مقاوم سازی ساختمان ها در ژاپن – بخش دوم

مقاوم سازی ساختمان ها در ژاپن

بخش دوم

بخش اول این مقاله را اینجا بخوانید

استراتژی مقاوم سازی و راه کارهای آن

پیشینه ی تاریخی

 تحقیقات در خصوص بهســازی لرزه ای ســاختمان های موجود بعد از زلزله Oki -Tokachi واندکی پس از ســال ١٩۶٨ شروع شد.

تعداد زیادی از ساختمان های کوتاه مرتبه بتنی آسیب دیده بودند و در میان آن ها ساختمان هایی بودند که قبل از زلزله و افزودن دیوار سازه ای مقاوم سازی شده بودند، این اولین تجربه ژاپنی ها در این خصوص بود.

ژاپنی ها مقاوم سازی را بر اساس عملکرد انجام می دادند ولی مبتنی بر یک دستورالعمل تخصصی نبود.

بنابراین مطالعات آزمایشــگاهی آن ها روی بررسی رفتار لرزه ای ساختمان های مقاوم سازی شده متمرکز گردید و در سال ١٩٧٧ و در قالب آئین نامه طراحی و مقاوم ســازی ســاختمان های بتنی (توسط دولت ژاپن) منتشر گردید. این آئین نامه در سال ١٩٩٠ مورد بازبینی قرار گرفت.

 

استراتژی مقاوم سازی

اهداف مقاوم سازی عبارتند از: باز یافتن عملکرد اصلی سازه و ارتقاء آن همچنین کاهش پاسخ لرزه ای سازه.

با انجام تعمیرات و یا جایگزینی مصالح مناســب امکان باز یافتن عملکرد اصلی ســازه وجود دارد و جهت ارتقاء ســطح عملکرد ساختمان راههای زیر وجود دارد.

  •  با افزایش سختی سازه می توان جلوی تغییر شکل های بزرگ را گرفت.
  • با ایجاد تغییرات در پیکربندی ســاختمان می توان نواقصی مانند نامنظمی در توزیع ســختی یا مقاومت را گرفت و این مهم باعث کاهش خرابی در پیچش های بزرگ در یک قسمت خاص از ساختمان می شود.
  • با الحاق میراگرها می توان میرایی ســازه را افزایش داد که اینکار باعث اســتهلاک بیشتر انرژی و کاهش پاسخ لرزه ای سازه می شود.
  • استفاده از جداسازهای لرزه ای باعث کاهش پاسخ سازه به تحریک زمین می گردد و با افزایش زمان تناوب سازه، جرم مؤثر ساختمان کاهش می یابد.

تکنیک های مقاوم سازی

بســیاری از روش های مقاوم سازی که در ســاختمان های موجود استفاده شدند اهداف زیر را دنبال می کنند.

  1. افزایش مقاومت
  2. افزایش شکل پذیری
  3. ترکیب مناسبی از این دو مورد.

 عملکرد مورد نیاز به وســیله مقاومت و شکل پذیری ارزیابی می شود. در ساختمان های کوتاه و متوســط افزایش مقاومت محتمل ترین گزینه جهت افزایش عملکرد است حتی اگر شــکل پذیری لازم هم موجود باشــد مقاومت لازم باید وجود داشــته باشد تا تغییر شکل ها در ناحیه غیر خطی کنترل شود.

روش های مقاوم سازی به طور خلاصه در شکل زیر نشان داده شده اند.

جهت افزایش مقاومت قاب های موجود المان هایی به آن ها اضافه شده اند و یا به منظور افزایش ظرفیت خمشــی و یا بهبود شکل پذیری ساختمان های موجود اجزای قاب ها با الحاق مصالح جدید مسلح شده اند.

المان هایــی که بــه منظور افزایش مقاومت ســاختمان های موجود به کار گرفته شــده اند عبارتند از میانقاب ها، بادبندها، دیوارهای دو طرف ستون ها، پشــت بندها و نیز افزایش قاب های پیرامونی و میانقاب ها و دیوارهــای کناری داخل قاب هــا و قطعات پیش تنیده بین قاب ها و یا بین ستون ها نصب می شــوند. امکان استفاده از دیوارهای فولادی به عنوان میانقاب در قاب های موجود وجود دارد.

 زمانی که نیاز به مقاومت جانبی بالا داشــته باشیم باید دیوار یکپارچه عمل کند و بدین منظور بین قاب ها و میانقاب ها باید اتصال مناســبی برقرار باشد.

 بــرای ایجاد یکپارچگی اگر بازشــوهایی هم در دیوارهای جانبی قرار داشته باشند باید با بتنُ پر گردد یک دیوار سازه ای موجود ممکن است به وســیله جایگزینی یک دیوار بتنی تقویت شود جزئیات اتصالات در سازه های موجود بتنی در شکل ٣ نمایش داده شده است.

نمونه اتصال تیپ شــکل (a) ٣ جهت اتصال میانقاب ها به دیوارهای کناری مورد اســتفاده قرار می گیرند شــکل (c) ٣ نمونه اتصالی است که در آن میله مهارها به وســیله ی چســب در بدنه موجود نصب شده است.

شکل (d) ٣ اتصالی است که در آن المان های فولادی به وسیله یُ پرکردن ملات به قطعات بتنی متصل شــده اند ضمن اینکه این قطعات می توانند مانند شــکل (b) ٣ به صورت مستقیم و باپیچ و رول پلاک به قاب ها متصل شوند.

سیستم با بندها و پانل های فولادی در قاب های محیطی توسط یاماتو مــورد مطالعه قرار گرفته که در شــکل ۴ منحنــی رفتاری آن نمایش داده شده است.

جهت برقراری اتصال بین میانقاب ها و ســتون ها فولادی بدین ترتیب عمل می شــود که روی ســتون ها گل میخ هایی نصب می شود و بعد مهارهایی هم با چسب به میانقابها چسبانده می شودو بعد فضای بین این دو بتن ریزی می شــود بنابراین علی رغم اینکه با هم اتصال ندارند با هم درگیر می شوند این نوع اتصال رو اداری زیادی را جهت اتصال قاب های فولادی به قاب یا میانقاب های موجود دارا می باشد.

ظرفیت خمشــی قاب ممکن است به وسیله ی پوشش بتنی یا فولادی افزایش داده شوند که در شکل ۵ نشان داده شده است.

و ایــن افزایش به شــرطی صورت می گیرد که طــول عضو از نظر جانبی مقاوم ســازی شوند. مقاوم شــدن جانبی برای رسیدن به رفتار شکل پذیر مهم است اتصال تیر به ستون هم نیاز به محصور شدن توسط المان های فولادی دارند هر چند که اجرای آن آسان نمی باشد.

همانطور که در شــکل ٨ و ٧ نشان داده شده شکل پذیری ستون می تواند با اجرای ژاکت افزایش داده شود.

زمانی که قصد داریم فقط شــکل پذیری یک ستون را با استفاده از ژاکت فلزی یا بتنی افزایش دهیم باید یک فاصله در ابتدا و انتهای ســتون قرار گیرد که این افزایش ظرفیت خمشی باعث ایجاد سختی برشی نشود.

نتیجه گیری

  • رفتار میانقاب ها شــبیه دیوارهای یکپارچه هستند و مقاومت آن ها کمی کمتر از دیوارهای یکپارچه هستند.
  • بلوک های بتنی باعث افزایش مقاومت قاب اصلی می شوند.
  • بادبندهای کششی اگر شکل پذیری مناسبی داشته باشند مفید هستند.
  • بادبندهای فشاری و دیوارهای فولادی به دلیل جاری شدن اتصالات و یا ستون های مرزی نمی توانند وارد مرحله غیر خطی شوند.
  • بادبندهای X و V باعث افزایش مقاومت و شکل پذیری می شوند.
  • شــکل ٩ نمودار بار تغییر شــکل سیســتم های مختلف مورد استفاده در مقاوم سازی به تصویر کشیده شده است.

۲ دیدگاه.

فهرست