشی درون کاوشگر ترا به داخل زمین نفوذ می‌کند. هنگامی که کاوشگر ترا به عمق مورد نظر رسید، در حالی که محرک ارتعاشی به کار خود ادامه می‌دهد، به آرامی خارج می‌شود.

خاک اطراف کاوشگر متراکم می‌شود. این روش در مکان‌های مختلف در محل تکرار می‌شود. فاصله سوراخ‌ها حدود ۱.۵ متر است.

کاوشگر ترا را می‌توان تا عمق ۲۰ متر استفاده کرد. این یک تکنیک ایده‌آل برای بهبود زمین برای تراکم رسوبات شنی اشباع است.

۳. شمع‌های تراکمیCompaction Piles

خاک‌های غیرچسبنده را می‌توان با استفاده از شمع‌های تراکمی درمان کرد. برای ساخت یک شمع تراکمی، یک لوله توخالی با انتهای بسته به زمینی که خاک نسبتاً ضعیف است، رانده می‌شود.

خاک با ارتعاشی که لوله هنگام فرو رفتن در خاک ایجاد می‌کند، متراکم می‌شود. سپس لوله‌ها بیرون کشیده می‌شوند و سوراخ‌ها با ماسه پر می‌شوند تا یک شمع تراکمی تشکیل شود. شعاع تأثیر می‌تواند تا ۳ تا ۴ برابر قطر شمع باشد.

روش‌های عمومی برای بهسازی خاک

1. حذف و جایگزینی خاک Removal & Replacement Of Soil

هنگامی که ضخامت لایه خاک ضعیف نسبتاً کمتر است، می‌توان خاک ضعیف را حذف و آن را با یک لایه جدید از خاک با کیفیت خوب جایگزین کرد. این روش آسان و مقرون به صرفه است.

خاک با کیفیت خوب باید در منطقه نزدیک موجود باشد تا از هزینه‌های حمل و نقل غیرضروری جلوگیری شود. برای حفاری و پر کردن مجدد خاک، می‌توان از نیروی کار یا تجهیزات خاکبرداری معمولی استفاده کرد.

2. اختلاط عمیق Deep Mixing

بهسازی زمین را می‌توان با مخلوط کردن سیمان یا آهک با خاک در اعماق زمین انجام داد. برای این عملیات، از نوع خاصی از مته با مته توخالی استفاده می‌شود.

مته با چرخاندن آن در داخل زمین تا عمق مورد نیاز، نفوذ می‌کند. در پایین آن یک ابزار مخلوط کن برای مخلوط کردن سیمان یا آهک با خاک تعبیه شده است.

سپس مته بیرون کشیده می‌شود و دوغاب سیمان یا آهک از طریق میله به ابزار مخلوط کن منتقل می‌شود. ابزار مخلوط‌کن، دوغاب را کاملاً با خاک مخلوط می‌کند و ستون‌های عمودی از خاک تثبیت‌شده تشکیل می‌دهد.

۳. دوغاب ریزی  Grouting

دوغاب ریزی یکی از روش‌های مورد استفاده برای بهبود زمین است. این روش برای ماسه، لای و سنگ نیز مؤثر است. دو نوع دوغاب وجود دارد که عبارتند از دوغاب سیمانی و دوغاب شیمیایی.

دوغاب با استفاده از یک انژکتور یا یک قطعه تجهیزات مناسب، به زمینی که خاک ضعیفی دارد تزریق می‌شود.

دوغاب‌های سیمانی در مقایسه با دوغاب‌های شیمیایی ارزان‌تر هستند. بنابراین، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. دوغاب‌های شیمیایی بیشتر در جایی استفاده می‌شوند که دوغاب‌های سیمانی چندان مؤثر نیستند، مانند رسوبات ماسه ریز یا لای.

پوسته پوسته شدن بتن چیست؟

پوسته پوسته شدن بتن یا خرد شدن بتن پدیده‌ای است که در آن چند قسمت از بتن از سازه جدا شده و آرماتورها یا قسمت‌های داخلی بتن را در معرض خطر خوردگی قرار می‌دهد.

پوسته پوسته شدن بتن در اثر واکنش‌های شیمیایی خاصی در داخل بتن ایجاد می‌شود که منجر به تشکیل پیونذهای شیمیایی با حجم بالا می‌شود. به دلیل کمبود فضا در داخل بتن، این مواد حاصل از واکنشهای شیمیایی جدید فشار داخلی را افزایش می‌دهند. در نتیجه، ترک‌هایی برای آزاد کردن این فشار به بیرون ایجاد می‌شوند. این ترک‌ها به نوبه خود زمینه را برای واکنش بیشتر از طریق نفوذ هوا و ارتباط با محیط داخلی بتن را فراهم می‌کنند و به طور بالقوه خطر شکست را افزایش می‌دهند.

 

ترک‌ها بیشتر پخش می‌شوند و باعث سقوط بتن می‌شوند. می‌توان فهمید که واکنش های اضافی جدید عمدتاً باعث این مشکل می‌شود.

 

این مشکلات که باعث تولید محصوتات ناشی از خوردگی می‌شوند به دلیل شرایط زیر تشکیل می‌گردند:

·     خوردگی

·     واکنش قلیایی سنگدانه‌ها

·     حمله شیمیایی

·     حمله سولفات

·     آلودگی

·     پوسته پوسته شدن همچنین ممکن است در اثر قرار گرفتن در معرض دمای بالا، عمدتاً در صورت آتش سوزی، ایجاد شود. 

اثرات خرد شدن بتن

1. بقایای بتن ممکن است به افراد آسیب برساند یا به اشیاء زیرین آسیب برساند و در نتیجه خطر جان افراد را افزایش دهد.

2. آرماتور موجود در بتن در معرض محیط قرار می‌گیرد و در نتیجه آسیب‌پذیری آن در برابر خوردگی افزایش می‌یابد. خوردگی در نهایت منجر به شکست فولاد می‌شود و حتی ممکن است باعث فروپاشی کل سازه شود.

3. به دلیل خرد شدن بتن، مساحت بتن که در برابر بار مقاومت می‌کند کاهش می‌یابد. این امر باعث کاهش ظرفیت باربری لنگر، بار و برشی سازه می‌شود.

4. خوردگی آرماتور در صورت عدم رسیدگی صحیح، گسترش می‌یابد. این امر هزینه‌های نگهداری مرتبط با تعمیر را افزایش می‌دهد.

5. پوسته پوسته شدن بتن، ظاهر زیبایی‌شناسی ساختمان را خراب می‌کند و از ارزش آن می‌کاهد.

 

علل پوسته پوسته شدن بتن و چگونگی جلوگیری از آن؟

 

1. پوشش ناکافی

پوشش ناکافی، آسیب‌پذیری آرماتور را در برابر محیط افزایش می‌دهد. حتی کوچکترین ترک روی سطح، آرماتور را در معرض دید قرار می‌دهد.

وقتی فولاد در تماس با آب و هوا قرار می‌گیرد، دچار خوردگی می‌شود. محصولات خوردگی حجم بیشتری نسبت به فولاد دارند و باعث فشار داخلی بالا و در نتیجه پوسته پوسته شدن می‌شوند.

راه حل: طراحی سازه‌ای مناسب، نظارت دقیق و طرح اختلاط صحیح .

 

2. چرخه‌های انجماد-ذوب

در مناطق سردسیر، آب تراوش شده به یخ تبدیل می‌شود که حجم آن از آب بیشتر است.

 

راه حل: این افزایش حجم را می‌توان با ایجاد حبابهای هوای مصنوعی در داخل بتن با کمک عوامل حباب‌زا مدیریت کرد.

 

3. واکنش‌های قلیایی سنگدانه‌ها

هنگامی که قلیایی موجود در سیمان با سیلیس موجود در سنگدانه‌ها در حضور آب واکنش می‌دهد، ژل قلیایی-سیلیس (ASG) تشکیل می‌شود که حجم آن از محصولات مرسوم هیدراتاسیون بیشتر است.

 

 

راه حل: اگر هر یک از سه عنصر – آب، قلیایی ها یا سیلیس – وجود نداشته باشند، واکنش قلیایی سنگدانه‌ها رخ نخواهد داد. بنابراین، می‌توان با کاهش محتوای قلیایی در سیمان یا استفاده از سنگدانه‌های مصنوعی بدون سیلیس، این واکنش را متوقف کرد.

 

4. دمای بالا

پوسته پوسته شدن انفجاری ممکن است در حین آتش‌سوزی یا زمانی که بتن در معرض دمای بالا قرار می‌گیرد، رخ دهد که باعث ایجاد فشار منفذی بالا در اثر اشباع بیش از حد می‌شود. بتن با مقاومت بالا به دلیل افزایش شکنندگی، در دماهای بالا نسبت به بتن با مقاومت معمولی در برابر شکست آسیب‌پذیرتر است.

راه حل: افزایش ایمنی ساختمان در برابر آتش، خطر پوسته پوسته شدن انفجاری را کاهش می‌دهد.

 

5. تراکم نامناسب بتن

فشرده سازی نامناسب ممکن است آرماتورها را در معرض محیط قرار دهد و باعث خوردگی و در نتیجه پوسته پوسته شدن شود.

 

 

 

 

راه حل: نظارت مناسب و استفاده از ویبراتورها برای اطمینان از تراکم مناسب، مشکل را برطرف می‌کند.

 

 

6. نسبت نامناسب آب به مواد سیمانی

مقدار کم آب، کارایی بتن را کاهش داده و تراکم آن را دشوار می‌کند. این امر ممکن است منجر به تشکیل حبابهای هوای ناخواسته شود که بعداً زمینه را برای ایجاد ترک فراهم می‌کند.

راه حل: نسبت طرح اختلاط صحیح، نظارت مناسب باید رعایت شود تا از هرگونه اشتباه در طول فرآیند اختلاط جلوگیری شود.

 

7. حمله سولفات

این حمله ناشی از سیمان غنی از سولفات یا سولفات‌های موجود در محیط است. تجزیه محصولات واکنش هیدراتاسیون منجر به کاهش مقاومت بتن شده و در نتیجه باعث پوسته پوسته شدن می‌شود.

راه حل: استفاده از سیمان مقاوم در برابر سولفات و کاهش نفوذپذیری بتن. 

 

8. حمله کلرید

این اتفاق در سازه‌هایی که در معرض آب دریا قرار دارند رخ می‌دهد. حمله کلرید مستقیماً باعث خوردگی آرماتورهای فولادی شده و باعث پوسته پوسته شدن بتن می‌شود.

راه حل: افزایش پوشش بتن، پوشش آرماتورها با رنگ‌های ضد زنگ.

 

9. پرداخت‌های ناهموار

یک سازه با سطح ناهموار، نسبت به یک سازه با سطح صاف، تمایل به تجمع آب بیشتری روی سطح خود دارد. سازه با سطح ناهموار، نفوذ آب را افزایش داده و ممکن است پوسته پوسته شدن را تشدید کند.

راه حل: پرداخت‌های صاف ایجاد کنید.

 

10. محیط آلوده

آلودگی موجود در محیط همچنین باعث حمله شیمیایی به بتن می‌شود. آلاینده‌های حاوی عناصر سولفید با آب ترکیب شده و به داخل سازه نفوذ کرده و باعث پوسته پوسته شدن می‌شوند.

راه حل: با استفاده از رنگ‌های آبگریز روی سطوح، می‌توان از این امر جلوگیری کرد.

نحوه تعمیر بتن پوسته پوسته شده

مرحله 1:قطعات بتنی شل شده را می‌توان به آرامی جدا کرد. به طور کلی، برای ایمنی بیشتر، حدود دو اینچ از بتن اطراف ناحیه آسیب دیده نیز برداشته می‌شود.

مرحله ۲: برای افزایش بیشتر ایمنی، می‌توان از دستگاه‌های التراسونیک برای یافتن هرگونه ناهمواری در مجاورت ناحیه آسیب‌دیده ناشی از پوسته‌پوسته شدن استفاده کرد. همچنین می‌توان هر ناحیه‌ای را که نگران‌کننده است، برای جلوگیری از مشکلات آینده، تمیز کرد.

مرحله ۳: می‌توان آرماتور را با یک برس سیمی تمیز کرد تا هرگونه زنگ‌زدگی در فولاد از بین برود.

مرحله ۴: ناحیه در معرض هوا باید با هوای فشرده تمیز شود و آرماتورها باید با پلیمر ضد زنگ یا رنگ پوشانده شوند.

 

مرحله ۵: سطح بتن قدیمی ممکن است برای ایجاد اتصال مناسب، زبر شود یا از مواد چسبنده برای اطمینان از چسبندگی استفاده شود.

 

مرحله ۶: ناحیه آسیب‌دیده با بتن معمولی یا پلیمری پر می‌شود. اطمینان از اینکه ضریب انبساط حرارتی بتن قدیمی و ماده پرکننده جدید یکسان است، مهم است. این کار از هرگونه اختلاف ناشی از گرمایش و سرمایش ناهموار جلوگیری می‌کند.

مرحله ۷: سطح باید به طور صاف پرداخت شود تا تجمع آب روی سطح کاهش یابد.

مرحله ۸: سطح باید با رنگ‌های آبکریز پوشانده شود تا از نشت آب جلوگیری شود.

پوسته پوسته شدن بتن در مناطق سردسیر بسیار رایج است. با نظارت مناسب، استفاده از مواد حباب‌زا و پرداخت سطح با یک پوشش آبگریز ، می‌توان آن را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

 

سوالات متداول

1. معنی پوسته پوسته شدن بتن چیست؟

پوسته پوسته شدن را می‌توان به صورت پوسته پوسته شدن یا شکستن ذرات بتن از سطح بتن و قرار گرفتن آرماتور در معرض جو تعریف کرد.

2. آیا پوسته پوسته شدن بتن خطرناک است؟

پاسخ: بله، آسیب ناشی از پوسته پوسته شدن بتن می‌تواند خطرناک باشد. این آسیب می‌تواند به ظاهر زیبایی، عملکرد سازه‌ای و طول عمر ساختمان آسیب برساند. در صورت نادیده گرفتن، ممکن است منجر به آسیب‌های بزرگتری شود که نیاز به تعمیرات پرهزینه‌تری دارد. بنابراین پوسته پوسته شدن بتن یک مشکل جدی است که باید به محض مشاهده، برطرف شود.

3. چه چیزی باعث پوسته پوسته شدن بتن می‌شود؟

دلایل پوسته پوسته شدن بتن به شرح زیر است:

پوشش ناکافی آرماتور، چرخه‌های انجماد و ذوب، واکنش‌های قلیایی سنگدانه، تراکم نامناسب، میزان نامناسب آب، حمله سولفات، حمله کلرید، سطوح ناهموار ، دمای بالا و محیط آلوده.

4. پوسته پوسته شدن بتن چه شکلی است؟

بتن پوسته پوسته شده ممکن است مانند فرورفتگی‌های گرد یا بیضی شکل در امتداد سطوح یا اتصالات به نظر برسد.

 

5. چگونه از پوسته پوسته شدن بتن جلوگیری کنیم؟

مراحل زیر برای جلوگیری از پوسته پوسته شدن بتن باید دنبال شود:

·        پوشش کافی روی آرماتورها را حفظ کنید.

·        از افزودنی‌های حباب‌زا در مخلوط بتن برای مقابله با چرخه انجماد-ذوب استفاده کنید.

·        از سنگدانه‌های بدون سیلیس استفاده کنید.

·        ایمنی ساختمان در برابر آتش را افزایش دهید تا آسیب پوسته پوسته شدن در اثر آتش کاهش یابد.

·        نسبت اختلاط صحیح بتن را رعایت کنید.

·        از ویبراتور برای تراکم مناسب استفاده کنید.

·        از سیمان مقاوم در برابر سولفات در مخلوط استفاده کنید.

·        برای جلوگیری از خوردگی آرماتورها، می‌توانید از رنگ‌های ضد زنگ استفاده کنید.

·        سطح بتن را صاف کنید.

·        از عمل‌آوری مناسب بتن اطمینان حاصل کنید.

·        از رنگ‌های ضد آب روی سطح بتن استفاده کنید.

 

6. چگونه پوسته پوسته شدن بتن را تعمیر کنیم؟

ناحیه آسیب دیده، از جمله آرماتورها را تمیز کنید، از رنگ ضد زنگ روی فولاد خورده شده استفاده کنید، سپس ناحیه پوسته پوسته شده را با مخلوط بتن وصله کنید. از پرداخت صاف مناسب استفاده کنید و از رنگ ضد آب روی سطح استفاده کنید.

 

7. طول عمر بتن چقدر است؟

30    تا ۱۰۰ سال.

 

8. بهترین روکش بتن چیست؟

روکش بتن پلیمری .یک محصول ترکیبی ویژه از سیمان پرتلند، ماسه، اصلاح‌کننده‌های پلیمری و سایر افزودنی‌ها است.

 

9. روکش بتنی چیست؟

روکش بتنی، محصولی با رنگ نازک و پایه سیمانی است که به دلایل تعمیر یا تزئینی روی بتن موجود اعمال می‌شود. روکش بتنی را می‌توان مهر، رنگ و لکه‌گذاری کرد تا به نتیجه مطلوب رسید.

 

10. چگونه سقف یا دیوار بتنی پوسته پوسته شده را تعمیر کنیم؟

مراحل زیر برای تعمیر دیوار یا سقف بتنی پوسته پوسته شده باید دنبال شود:

1. ذرات بتن سست چسبیده را جدا کنید.

2. با استفاده از برس سیمی، میلگردهای آرماتور را تمیز کنید تا زنگ زدگی روی فولاد از بین برود.

3. سطح در معرض دید را با استفاده از هوای فشرده تمیز کنید.

4. از رنگ‌ها یا پلیمرهای ضد زنگ برای میلگردهای آرماتور استفاده کنید.

5. ناحیه آسیب دیده را با بتن معمولی یا بتن پایه پلیمری پر کنید.

6. سطح تعمیر شده را به طور صاف پرداخت کنید.

7. در نهایت، از پوشش رنگ دافع آب روی سطح استفاده کنید.  

11. تفاوت بین پوسته پوسته شدن بتن و پوسته پوسته شدن:

پوسته پوسته شدن، پوسته پوسته شدن یا جدا شدن قسمت نزدیک به سطح ملات یا بتن سخت شده است. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که آب در منافذ و مویرگ‌های بتن یخ می‌زند.

هنگامی که فشار هیدرولیکی یخ در حال انبساط از مقاومت کششی بتن بیشتر شود، پوسته‌های بتن شل می‌شوند و سنگدانه‌ها را نمایان می‌کنند.

در جهانی که با نوآوری و نیاز به بهبود زیرساخت‌ها هدایت می‌شود، مفهوم مقاوم‌سازی سازه‌ها به عنوان ابزاری قدرتمند ظهور کرده است. این تحول، طول عمر سازه‌های ما را تضمین می‌کند و نقش محوری در افزایش ایمنی، عملکرد و کارایی آنها ایفا می‌کند. در این راهنمای جامع، به مفهوم مقاوم‌سازی سازه‌ها خواهیم پرداخت و هدف، روش‌ها، مزایا و چگونگی توانمندسازی سازه ها راه‌حل‌های سازه‌ای را بررسی خواهیم کرد.

بخش ۱. مقاوم‌سازی سازه چیست؟

مقاوم‌سازی سازه فرآیند ارتقا، اصلاح یا بهبود سازه‌های موجود برای تطبیق با قابلیت‌های جدید، بهبود عملکرد و برآورده کردن استانداردهای فعلی است. این مانند دادن جانی دوباره به یک ساختمان و تطبیق آن با خواسته‌های روزافزون جامعه است.

بخش ۲. هدف و ضرورت مقاوم‌سازی سازه

ضرورت مقاوم‌سازی سازه را نمی‌توان نادیده گرفت. با توجه به زیرساخت‌های فرسوده و نیاز مبرم به بهبود ایمنی، بهره‌وری انرژی و تاب‌آوری، مقاوم‌سازی سازه یک رویکرد جامع ارائه می‌دهد. این رویکرد به چالش‌های ناشی از طرح‌های قدیمی می‌پردازد، ایمنی را افزایش می‌دهد و راه را برای آینده‌ای پایدارتر هموار می‌کند.

۲.۱. رسیدگی به مسائل سازه‌ای: با گذشت زمان، سازه‌ها می‌توانند به دلیل عوامل مختلف دچار ترک، خوردگی یا آسیب شوند. مقاوم‌سازی سازه، سازه را تقویت می‌کند و خطرات مرتبط با این مسائل را کاهش می‌دهد.

۲.۲. افزایش ظرفیت باربری: افزایش بارگذاری فراتر از ظرفیت طراحی سازه می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی از جمله بازسازی یا تغییر در کاربری ساختمان باشد. مقاوم‌سازی سازه تضمین می‌کند که سازه می‌تواند این بارهای اضافی را بدون خطر خرابی تحمل کند.

۲.۳. اصلاح خطاهای طراحی یا ساخت: اشتباهات در فرآیند طراحی یا ساخت اولیه می‌تواند منجر به ضعف‌های سازه‌ای شود. مقاوم‌سازی این خطاها را شناسایی و آنها را اصلاح می‌کند و تضمین می‌کند که ساختمان مطابق با استانداردهای ایمنی و عملکرد فعلی است.

۲.4. سازگاری با تغییرات: هنگامی که یک ساختمان دستخوش تغییرات یا توسعه‌های قابل توجهی می‌شود، ممکن است سازه موجود نیاز به سازگاری داشته باشد. مقاوم‌سازی برای ادغام یکپارچه عناصر جدید در سیستم موجود و در عین حال حفظ یکپارچگی سازه ضروری است.

۲.۵. مقاوم‌سازی لرزه‌ای: در مناطقی که مستعد زلزله هستند، مقاوم‌سازی لرزه‌ای مقاومت ساختمان را در برابر نیروهای لرزه‌ای افزایش می‌دهد و خطر آسیب یا فروپاشی در هنگام زلزله را کاهش می‌دهد.

۲.۶. مبارزه با خوردگی: عناصر سازه‌ای می‌توانند به مرور زمان، به ویژه در محیط‌های خشن، دچار خوردگی شوند. مقاوم‌سازی شامل اقدامات محافظت در برابر خوردگی برای افزایش طول عمر این عناصر و جلوگیری از خرابی‌های احتمالی است.

مقاوم‌سازی سازه‌ها به عنوان یک رویکرد پیشگیرانه برای مقابله با این چالش‌ها، ایمنی، عملکرد و طول عمر سازه‌های موجود را تضمین می‌کند.

بخش ۳. روش‌ها و تکنیک‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها

روش‌ها و تکنیک‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها در طول سال‌ها به طور قابل توجهی تکامل یافته‌اند. از مصالح ساختمانی نوآورانه گرفته تا فناوری‌های پیشرفته مانند مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM)، شرکت مهندسین مشاور زیار از ابزارهای بی‌شماری برای اجرای پروژه‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها با دقت و کارایی بالا استفاده می‌کند.

تکنیک‌های مقاوم‌سازی سازه

۳.۱. آب‌بندی با اپوکسی‌ها: این روش مقاوم‌سازی شامل تزریق رزین‌های اپوکسی به داخل ترک‌ها یا حفره‌های درون سازه است. اپوکسی‌ها وسیله‌ای مؤثر برای آب‌بندی و اتصال و بازیابی یکپارچگی ناحیه آسیب‌دیده هستند. این روش معمولاً برای تعمیر ترک‌ها در سازه‌های بتنی و جلوگیری از تخریب بیشتر استفاده می‌شود.

۳.۲. دوخت: دوخت شامل سوراخ‌کاری در دو طرف ترک یا درز و قرار دادن میله‌های فلزی یا رولپلاک برای اتصال مجدد و تقویت بخش‌های جدا شده است. این تکنیک به ویژه برای سازه‌های بنایی مفید است و به توزیع تنش و بازیابی ظرفیت باربری کمک می‌کند.

۳.۳. ژاکت گذاری : برای تقویت دیوارهای بنایی با اتصال یک لایه بتن مسلح یا صفحات فولادی به سطح موجود استفاده می‌شود. این لایه اضافه شده ظرفیت سازه‌ای دیوار را افزایش می‌دهد و آن را در برابر نیروها و ضربات خارجی مقاوم‌تر می‌کند.

۳.۴. مسیرسازی و آب‌بندی: در این روش، ترک‌های بتن یا بنایی عریض‌تر یا مسیرسازی می‌شوند تا یک کانال یکنواخت ایجاد شود. پس از آن، ترک‌های ایجاد شده با درزگیرهایی مانند اپوکسی یا پلی اورتان پر می‌شوند تا آب‌بندی شوند و از ورود رطوبت، مواد شیمیایی یا سایر مواد مضر جلوگیری شود.

۳.۵. تنش خارجی: تنش خارجی، که اغلب با پس‌کشیدگی همراه است، شامل اعمال نیروهای خارجی برای تقویت سازه است. تاندون‌ها یا کابل‌های با مقاومت بالا کشیده شده و به سازه متصل می‌شوند و ظرفیت باربری آن را افزایش داده و توانایی آن را در تحمل بارهای اضافی افزایش می‌دهند.

۳.۶. ترمیم خودبه‌خودی: ترمیم خودبه‌خودی روشی جذاب است که در آن از توانایی ذاتی سازه برای ترمیم خود استفاده می‌شود. هنگامی که ترک‌ها ایجاد می‌شوند، مواد خاصی مانند بتن خودترمیمی می‌توانند به‌طور خودکار با شرایط محیطی واکنش نشان دهند تا ترک‌ها را آب‌بندی کرده و یکپارچگی سازه را بازیابی کنند.

۳.۷. روکش‌ها: روکش‌ها معمولاً برای جاده‌ها، پل‌ها و عرشه‌های پارکینگ استفاده می‌شوند. آنها شامل قرار دادن یک لایه جدید از مواد مانند آسفالت یا بتن روی سطح موجود هستند. این کار نه تنها سازه را تقویت می‌کند، بلکه یک سطح صاف‌تر و بادوام‌تر نیز ایجاد می‌کند.

۳.۸. دوغاب‌ریزی: از دوغاب‌ریزی برای پر کردن حفره‌ها یا شکاف‌های درون دیوارها یا سازه‌های بنایی استفاده می‌شود. مخلوط دوغاب به داخل شکاف‌ها پمپ می‌شود و به طور مؤثر اجزای بنایی را به هم می‌چسباند و تقویت می‌کند. این روش پایداری سازه و مقاومت در برابر آب و هوا را افزایش می‌دهد.

بخش ۴. مزایای مقاوم‌سازی سازه

مزایای مقاوم‌سازی سازه‌ها بسیار فراتر از صرفاً بهبود سازه‌ها است. این یک وسیله قدرتمند برای بهبود ایمنی، افزایش طول عمر سازه‌ها و افزایش کیفیت کلی زندگی است.

بخش ۵. مشاور ژیار و راهکارهای مقاوم‌سازی سازه‌ها

ما (شرکت مهندسین مشاور ژیار) در خط مقدم نوآوری مقاوم‌سازی سازه‌ها هستیم. تیم متخصصان ما دانش گسترده را با تعهد به ارائه راه‌حل‌های سازه‌ای با کیفیت بالا ترکیب می‌کنند. ما راه‌حل‌های جامع، از ارزیابی‌ها و برنامه‌ریزی دقیق گرفته تا اجرا و نظارت، ارائه می‌دهیم. تخصص ما صنایع مختلفی را در بر می‌گیرد و ما استراتژی‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها را با نیازهای منحصر به فرد هر پروژه تطبیق می‌دهیم.

نتیجه‌گیری: مقاوم‌سازی سازه‌ها برای فردایی بهتر

در جهانی که بهبود زیرساخت‌ها ضروری است، مقاوم‌سازی سازه‌ها همچنان سنگ بنای سفر ما به سوی آینده‌ای بهتر است. این فقط در مورد بهبود زیرساخت‌ها نیست؛ بلکه در مورد تضمین آینده‌ای امن‌تر است. با مشاور ژیار به عنوان شریک خود، می‌توانید به تعهد ما برای ارائه راه‌حل‌های مقاوم‌سازی سازه‌ها که هم زیرساخت‌های شما و هم جهانی را که با هم به اشتراک می‌گذاریم، بهبود می‌بخشد، اطمینان داشته باشید. بیایید با هم، فردایی بهتر بسازیم.

دانلود

دانلود

اصولاً به دو یا چند مصالح با خاصیت‌های متفاوت که به صورت تلفیقی مورد استفاده قرار می‌گیرند کامپوزیت (Composite) اطلاق می‌شود کامپوزیت FRP متشکل از الیاف و رزین است. الیاف‌های مورد استفاده برای کامپوزیت FRP عبارتند از: الیاف کربن (CFRP) الیاف شیشه (GFRP)، الیاف آرامید (AFRP) و الیاف بازالت (BFRP)که در کامپوزیت‌های FRP سختی و مقاومت توسط الیاف تامین می‌شود.

 رزین‌های مورد استفاده در کامپوزیت FRP انواع مختلفی دارند مانند رزین اپوکسی، وینیل استر یا پلی‌استر که نقش یکپارچگی در عملکرد کامپوزیت بر عهده دارند. در واقع رزین، چسبندگی بین الیاف و سطح بتن و چسبندگی بین سطوح و لایه‌های الیاف را انجام می‌دهد.

انواع مختلف الیاف یا پارچه اف آر پی (FRP Cloth)

پارچه‌های اف آر پی مورد مصرف در مقاوم سازی سازه عبارتند از:

الیاف کربن (CFRP-Carbon Fiber Reinforced Polymer)

الیاف شیشه (GFRP- Glass Fiber Reinforced Polymer)

الیاف آرامید یا کولار (AFRP-Aramid Fiber Reinforced Polymer)

الیاف بازالت (BFRP-Basalt Fiber Reinforced Polymer)

الیاف کربندارای سختی و مقاومت بالاتری نسبت به سایر الیاف‌ها می‌باشد و بنابراین بیشترین مقدار مصرف را در بین سایر الیاف‌ها برای مقاوم سازی دارد.

رزین اپوکسی به علت دارا بودن خواص مکانیکی بهتر نسبت به سایر رزین‌ها، تنها رزین مناسب برای استفاده در سیستم‌ها مقاوم سازی با FRP است.

خواص رزین اپوکسی مناسب جهت استفاده در مقاوم سازی با سیستم:FRP

رزین اپوکسی Resin)  (Epoxy در میان سایر رزین‌ها مناسب‌ترین گزینه برای سیستم‌های FRP می‌باشد. (به علت خواص مکانیکی بهتر). رزین‌های اپوکسی دارای فرمولاسیون متفاوت می‌باشند و اصولاً یک نوع ماده شیمیایی به صورت بی‌رنگ و دو جزئی شامل رزین و سخت کننده‌ یا هاردنر هستند. (Epoxy Hardner)

 اختلاط در جزء رزین و ‌هاردنر با نسبتی که کارخانه تولید کننده ارائه می‌نماید بایستی انجام شود. عمل اختلاط دو جزء رزین‌ و هاردنر تحت شرایط محیطی را پخت می‌نامند. عمل پخت باعث می‌شود که این مایع شفاف به قطعه‌ای سخت با خواص مکانیکی ویژه تبدیل شود.

رزین مورد استفاده برای سیستم مقاوم سازی FRP باید دارای خاصیت تیکسو تروپیک (Thixotropic) باشد. تیکسو تروپی خاصیتی از مایعات است که ویسکوزیته ظاهری مایع با تکان دادن و تحت تاثیر نیروی برش و گذشت زمان کاهش می‌یابد و با حذف تنش ویسکوزیته مایع به حالت اولیه برمی‌گردد. این خاصیت رزین باعث می‌گردد که الیاف به صورت مناسب و کافی اشباع گردد.

خواص‌ هاردنر اپوکسی (Epoxy Hardener):

برای داشتن یک مصالح کامپوزیت مقاوم و مناسب از FRP و رزین اپوکسی علاوه بر کیفیت‌ مناسب FRP و رزین، کیفیت هاردنر هم دارای اهمیت بسیار زیادی است.

اختلاط مناسب با یک نسبت مشخص شده از طرف کارخانه سازنده رزین اپوکسی از دو جزء رزین و هاردنر باعث آغاز فرایند پخت رزین اپوکسی می‌شود. نوع هاردنر اپوکسی در خواص نهایی محصول اپوکسی بسیار موثر است.

خواص ‌هاردنر اپوکسی عبارتند از:

1. جریان یابی (ویسکوزیته)
2. استحکام کششی
3. سختی
4. چسبندگی و میزان شفافیت

خواص فوق در محصول نهایی اپوکسی (پس از مرحله پخت) حاصل خواهد شد.

میزان تاثیر رزین اپوکسی بر کامپوزیت FRP:

خواص مکانیکی FRP کامپوزیت در مقاوم سازی اعضای سازه توسط پارچه اف آر پی (FRP Cloth) تأمین می‌گردد ولی با توجه به اینکه چسبندگی پارچه به سطح بتن و همچنین چسبندگی ورقه‌های FRP به همدیگر می‌تواند خواص مکانیکی را به المان سازه‌ای اضافه کند لذا مواد ماتریس نقش بسیار مؤثری را ایفا می‌کنند. در واقع ماتریس (رزین اپوکسی) باعث انتقال نیرو از سطح بتن به الیاف و یا از یک لایه الیاف به بایه دیگر می‌شود. همچنین ماتریس باعث حفظ الیاف در برابر صدمات مکانیکی محیطی می‌گردد. خصوصیات شیمیایی و حرارتی کامپوزیت FRP به وسیله ماتریس کنترل می‌شود.

تجربیات اجرایی این شرکت (ژیارکو) در خصوص تاثیر کیفیت رزین اپوکسی بر کامپوزیت FRP به شرح زیر است:

– میزان مصرف رزین اپوکسی به کیفیت آن از جمله ویسکوزیته و خاصیت اشباع کنندگی آن وابسته است. هر چه کیفیت رزین اپوکسی بالاتر باشد میزان مصرف آن کاهش می‌یابد.

– بعضی از پارچه‌های اف آر پی (FRP Cloth) قابلیت اشباع شدگی بهتری با رزین اپوکسی دارند بنابراین کیفیت پارچه هم در میزان مصرف رزین اپوکسی موثر است.

عدم اشباع کامل رشته‌های FRP به وسیله رزین اپوکسی باعث پایین آمدن کیفیت کامپوزیت می‌شود. استفاده از رزین اپوکسی بی‌کیفیت باعث عدم پذیرش در تست (Pull Off) خواهد شد.

– مصرف بیش از اندازه مورد نیاز رزین اپوکسی (اضافه بر اشباع الیاف FRP) باعث عدم پذیرش کامپوزیت در تست (Pull Off) خواهد شد. به دلیل اینکه رزین اپوکسی سفت شده خاصیت ترد شکنی دارد بنابراین مصرف بیش از حد نیاز اشباع بر خلاف تصور عامه نتیجه عکس خواهد داشت.

تعیین هدف بهسازی:

مطالعات شناخت وضع موجود ساختمان یکی از مهم‌ترین بخش‌های مقاوم سازی می‌باشد. به این معنی که مشاور می‌بایست اطلاعات دقیق درست و کافی از وضع موجود ساختمان داشته باشد زیرا پیش نیاز اصلی طراحی مقاوم سازی، مطالعات وضع موجود می‌باشد و تعیین هدف بهسازی می‌بایست در برنامه‌ریزی انجام مطالعات وضع موجود مد نظر قرار گیرد. به این منظور ابتدا هدف بهسازی مشخص می‌گردد و سپس اقدام به انجام مطالعات صورت می‌گیرد. مواردی که مشاور می‌بایست در پیشنهاد هدف بهسازی مدنظر قرار دهد عبارتند از:

1- کاربری ساختمان

2- میزان اهمیت ساختمان

3- عمر باقیمانده مورد انتظار ساختمان

4- وضعیت، کیفیت و میزان اهمیت اجزای غیر سازه‌ای

5- ملاحظات اقتصادی و اجتماعی و خواسته‌های کارفرما

کمیت و کیفیت و گستره مطالعات تحلیلی بر اساس هدف بهسازی تعیین می‌گردد.

به طور مثال میزان و کیفیت مطالعات برای یک ساختمان مسکونی وضع موجود با یک بیمارستان کاملاً متفاوت خواهد بود و هدف بهسازی بر اساس سطح عملکرد و سطح خطر ساختمان تعیین می‌شود.

ابتدا سطح خطر و سطح عملکرد ساختمان تعیین و تعریف می‌شود و سپس بر اساس آن هدف بهسازی تشریح و به صورت دستورالعمل مبنای طراحی قرار خواهد گرفت.

تعریف سطح خطر:

سطح خطر میزان و شدت بارگذاری لرزه‌ای را نشان می‌دهد. در آیین نامه‌ها ۳ سطح خطر برای این منظور تعریف شده است.

سطح خطر ۱:

 این سطح خطر بر اساس ۱۰ % احتمال وقوع زلزله در ظرف مدت ۵۰ سال تعریف شده است. با توجه به اینکه زلزله‌ای با احتمال وقوع ۱۰ % در ۵۰ سال شامل زلزله‌های شدید می‌شود و بر اساس روابط دوره بازگشت این زلزله ۴۷۵ سال است.

– سطح خطر ۱ در آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله ایران، زلزله طرح نامیده می‌شود.

سطح خطر ۲ :

این سطح خطر بر اساس ۲۰ % احتمال وقوع در ۵۰ سال تعیین می‌گردد که معادل دوره بازگشت 475 سال است. این سطح خطر به عنوان حداکثر زلزله محتمل نامیده می‌شود.

سطح خطر انتخابی:

این سطح خطر بر اساس هر احتمال وقوع در ۵۰ سال است. این نوع سطح خطر در مواقع خاص ممکن است انتخاب شود.

– رابطه بین طیف طرح مربوط به سطح خطر به صورت نمادین در زیر نمایش داده شده است.

سطح عملکرد ساختمان:

با توجه به اینکه ساختمان متشکل از اجزای سازه‌ای و اجزای غیر سازه‌ای می‌باشد بر اساس آیین‌نامه‌ها سطح عملکرد کلی سازه ترکیبی است از سطح عملکرد اجزای سازه‌ای و اجزای غیرسازه‌ای

نکته: با توجه به اینکه سازه نگهدارنده اعضای غیر سازه‌ای است بنابراین می‌بایست سطح عملکرد اجزای غیر سازه‌ای متناسب با سطح عملکرد اجزای سازه انتخاب شود. اختلاف زیادی بین سطح عملکرد اجزای غیر سازه‌ای و اجزای سازه‌ای نباید وجود داشته باشد.

سطوح عملکرد اجزای سازه‌ای

الف) قابلیت استفاده بی‌وقفه: در اثر وقوع زلزله تغییر قابل توجهی در میزان مقاومت و سختی اجزای سازه ایجاد نشود به طوری که امکان استفاده بدون وقفه در زمان وقوع زلزله از سازه وجود داشته باشد.

ب) خرابی محدود: در اثر وقوع زلزله خرابی ایجاد شده در سازه محدود باشد به طوری که پس از زلزله با ترمیم بخش‌های آسیب دیده امکان بهره‌برداری مجدد از سازه فراهم گردد.

سطح عملکرد کل ساختمان

الف) خدمت رسانی بی‌وقفه: اجزای سازه‌ای قابلیت استفاده بی‌وقفه و اجزای غیر سازه‌ای خدمات‌رسانی بی‌وقفه داشته باشد.

ب) قابلیت استفاده بی‌وقفه: اجزای سازه‌ای قابلیت استفاده بی‌وقفه و اجزای غیرسازه‌ای قابلیت استفاده بی‌وقفه داشته باشد.

پ) ایمنی جانی: عکس‌های سازه‌ای ایمنی جانی و اجزای غیر سازه‌ای ایمنی جانی داشته باشد.

ت) آستانه فرو ریزش: اجزای سازه آستانه فروریزش و اجزای غیرسازه‌ای عملکرد لحاظ شده انتخاب شده باشد.

اهداف بهسازی:

هدف از بهسازی بر اساس میزان اهمیت و سطح عملکرد ساختمان مورد نظر انتخاب می‌شود و شامل یک یا چند هدف عملکردی است.

1. بهسازی مبنا:

در بهسازی مبنا عملکرد ساختمان باید به گونه‌ای باشد که تحت اثر زلزله سطح خطر و یا ایمنی جانی ساکنین ساختمان تامین شود (مسکونی).

• بهسازی مطلوب:

در بهسازی مطلوب انتظار می‌رود که هدف بهسازی مبنا تامین شود و علاوه بر آن تحت زلزله سطح خطر ۲ ساختمان دچار لرزه و ریزش نشود.

• بهسازی ویژه:

در بهسازی ویژه نسبت به بهسازی مطلوب سطح عملکرد بهتری برای ساختمان مورد انتظار است. به این معنی که ساختمان تحت اثر سطوح خطر زلزله مورد استفاده در بهسازی مطلوب بتواند سطح خطر بالاتری را بپذیرد.

• بهسازی محدود:

در بهسازی محدود سطح عملکرد پایین‌تری از بهسازی مبنا برای ساختمان منظور می‌شود.

• بهسازی موضعی:

بهسازی موضعی بخشی از یک طرح بهسازی کلی است که هدف آن مطابق اهداف یک تا چهار می‌باشد اما بنا به دلایلی امکان اجرای کامل آن در شرایط فعلی وجود ندارد و فقط بخشی از آن اجرا می‌شود. در این حالت بایستی به موارد زیر توجه کرد:

الف) بهسازی موضعی ساختمان نباید منجر به پایین آمدن سطح عملکرد قبلی ساختمان موجود باشد.

ب) بهسازی موضعی نباید سبب افزایش نیروهای ناشی از زلزله در اعضایی که وضعیت بحرانی دارند شود.

پ) بهسازی موضعی نباید سبب ایجاد یا افزایش نامنظمی پیچشی در ساختمان گردد.

دانلوداول

دانلوددوم

دانلود

دانلود

دانلود

دانلود

دانلود

دانلود

دانلود