تفسیر کامل بهسازی لرزه ای و تفاوت آن با مقاوم سازی

در این تعریف :
 -  منظور از « ساختمان » (construction) هر فضائی است که برای زیست ، کار ، خدمات، تولید، ارتباطات ، جابه جا شدن انسانها و حمل ونقل تولیدات صنعتی و کشاورزی حاصل از کار انسانها، ساخته می شود.
- « سازه»  (structure) مجموعه آن  « اجزا »   (components) و « عنــــاصـر» (elements) ساختمان است که بارها و اثر عاملهای دیگر را از قسمتهای مختلف ساختمان گرفته و به زمین منتقل می سازند. 

 عدم توانائی ساختمان برای انجام وظیفه، که دراین تعریف مورد اشاره قرارگرفته، ممکن است ناشی از نارسائی طرح، نامناسب بودن اجرا، بهره برداری بی ضابطه یا فروپایگی ساختمان، سازه ساختمان یا اجراو عناصر آن در اثر از دست رفتن مشخصه های مصالح و تجهیزات به دلائل مختلف از جمله اثر فرساینده زمان،  سانحه، حادثه یا عوامل دیگر ، یا حاصل تغییر و تحول در شرایط زیست و کار وسنگین تر شدن وظائف مورد انتظار از ساختمان باشد.
 اگر بهسازی به منظور جبران فروپایگی و برگرداندن ساختمان، سازه ساختمان یا اجرا وعناصر آن به وضع اولیه باشد، « اعاده کیفیت » یا « اعادة وضع»  (retrofitting) گفته می شود.
اگر بهسازی به منظور پاسخگوئی به تغییر و تحول شرایط بهره برداری و سنگین تر شدن وظائف مورد انتظار از ساختمان باشد، اعم از اینکه در ساختمان ، سازة ساختمان یا اجزا و عناصر آن فروپایگی به جود آمده باشد یا خیر، « ارتقای کیفیت » یا « ارتقای وضع» (upgrading) نام دارد.

بررسی روشهای تحلیل و ضوابط آئین نامه ای برای ساختمانها

امروز با گسترش استفاده از سیستمهای جداکننده لرزه ای در ابنیه و سایر سازه ها، آیین نامه های مختلف اقدام به تدوین دستورالعملهایی برای طرح این نوع سیستمها نموده اند. این ضوابط ضمن در نظرگرفتن رفتار سازه های مجهز به سیستمهای جداکننده، از چارچوبی مشابه دستورالعملهای طرح با مطالعه آیین نامه ها و تطابق آنها گامهایی برای تدوین ضوابط طراحی اینگونه سیستمها و تشویق براجرای آنها برداشته شود. در اواخر دهه هشتاد روش آیین نامه

SEAOC/UBC در تحلیل استاتیکی سیستمهای مجزا شده با فر رفتار صلب سازه فوقانی مورد بررسی قرارگرفت. در اوایل دهه نود ضمن بهره گیری از مطالات قبلی، روش آیین نامه مزبور در تحلیل استاتیکی معادل سیستمهای مجزا شده لغزشی بررسی گردید. پس از عملکرد اینگونه سیستمها با فرض رفتار الاستیک سازه فوقانی با نتایج به دست آمده از تحلیل استاتیکی معادل آیین نامه، مورد مقایسه قرارگرفت.

پروژه حاضر در ابتدا مروری برانواع سیستمهای مجزاکننده و به بررسی اثر پدیده ها و پارامترهای مؤثر بر اینگونه سیستمها و معادلات و روابط دینامیکی سیستمهای مجزاکننده می پردازد. آنگاه به مطالعه روشهای تحلیل استاتیکی معادل برای سازه های مجزا شده در برخی از آیین نامه های کشورهای مختلف پرداخته و توصیه های آیین نامه

SEAOC/UBC در اینگونه سازه ها به روش مزبور را با فرض رفتار غیر خطی سازه فوقانی مورد مطالعه قرار می دهد.

از آنجا که این آیین نامه از ظرفیت شکل پذیری سازه فوقانی به هنگام رفتار غیرخطی استفاده با در نظر گرفتن این پدیده اقدام به مقایسه نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی معادل با نتایج تحلیل می نماید، تاریخچه زمانی سازه مجزا شده با فرض رفتار غیر خطی سازه فوقانی شده است

.

آرماتور بندی و نصب صفحه ستونها

 آرماتوربندی کاری تخصصی میباشد و دقت و نظارت جدی بر آن الزامی است. در برخی شرایط تمام مقاومت پی را آرماتورها تامین می کنند. مهندسین ناظر موظف هستند قبل از اجرای بتن ریزی از آرماتوربندی فونداسیون بازدید به عمل آورده و تا پایان بتن ریزی نظارت مستمر و مستقیم داشته باشند. ذکر چند مطلب در خصوص آشنایی با نکات اجرایی آرماتوربندی الزامی است :

1- به هیچ عنوان از آرماتورهای زنگ زده و یا آغشته به روغن نباید استفاده شود در صورت آلودگی آرماتورها به روغن یا زنگ زدگی آنها، باید قبل از اجرای آرماتوربندی به پاکسازی آنها اقدام و بعد از تایید دستگاه نظارت به بتن ریزی اقدام گردد.

بیاموزیم: آرماتورها دو دسته طولی (آرماتورهای اصلی) و عرضی (خاموت) هستند. خاموتها وظیفه نگهداری آرماتورهای طولی و جلوگیری از کمانش آنها در هنگام فشارهای زیاد و چند کاربرد بسیار مهم دیگر دارند. لذا اهمیت رعایت ضوابط خاموت گذاری کمتر از آرماتورهای اصلی نیست.

 2- فاصله خاموتها از یکدیگر باید حداکثر 20 سانتی متر باشند و دستگاه نظارت موظف است که در صورت عدم رعایت از سوی پیمانکار از اجرای بتن ریزی جلوگیری نماید.

شکل: فاصله خاموتها از هم 20 سانتی متر است و مشاهده می کنید که نحوه اندازه گیری آن به راحتی قابل اندازه گیری است. 

 6- تمام میلگردها باید به صورت سرد و تا حد امکان با دستگاههای مکانیکی خم شوند از خم کردن آرماتورها و بولتهای صفحه های ستون به کمک حرارت ( هوابرش ) جدا خودداری شود.

کل: نحوه صحیح خم کردن آرماتورها به صورت سرد و در دمای معمولی.

 7- توجه داشته باشید که آرماتوربندی را که توسط مهندس ناظر تایید شده است نباید قبل از بتن ریزی تغییر داد (خصوصا از خارج کردن میلگردها جدا خودداری نمایید و در صورت مشاهده سریعا به مهندس ناظر گزارش دهید.)

8- فاصله بین میلگردها تا سطح قالب بندی حداقل باید 5/2 سانتی متر باشد تا پوشش بتنی روی میلگردها دارای ضخامت مناسبی باشد و علاوه بر ایجاد پیوستگی بین بتن و میلگرد، محافظت میلگردها در برابر خوردگی و زنگ زدگی انجام شود.

مهم: رعایت نکردن فاصله بین میلگردها و جداره قالب باعث از بین رفتن سریع پی می شود. مهم: فاصله مناسب بین میلگرد و دیواره قالب باعث استحکام و بالارفتن عمر پی و در نتیجه سازه و بالا رفتن مقاومت در برابر زلزله خواهد شد.

 3- خاموتها باید مطابق بوسیله سیم آرماتوربندی به تمام میلگردهای طولی مهار شوند این امر الزامی است و میبایست توسط پیمانکار رعایت گردد و در صورت عدم توجه دستگاه نظارت موظف است از ادامه کار پیمانکار تا رفع نواقص فوق جلوگیری نماید.

4- تمام میلگردها باید توسط قیچی مخصوص بریده شود و جدا از بریدن میلگردها به کمک دستگاه هوا برش خودداری شود . توجه داشته باشید که حرارت موجب افت کیفیت میلگردها میگردد.

5- از خم کردن آرماتور در دمای پایین تر از 5 درجه سانتیگراد خودداری شود و از باز و بسته کردن خمها به منظور شکل دادن مجدد میلگردها جدا خودداری شود در صورت مشاهده چنین مواردی باید به مهندس ناظر اعلام گردد تا مطابق ضوابط اقدام شود .

علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی

بخش اول

خوردگی بتن

1. علل فرسودگی وتخریب سازه های بتنی

(CAUSES  OF  DETERIORATIONS )

علل مختلفی که باعث فرسودگی  وتخریب  ساز های بتنی  می شود  همراه با علائم  هشدار دهنده  دیگری  که کار  تعمیرات  را الزامی  می دارند  در نخستین  بخش از  تحقیق مورد  بررسی  وتحلیل  قرار می گیرند :

1-1    نفوذ نمکها

(INGRESS  OF  SALTS)

نمکهای ته نشین  شده  که حاصل  تبخیر  ویا جریان  آبهای  دارای  املاح می باشند وهمچنین  نمکهایی که توسط باد در خلل وفرج  وترکها جمع می شوند . هنگام  کریستالیزه شدن  می توانند فشار  مخربی به سازه ها وارد کنند که این عمل  علاوه  بر تسری  وشدید  زنگ زدگی  وخوردگی  آرماتورها به واسطه  وجود مکهات . تر وخشک شدن  متناوب  نیز می تواند  تمرکز  نمکها  را شدت بخشد  زیرا آب دارای  املاح پس از  تبخیر املاح  خود را به جا می گذارد .

توضیحات کلی در مورد انواع اتصالات در ساختمانهای فلزی

جهت وصل کردن یک یا چند قطعه در ساختمانهای فولادی نیاز به یک قطعه رابطی می باشد که دو قطعه بتوانند توسط جوش به هم متصل شوند که این قطعه رابط همان انواع اتصالات است.

انواع اتصالات در ساختمانهای فلزی به شرح زیر است :

1- انواع اتصالات تیر به ستون .

2- انواع اتصالات پای ستون .

3- اتصال دو تیرآهن به هم و تولید ستون یا تیر دوبل .

4- اتصالات بادبندها به ستونها وتیرها .

حال به توضیح تک تک اتصالات فوق می پردازیم . 

ساختار کار پلها

این مقاله به بحث و بررسی پیرامون انواع پل ها و ساختارشان پرداخته است. شما در این مقاله با انواع پل های تیری, پل های قوسی, پلهای زیرقوسی و پل های معلق آشنا خواهید شد. به علاوه این که نیروهایی را که بر پلها تاثیر می گذارند را خواهید شناخت. و نیز عکس هایی را از پلهای معلق, پلهای تیری و پل های قوسی و زیر قوسی را تماشا خواهید کرد. این مقاله با زبانی ساده و قابل فهم به بررسی پلها می پردازد. امید است مورد رضایت شما قرار گیرد.بدون شک تا به حال پلی را دیده اید و یا به احتمال زیاد از روی یکی از آنها عبور کرده اید. حتی اگر شما تخته یا کنده درخت را برای جلوگیری از خیس شدن خود بر روی آب قرار دهید در واقع شما یک پل ساخته اید. حقیقتاً پل ها در همه جا وجود دارند و در واقع یک بخش طبیعی و بدیهی از زندگی روزمره ی ما را تشکیل می دهند. یک پل مسیری را بر روی مانع ایجاد می کند که این موانع می تواند رودخانه, دره, جاده, خطوط راه آهن و ... باشد.در این مقاله ما سه نوع اصلی از پل ها را مورد مطالعه و بررسی قرار خواهیم داد که شما می توانید بفهمید که هرکدام چگونه کار می کنند. نوع پل بکار رفته در یک مکان به نوع مانع موجود در آنجا بستگی دارد. معیار اصلی در تعیین نوع پل وسعت و گستردگی آن مانع می باشد. چه مسافتی میان طرفین مانع وجود دارد؟ این مسئله, فاکتور اصلی در تعیین نوع پلی است که قرار است در آن محل احداث شود. با سپری شدن زمان و  مطالعه ای مقاله علت آن را متوجه خواهید شد. 

*** سه نوع اصلی از پلها موجودند:      

 

     پل تیری               پل قوسی                      پل معلق

مصالح مکمل سیمانی و اثرات آن روی بتن خود تراکم (SCM)

همانطور که می دانیم بتن خود تراکم،روانی بیشتری نسبت به بتن سنتی دارد و نیازی به ویبره کردن و استفاده از نیروی انسانی بیشتری برای بتن ریزی ندارد.از عواملی که بین بتن سنتی با بتن خود تراکم تفاوت ایجاد می کند،نسبت مواد سیمانی بالاتر نسبت به بتن سنتی و همچنین استفاده از مصالح مکمل سیمانی نظیر دوده سیلیس،روباره،خاکستر بادی و… در بتن خود تراکم می باشد و عامل بسیار مهم دیگر در ساخت بتن خود تراکم،استفاده از فوق روان کننده هایی نظیر ژلنیوم(Glenuim) می باشد.

1-بتن خود تراکم (SCC)

 همانطور که می دانیم بتن خود تراکم،روانی بیشتری نسبت به بتن سنتی دارد و نیازی به ویبره کردن و استفاده از نیروی انسانی بیشتری برای بتن ریزی ندارد.از عواملی که بین بتن سنتی با بتن خود تراکم تفاوت ایجاد می کند،نسبت مواد سیمانی بالاتر نسبت به بتن سنتی و همچنین استفاده از مصالح مکمل سیمانی نظیر دوده سیلیس،روباره،خاکستر بادی و… در بتن خود تراکم می باشد و عامل بسیار مهم دیگر در ساخت بتن خود تراکم،استفاده از فوق روان کننده هایی نظیر ژلنیوم(Glenuim) می باشد.

 البته نسبت مواد سیمانی بالاتر مشکلاتی در ساخت بتن خود تراکم ایجاد می کند که می توان حرارت هیداراتاسیون بالا و جمع شدگی(Shrinkage) بالا را نام برد.قابل ذکر است که هر پنج تیپ سیمان پرتلند می توانند در بتن خود تراکم استفاده شوند.قابل توجه است که نوع و تیپ سیمان استفاده شده در بتن خود تراکم،اثرات غیر قابل اجتنابی در عملکرد افزودنی ها در بتن خود تراکم دارد،زیرا آزمایشات نشان داده است که مدول نرمی و همچنین در صد مقادیر C3S , C3Aموجود در سیمان،اثرات بسیار ویژه ای در روانی و خواص رفتاری و مکانیکی بتن خود تراکم دارند.

سیستم های سازه ای

در این مقاله سعی خواهم کرد تا سیستمهای متداول ساخت و طراحی سازه را معرفی نمایم و به بررسی انان پرداخته شود.

البته به دلیل زیاد بودن مطالب فقط نام برخی از سیستمها با مشخصات خلاصه نوشته میشود و در مقالات اینده به بررسی کلی خواهیم پرداخت. 

مشخصات حرکات زمین درحین وقوع زلزله

زلزله یک حرکت طبیعی زمین است که به وسیله عوامل متفاوتی از جمله:  گسترش حرکات تکتونیک، ولکانیسم، زمین‌لغزش، سنگ‌ریزش و انفجارات، بوجود می‌آید. گسترش حرکات تکتونیک همواره در حال ایجاد کوه‌ها و دره‌های اقیانوسی در سطح زمین شده و زلزله را بوجود می‌آورد.

حرکات زمین در حین زلزله و در محل مشخص به وسیله تاریخچه زمانی یا لرزه‌گراف و به صورت شتاب، سرعت و جابجایی مشخص می‌گردد. نمودارهای تاریخچه زمانی شامل اطلاعات کاملی در خصوص حرکات زمین در سه جهت عمود بر هم (دو افقی و یک قائم) و در یک محل مشخص می‌باشد. این نمودارها حرکات شدید زمین را ثبت می‌کنند. در ابتدا به وسیله این شتاب‌نگاشت‌ها، شتاب زمین ثبت گردیده و دو نمودار سرعت و جابجایی به وسیله حل انتگرال عددی از نمودار شتاب، استخراج می‌گردند. رکوردهای شتاب در محل‌هایی که دارای فواصل یکسان از کانون زلزله می‌باشند ممکن است در زمان تحریکات، محتوای فرکانسی و بزرگی متفاوت باشند که این موضوع به دلیل شرایط متفاوت خاک محلی است. شکل1 نشان‌دهنده دو رکورد شتاب مختلف در دو زلزله اخیر می‌باشد.

شیوه های نوین مقاوم سازی پل ها(جداگر و میراگر)

  جداگر ها

جداگر ها به منظور جداسازی سازه از حرکات شدید زمین هنگام زلزله بکار میروند. برخلاف ساختمان که جداسازی آن غالبا از روی فونداسیون انجام میپذیرد ، در پلها این جداسازی مابین روسازه و زیر سازه اعمال میگردد .علت این امر نیروی اینرسی بسیار زیاد قسمت روسازه (که شامل وزن عرشه میشود) و همچنین سهولت اجرای آن میباشد. بطور کلی این جداگرها در پلها به دوصورت الاستومتریک(لاستیکی) و اصطکاکی بکار گرفته می شوند. این جداگر ها به سبب سختی اندک وقتی زیر روسازه تعبیه میگردند موجب افزایش پریود ارتعاش آزاد کل پل گشته و انتظار میرود که این امر باعث کاهش نیروی زلزله وارد به سازه گردد.که معمولا با توجه به طیف پاسخ تغییر مکان این کاهش نیرو با افزایش تییر مکان روسازه پل همراه است

میراگر ها

دراثر اعمال بارهای دینامیکی تغییر مکان حاصله همراه با سرعت و شتاب خواهد بود. جهت مقابله با شتاب وارده نیرویی به عنوان نیروی لختی در اثر جرم آن و جهت مقابله با سرعت نیرویی به نام نیروی میرایی در اثر اصطکاک بین ذرات و لقی اتصالات و غیره به وجود می آید و باعث تلف شدن مقداری انرژی می شود به این  پدیده در اصطلاح میرایی می گویند. با تعبیه میراگر ( دمپر )می توان اثر تخریب دینامیکی  و انتقال جانبی سازه را به حداقل رساند.

افزودن میراگرهای سیال به پایه ها دارای دو اثر می باشد:

- کلیه پایه ها بصورت توزیع شده ای در تحمل بار زلزله سهیم میشوند.

- تغییر مکان نسبی بین عرشه و پایه در میراگر باعث اتلاف انرژی می شود.

عمده جرم سازه ها در تراز عرشه متمرکز شده است و معمولا لازم است که عرشه پلها تحت حملات لرزه ای الاستیک خطی باقی بمانند.جدا کردن عرشه از زیرسازه سبب حفاظت بیشتر عرشه میگردد.

جداکردن عرشه از زیر ساز با استفاده از تکیه گاه های الاستومتری به علت کاهش نیروهای منتقله به زیرسازه در اثر تغییر شکلهای حرارتی عرشه از قدیم مرسوم میباشد.با ایجاد تغییرات اندک در سیستمهای تکیه گاهی و درزهای انبساط میتوان این سیستم را در مورد پل ها بکار گرفت..در این روش ها سیستم ها مکانیکی مختلفی در نشیمن پل و یا در دیافراگم های انتهایی آن جداسازی می گردند که درهنگام وقوع زلزله اقدام به جذب و استهلاک انرژی نماید. استهلاک انرژی در این وسایل عمدتا با استفاده از روش های مختلفی نظیر جاری شدن یک فلز نرم(کار داخلی یا هیستریس) ، اصطکاک مواد بر روی هم ، حرکت یک پیستون درون یک ماده ویسکوز و یا رفتار ویسکو الاستیک در مورادی از جنس شبیه لاستیک می باشد .