بازگشت به لیست مقالات » | یکشنبه 27 بهمن 1398 در ساعت 43 : 11 دقیقه | نظرات کاربران ( 0 )

بازسازی ومقاوم سازی ساختمانهای بلندمرتبه

1- مقدمه

     حس رسیدن به برتری و ابراز قدرت، از ابتدا توجه انسان را به ساخت بناهای بلند مرتبه معطوف کرده بود. این بناهای ساخته شده در گذشته، به عنوان مظهری از قدرت و عظمت تمدنها شناخته می شدند. در قرن حاضر با گسترش شهرنشینی و بوجود آمدن مسائلی از قبیل اضافه شدن جمعیت،نیاز به اسکان در شهرها ، تقاضای بیش از حد مردم برای سکونت یا کار در محلی خاص، جلوگیری از گسترش افقی شهرها و ...، ساختمانهای بلند مرتبه را به عنوان یکی از مولفه های جدایی ناپذیر توسعه شهرهای بزرگ، مطرح نموده است. در طی مراحل زمانی با پیشرفتهای حاصل شده در تکنولوژی ساخت و ساز و مواد در دسترس، کارایی و بازدهی سازه های بلند مرتبه رو به تکامل می باشد. پیشرفت هایی که نقطه آغازین آن را می توان به دو دلیل مهم اختراع آسانسور و دستیابی به تکنولوژی ساخت مواد با مقاومت و کارایی بالا وابسته نمود[1]. امروزه تاثیر عواملی از قبیل توسعه صنعت توریسم، تبلیغات تجاری،

     اهداف اقتصادی و زورآزمایی های سیاسی در احداث ساختمان های بلند مرتبه به حدی رسیده است که بعضی شهرها صرفا به واسطه داشتن یک یا چند ساختمان بلند مرتبه مشهور می شوند. ساختمانهای معروفی همچون برج های دوقلوی پتروناس در کوالالامپور مالزی ،برج سیرز در شیکاگو ، برج تایپه 101 در تایوان وبرج الخلیفه دوبی در امارات متحده عربی ، از همین دسته سازه ها می باشند.

2- تاریخچه احداث ساختمانهای بلند مرتبه در جهان و ایران

    در سال 1883 میلادی ساختمان 11 طبقه بیمه به عنوان اولین سازه بلند مرتبه فلزی در شیکاگو آمریکا احداث شد. پس از دو سال فرم قاب های مهار بندی شده بوجود آمد و با ادامه این روند در سال 1931 با اجرای ساختمان102 طبقه (381 متری ) امپایر استیت " دوران طلایی آسمان خراش سازی به اوج خود رسید. با پایان جنگ جنگ جهانی دوم متخصصين بجای اضافه شدن بیشتر ارتفاع سازه ها به تلاش در معرفی سیستم های نو سازه ای، مواد با کیفیت و کارایی بهتر و روشهای ساخت و طراحی پیشرفته پرداختند. تا اینکه در سال 1973 با استفاده از سیستم سازه ای قاب های محیطی ، برج های دوقلوی 110 طبقه تجارت جهانی نیویورک با ارتفاع 412 متر و پس از آن در سال 1974 عملیات اجرایی برج سیرز شیکاگو به ارتفاع 442 متر با استفاده از سیستم سازه ای قاب های محیطی دسته شده به پایان رسید و رکورد ساختمان امپایر استیت شکسته شد[2]. پس از آن به تدریج ، سیستم های سازه ای نو و متفاوت برای ساختمانهای بلند مرتبه معرفی و بکار گرفته شد که نتیجه آن، امروزه به ساخت آسمان خراش هایی همچون برج دو قلوی پتروناس به ارتفاع 452 متر (1998) ، برج تایپه 101 به ارتفاع 508 متر (2004) و برج خلیفه دوبی به ارتفاع 835 متر که در سال 2010 تکمیل شد ، منجر گردید.

    در ایران نیز سال 1328 شمسی (1950 میلادی) را می توان آغاز حرکت به سمت بلند مرتبه مرتبه سازی دانست. ساخت اولین ساختمان بلند مرتبه ایران در شهر تهران در حالی تحقق پیدا نمود که به لحاظ شرایط محیطی شهر تهران، لزوم چنین بناهایی حتی تا دهه ها پس از تاریخ مذکور احساس نمی شد. در این سال اولین ساختمان دو طبقه که در آن آسانسوری نیز تعبیه گردیده بود، احداث شد. ساختمان مذکور دارای اسکلت فلزی و سقف بتن آرمه می باشد که اتصالات اسکلت آن توسط بتن تقویت صورت گرفته بود. پس از گذشت یک دهه در سالهای اولیه دهه چهل ساخت بناهای بلند مرتبه در تهران اوج گرفت . ساخت این بناها با احداث ساختمان 16 طبقه پلاسکو ( 1341 ه ش ) و ساختمان 13 طبقه آلومینیوم ( 1343 ه ش ) با کاربری تجاری شروع شد و سپس این حرکت با احداث ساختمان شرکت ملی نفت ایران ، بانک کار و ... ادامه یافت. از دیگر ساختمانهایی که ساخت آن از سال 1339 هجری شمسی شروع شد ساختمان هتل استقلال ( هیلتون سابق ) بود. پس از آن و در دهه 50 ساخت برج های مسکونی رونق یافت. اولین ساختمان بلند مرتبه مسکونی بلند مرتبه مرتبه در تهران با عنوان مجموعه مسکونی سامان یک در سال 1350 هجری شمسی آماده تحویل گردید.[3] سال های اولیه دهه 50 با توجه به درآمدهای حاصل از اضافه شدن قیمت جهانی نفت و تزریق دلارهای نفتی به پیکره اقتصادی کشور و مانورهای سیاسی دولت مبنی بر ایجاد تمدن بزرگ باعث ایجاد رونق در ساخت ساختمانهای بلند مرتبه با کاربردهای تجاری ، اداری ، مسکونی گردید. که این ساخت و ساز ها به مرور در شهر هایی از قبیل تبریز، شیراز و مشهد آغاز گردید. مجموعه هایی مانند اکباتان و آپادانا و ساختمانهای مسکونی بلند مرتبه مرتبه اسکان ، آ- اس - پ ، پارک پرنس و دوما از دیگر قبیل این ساختمان ها در آن دوره بودند. با وقوع انقلاب اسلامی بلند مرتبه مرتبه سازی تقریبا به مدت 10 سال متوقف شد و در این سال ها ساخت و ساز این نوع ساختمانها به تکمیل مجموعه های مسکونی نیمه تمام محدود ماند. در سال های پایانی دهه 60 موج نو بلند مرتبه مرتبه سازی در پی اضافه شدن قیمت زمین ، در تهران و کم کم سایر شهرهای ایران را در بر گرفت. تا حدی که در دهه اخیر شاهد ساخت برج مخابراتی میلاد با ارتفاع 435 متر و برج مسکونی تهران با ارتفاع 162 متر به عنوان بلند مرتبه ترین ساختمانهای موجود در ایران ، بوده ایم.

حتی در طراحی سوله نیز می توان نکاتی از این مقاله را در نظر گرفت.

3-  بررسی نیاز به مقاوم سازی ساختمان های بلند مرتبه

    با بررسی تاریخچه ساختمانهای بلند مرتبه و مقایسه نحوه احداث سازه های بلند مرتبه در ابتدای قرن نوزدهم با روند بوجود آمده در عصر حاضر، در می یابیم که امروزه تحولات و پیشرفت های بسیار وسیعی در روش های تحلیل وطراحی سیستم های لرزه ای ساختمانهای بلند مرتبه به وجود آمده است. این پیشرفت ها همچنین به صورت محسوسی در زمینه کیفیت مصالح بکار رفته نظير بوجود آمدن فولادهای پرمقاومت و بتن های با عملکرد بالا قابل مشاهده میباشد. در نقطه آغازی احداث ساختمانهای بلند مرتبه، ضعف علم مهندسی جهت انجام آنالیز و تحلیل های دقیق از سازه و عدم دسترسی به رایانه ها جهت انجام محاسبات و وارد شدن خطای انسانی در انجام محاسبات (با فرض توانایی انجام تحلیل دستی یک ساختمان بلند مرتبه)، بطور مشهودی نمایان بود. مسائلی از قبیل خلاء وجود آیین نامه - های طراحی برای ساختمانهای بلند مرتبه و شناخت کم مهندسین نسبت به نیروهای جانبی باد و زلزله و تاثیرات آن بر عملکرد سازه، باعث بروز ضعف جامعه مهندسی آن زمان در طراحی و تحلیل صحیح این ساختمانها گردید. امروزه تفاوت های اساسی میان رفتار لرزه ای سازه های کوتاه و بلند مرتبه برای ما مشخص گردیده است. تفاوتهایی نظير اثر بحرانی تر خمش ثانویه  در ساختمانهای بلند مرتبه، بزرگی زمان تناوب ساختمانهای بلند مرتبه نسبت ساختمان - های کوتاه که نشان دهنده نمود بیشتر مسئله تغییر مکان جانبی طبقه بام در ساختمان های بلند مرتبه می باشد. و دیگر اینکه مود غالب در تغییر شکل سازه های کوتاه، مرد اول سازه می باشد، اما در سازه های بلند مرتبه اثر مودهای بالاتر در رفتار سازه قابل توجه است.

جدا از مسائل ذکر شده، می توان ضعف هایی ناشی از پایین بودن کیفیت مصالح مورد استفاده در سازه این ساختمان ها به دلیل ضعف در سیستم های ذوب آهن، تولید سیمان و سنگدانه، خلاء مواردی چون تکنیک هایپیشرفته جوشکاری و افزودنی های موثر در رفتار بتن و چه بسا عدم دسترسی جامعه مهندسی به روش های نوین اجرایی در گذشته را به عنوان موارد موثر در کم شدن کیفیت ساختمانهای بلند مرتبه آن زمان برشمرد. چه بسا که با فرض چشم پوشی از مشکلات مذکور، از اثر اضافه شدن عمر سازه و بروز مسائلی نظیر خوردگی، خزش، افت مقاومت و ... در گذر زمان چند ده ساله عمر ساختمانهای بلند مرتبه ساخته شده در دهه های گذشته نمی توان گذر کرد. بدین ترتیب ضرورت تخریب ، بازسازی و یا مقاومسازی این ساختمانها امری اجتناب ناپذیر جلوه می کند مقاوم - سازی و بهسازی ساختمانهای بلند مرتبه را می توان از جمله مسائل مهم در امر مقاوم سازی سازه ها به شمار آورد. مخصوصا با رویکرد پیش آمده کنونی در روند رو به رشد احداث این گونه سازه ها، ممکن است در آینده ، همین ساختمان ها احتیاج به مقاوم سازی پیدا کنند در جهان نمونه های بسیاری از مقاوم سازی ساختمانهای بلند مرتبه انجام شده که در بخش های بعد به نمونه هایی از آن پرداخته می شود.

4- چه ساختمان هایی نیاز به مقاوم سازی دارند؟

    در ابتدا ساختمانها را به چهار دسته تقسیم می کنیم. دسته اول ساختمانهای حیاتی هستند که به دلیل نوع کاربری و استفاده ای که دارند امکان انتقال تجهیزات را نداشته و از طرفی باید عملکرد خود را بعد از زلزله نیز حفظ کنند مانند مراکز درمانی، ایستگاه های مخابراتی و تلویزیونی و ... . دسته دوم را ساختمان هایی تشکیل می دهند که پس از زلزله به عنوان مراکز خدماتی و کمک رسانی مورجهانز هستند و لازم است حتما سرپا باشند. برخی از سولهها، مساجد و مدارس از این جمله محسوب می شوند. دسته سوم ساختمان هایی هستند که در صورت وقوع زلزله تلفات جانی زیادی در پی خواهد داشت مانند مراکز عمومی، استادیوم و برج ها. دسته چهارم نیز منازل مسکونی، ساختمان های اداری و تجاری معمولی می باشند. اهمیت و نیاز مقاوم سازی از دیدگاه کلان به ترتیب از دسته اول ساختمان ها آغاز و به دسته چهارم کم شدن می یابد. همچنین مقاوم سازی دسته اول و دوم کاملا به عهده و وظیفه دولت است اما دسته سوم بین دولت و کارفرمایان خصوصی (مردم) مشترک بوده و دسته چهارم کاملا به عهده مردم است. اما از طرفی مقاوم سازی دسته اول و دوم تاثیری مستقیم در کم شدن تلفات زلزله ندارد و مقاوم سازی دسته سوم و چهارم است که در کم شدن مستقیم تلفات زلزله نقش دارند. بدیهی است که کل هزینه و زمان لازم برای مقاوم سازی دسته سوم و چهارم بسیار زیاد می باشد. بنابراین دولت صرفا میتواند با در اختیار گذاشتن تسهیلات و قوانین لازم ، مردم را جهت انجام مقاوم سازی ترغیب نماید.

5-مختصری از سیستم لرزه بر ساختمانهای بلند مرتبه و چگونگی بهسازی آنها

    از جمله تفاوت های ساختمانهای بلند مرتبه با ساختمان های کوتاه که موجب اختلاف روش های مقاوم سازی و بهسازی این سازه ها نسبت به ساختمان های دیگر می شود، تمایز های موجود در سیستم های لرزه ای به کار رفته در آنها می باشد.

همانگونه که در شکل (1) نشان داده شده است، جهت ایجاد مقاومت لرزه ای سازه های بلند مرتبه، از سیستم هایی نظیر

مهار بازوییو خرپای کمربندی ، سیستم قاب لوله و یا سیستم های نو کنترل ارتعاش نظير جرم میراگر متوازن و سایر میراگر های انرژی استفاده می گردد که بهسازی هر کدام از این سیستم ها به تناسب مشکلات هر سیستم متفاوت میباشد. به عنوان مثال برای سازه های با سیستم مهار بازویی و خرپای کمربندی، به دلیل انتقال بار هسته برشی بوسیله مهاهای بازویی به ستونهای پیرامونی نیروی زیادی به این ستونها وارد می گردد. برای مستهلک کردن این نیرو و بهبود عملکرد هسته، مهار بازویی و ستونهای پیرامونی می توان جهت بهسازی از میراگر هایی که در شکل (2) نشان داده شده است استفاده نمود[4].

شکل (2) روش مقاومسازی سیستم سازه ای مهاربازویی

     برای ساختمانهای بلند مرتبه با سیستم قاب لوله تنها نیز ، پس از مشخص گردیدن مشکلات لنگی برشی در برابر نیروی جانبی برای این سازه های بسیاری به فکر مرتفع کردن این مشکل با روشهای مختلف پرداختند . سیستم مهار بازویی و خرپای کمربندی ،به عنوان عنصری در جهت بهبود رفتار رفتار سازه های با سیستم قاب لوله ای پیشنهاد شده است. همچنین با اضافه کردن مهاربندهای عظیم سرتاسری پیرامون سازه، پدیده لنگی برشی که دارای بیشترین شدت در تراز پایه می باشد،کم شدن چشمگیری خواهد داشت. البته همانگونه که یکسری از روشهای مقاوم سازی لرزه ای که در این بخش به آن اشاره گردید، در سازه های کوتاه قابل استفاده نمی باشد برعکس این قضیه نیز در مواردی می تواند صادق باشد. سیستم جدا ساز لرزه ای، راهکار مناسبی برای کم شدن اثرات زلزله روی سازه موجود می باشد. با به کارگیری جداساز های لرزه ای میتوان انتقال انرژی موجود در حرکت ارتعاشی زمین را به ساختمان محدود نمود. در این روش هنگام وقوع زلزله تغییر شکل های ساختمان در تکیه گاههایی که قابلیت تغییر شکل زیادی دارند متمرکز شده و سازه مانند جسم صلب با تغییر شکل های کوچک ارتعاش می کند. نصب سیستم های جداساز لرزه ای منجر به اضافه شدن اساسی در زمان تناوب اصلی سازه و کم شدن نیرو های وارد بر سازه می شود. روش جداسازی برای ساختمان های کوتاه و متوسط نسبتا صلب ، به دلیل پایین بودن زمان تناوب آنها موثر بوده و برای ساختمان های بلند مرتبه و نرم ، به دلیل بالا بودن زمان تناوب آن ها کارایی کمتری دارد[5].

حتی می توان جهت موارد فوق تتمامی نکات را در تهیه نقشه فازدو اعمال کرد.

6-  نمونه هایی از ساختمان های بلند مرتبه مقاوم سازی شده در جهان

   در جهان ، مقاوم سازی ساختمان های بلند مرتبه با توجه به قدمت این ساختمان ها و تکثر آن ها در کشورهایی نظیر ، آمریکا ، کانادا، ژاپن ، چین و ... از دهه های پیش آغاز گردیده و همچنان ادامه دارد. در این قسمت به ذکر نمونه هایی از مقاومسازی و بهسازی ساختمانهای بلند مرتبه می پردازیم:

6-1-مقاوم سازی ساختمان ایتون در مونترال کانادا

ساختمان 12 طبقه ایتون در سال 1925 در شهر مونترال کانادا ساخته شد. سازه موجود فاقد مقاومت جانبی کافی در برابر بارهای جانبی زلزله مطابق با آیین نامه های لرزه ای بوده و در سال 2000 تصمیم به انجام عملیات مقاوم سازی این ساختمان گرفته شد. به دلیل موثر و اقتصادی بودن میراگرهای اصطکاکی الحاقی در مهاربند های فلزی تصمیم بر این گرفته شد که از این روش جهت بهسازی استفاده گردد. در کل سازه این ساختمان 161 میراگر اصطکاکی نصب شده است که بصورت بادبند های قطری و شورون می باشند . این روش مقاومسازی باعث کم شدن تغییر مکان نسبی ساختمان و همچنین کم شدن نیروی برشی پایه ساختمان می گردد. میزان نیرویی که این میراگر ها می توانند در طبقه اول مستهلک کنند 700 کیلو نیوتن، برای 5 طبقه بعدی 600 کیلو نیوتن و طبقات بالایی 300 کیلو نیوتن می باشد[6].

موارد از نقشه فازدو برج های مختلف جهان درارشیو این شرکت وجود دارد.

2-6-مقاوم سازی برج مک کینلی

ساختمان 14 طبقه مک کینلی با سیستم قاب خمشی بتنی و دیوار برشی همبند، در سال 1952 با ارتفاع 37 متر در آلاسکا ساخته شد. این ساختمان از زلزله 9 / 2 ریشتری سال 1964 در آلاسکا، با تحمیل خساراتی جان سالم به در برد. در سازه این ساختمان و در قسمت دیوار های بیرونی و تیر های همبند خارجی تحت اثر این زلزله ترک های قطری و برشی پدیدار شد و در هسته داخلی ساختمان نیز ترکهای کمی مشاهده گردید. در سال 2004، این ساختمان بوسیله شرکت مقاوم سازی کویک رپ به ریاست دکتر محمد رضا احسانی، با تکنیک FRP شروع به مقاومسازی گردید. برای مقاومسازی این برج، برای اعضای ستون های تیرها، دیوارهای سازه ای و سیستم سقف- ها ، در حدود5110 متر مربع الياف FRP استفاده شد و در عرض 11 هفته عملیات به پایان رسید. با این روش، از ازدیاد بار مرده ساختمان در اثر اضافه کردن المان های مقاوم کننده، جلوگیری شد و تغییری در نیروی زلزله وارد به ساختمان ایجاد نشد[7].

3-6مقاوم سازی ساختمان 34 طبقه در تایوان

    این هتل 124 متری با 5 طبقه زیر زمین و 34 طبقه روی زمین در سال 1993 در آئوسیونگ کشور تایوان احداث گردید. این هتل اخیرا در سال 2005 تغییر کاربری داد. به همین دلیل سازه برج مقاومسازی و بازسازی گردید. سیستم سازه ای اولیه برج قاب مختلط (قاب خمشی ویژه و بادبند EBF ) بود. به منظور اضافه شدن عملکرد لرزه ای سازه، در طرح نو لرزه ای از بادبندهای کمانش ناپذیر و بادبندهای با مهاربندی خروج از مرکز (EBF) استفاده شد. با طراحی مجدد این ساختمان با ضوابط آیین نامه نو، نیروی برش پایه چیزی در حدود 26 درصد اضافه شدن پیدا کرد. مهار بندی های طبقه26 به بالا به دلیل آسیب دیدن بوسیله پدیده خوردگی هوا، از ساختمان جدا شدند و با تقویت اتصال خمشی تیر ستون های آن، این طبقات را بهسازی کردند. تقویت اتصالات بدین صورت بود که بوسیله دو ورق فلزی موازی با جان تیر، در محل اتصال تیر و ستون، بال بالا و پایین تیر و همچنین مقطع ستون باکس را به هم متصل می کنند ( شكل 3). در این روش تقویت اتصال که نتیجه آزمایشگاهی آن نیز در مقاله ای توسط ونگ و همکاران به چاپ رسیده[8] ، دیگر احتیاجی به تخریب بتن بالای بال تیر مدفون شده در دال نمی باشد و براحتی قابل اجرا است. از طبقه اول تا طبقه 11 نیز از بادبند های کمانش ناپذیر جهت کنترل تغییر مکان جانبی در برابر زلزله ، در جاهایی که در نقشه معماری بازشو نداشت ، استفاده شد [9].

4-6 . استفاده از بادبند های کمانش ناپذیر در مقاوم سازی هتل مرتفع

     این ساختمان یکی از هتل های بین المللی اصلی ژاپن است که در سال 1964 ساخته شد. این ساختمان 20 طبقه از اولین ساختمانهای بلند مرتبه مرتبه در ژاپن بود که بالای 60 متر ارتفاع داشت. مساله زمان بندی در انجام این پروژه مقاومسازی که کمترین تداخل را در سرویس دهی این مجموعه ایجاد کند امری ضروری می باشد. در پروژه نوسازی، تصمیم گرفته شد که از بادبندهای کمانش ناپذیر استفاده گردد. درباره محل قرارگیری بادبندهای کمانش ناپذیر نیز، بدین ترتیب عمل شد که برای جلوگیری از گسترش محلهای مقاوم سازی، این بادبندها، در همان محلی که قبل از آن بادبندهای سازه وجود داشتند ، جایگزین گردید. همچنین برای اتصال این بادبند ها به سازه موجود از متد نو اتصال بوسیله چسب های اپوکسی رزینی ، استفاده گردید که در شکل (4) نشان داده شده است. در این روش با تزریق رزین اپوکسی به ضخامت 6 میلیمتر در فضای بین صفحه فلزی (ورق اصلی برش ) و دال بتنی موجود، مولفه نیروی افقی کششی بوجود آمده در مهاربند بوسیله نیروی بوجود آمده در صفحه فلزی متصل به ورق گاست انتهای مهاربند منتقل شده که این نیروی موجود در ورق اصلی برش، بوسیله نیروی چسبندگی رزین اپوکسی به دال بتنی و تیر های اصلی منتقل می شود و یک مکانیسم تخریب امن را برای سازه بوجود می آورد . با این متد دیگر احتیاجی به انجام جوش های کارگاهی، تخریب بتن دال و دیگر مراحل مرسوم جهت ایجاد این اتصال که باعث ایجاد لرزش و سروصدا و گرد و خاک می شود نیست [10] .

5-6 - مقاومسازی هتل بلند مرتبه مرتبه با میراگرهای ویسكو الاستیک

این هتل که بیشترین ارتفاع مقطع ساختمان آن 90 متر می باشد دارای 22 طبقه روی زمین و 4 طبقه زیر زمین است که در سال 1990 در ژاپن، ساخته شد. طبقات 6 تا 19 دارای دوبل بادبندهای ضربدری کمانش ناپذیر محصور شده در دیوارهای بتنی پیش ساخته می باشد که در اطراف ورودی هر اتاق بعنوان عنصر مقاوم در برابر زلزله می باشد. ارتقاء عملکرد بادبندهای کمانش ناپذیر محصور در دیوار بتنی پیش ساخته، با اضافه کردن میراگر های ویسكو الاستیک صورت پذیرفت. در پی این اصلاح مفاصل بادبندهای کمانش ناپذیر درون دیوارهای پیش - ساخته بتنی، بایستی بتواند عملکردهای نیروی میرا شده را تامین کند . مطابق شکل (5)، اعضای ویسكو الاستیک اکرلیکی، در ناحیه بین دو اتصال بادبند ها و در مرکز تیر قرار می گیرد. این اعضا برای طبقه 6 تا 10 دارای ضخامت 9 میلیمتر و برای طبقه 11 تا 19 دارای ضخامت 8 میلیمتر می باشد . با این کار از ایجاد نیروی بیش از حد و تغییر شکل افقی درون صفحه جلوگیری شده و نیروی مستهلک شده بیشتر می شود. پس از مقاوم سازی پریود طبیعی سازه از 1 / 84 به 2 / 02 اضافه شدن پیدا کرد که این در نتیجه اضافه شدن میرایی سازه حاصل گردید [11].

7. مقاوم سازی  و بازسازی ساختمان های بلند مرتبه در ایران

مقاومسازی ساختمانهای بلند مرتبه در ایران از چندین سال قبل و با مقاوم سازی برخی هتل ها و بیمارستان های بلند مرتبه در تهران و شهرهای دیگر آغاز گردیده و همچنان ادامه دارد. بیشتر بودجه این پروژه ها توسط دولت، پشتیبانی شده است، اما شایسته است این پشتیبانی برای ساختمانهای بلند مرتبه با کاربری مسکونی در ایران که سازه آن ها دارای ضعف می باشد ، انجام شود تا بتوان با کمک دولت و ساکنین این ساختمان های سطح ایمنی قابل قبولی را در برابر زلزله برای ساکنین این برج ها تامین کنیم.

1.7- مقاوم سازی برج جنوبی هتل استقلال

عملیات طراحی و ساخت برج جنوبی هتل استقلال تهران از سال 1353 آغاز گردید. 8 / 5 طبقه از این ساختمان 16 طبقه که دارای سیستم قاب خمشی بتنی و دیوار برشی می باشد، تا قبل از انقلاب ساخته شده بود. پس از وقوع انقلاب عملیات ساخت آن متوقف گردید. تا اینکه پس از گذشت تقریبا 30 سال و در سال 1383 تصمیم بر این گرفته شد که ساختمان هتل تکمیل گردد. با توجه به اینکه طرح ابتدایی سازه برج در سی و اندی سال پیش و مطابق با آیین نامه های طراحی آن زمان انجام شده بود، سازه ساختمان برج باید مجددا طراحی و مقاوم سازی می شد. به منظور دستیابی به عملکرد قابل قبولی از سازه در برابر نیروی جانبی زلزله، راه حل استفاده از مصالح FRP جهت مقاومسازی برج جنوبی هتل استقلال ، پیشنهاد گردید پس از مشخص گردیدن پیمانکاران عملیات مقاومسازی در المان های ستون، تیر و دیوار ها و دیافراگم آن انجام پذیرفت [12]. ستون ها و تیرها با الياف GFRP و دیوارها با الیاف CFRP مقاوم سازی گردیدند. همچنین یکسری از ستونهای تراز ابتدایی ساختمان با مقطع دایره ای وجود داشتند که با ورقهای فلزی که دور تا دور آنها قرار داده شد مقاوم سازی شدند.

2-7- مقاوم سازی لرزه ای هتل آزادی

ساختمان 28 طبقه هتل آزادی در سال 1970 توسط مهندسین آلمانی طراحی و ساخته گردید. سیستم سازه ای بتن مسلح از ستون و دیوار برشی تشکیل شده است. دیوار برشی سازه از طبقه همکف شروع شده و تا طبقه آخر ادامه می یابد. قطع شدن و ادامه نیافتن دیوار برشی در تراز همکف، موجب بوجود آمدن ناپیوستگی در سیستم مقاوم لرزه ای می گردد .لابی هتل، شامل طبقه همکف و اول میباشد که دارای 15 ستون با مقاطع دایره ای و مستطیل شکل، به ترتیب با قطر 1 / 4 متر و ابعاد

 1.2 * 1.4 متر میباشد. ارتفاع برخی از این ستونها در لابی به 10 / 5 متر هم می رسد. با توجه به وضعیت ذکر شده، مشکل طبقه نرم در طبقه همکف و اول سازه ، بوجود خواهد آمد. در جهت رفع مشکل طبقه نرم و اضافه شدن سختی جانبی سازه، در دهانه های مشخص شده در پلان شكل (6) ، بادبندهای 8 شکل به همراه میراگر سیال نصب گردیده شد [13].

همچنین برای مقاوم سازی ستون ها و دیوار برشی موجود در طبقات همکف ، اول و زیر زمین ، از الیاف FRP استفاده شد. ستونهایی که با FRP مقاوم سازی شدند، مشکل شکل پذیری شان تا حدود 8 برابر بهبود یافت. مزیت استفاده از این روش، بالا بردن ظرفیت باربری قائم ستون می باشد . آزمایشات انجام شده نشان داد که با استفاده از دو لایه GFRP ، ظرفیت باربری قائم فشاری ستون را می توان تا 35 درصد اضافه شدن داد [14]

8- نتیجه گیری

مقاوم سازی ساختمانهای بلند مرتبه در جهان با گذر زمان رو به اضافه شدن می باشد. ایران نیز از این قضیه مستثنی نیست و نیاز به سرمایه گذاری و برنامه ریزی کلان در این رابطه بوضوح احساس می گردد. تفاوت های عمده رفتاری سازه - های بلند مرتبه نسبت به سازه های کوتاه در برابر نیروی جانبی باد و زلزله منجر به وضع ضوابط جداگانه ای برای طراحی سازه های بلند مرتبه گردید. هچنین مسائلی از قبیل ضعف سازه و روش های بهبود عملکرد این ساختمانها با سایر ساختمانها متمایز می باشد. با توجه به عدم تخمین صحیح عملکرد سازه های بلند مرتبه با آیین نامه های بهسازی موجود که بیشتر بر اساس تحلیل های استاتیکی غیرخطی می باشند، تلاش برای نگارش آیین نامه های بهسازی لرزه ای ساختمانهای بلند مرتبه به مثابه حلقه مفقوده مقاوم سازی این سازه ها می باشد که امید است بزودی این خلاء، توسط محققین و پژوهشگران مهندسی سازه مرتفع گردد.

جهت دریافت فایل ورد کام به همراه تصاویر و جداول با هلدینگ ساختمانی بنیادین سازه پویان تماس بگیرید. این مجموع امادگی دارد به روش مدرن طراحی سازه بتنی و طراحی سازه فلزی ساختمان های بلند مرتبه را انجام دهد.و نقشه فازدوان را به تایید سازمان نظام مهندسی استان تهران برساند.

عنوان نظر :
نام شما :
ایمیل :
10 / 10
از 1 کاربر