تعمیر و بازسازی ساختمان‌ها
اصولی که در تعمیر و بازسازی ساختمان‌ها ذکر میشود بایستی در تمامی عملیات تعمیر و بازسازی ساختمان‌ها به دقت در نظر گرفته شوند. به ویژه در مورد ساختمان‌های قدیمی یا آسیب دیده بنایی، حایز اهمیت هستند.
- تقویت ساختمان به وسیله حذف تمامی بارهایی که امکان برداشت و کاهش آنها وجود دارد (پوشش‌های سنگین، سایه‌بان‌ها، بالکن‌های سنگین و غیره)
- بایستی توجه خاصی به بالکن‌هایی که در مصالح بنایی قرار گرفته و ثابت شده و با وزن دیوار بالایی آن در تعالند، معطوف شود. در چنین مواردی قبل از انجام دادن هر نوع عملی بر روی دیوار بالایی این نوع بالکن‌ها، خود بالکن بایستی به طور صحیح مهار و تقویت شود.
- پر کردن بازشوهایی که به گوشه‌های ساختمان خیلی نزدیک است و اضافه کردن دیوارهای جدید برای اصلاح خروج از مرکزیت ممکن بین مرکز جرم‌ها و مرکز برش.
- قابیلت دسترسی استفاده از روش‌های معتبر که با مصالح تضمین شده، تجربیات شخصی و نظارت پیوسته، بتواند به راحتی مورد اجرا قرار گیرد.
- در حین عملیات تعمیر، توصیه کلی بر آن است که به منظور مقابله با ساخت ناصحیح یا طراحی ناموفق محتمل در مقابله زلزله، ساختمان‌ها مورد تقویت قرار گیرند.
- در صورتی که میزان نامتقارن بودن ساختمان زیاد باشد یا وقتی که ساختمان یک طبقه‌ای به ساختمان دو طبقه متصل میشود، ضروری به نظر می‌رسد که پیوستگی ساختمان در نقاط مزبور قطع شده و بر حسب نیاز، یک دیوار یا یک تیر جدید در این مقاطع قرار داده شود.
تقویت سقف‌ها و بام‌ها
تعبیه دال جدید
دال جدیدی که بر روی دیوارهای موجود ساخته شود نقش مهمی را در مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله را دارد، چون می‌تواند نیروهای ناشی از زلزله را به بهترین نحو بین دیوارها تقسیم کند. دال باید به نحو مناسب به دیوارها متصل شود.
تقویت سقف چوبی
برای تقویت سقف چوبی می‌توان به طریق زیر عمل نمود.
تقویت سقف
اینکار را می‌توان با کوبیدن تخته‌هایی که با میخ به طور عمودی به تخته‌های موجود در سقف وصل میشوند عملی کرد یا اینکه می‌توان بر روی سقف موجود دال نازکی از بتن آرمه در محل ساخت. در این حالت باید آرماتورهای دال به سقف چوبی موجود با میخ وصل شوند و به دیوارها با استفاده از مهار یا قلاب متصل شوند. برای درگیر کردن آرماتورهای دال بتنی با دیوارها می‌توان در دیوار سوراخ‌هایی ایجاد کرد و سپس آن را با صمغ یا ملات ماسه سیمان منبسط شونده پر کرد و بعد قلاب‌هایی را با فشار به سوراخ های مزبور وارد نمود.
اتصال کف به دیوارها
این اتصالات با تسمه فولادی که به تیرهای چوبی و تخته‌های کف طبقه پیچ شده و از حفره‌ای که در دیوار با مته ایجاد میشود عبور کرده و به خوبی مهار شده، ساخته شود. سپس این حفره‌ها با دوغاب سیمان مسدود میشوند. چنانچه از شبکه‌های فولادی برای تقویت کف استفاده شود در این صورت باید با تعبیه زائده اتصال از بتن آرمه در دیوار موجود به فواصل ۳ متر به ۳ متر و ادامه شبکه آرماتور کف تا داخل این زائده‌ها، اتصال کف به دیوارها را تامین نمود.
سقف‌های طاق ضربی
در تمامی روش‌های تقویت، فرض اساسی این است که سقف به طور یکپارچه عمل می‌کند در غیر این صورت نمی‌توان از عنصر لرزه بری که در یک بخش از ساختمان قرار گرفته برای جذب نیروهای زلزله در بخش‌های دیگر استفاده کرد. سقف‌های طاق ضربی از صلبیت برشی نسبتاً خوبی برخوردار هستند اما به روش زیر می‌توان بر درجه اطمینان افزود.
- خاک و سنگ و نخاله روی آجرها را برداشته و میگردهایی را به فاصله حداکثر ۱ متر به تیرها جوش می‌دهند.
- روی سقف بتن ریخته تا پوششی به ضخامت حداقل ۵ سانتیمتر روی تیرها ایجاد شود.
- در مواردی که استفاده از روش فوق میسر و اقتصادی نباشد می‌توان به روش زیر عمل کرد البته درجه صلبیت به اندازه روش قبل نیست.
- اندود سقف را از زیر در هر اتاق به طور ضربدری میتراشند و یک جفت میلگرد نمره ۸ را به زیر تیر آهن جوش می‌دهند.
- روی دیوارهای باربر، فاصله بین تیرها را تمیز کرده، پس از جوش دادن سه میلگرد نمره ۱۸ به تیرهای جوش داده روی آنها را بتن ریخته تا یک کلاف افقی به ارتفاع حداقل ۲۵ سانتیمتر ایجاد شود.
- دیوارهای آجری به علت جرم زیادشان در زلزله‌ها تمایل به جدا شدن از سقف را دارند و در بسیاری از موارد اتصال بین سقف‌ها و دیوار به اندازه‌ای نیست که از جدایی آنها جلوگیری کند.
- برای انتقال برش ناشی از نیروهای زلزله از دیافراگم به دیوارها باید اتصال کافی بین دیافراگم و دیوار وجود داشته باشد.
طاق‌های قوسی
طاق‌های قوسی را می‌توان با فولادهای کش در پای طاق‌ها مهار نمود. برای نصب فولادهای کش می‌توان با حفر سوراخ‌هایی توسط مته و داخل کردن فولاد در حفره‌ها و مهار آنها عمل نمود.
تقویت دیوارها
هنگامی که هدف بازگرداندن مقاومت اولیه به ساختمان باشد باید توجه کرد که حتی ریزترین ترک‌ها در اجزای باربر ساختمان، که غیر مسلح باشند (مانند اعضای ساخته شده از مصالح بنایی یا بتن معمولی بدون میلگرد) باعث کاهش مقاومت آن جز میشوند. بنابراین باید تمام ترک‌ها را مشخص کرده و سپس ترک‌های مهمتر را با تزریق سیمان، یا تزریق مواد شیمیایی یا اتصالات خارجی تعمیر نمود.
ترک خوردگی جزیی دیوارهای
در صورتی که ترک‌های واقع بر روی دیوار، به عرض چند میلیمتر (کمتر از ۱۰ میلیمتر) و نسبتاً پراکنده باشند، یکی از روش‌های زیر می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.
آجر کاری (آجر مجوف و توخالی) یا استفاده از مصالح بنایی با ضخامت کم.
- برداشتن اندود از سطح عریضی در اطراف ترک‌ها (در حدود ۶۰۰ میلیمتر)
- عریض نمودن ترک‌ها (شکست موضعی آجرها)
- سمباده زنی شدید ترک‌ها به منظور برچیدن هر نوع ملات ضعیف
- شستشو با آب تحت فشار
- افزودن دوغاب سیمان پرمایه، تا بیشترین عمق ممکن در داخل ترک با ماله آهنی نازک
- تراز کردن سطوح بیرونی اتصالات و اندو کاری نهایی آن
- به عنوان یک روش دیگر، بعد از تسطیح سطوح خارجی اتصالات و قبل از ایجاد اندود نهایی یک توری سیمی یا شبکه مشبک می‌تواند با استفاده از وصله‌های فولادی که در داخل اتصالات دیوار جای داده میشوند بر روی دیوار متصل شود.
آجرکاری (آجرهای توپر و محکم) یا استفاده از مصالح بنایی با ضخامت زیاد
- تزریق دوغاب سیمان می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد (در صورتی که توجیه اقتصادی یا فنی برای آن وجود داشته باشد)
ترک خوردگی شدید در دیوارها
وصله کردن ترک‌های بزرگ نسبتاً قائم (بر اساس میزان اهمیت وارده)
- سنگ‌های آسیب دیده، برداشته شده و وصله یا صفحات فلزی متصل کننده نصب میشوند.
- آجرها یا سنگ‌ها در محدوده‌ای به وسعت ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلیمتر در امتداد ترک برداشته شده و دیوار با استفاده از آجرها یا سنگ‌های باریک و یا حتی بهتر از همه اینها به وسیله پر کردن با بتن باز سازی میشود.
- ترک‌های اریب با پهنای بزرگ یا با گستردگی نسبتاً انبوه، نخست باید با یکی از روش‌هایی که برای ترک‌های خفیف ذکر شد و نیز به دنبال آن با روش کلافهای باریک موضعی تعمیر شوند (اگر فقط روش‌های معمولی که برای تعمیر ترک خوردگی جزی اختصاص یافته‌اند به کار گرفته شوند پهنای بزرگ این ترک‌ها یا ترتیب قرار گرفتن انبوه آنها، انتقال تنش را به میزان قابل اعتماد اجازه نمی‌دهد).
- آجرها یا سنگ‌ها در محدوده‌ای قائم به پهنای ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلیمتر و به عمق ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلیمتر برچیده میشوند، حفره‌ای که به این ترتیب به وجود می‌آید با بتن و با استفاده از قالب بندی بیرونی که فقط برای قالب بندی تیرها یا ستون استفاده میشود پر شده و شامل آرماتورگذاری حلقه‌ها و میلگردها هستند. حلقه‌ها عمیقاً در داخل بقیه اتصالات دیوار رخنه می‌کنند.
- در صورتی که پشت بندهای عمودی در کل ارتفاع یک طبقه امتداد می‌یابند اگر پیوستگی آنها با دیوار مشکل یا غیر ممکن باشد، در این صورت ممکن است در نقاط خاصی که به درستی انتخاب شده باشند زوج‌هایی از پشت بندها (در داخل و خارج) که از سطح دیوار مقداری برآمدگی تولید می‌کنند، ساخته شوند. اختصاص دادن اتصالات مناسب ضروری است. در دیوارهای نسبتاً باریک این قبلی کلافهای موضعی باعث تقویت ستون‌ها و تیرها میشوند.
ترک در تکیه گاه قوس
در اثر نشست ستون، نیروی فشاری بر قوس وارد میشود. در نتیجه این حالت باعث ترک و شکست در محل تکیه گاه‌های قوس از یک یا دو جهت میشود که به ترتیب زیر تعمیر میشود.
- در ابتدا قوس شمع بندی دقیق و مطمئن انجام شده به طوری که بتوان تکیه گاه قوس را خالی کرده و به طور کامل بنایی و مهارسازی آن را انجام داد.
- چنانچه نشست ترک سطحی باشد ابتدا جداره ترک کاملاً خالی شده، غبار آن گرفته شده و مرطوب میشود و سپس ملات گچ دستی اصطلاحاً به طور شلاقی در عمق درز و ترک رانده شده و به وسیله لاشه آجر حجم ترک فشرده و پر میشود و سپس گچکاری آماده و کشته در سطح کار انجام میشود.
چنانچه نشست و ترک عمیق باشد به ترتیب زیر عمل میشود.
- با ملایمت به طوری که قوس دچار شکستگی نشود به وسیله قلم تیز و چکش رج‌هایی از تیکه گاه آن کاملاً خالی میشود.
- درست در مقابل رج‌های خالی شده قوس از پای کار و ستون پخ شده نیز رج‌هایی تخلیه میشود.
- با آجرهای سبز و زرد در حد جوش و با ملات گچ تیزون (پرگیر و زودگیر) و با رعایت آبخور بودن آجرها بودن آجر محل‌های خالی شده و درون ترک به وسیله رج‌های مورب و اتصال تکیه گاه از ستون و قوس به طور دقیق بنایی میشود.
- کاربند کردن بین رج‌های اتصال سبب درگیری کامل قوس میشود.
- چنانچه خطر نشست شکست را با اتصال دادن رج‌ها نتوان مهار نمود سطح میانی قوس به شکل افقی جهت نشست تیر آهن یا تیر مقاوم چوبی به وسیله قلم و چکش با دقت خالی میشود.
- جهت برش محل ذکر شده اگر از دستگاه فرز استفاده شود خطر شکست و تکان خوردن در قوس پیش نمی آید.
- سطح تخلیه و محل تیر آهن تا روی ستون‌ها و تکیه گاه قوس دنبال میشود.
- پس از جاروب کردن محل خالی شده و مرطوب ساختن آن، تیر آهن در محل خود مستقر شده و بلافاصله به وسیله گچ تیزون و روان اطراف آن پر میشود.
- کاربند کردن اطراف تیر آهن با دقت انجام میشود و به طور کلی با تیرکشی به صورت پل اولاً قوس نگهداری شده و در ثانی در تحمل باربری آن کمک فراوان می‌کند.
برآمدگی موضعی
در این زمینه معمولاً با دو حالت روبرو هستند.
- تغییر شکل هر دو وجه از حالت قائم (در این حالت دیوار باید ویران و مجدداً در طول قابل توجهی ساخته شود).
- برآمدگی یک وجه دیوار (معمولاً ناشی از فقدان آجرهای کله است) در مورد این حالت فقط در شرایطی که وجه قائم دیوار دارای پایداری کافی به منظور استفاده از انجام دادن عملیات قالب بندی باشد می‌توان از نوسازی کامل دیوار احتراز کرد. (بعد از تخریب وجه برآمده دیوار) و بعد از آن، آجرهای کله در دیوار بازسازی شده جای داده شده و به میزان زیادی از دوغاب سیمان برای پر کردن همه حفره ها استفاده میشود.
پوشش‌های بتن آرمه
- در مورد آسیب‌های وسیع دیوارهای ساختمان‌ها که جز موارد قابل تعمیر شناخته شده اند بایستی ترجیحاً از پوشش بتن آرمه دو گانه‌ای استفاده شود.
- قبل از انجام دادن هر کاری همه اندودکاری ها بایستی به طور اصولی و منظم برچیده و ملات از روی اتصالات آجری و سنگی پاک شوند و در ضمن سنگ‌ها بایستی تا بیشترین عمق تحت اثر فشار آب شستشو شوند.
- پوشش مقاطع ترجیحاً با بتن ریزدانه صورت می‌گیرد که ضخامت ۵۰ میلیمتر (برای آجرکاری) تا ۱۰۰ میلیمتر (برای مصالح بنایی) همچینی بر اساس شدت آسیب وارده افزایش می‌یابد.
- اگر بتن درجا مورد استفاده قرار می‌گیرد ضخامت هر لایه پوشش باید از ۱۰۰ میلیمتر بیشتر باشد. برای سازه‌های ساده و متعراف طراح می‌تواند در مورد جایگزین کردن بتن ریزدانه یا بتن درجا با دوغاب سیمان که دارای ۴۰۰ کیلوگرم سیمان در هر مترمکعب بتن است مختار باشد.
- در حالتی که کف چوبی باشد پوشش را می‌توان بدون هر هم زدن اتصالات اعمال نمود. اگر کف موجود نتواند به حد کافی به عنوان یک کف صلب که نیورهای جانبی را توزیع می‌کند عمل کند، در این صورت یک لایه ضخیم پوششی قادر خواهد بود که امر جابجایی کف چوبی را با دال بتن آرمه تسهیل کند. این دال را می‌توان بر وری لایه پوششی داخلی یا بر روی بریدگی کوچکی که در درون مصالح بنایی ایجاد میشود به طور صحیح اجرا نمود.
- در مورد دال‌های بتن آرمه، پوشش مورد نظر با جوشکاری آرماتورهای لایه پوششی بر روی آرماتورهای دال یا سوراخ‌هایی به قطر ۱۰۰ میلیمتر در فواصل هر ۵۰۰ میلیمتر ایجاد و آرماتورهای اتصال از داخل این سوراخ ها عبور داده میشوند.
- پوشش‌های داخلی و خارجی با واسطه کلاف تقویتی بتن آرمه به یکدیگر متصل م‌شوند و این کلاف تقویتی در تراز تکیه گاه سقف ساخته میشود. برای کلافهای تقویتی بتن آرمه که در تراز پایین تری قرار دارند، نظیر این اتصال مفید است.
- اگر دیواری که بدین ترتیب تقویت میشود طولی بیش از ۶ متر داشته باشد بایستی یک پشت بند بتن آرمه عرضی بر روی لایه پوششی داخلی به صورت دیواری باریک و کوتاه به ضخامت ۶۰۰ میلیمتر احداث شود.
تقویت با استفاده از پشت بند
برای مهار بندی دیوارهای طویل که در ساختمان‌های طویل با پوشش خرپا دارند می‌توان با افزودن ستون‌هایی، خرپاها را به صورت قاب در آورد. این ستون‌ها باید به دیوار به خوبی متصل شوند. روش ساده‌تر این است که از پشت بندهای آجری که به توسط سنگ‌ها به دیوار اصلی متصل هستند استفاده شود. این پشت بندها به طرف خارج ساختمان اضافه میشوند.
دیوارهای خشتی و گلی را می‌توان با استفاده از دیوارهای حال ذوزنقه‌ای در مقابل زلزله تقویت کرد. در هر یک از گوشه‌های ساختمان دو دیوار حائل یکی در جهت طول و دیگری در جهت عرض ساختمان باید ساخته شود.
این دیوارهای حائل باید در جایی که یک دیوار عرضی با یک دیوار طولی برخورد می‌کند یا یک قوس سقف سنگینی را تحمل می‌کند نیز ساخته شود.
تقویت با استفاده از پیش تنیدگی
فشار در جهت افقی که توسط آرماتورها یا کابل‌ها پیش تنیدگی ایجاد شود. می‌تواند علاوه بر اینکه مقاومت برشی دیوار را بالا برد باعث تقویت اتصالات دیوارهای قائم نیز شود. راحتترین روش برای ایجاد پیش تنیدگی افقی در دیوارها، قرار دادن دو میلگرد فولادی با مقاومت زیاد به طور افقی و موازی با یکدیگر در دو لبه دیوار و کشیدن آنها توسط جک است. و سپس با مهره‌های مخصوص آنها را روی ورق‌های فولادی تثبیت می‌کنند.
تقویت فونداسیون
عملیات مرمت و تقویت فونداسیون مشکل و از نظر اقتصادی گران است و با افزودن پی جدید یا اصلاح خاک زیر پی انجام گیرد. در صورت بروز شرایط زیر تقویت فونداسیون ضروری است.
- نشست زیاد فونداسیون‌ها به علت شرایط نامطلوب خاک
- بروز خرابی فونداسین‌ها به علت وقوع زلزله
- افزایش بار مرده ساختمان به علت تقویت سازه
- افزایش بار طراحی زلزله به علت تغییرات ایجاد شده در آیین نامه رایج یا به علت افزایش سختی ساختمان پس از تقویت آن.
لزوم افزایش سطح فونداسیون به علت افزایش طبقات ساختمان
جهت تقویت فونداسیون موجود و بالا بردن باربری آن باید ابعاد پی موجود را افزایش داده و تنش‌های اضافی را که به لحاظ افزایش بار به خاک اعمال میشود به طور یکنواخت در سطح فونداسیون اضافه شده توزیع نمود. چگونگی این امر در مورد فونداسیون ستون زره پوش شده قابل تصور است.
- زره فونداسیون که آن را تا تراز زیرین در بر می‌گیرد از لحاظ انتقال نیروهای مورب نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند. بنابراین باید آن را به نحو مطلوب مسلح نمود و مهار کافی و روی هم آمدگی میلگردها را رعایت نمود.
- در صورتی که دیوارهای برشی یا اعضای مشابه به سازه اضافه شوند، احداث فونداسیون جدید ضروری است و دقت ویژه‌ای باید جهت ایجاد پیوستگی میان فونداسیون موجود و جدید مبذول شود تا کل سیستم هماهنگ عمل کند.
- اصلاح خاک‌های ریزدانه می‌تواند با تزریق دوغاب جهت متراکم نمودن آنها صورت پذیرد. در صورتی که نفوذپذیری خاک نسبتاً بالا باشد می‌توان از روش‌های شیمیایی جهت افزایش چسبندگی و مقاومت آن استفاده نمود.
تزریق بتن در زیر پی‌های در حال نشست
در بعضی موارد به علت عدم توجه به نوع خاک زیر پی‌ها یا نشست‌های سریع در سطح زیر پی‌ها یا به علل دیگر ساختمان‌های عظیم نیز دچار این نشست‌ها میشود. در اثر نشست پی برش‌هایی به وجود می‌آید که سبب اشکالاتی در کف سازی‌ها و در نتیجه بریده شدن قسمت‌هایی از ساختمان میشود. راه‌های پی بردن به وجود نشست در ساختمان به شرح زیر است.
- در سازه‌های آجری و فلزی که دیوار کشی از مصالح آجری است در اثر نشست آجرها دچار ترک میشود که در مواقع سکوت صدای تک تک از آن به گوش می‌رسد.
- در مورادی که نشست سریع باشد به خصوص در سازه‌های بتنی حالت نشست را می‌توان با ترک برداشتن شیشه در کلافهای چهارچوب‌ها مشاهده کرد. زیرا ضریب شکنندگی شیشه در زیر نیروهای فشاری یا در زیر حالت‌های اهرم شونده بسیار پایین بوده و ترک در آنها سریعاً پدید می‌آید.
- بهترین نشست به وسیله رج‌هایی موزاییک همجوار در دیوارها مشخص میشود. در این حالت به روش تزریق بتن می‌توان پی در حال نشست را متوقف کرد.
تقویت پی‌های نواری
چنانچه ساختمان در حال نشست در دو یا سه طبقه بوده یا در شرایطی باشد که نتوان از روش تزریق بتن استفاده کرد به وسیله غلتک زنی در سطح زیر پی، می‌توان پی‌های در حال نشست را نگهداری کرد.
نشست پی در اثر به وجود آمدن چاهک
در برخی موارد به علت نرمی خاک و رطوبت یا به علل دیگر، حفره‌هایی در سطح زیر پی به وجود می‌آید. در بعضی موارد حفره‌های مذکور دارای حجم کم بوده که می‌توان از آن صرف نظر کرد . اما در بعضی مواقع باز شدن چاهک به صورت حفره بزرگ در قسمتی از پی‌ها باعث شکست و نشست شده که در نتیجه دیوار روی پی را نیز درون خود می‌کشد. در این حالت اولاً پی سازی انجام میشود و سپس تعمیر دیوار و مراحل بعدی آن انجام می‌گیرد.
