مقاوم سازی ساختمان

 

 هدف اصلی  از طراحی لرزه ای افزایش شکل پذیری و استهلاک انرژی زلزله با ورود سازه به ناحیه غیرخطی می باشد. تعداد بسیاری از سازه های بتنی به دلیل تغییر شکلهای ماندگار فراتر از حد مجاز و هزینه های زیاد بازسازی پس از زلزله تخریب و مجددا" احداث می شوند. جهت جلوگیری از تخریب این گونه سازه ها نیاز به مصالحی با خاصیت ابر کشسانی و توانایی بازیابی تغییر شکل اولیه پس از باربرداری می باشد.

استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی در دیوار برشی بتنی برای برطرف نمودن این مشکل توسط محققین پیشنهاد شده است. دیوار برشی یا دیافراگمِ قائم، به دیواری گفته می‌شود که برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی طراحی شده است و نقش مهمی در انتقال بارهای جانبی ناشی از زلزله یا نیروی باد دارد و باعث مقاوم سازی ساختمان می شود. دلیل نام گذاری این دیوارها به دیوار برشی از آن جهت است که قسمت عمده برش ناشی از نیروهای جانبی را جذب و منتقل می کنند.

انواع دیوار برشی : 

·          فولادی

این دیوارها برای مقاوم سازی ساختمان های فولادی به کار می روند و با اتصالات خود سبب مقاوم سازی  تیر و ستون های اطراف می شوند.

·          مرکب

این دیوارها شامل  ورق های تقویت شده ی فولادی مدفون در بتن مسلح و خرپاهای ورق فولادی مدفون در داخل دیوار بتن مسلح می باشند.

·          مصالح بنایی

این دیوارها شامل دیوارهای برشی مسلح نظیر دیوارهای با آجر توخالی و پر شده با دوغاب می باشند.

·         بتن مسلح

این دیوارها خود نیز دو نوع هستند

·          در جا

·         پیش ساخته

انواع دیوار برشی از لحاظ شکل مقطع : 

·          مستطیل شکل با آرماتور گذاری یکنواخت در سراسر مقطع

·          مستطیل شکل با آرماتور گذاری متمرکز در دو انتهای دیوار

·         دمبلی شکل یا I شکل

مقاوم سازی ساختمان

       یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان های بتنی اضافه نمودن دیوار برشی می باشد. دیوار برشی مقاومت، سختی و شکل پذیری سازه را بشدت افزایش می دهد و باعث بهبود رفتار لرزه ای سازه و کاهش تغییر شکل های و خسارات وارد به دیگر المان های بتنی سازه می گردد. در مقاوم سازی لرزه ای با دیوار برشی  چنانچه تیر و ستون های سازه بتنی قابلیت تحمل بارهای ثقلی را داشته اما تحت بارهای لرزه ای آسیب پذیر باشد اضافه نمودن دیوار برشی باعث جذب نیروی جانبی لرزه ای توسط این دیوارها شده و از اعمال نیروها و تغییر شکل های لرزه ای به تیر ها و ستون ها جلو گیری می نماید. در نتیجه اضافه نمودن تنها دو یا چهار دیوار برشی باعث کاهش آسیب پذیری تمامی تیرها و ستون ها می گردد.

·         البته باید توجه داشت که بعلت سختی زیاد دیوارهای برشی، معمولاً نیروهای زیادی در فونداسیون زیر آنها ایجاد می گردد که مقابله با آنها مستلزم تقویت شدید فونداسیون موجود و یا اضافه نمودن شمع در پای دیوارهای برشی می باشد.

   مقاوم سازی لرزه ای با دیوار برشی : 

·         اتصال دیوار برشی به سازه باید به نحوی باشد که بتواند نیروی طبقه را به دیوار منتقل نماید تا دیوار بتواند نیروی زلزله را به خود جذب کند و با سختی خود از تغییر شکل های جانبی ساختمان را کاهش دهد. برای این منظور در تراز سقف ها باید اتصالات مناسبی توسط کاشت بولت بین دیوار برشی و دال بر قرار گردد. همچنین می توان با استفاده از کاشت بولت در تیر و ستون و پوشاندن این المان ها در بتن دیوار برشی انسجام خوبی بین دیوار و سازه موجود بر قرار نمود. همچنین آرماتورهای دیوار برشی باید در طبقات بصورت پیوسته باشد تا نیروهای لرزه ای بتواند بصورت پیوسته در ارتفاع دیوار از بالا به پایین و نهایتا به فونداسیون منتقل گردد. به علت سختی بیشتر دیوار برشی نسبت به بادبند، تعداد دهانه‌های لازم برای تعبیه دیوار برشی کمتر از دهانه‌ های لازم برای بادبند است. که درنتیجه مشکلات کمتری در زمینه معماری بوجود می‌آورد.