دانشگـاه آزاد اسـلامی
گزارش کارآموزی
موضوع
تاثیر اقلیم در ساختمان سازی ، انواع ساختمان و روش های مقاوم سازی ساختمان ها
محقق:
مظفر چشتام
مکان کارآموزی:
===
رشته:
کاردانی عمران
سال تحصیلی:
پاییز 92
مقدمه و تشکر:
معلما مقامت ز عرش برتر باد همیشه توسن اندیشه ات مظفر باد
به نکته های دلاویز و گفته های بلند صحیفه های سخن از تو علم پرور باد
مقدمه:
اجرای ساختمان به آگاهی از یکسری مسائل فنی که به علم رشته های مختلف ساختمان بستگی دارد، نیازمند است.
بدیهی است عدم توجه به مسائل تئوری معماری، محاسباتی و تاسیساتی در اجرا و ساخت اشکالات را در پی خواهد داشت که به زودی به تعمیر ساختمان منتهی خواهد شد، که باید در اسرع وقت ساختمان را به وسیله تعمیر محافظت کنیم و ضمن اجرای اصولی تعمیر، عمر مفید ساختمان را تداوم بخشیم. چرا که در بعضی مواقع، اشتباه در تعمیر ساختمان خسارت مالی و جانی جبران ناپذیری در بر خواهد داشت.
در این گزارش کارآموزی سعی شده اطلاعاتی در مورد انواع اقلیم و تاثیر اقلیم در ساختمان سازی و انواع ساختمان و روش های مقاوم سازی ساختمان بطور ویژه داده شود.
نظر به اینکه محل کارآموزی اینجانب در آموزشگاه فنی شاخص بود و درآن دروس رشته عمران و معماری بخوبی تدریس می شد، توانستم از مهندسین و اساتید آنجا نکته ها و مشاوره های خوبی در مورد روش های اجرای ساختمان بدست آورم و همیشه بر سرکلاس های آنان شرکت می نمودم، در آنجا با نرم افزار اتوکد و انواع دوربین نقشه برداری از قبیل توتال و نیوو نیز آشنایی کامل پیدا کردم ، در آنجا تجربیات کاری مفیدی در زمینه روش های ساختمان سازی و مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله یا دیگر حوادث طبیعی دیگر و همچنین آشنایی با روال کاری و بایگانی اسناد و مدارک کسب نمودم ، که ذیلا بطور اجمالی به تشریح آن می پردازم.
در پایان از زحمات بی دریغ سرپرست محترم جناب آقای — و همچنین از استاد عزیزم جناب آقای — کمال تشکر را دارم.
فهرست مطالب
فهرست عنوان
مقدمه:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….3
ارزیابی بخش های مرتبط با رشته علمی کارآموز……………………………………………………………………………………………………………..5
اقلیم در ساختمان………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………5
اقلیم گرم و خشک 9
اقلیم سرد: 10
انسان، طبیعت: 11
معماری در اقلیم های مختلف 13
نوع مصالح : 14
ساختمان های گلی : 15
ساختمان های خشتی : 15
ساختمان و انواع آن 19
انواع ساختمان از لحاظ مصالح مصرفی 19
ساختمان های بتنی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..19
ساختمان های فلزی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….20
ساختمان های آجری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..20
ساختمان های چوبی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………21
ساختمان های ترکیبی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………21
مقاوم سازی ساختمانهای آجری غیرمسلح موجود 21
بررسی علل آسیب پذیری ساختمانهای آجری و بتنی در برابرزلزله 22
روش های مقاوم سازی ساختمان های بنایی………………………………………………………………………………………………………………….23
منابع 29
ارزیابی بخش های مرتبط با رشته علمی کارآموز
اولین نیازطبیعی انسان غذا می باشد زیرا انسان بدون خوراک قادربه ادامه حیات نیست .دومین نیازانسان مسکن می باشد ومکانی که در ان زندگی میکند وفرزندانش را بزگ میکند ودر ان به زندگی ادامه می دهد.
مسکن تنها به ساختمان مسکونی ختم نمیشود بلکه شامل ساختمانهای اموزشی ودرمانی واداری نیز میباشد.به همین دلیل تمام ارگانها ونهادها نیازمبرم به ساختمان دارند.
در تاسیس یک ساختمان نیازبه همکاری مهندس عمران ومعماروتکنسین ساختمان وحتی مهندس برق وتاسیسات نیز میباشد به همین دلیل رشته عمران و معماری مرتبط با تمام رشته ها می باشد.
برسسی آموخته ها وپیشنهادات:
اصولا کارهایی راکه برای احداث یک ساختمان صورت میگیرد بسیار گسترده میباشد وبه علت محدود بودن زمان کارآموزی نمیتوان تمام کارهای انجام شده رادید و از نزدیک لمس کرد.در این مجموعه سعی شده است تاحدودی انواع اقلیم و تاثیر اقلیم در ساختمان سازی و انواع ساختمان و روش های مقاوم سازی ساختمان پرداخته شود.
اقلیم در ساختمان
فرم ساختمان در رابطه با اقلیم :
تاثیر مستقیم عوامل اقلیمی در شکل گیری موجودات واقعیتی شناخته شده است. در تاریخ طبیعی قانونی وجود دارد که می گوید فقط انواع و گونه هایی می توانند به حیاط خود ادامه دهند که بتوانند با محیط خود هماهنگی ایجاد کنند و با مصالح خود جور درآمده و با تمام نیروهای داخلی و خارجی که روبرو هستند سازگار باشند. بررسی شکل گیاهان در مناطق اقلیمی مختلف، شباهتی را بین شکل گیاهان و ساختمانهای آن مناطق آشکار می سازد.
این تشابه به دلیل آن است که عوامل که در شکل دادن به گیاه تاثیر دارند در شکل دادن به محیط انسانی نیز می توانند به همان اندازه موثر باشند.
فرم ساختمان در اقلیم گرم و خشک :
در رابطه با شرایط زمستان این مناطق، فرم ساختمان در طول محور شرقی – غربی گسترش یابد، اما شرایط تابستانی حکم بر فشردگی ساختمان نموده و داشتن فرمی مکعب شکل را ضروری می نماید. در هر صورت با بریدن قسمتی از این مکعب و پر نمودن حفره ایجاد شده با سایه (سایه دیوار، درخت، پیچیک و …) و هوای خنک شده بوسیله تبخیر آب سطح چمن، برگ درختان، حوض و فواره می توان اقلیم نسبتاً مطلوبی در ساختمان ایجاد نمود، در اطراف این باغچه داخلی، پلان ساختمان می تواند آزاد باشد. بدین ترتیب پلان کلی ساختمان در این مناطق به طرف داخل معطوف می گردد.
به طور کلی مشکلات فراوانی جهت هماهنگ کردن بیشتر ساختمان با اقلیم و جغرافیای منطقه وجود داشته که معماری سنتی ما در اثر تجربه به چند هزار ساله، راه حلهای منطقی برای یک زندگی دلپذیر در این مناطق فراهم نموده است.
بافت روستایی :
شکل پذیری بافت روستایی و تطبیق شرایط زندگی، عوامل طبیعی و همچنین استفاده از این عوامل در شرایط بسیار نامساعد آب و هوایی در این مناطق قابل توجه است. به جرات می توان بیان نمود که یکی از دستاوردهای بسیار مهم معماری سنتی ما در همین تطبیق و فراهم نمودن محیط مناسب زندگی در این مناطق خشک و بی آب و علف است.
کلیات یک بافت روستایی به قرار زیر است :
الف) بافت بسیار متراکم
ب) فضای کاملاً محصور
ج) کوچه باریک و نامنظم و بعضاً پوشیده باطاق
د) ساختمانهای متصل به هم
هـ): نحوه استقرار مجموعه های زیستی بر اساس جهت آفتاب و باد
روستاها و شهرهای سنتی مناطق گرم و خشک را در ایران می توان به بوته های کاکتوس و یا گیاهان صحرایی تشبیه نمود.
بافت شهری و روستایی در این نواحی به هم فشرده و ابنیه متصل به هم هستند. کوچه های باریک و با دیوارهای نسبتاً بلند و در مسیر یک خط شکسته امتداد دارند.
اصولاً هیچ فضایی غیر محصور در این مناطق وجود ندارد، زیرا محافظت از فضای غیر محصور در مقابل شرایط نامساعد اقلیمی ممکن نیست، یکی از دلایل باریکی کوچه ها که گاه فقط برای عبور دو نفر از کنار هم کافی است، برای فراهم نمودن شرایط اقلیمی بهتر در فضای معابر است.
وجود دیوارهای بلند در کنار معابر در ایجاد سایه در مقابل تابش آفتاب و همچنین محافظت معابر در مقابل بادهای کویری تاثیر به سزایی دارند.
باید متذکر شد که پیچ در پیچ بودن کوچه ها از نظر زیست اقلیمی یک مزیت در مناطق گرم و خشک و کویری محسوب می شود. زیرا در مسیرهای مستقیم و عریض، بادهای کویری می توانند به سرعت جریان داشته باشند و باعث اختلال در زندگی روزمره شوند.
متاسفانه در رابطه با مسائل اقلیمی، بسیاری از درسهای معماری وشهرسازی گذشته، جهت طراحی شهرها و ساختمانهای جدید فراموش شده و در فصول گرم، به جز در اطاقهای بسته و زیر کولرهای برقی، در سایر قسمتهای این شهرهای مدرن، شرایط آسایش برای انسان فراهم نمی باشد.
حیاط :
حیاط در فرهنگ دهخدا به معنای محوطه و هرجای دیواریست و سرای و خانه آمده است و در فرهنگ واژه های معماری سنتی ایران به معنای فضای باز و بدون سقف، فضای بازی که بنا دورتادور آن و یا در چند سمت آن ساخته می شود، آورده شده است.
از حیاط در خانه های ایرانی به شکل های مختلفی استفاده شده است که برخی از موارد استفاده عبارتند از :
1- حیاط به عنوان نشانه حریم تملک
2- وحدت دهنده چند عنصرخانه
3- ارتباط دهنده چند فضا
4- ایجاد محیطی سرسبز و با نشاط
5- حریمی برای آسایش خانواده
6- عنصری مناسب جهت سازماندهی فضاهای مختلف 7- به عنوان یک هواکش مصنوعی جهت گذر جریان بادهای مناسب
حیاط با تناسب طلایی و جهت گیری دستوری خود در تمام سال محیط بهداشتی مطبوعی فراهم و از گردش آفتاب و نور خورشید بهترین استفاده را برای اتاقهای گرداگرد خود کسب و تامین می کند.
حیاط و عناصر داخل آن به دو صورت ساخته شده است:
1- حیاط های سطح که معمولاً در محور طولی آن عوض و موازات آن چهار باغچه است.
2- حیاط با گودال باغچه
گودال باغچه و فضاهای در آن عملاً نقش عملکردی بخشی از فضاهای زیرزمینی را دارد.
گودال باغچه همراه با درختان سرسبز به دلیل گود بودن آن فضایی خنک را بوجود آورده که از این طریق دسترسی به آب زیرگذر میسر بوده است. در سمت جنوب حیاط که پر سایه بوده است جهت استفاده در تابستان و در قسمت شمال حیاط از گرمای خورشید در فصل زمستان بهره می برند در سمت غرب معمولاً فضاهای با اهمیت کمتر مانند انبارها و غربال می باشد. این فضاها بیشتر از سقف نور می گیرند و در و پنجره کمتری به سمت حیاط دارند.
طارمه (ایوان) :
فضایی است که از یک طرف باز و گاهی بدون سقف و به عنوان نشیمن موقت فصلی، دالان و ارتباط دهنده چند فضا مورد استفاده قرار می گیرد. اصلی ترین کاربرد آن همان فضای نشیمن موقت فصلی است.
واژه طارمه در مجموع برای فضای خاص نشیمن موقت کاربرد دارد. از واژه های طارمه یانی برای فضاهای ارتباطی مثل راهرو و دالان نیز استفاده می شود. اندازه طارمه نسبت به نیاز و ابعاد خانه متغیر است و اغلب به شکل سقف است و ارتباط معبری با حیاط و بیرون خانه دارد. حداقل عرض طارمه به اندازه عرض یک راه پله دو طرفه یا مدور است.
شنا سیل :
عنصری که در اکثر خانه های قدیمی یافت می شود و دارای چهار عملکرد است که عبارتند از :
1- مکان برای استفاده از نسیم و وزش بادهای مطبوع
2- رابط فضاهای مختلف بودند (به جای نرده های ساده چوبی یا فلزی از بازشوها و جداره های چوبی ثابت مثل کرکره نیز استفاده می شده که گذر نسیم را میسر می کرده بدون آنکه از بیرون فضای داخل دیده شود بنابراین:
– مانع خوبی برای تابش مستقیم آفتاب بوده است.
– نحوه اجرای شناسیل به این صورت بوده است که با ادامه تیر سقف به بیرون و پیش کردگی آن وجود می آید. روش دیگر بهره گیری از تیرهای چوبی کوتاه است که بخشی از آن در داخل دیوار فرو رفته است. البته برای نگهداری این تیرها نیاز به یک تیر سرتاسری در زیر آنها و دستک های چوبی یا فلزی بوده است.
– عامل اصلی سکونت در قسمتهای مرکزی در فلات ایران : ابداع فن قنات و کاربرد شیوه های مختلف در جهت تامین آب و آبرسانی به مراکز سکونتی بوده که بزرگی و کوچکی روستاها هم به همین امر بستگی دارد.
آب: عنصر اصلی بر کالبد روستا
در مناطق کوهستانی که به دلیل کمبود زمین سطح خانه ها به شکل پله ای و نقاط بالاتر در روی زمین ناهموار ساخته می شوند و از محدوده سیل و رودخانه فاصله می گیرند بنابراین زمینهای صخره ای، شیبدار و غیر قابل کشت مناسب ابنیه روستایی اند. بافت روستا در این موارد لکه ای و غیر خطی است.
ایران دارای چهار اقلیم است :
1- گرم و خشک
2- گرم و مرطوب
3- سرد و کوهستانی
4- معتدل و مرطوب
اقلیم گرم و خشک :
دما در روز تا c 70 و در شب حتی زیر 100- گرد و خاک . ماسه روان
راه حلهای در مقابله با تابش آفتاب :
1- انتخاب جهت مناسب جغرافیایی : جهت شمالی جنوبی بهترین گزینه
2- سطح بازشوها : پنجره ای سمت جنوب کوچکتر یا اصلاً گذاشته نشود و در جداره کردن آنها
3- ایجاد ایوان
4- ایجاد سقف دوپوش : ( سقف دوم مانعی برای انتقال گرماست)
5- انتخاب مصالح مناسب : هرچه ماده متراکمتر و جرم آن بیشتر انتقال حرارت بهتر صورت می گیرد. خشت و آجر در این مناطق بهتر از سنگ است.
6- ابعاد سازه : هرچه ضخامت بیشتر باشد انتقال گرما کمتر صورت می پذیرد.
7- ایجاد سایه: توسط درخت، گودال باغچه، دست اندازهای مرتفع، ساباط، نورشکن ها، تغییر اندازه دیوارها در معابر کوچه های کم عرض و باریک با دیواره های بلند
8- تراکم بافت : هرچه فشرده تر باشد سطح کمتری در مجاورت آفتاب است – گچربی معابر شرقی – غربی است.
9- ایجاد زیر زمین : فرار از گرما و رطوبت
10- رنگ مناسب : هرچه بدنه روشنتر باشد جذب حرارکت کمتری دارد رنگ کرم کاه گل.
اقلیم سرد:
1- 1-انتخاب مصالح : سنگ به عنوان گزینه اصلی است.
2- جهت جغرافیایی : جبهه اصلی رو به جنوب است.
3- سطح بازشوها : پنجره ها کوچک، در سطح بسیار کم، دو جداره کردن بهترین راه است.
4- ایجاد روپوش: با مهار تیر پوش دست انداز ساخته می شود تا هم برف روبی آسان داشته باشند و هم تابش خورشید بیشتر باشد.
5- ابعاد سطوح خارجی : بسیار کم تا کمتر در معرض تبادل دما و حرارت با بیرون باشد.
6- تراکم بافت : متراکم و در جوار یکدیگر با دیواره های ضخیم و مصالح مقاوم، تراکم در طبقات. طبقه زیرین مربوط به دامها و طبقه دوم به بعد خانواده.
7- رنگ مناسب : مصالح تیره در نما، زبری سطح در نما
انسان، طبیعت:
1- لهجه ها :
در اقلیم گرم و خشک لهجه ها : به صورت غریزی به سمت حروفی با پرت انرژی کمتر و حروفی که در واقع با مصرف اُ بیشتر کاری کند که مللی است از دایره در گرافیک و از دید دیگر گنبد در معماری مانند اُتننکو که یک لغت بیرجندی است.
اما در کوهستان که از حروفی خشن و پشت سر هم که انرژی بیشتری آزاد می کند مثل کلمه هایی ترکی : اولدروم بولدروم.
2- روانی :
آدم کویری معمولاً صبور و قانع است که همین قانع خلاقیت هم می آورد و باعث می شود که بیشتر از فضاهای اطراف استفاده کند به علت کمبودها
آدم کوهستانی به دلیل صفت کوهستانی که خشن و بیشتر اوقات برف و بوران است فردی تودار و برونگها است، تظاهرات بیرونی چهره کمتر است.
کویر : معماری حیاط مرکزی و کوهستانی سرپوشیده که حیاط هم بعضی اوقات ندارد مثل مسجد کبود
3- روحیه اقتصادی و تجاری :
در کویر قالی بیشتر کار می کند زیرا بستن بر زمین نیست و با یک فضای کوچک و بسته اتاق هم کار می کنند و به نوعی مکمل و متمم کمبودهای کویری به حیاط بیرونی است و با استفاده از گل و بلبل و … و طبیعت رنگارنگ را جبران می کند.
در حالی که در مناطق کوهستانی بیشتر با محیط و فضای اطراف و طبیعت و زمین کار می کنند.
4- البسه :
البته کویر و کوهستان با هم فرق می کنند اما وجه اشتراکی که دارند تمایل به تنوع رنگ نیز در آنها وجود دارد ولی تفاوت بارز در آنها این است که در زندگی قشقایی رنگهای تند و متنوع استفاده می کنند که به نوعی مکمل رنگ ساده و یکنواخت کویری است اما در زندگی کوهستانی بیشتر رنگ های تیره استفاده می شود بدلیل نوعی تضاد با رنگ سفید و یکنواخت برف و کوهستان و همچنین جذب بیشتر گرما
5-
6- تغذیه :
مردم کویری پوست تیره تری نسبت به مردم کوهستان دارند و تبع گرم دارند و مثلاً بیشتر از غذاهای گرم استفاده می کنند مثل مصرف زیاد زعفران ولی مردم کوهستانی تبع سرد دارند و بیشتر از غذاهای سرد استفاده می کنند.
7- فرهنگ عامه :
مردم مناطق کوهستانی مقاوم هستند و بیشتر با طبیعت و مشکلات می جنگند اما مردم مناطق گرمسیر سازگار هستند و بر این باورند که باید صبور باشید و با مشکلات کنار آمد.
شاید برای تکمیل این چند جمله این مطالب را هم ذکر کنیم که بیشتر کسانی که در قیامهای ایران نقش موثری داشتند افرادی بوده اند که از مناطق سرد و کوهستانی برخاستند مثل محمد خیابانی – باقرخان – ستار خان – میرزا کوچک خان و …
"در ادامه بحث فرهنگ عامه و این که مردم کوهستانی سازگار نیستند بلکه مقاوم اند، اشاره به یکی از رسم و آداب منطقه کردستانی می پردازیم که وقتی دو نفر با هم ازدواج می کنند داماد باید نقشه ای طرح کند و عروس را که شاید چندین برادر هم داشته باشد از میان خانواده اش با یک مانور حساب شده بدزد تا نشان دهد مردی ارزشمند و قوی است و می تواند از پس یک سری مشکلات زندگی برآید."
طبیعت هم در معماری نقش بسزایی دارد اگر پوشش گیاهی را به بحث خود اضافه کنیم و این درختان در دو اقلیم با هم تفاوت دارند مثلاً در اقلیم گرم و خشک ما درختانی با برگهای پهن داریم که با کمترین آب بیشترین سایه را ایجاد می کنند و به عنوان نمادی مقدس برای مردم از قبل از اسلام تاکنون به شمار می رود مانند درخت انجیر که بسیار هم قوی و مقاوم است و سازمان بافت برگهای آن طوری است که اگر آبی بر روی آن بچکد آن را به سمت ریشه خود هدایت می کند و حداکثر استفاده را می برند. اما در اقلیم سرد و کوهستانی، درختانی با برگهای سوزنی شکل و بلند را داریم مانند کاج و سرو …. نوع گیاهان گرم و خشک جنبه دارویی بیشتری دارند مانند آویش و گل گاوزبان طبس.
معماری در اقلیم های مختلف
گنبد در اقلیم گرم و خشک
طوری طراحی شده است که بیشر اوقات یک طرف پوشش سقف در سایه است و ایجاد تهویه می کند دمای بام و زیر سقف در پوششهای گنبدی 3 تا 7 درجه تفاوت دارد و همین گرما و سرمای متفاوت در زیر گنبد ایجاد تهویه ای ملایم می کند.
فرم بنا در مناطق گرم و خشک
کلیات فرم بنا در این مناطق به شرح زیر است :
الف- کلیه بناها به صورت درونگرا و محصور
ب) کلیه بناها دارای حیای مرکزی (به جز حمام) و اغلب آنها دارای زیرزمین، ایوان و بادگیر
ج) کف ابنیه و خصوصاً حیاط پایین تر از سطح معابر
د) ارتفاع اتاق ها نسبتاً زیاد
هـ) طاق ها غالباً قوسی و گنبدی
و) دیوارها نسبتاً قطور
همانطور که این فضاهای شهری محصور و در مقابل شرایط نامساعد طبیعی کاملاً محافظت شده اند، ساختمان ها و حیاط آن ها نیز دارای یک حصار بسته و یک محیط زیست اقلیمی کنترل شده می باشند. این مطلب در مورد کلیه ساختمان ها در این مناطق اعم از تجاری، مذهبی ، خدماتی و مسکونی صدق می کند.
نوسان درجه حرارت در مناطق گرم و خشک بسیار زیاد و میزان رطوبت در این مناطق کمتر از حد آسایش انسان است. همچنین تابش آفتاب و حرارت آن در تابستان محیطی گرم و سوزان ایجاد می کند و بادهای پر گرد و غبار کویری که در بسیاری از روزهای سال در جریان است، محل آسایش می باشد. لذا با ایجاد یک حیاط مرکزی در وسط ساختمان و تعبیه حوض آب و احداث باغچه، باعث افزایش رطوبت در فضای زیستی ساختمان شده و دیوارهای خشتی و آجری که به لحاظ تحمل بار سنگین طاق های قوسی و گنبدی با ضخامت نسبتاً زیاد ساخته می شوند، مانند یک خازن حرارتی، نوسان درجه حرارت در طی شبانه روز را کاهش می دهند و بالاخره با قرار دادن کلیه بازشوها رو به فضای نسبتاً مرطوب و معتدل حیاط و مسدود نمودن جدار مخارجی ساختمان ( به جز در ورودی) ارتباط فضای زیست داخل با فضای گرم و طاقت فرسای خارج تا حد امکان قطع شده و یک اقلیم کوچک و مناسب برای آسایش انسان در اقلیم گرم و خشک منطقه احداث شده است.
نوع مصالح :
مصالح مورد استفاده در این مناطق عمدتاً گل و خشت و آجر است. این نوع مصالح در طبیعت منطقه به وفور یافت می شوند و سابقه دیرینه کاربرد در این نواحی دارد. از نظر اقلیمی نیز این مصالح عملکرد خوبی دارند. زیرا در طی روز دیر گرم می شوند و شب هنگام و پرحرارت خود را پس می دهند. که باعث تعدیل نوسان حرارت در طی شبانه روز در ساختمان می شود. از لحاظ عملکرد اقلیمی می توان دو حیاط یکی در خانه های مدرن و دیگری در ابنیه سنتی منطقه را مقایسه نمود.
در حیاط خانه های امروزی مثلاً از موزائیک، آسفالت، نرده ها و درهای آهنی استفاده می شود. این مصالح به سرعت حرارت آفتاب را به خود جذب می کند و در روزهای گرم تابستان هنگام بعد از ظهر، راه رفتن با پای برهنه روی کف این حیاط و یا دست زدن به نرده ها و درهای فلزی ممکن نمی باشد.
در صورتیکه در حیاط ابنیه سنتی که با آجر فرش شده، دمای هوا بر روی سطح آجر بسیار کمتر از آسفالت و یا موزائیک است و در شب هنگام که هوا سرد می شود این آجرها هنوز حرارت را در خود حفظ کرده اند و فضای حیاط زود سرد نمی شود. و این را شاید بتوان یکی از دلایل هماهنگی در طبیعت و مصالح برگرفته از این طبیعت وجود دارد، دانست که با وجود گذشت زمان و پیشرفت علم هنوز جایگاه و اهمیت خود را حفظ کرده است و فضای حیاط زود سرد نمی شود. و این را شاید بتوان یکی از دلایل هماهنگی که در طبیعت و مصالح برگرفته از این طبیعت وجود دارد، دانست که با وجود گذشت زمان و پیشرفت علم هنوز جایگاه و اهمیت خود را حفظ کرده است و فضای حیاط زود سرد نمی شود. به دلیل اینکه چوب در مناطق گرم و خشک کمیاب است و از آن جهت سرپناه نمی توان استفاده نمود و سنگ نیز فقط در مناطق کوهستانی و کنار رودخانه هنا یافت می شود، لذا تنها مصالحی که به منظور امور ساختمانی به صورت گسترده در این مناطق می توان استفاده نمود، خاک است.
ساختمان های گلی :
ساختمان های گلی از قدیمی ترین انواع ابنیه می باشند و یکی از اولین نوع ساختمان هایی که بشر بعد از شروع کشاورزی و یکجا نشینی آغاز کرد این نوع ساختمان ها هستند دلیل این امر هم به این خاطر است که مصالح آن بسیار ابتدایی و قابل دسترس است و مهارت چندانی برای اجرای آن احتیاج نیست.
ساختمان های خشتی :
ساختمان های خشتی نیز جزء قدیمی ترین ابنیه در این مناطق می باشند. مصالح این ساختمان ها خشت های مربع شکل است که با دست قالب گیری شده و در زیر تابش آفتاب خشک شده اند. در کشور ما به خصوص در مناطق گرم و خشک متداول ترین مصالح خشت بوده است. هنوز هم در حد بالایی از ساختمان های کنونی ایران زمین خشتس است.
استفاده از مصالح خشتی و گلی و بهبود عملکرد این مصالح هنوز کماکان یکی از ارکان اصلی معماری ما است.
ساکنین مناطق گرم و خشک با اتخاذ تدابیر زیر به مشکلات آب و هوایی این نواحی فائق گردیده اند.
1- بطور کلی ساختمان های اینگونه مناطق با مصالحی از قبیل خشت و گل، که ظرفیت حرارتی زیادی دارند بنا شده اند. در مناطقی که شرایط آب و هوایی بسیار حاد است، کوشش گردیده که با قراردادن خانه ها در دل تپه ها یا زیرزمین زمان تاخیر را به بی نهایت رسانده و بدین شکل از شرایط گرمایی متعادل عمق زمین بهره گیری نمود.
2- پلان ساختمان ها تا حد امکان متراکم و فشرده بوده و کوشش گردیده تا آنجا که ممکن است سطح خارجی ساختمان به نسبت حجم آن کم باشد. این قضیه میزان تبادل حرارتی از طریق جداره های خارجی ساختمان را چه در تابستان و چه در زمستان به حداقل رسانده و در نتیجه از نفوذ حرارت بداخل ساختمان در تابستان و اتلاف آن در زسمتان بطور قابل ملاحظه ای جلوگیری می نماید.
3- معمولاً ساختمان ها در بافت های متراکم و مجموعه های بسیار فشرده بنا گردیده اند و بدین شکل کوشش شده است تا بیشترین سایه ممکن به سطوح خارجی ایجاد گردد. در نتیجه این تراکم وفشردگی مجموعه توده کل مصالح ساختمانی افزایش یافته و زمان تاخیر به حد مطلوب رسیده است.
4- در بیشتر نواحی اینگونه مناطق، بدلیل کمبود بارندگی و در نتیجه کمبود چوب، سقف ساختمان ها به شکل خرپشته، اطاق یا گنبد و بدون هیچ گونه اسکلت و از خشت خام و گل ساخته شده است. البته در نواحی بیابانی به دلیل اعتدال نسبی هوا، وجود چوب به میازن نسبتاً کافی، اکثر بام ها با استفاده از چوب و شکل مسطح ساخته شده اند.
5- به منظور تقلیل هرچه بیشتر حرارت ایجاد شده در دیوارها در اثر تابش آفتاب بر آن ها، معمولاً سطوح خارجی سفید کاری شده اند .
6- تعداد و مساحت پنجره ساختمان ها در این گونه مناطق به حداقل ممکن کاهش داده شده و به منظور نفوذ اشعه منعکس شده از سطح زمین اطراف، پنجره ها در قسمت های فوقانی دیوارها نصب شده اند.
7- در مناطق گرم و خشک، برعکس مناطق معتدل و مرطوب، کوشش گردیده به خصوص در اوقاتی که هوا گرم است، تا از ایجاد کوران و ورود هوای خارج به داخل ساختمان از قسمت پنجره ها ، یا قسمت های باز شو جلوگیری بعمل آید. اما تدابیر دیگری از قبیل ایجاد بادگیر، برای خنک نمودن هوا داخلی به شکل طبیعی اتخاذ گردیده که بسیار موثر می باشند.
8- استفاده از حیاط های داخلی مشجر و معطوف نمودن فضاهای زندگی به این حیاط ها یکی از عمده ترین مشخصات معماری در مناطق گرم و خشک است. حیاط های داخلی که شامل درخت، حوض، سطوح گیاهکاری شده هستند. یکی از موثرترین عوامل ایجاد رطوبت، که در مناطق خشک اهمیت فراوانی دارد، می باشند. اطاق ها که فقط رو به حیاط ها باز می شوند در برابر باد و طوفان شن که معمولاً در مناطق کویری در جریان است و همچنین در برابر بادهای سرد نسبتاً حفاظت می شوند.
9- جهت استقرار ساختمان ها در این مناطق، جنوبی و یا جنوب شرقی است این جهت از نظر کنترل و به حداقل رساندن نفوذ گرمای ناشی از تابش آفتاب در بعد از ظهر به داخل ساختمان مناسب ترین جهت می باشد.
وضع اقلیم این نوع آب و هوا یک نوع معماری خاص بوجود آورده است. شهرهایی مثل یزد، کرمان، کاشان و … جزء این گروه محسوب می شوند. آب و هوای این مناطق در تابستان بسیار گرم و طاقت فرساست. علاوه بر اینکه در زمستان هم بطور متداول بی نهایت سرد و غیر قابل تحمل است.
فضاهای خانه های کویری باید محصور در یک چهار دیواری باشند. این نوع سازماندهی فضا نه تنها از لحاظ طبیعی ، بلکه از لحاظ روحی و اعتقادی نیز دارای اهمیت است. آن ها که در کویر بوده و طوفان های شن را دیده اند، می دانند که خانه به غیر از روودی نباید روزنی دیگر به بیرون داشته باشد. ایجاد روزن به معنی ورود مقدار زیادی ریگ روان به داخل آن است.
همچنین محیط خشک و فاقد پوشش گیاهی بیرون از خانه ارتباط بصری و یا فیزیکی کمتری را با آن می طلبد و اینجاست که سازندگان دید ساکنان را به داخل خانه معطوف نموده، حوض ها و باغچه ای زیباتر شکل داده اند. موضوع دیگر ارتباط با طبیعت و برخورد با طبیعت در خانه های کویری یا گرم استفاده از بادگیر است این عنصر مهم و زیبا در فصل گرما، باد مناسب را به داخل هدایت می کند و باعث خنکی بیشتر خانه می گردد.
هرچه دیوارها قطورتر باشند زمان بیشتری صرف می شود تا حرارت به قشر داخلی اتاق نفوذ کند بدین ترتیب داخل سردتر از خارج می ماند. همچنین در شب هم که هوای بیرون خیلی سرد است، داخل گرم و مطبوع است. از نظر ارتفاع سقف نیز هرچه ارتفاع بیشتر باشد کوران بیشتر ایجاد شده و محیط از نظر جابه جایی گرما و سرما محدودیت ندارد. برای جلوگیری از ورود آفتاب هم سایبان های استفاده می شود مشربیها و شناشیل وارسی و غیره که از ورود گرمای خورشید به میزان زیاد جلوگیری می کند.
همچنین در این خانه ها فضاهایی به تابستان نشین اختصاص داده می شود که معمولاً در آن اطاق ها، بادگیرهایی متصل شده اند که هوای داخل آن را خنک می کنند و هیچ منفذ به بیرون ندارند که به اینها "تچر" گفته می شود.
از جمله این خانه ها می توان خانه مرتاضیون در نبرد و خانه طباطبائی ها و بروجردی ها در کاشان را نام برد. از جمله خصوصیات دیگر خانه های اقلیم کویری ایجاد یک سری دالان های شیب در ابتدای ورودی است که به این خاطر راهی برای جاری شدن آب قنات است و اختلاف سطح بین حیاط و کوچه حتی به 4 متر می رسد.
اگر طبیعت هر منطقه در منطقه ای دیگر جایگزین می شد، آیا باز این امکان بود که بتوان که بتوان نیازهای انسان های هر منطقه برای مقابله با خشونت و سختی های طبیعت پیرامونش برطرف شود؟
مثلاً اگر به جای خاک رس در مناطق گرم و خشک سنگ های لایه لایه و تیز گوشه و شکسته و تیره طبیعت پوشش می داد، آیا این انسان می توانست سرپناهی مناسب در برابر گرمای سوزان و خشک برای خود بوجود آورد.
به نظر ما نمی توانیم بگوییم که انسان نمی توانست با طبیعت کوهستان ، شرایط مساعدی برای زندگی خود در مناطق گرم و خشک بوجود آورد . زیرا انسان همیشه به دنبال محیطی آرام و ایمنی در برابر خطرات طبیعت بوده است.
آیا خداوند در هر سرزمین و یا شهر و یا روستا دو طبیعت متناسب، با هم در اختیار انسان قرار نداده است؟ مثلاً اگر در طبیعت یک شهر خشکسالی و گرمای شدید و سوزان وجود دارد. آیا خاکی که در زیر همان گرمای سوزان زمین را پوشش داده خود می تواند چاره مقابله با سختی های این طبیعت باشد؟
یا اگر قرار بود این انسان به راحتی آب را از سطح زمین برداشت کند و به خود سختی ندهد و زمین را تا عمق زیاد حفر نکند و برای هر بار مصرف آب این مسافت را به زیر زمین طی نکند مصرف کند، خورشید با حرارت خود آبی برای ادامه حیات این انسان به جای می گذاشت؟
یا اگر انسان کوهستان مجبور بود برای ادامه حیات زمین را حفر کند تا به آب برسد، آیا با طبیعت سخت و خشن پیرامونش می توانست به راحتی چنین کاری انجام دهد.
اگر این موضوعات را به طور کلی بخواهیم با یک سوال بیان کنیم می گوییم:
آیا انسان خود را با طبیعت پیرامون خود وفق می دهد و یا طبیعت برای انسان خلاصه و ساده شده و زندگی را برای مقابله با شرایطی خاص ساده می کند؟
ساختمان و انواع آن
ساختِمان سازه ای است که برای سکونت و به عنوان سرپناه یا برای کار ساخته می شود که محیط را به دو بخش بیرون و درون تقسیم می کند. ساختمان هایی که از نظر بلندا از اندازه مشخصی بلندتر باشند ساختمان های بلندمرتبه گفته می شود. در ایران ساختمان بلندمرتبه طبق مصوبه سال ۱۳۷۷ شورای عالی شهرسازی و معماری به ساختمان های بالاتر از شش طبقه گفته می شود.
ساختمان های بسیار بلند نیز اصطلاحاً آسمان خراش یا برج نامیده می شوند.به ساختمان های بزرگ و باارزش قدیمی بیشتر عِمارَت گفته می شود.
انواع ساختمان
در معنای کلی هر سازه ای را می توان ساختمان نامید، در اینجا منظور از ساختمان بناهای ساخته شده با مصالح بنایی (آهن، سیمان، گچ، آجر و …) می باشد.
اصولا ساختمان را از لحاظ مصالح مصرفی و نوع کاربرد آن می توان به دو دسته تقسیم نمود.
انواع ساختمان از لحاظ مصالح مصرفی
ساختمان های بتنی
ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد.
در این نوع ساختمان، سقفها به وسیله تاوه (دال)های بتنی پوشیده می شود، و یا از سقف های تیرچه بلوک و یا سایر سقف های پیش ساخته استفاده می شود.
برای ساخت دیوارهای جدا کننده (پارتیشن ها) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه ای، آجر ماشینی سوراخ دار، آجر معمولی فشاری و یا تیغه گچی و یا چوب استفاده شود.
همچنین ممکن است از دیوارهای بتن آرمه هم استفاده شود که در این صورت نوع این دیوارها دیوار برشی می باشد.
در این نوع ساختمان برای ساخت شاه تیرها و ستون ها از بتن آرمه (بتن مسلح) استفاده می شود.
ساختمان های فلزی
در این نوع ساختمان ها برای ساختن ستون ها و پل ها از پروفیل های فولادی استفاده می شود.
در ایران معمولاً برای ساختن ستون ها از تیر آهن های I دوبل و یا بال پهن های تکی استفاده می نمایند.
برای اتصالات از نبشی-تسمه و برا س ل سیب ی زیر ستون ها از صفحه فولادی (بیس پلیت) استفاده می شود و معمولاً دو قطعه را به وسیله جوش به هم متصل می نمایند (استفاده از پرچ یا پیچ و مهره نیز متداول است).
در این نوع ساختمان برای مقابله با زلزله از باد بندهای فلزی استفاده می شود.
ساختمان های آجری
برای ساختمان های کوچک که از ۴ طبقه تجاوز نمی نمایند می توان از این نوع ساختمان استفاده نمود.
اسکلت اصلی این نوع ساختمان ها آجری بوده و برای ساختن سقف ها در ایران معمولاً از پروفیل های فولادیI و آجر به صورت طاق ضربی استفاده می گردد؛ و یا از سقف تیرچه و بلوک استفاده می شود.
در این نوع ساختمان برای مقابله با نیروهای جانبی (نظیر زلزله) باید حتماً از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقف ها استفاده شود؛ همچنین در ساختمان های آجری معمولاً دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می گیرند و اغلب پارتیشن ها نیز همین دیوارهای حمال می باشند.
حداقل عرض دیوارهای حمال نباید از ۳۵ سانتی متر کمتر باشد.
[ویرایش] ساختمان های خشتی و گلی
اسکلت اصلی این نوع ساختمان ها از خشت خام و گل می باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی کند و در مقابل نیروهای جانبی همانند زلزله به هیچ وجه مقاومت نمی نمایند.
ساختمان های چوبی
این نوع ساختمان ها در مناطقی که چوب با قیمت ارزان در دسترس است ساخته می شوند (مانند شهرهای جنوبی کشور اتریش، بعضی ایالت های کشور آمریکا و …).
ساختمان های چوبی در ایران به علت کمبود منابع کمتر ساخته می شود.
ساختمان های ترکیبی
ممکن است ساختمانی از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمان های فلزی-بتنی و یا فلزی-آجری و …، واین مقاله کاملا غلط است
انواع ساختمان از لحاظ نوع کاربرد
ساختمان ها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمان های مسکونی، اداری، بیمارستان ها، انبارها، مدارس و مکان های عمومی مانند باشگاه ها و ورزشگاه ها و … تقسیم می شود.
مقاوم سازی ساختمانهای آجری غیرمسلح موجود
استفاده از مصالح بنایی جهت ساخت ساختمانها از دیرباز معمول بوده است؛ اما، دانش بشری در مورد رفتار این نوع ساختمانها تحت اثر حرکتهای لرزه ای هنوز کافی نمی باشد. تا چندی قبل، مصالح بنایی غیرمسلح به عنوان مواد نامناسبی جهت ساخت ساختمانها در مناطق زلزله خیز به شمار می رفتند. این عقیده عمدتاً بر اثر عواقب زلزله در دوره های اخیر است، چراکه بسیاری از خسارتهای مالی و جانی بر اثر سقوط و فرو ریختن این مصالح رخ داده است. در این مقاله ابتدا در مورد مصالح بنایی غیرمسلح مطابق با آیین نامه و رفتار این نوع ساختمانها به دو روش انرژی و آزمایشگاهی بحث و به مدهای کلی شکست آنها اشاره می گردد. سپس جهت تاکید بر نیاز به تحقیق بر روی ساختمانهای آجری غیرمسلح و لزوم تقویت آنها، رفتار این ساختمانها به هنگام وقوع زلزله بررسی و نمونه هایی از خسارتهای مشاهده شده در ایران و دیگر کشورها تحلیل و مکانیزم و علت گسیختگی آنها تعریف می شود. در نهایت با شناخت نقاط ضعف این نوع ساختمانها، روشهایی جهت تقویت آنها در مقابل نیروهای جانبی ارائه می شود. این روشها شامل تسلیح افقی در دیوارهاا، تسلیح عمودی در دیوارها، تقویت ستونهای (پایه ها) مصالح بنایی، اتصال دیافراگم کف یا بام و روشهای دیگر است. همچنین به نتایج آزمایشگاهی و عملی محققین پس از مقاوم سازی نیز اشاره ای می شود. لازم به ذکر است که هر یک از روشهای ترمیم و تقویت با توجه به نوع و ارتفاع ساختمان، تعداد دهانه ها، مصالح مصرفی، زلزله خیزی منطقه، عمر ساختمان، درصد خسارات وارده، مصالح و فن آوری موجود، شرایط اقتصادی و غیره انتخاب می شوند که انتخاب روش به دانش و تجربه کافی مهندس بستگی دارد.
بررسی علل آسیب پذیری ساختمانهای آجری و بتنی در برابرزلزله
در کشور ایران انواع مختلف سازه و ساختمان با طراحی های مختلف و کاربری های متفاوت مورد استفاده قرار می گیرد که در این میان ساختمانهای آجری یکی از پر تعدادترین نوع ساختما ن ها در کشور ما می باشند بررسی زلزله های گذشته موید این مطلب بوده است که بالاترین آمار مرگ و میر تخریب در کشور ما مربوط به ساختمانهای مسکونی که بعضاً از نوع آجری هستند بوده است. در سی سال اخیر ایران زلزله های مخرب بسیاری را تجربه کرده است که منجر به تلفات بسیار بالا و خرابی های وسیعی شده اند. بعضی از آنها عبارتند از زلزله طبس 1357 ، منجیل و رودبار 1369 ، اردکول 1376 ، بم 1382 ، زرند .1383. بسیاری از ساختمانها نظ یر سازه های مسکونی و مدارس متاسفانه فاقد اسکلت مق اوم در برابر زلزله است این نوع ساختمانها به علت کاربری خاص شان و حضور عوامل انسانی ، در آیین نام هها از جمله آیین نامه استاندارد 2800 جزء ساختمانهای با اهمیت زیاد تلقی م ی گردد که تخریب این گونه ساختمانها موجب تلفات بسیار زیاد مالی و جانی خواهد بود. در این مقاله ابتدا نگاهی به عملکرد سازه ای ساختمانها بخصوص ساخ تمانهای آجری در زلزله ها گذشته خواهیم داشته و در ادامه دلایل بنیادی ناپایداری لرزه ای ساختمانهای آجری غیر مسلح در برابر زلزله و نهایتاً روشهای تسلیح و تقویت این قبیل ساختمانها ذکر می گردد.
روش های مقاوم سازی ساختمان های بنایی
روش های مقاوم سازی:
تعمیر سطوح
تعمیر سطوح از روشهای متداول مقاوم سازی میباشد. تکنیکهای متفاوتی برای تعمیر سطوح وجود دارد که مهمترین آنها ملات با تور سیمی و بتن پاشی است. این روشها به طور طبیعی با پوشش خارجی سطوح بر روی ظاهر معماری و تاریخی بنا تاثیر گذار بوده و از جمله نقاط ضعف این نوع مقاوم سازی میباشد.
ملات با تور سیمی
ملات با تور سیمی شامل چندین لایه از شبکه میلگرد با قطر کم و با چشمه بسیار ریز است که در شکل زیر نمایش داده شده است. ملات سیمان با مقاومت بالا با ضخامتی در حدود 10 الی 55 میلیمتر بر روی مش مذکور ریخته می شود.
شبکه مش بندی
بتن پاشی
یکی دیگر از روشهای موجود برای مقاوم سازی ساختمانهای بنایی غیرمسلح پوشش دادن دیوار و یا پایه ها با شاتکریت میباشد. روش کار بدین صورت است که پوشش بتن بر روی شبکه آرماتورهای موجود پاشیده میشود. در این روش اگر طراحی بدرستی صورت پذیرد، فولادهای استفاده شده برای مسلح سازی ظرفیت بالایی از جذب انرژی را به ساختمانهای بنایی غیرمسلح اضافه مینماید. باید توجه نمود که حداقل آرماتورهای شبکه همان میزان آرماتور افت وحرارت جهت کنترل ترک باشد. برای اینکه دیوار و بتن پاشیده شده مانند یک جسم مرکب عمل کنند باید اتصالات برشی میان آن دو تعبیه شود.. برای پر نمودن سوراخهایی که برای ثابت نگه داشتن اتصالات برشی نیز می توان از اپوکسی و یا گرویت سیمانی استفاده نمود. ضخامت پوشش بتن پاشیده نیز با توجه به میزان لرزه خیزی منطقه متفاوت است که حداقل 60 میلیمتر می باشد. جهت ایجاد چسبندگی لازم میان آجر و پوشش شاتکریت باید ابتدا آجر را به حالت اشباع با سطح خشک در آورد تا آب موجود در شاتکریت را جذب نکرده و سبب ایجاد ترک در بتن پاشیده شده نشود. و سپس لایه ای مانند اپوکسی را برروی آجر پاشیده و بعد از آن بتن پاشیده شده را بر روی اپوکسی شوت نماییم. اگر بتن پاشی به طریقه بالا صورت پذیرد می توان مقدار بار نهایی ساختمان های بنایی غیر مسلح را افزایش دهد.
تزریق گروت و یا اپوکسی
تزریق گروت از جمله راههای متداول مقاوم سازی بوده که در این روش برای برگرداندن مقاومت ساختمانهای بنایی غیرمسلح ، ترکها و حفرههای توخالی که به علت تخریب شیمیایی و فیزیکی سطح و یا فعالیتهای مکانیکی به وجود آمده است توسط گروت و یا اپوکسی پر میشود. برتری این روش نسبت به روش تعمیر سطوح عدم تخریب سطح و به تبع آن حفظ زیبایی معماری و بافت تاریخی ساختمانهای بنایی غیرمسلح می باشد.
موفقیت این روش به تکنیک تزریق و یکسان بودن مقاومت، مدول الاستیسیته و مشخصات حرارتی گروت با مصالح بنایی موجود بستگی دارد. برای ترکهای کوچک تر از 2 میلیمتر از رزین اپوکسی و برای ترکهای بزرگتر و حفره ها میتوان از گروتهای سیمانی همراه با ماسه استفاده نمود.
مقاوم سازی دیوارهای ساختمانهای بنایی غیرمسلح در برابر بارهای لرزهای زمانی میتواند بیشترین اثر را داشته باشد که مقاوم سازی بر اساس مراحل زیر صورت پذیرد:
* قرار دادن ورودیهای تزریق در سوراخ و آب بندی نمودن سوراخ در اطراف ورودی
* شستن ترکها و حفره ها با آب. تزریق آب از پایین تا بالای دیوار انجام میشود تا به این طریق ورودیهای فعال مشخص شود.
* تزریق گروت با فشاری 0.1 MPa از پایین به بالا بدین صوت که ابتدا پایین ترین سوراخ را پر نموده تا از سوراخ بالایی گروت به بیرون بریزد. پس از آن این عملیات برای سوراخ بالایی انجام می شود و تا بالاترین سوراخ ادامه می یابد. بعد از پر نمودن ترک های بزرگ ترک های کوچک را نیز با اپوکسی پر می نماییم.
پر کردن باز شوها
یک روش ساده برای مقاوم سازی در صفحه یک دیوار برشی پر کردن بخشی و یا تمام پنجره ها یا درهای غیر ضروری میباشد. این عمل از تمرکز تنش که در گوشه های باز شوها تولید می شود و سبب ایجاد ترک است جلوگیری می نماید و همچنین باعث افزایش سختی جانبی دیوار می شود. نکته مهم در پر کردن بازشوها این است که قسمتهای پر شده با قسمتهای موجود به شکل در هم تنیده اجرا شود و یا نوعی از اتصالات برشی بین آن دو تعبیه شود. این عمل باعث ایجاد عملکرد واحد دیوارهای موجود با بازشوهای پرشده میگردد.
بزرگ کردن باز شوها
متناوباً بزرگ کردن بازشوها بوسیله حذف کردن بخشی از مصالح بنایی نیز یکی از راه حلهای پیشنهادی میباشد. در این روش چون شکست برشی دیوار باعث آسیب بیشتر خواهد شد، در بعضی حالات با افزایش نسبت ارتفاع به طول دیوار میتوان شکست برشی را تبدیل به شکست خمشی نمود.
این تکنیک برای افزایش نسبت طول به عرض پایه ها بکار برده میشود و باعث میشود تا رفتار آن از حالت برشی به حالت خمشی تبدیل شود. این عمل شکل گسیختگی را از حالت شکننده به شکل پذیر تغییر میدهد.
افزایش بارهای قائم
افزودن بارهای قائم به ساختمانهای بنایی غیرمسلح معمولا عملکرد دیوار را تحت بارهای داخل و خارج از صفحه بهبود میبخشد. بارهای قائم در کنار هم نگه داشتن ماتریس بنایی کمک میکند و همچنین بعد از وقوع ترک سبب تولید نیروهای اصطکاکی بیشتری میشود. در این روش، مقاوم سازی میتواند به سادگی و با افزودن وزن سازه انجام شود و یا با اجرای میله و یا کابلهای پس تنیده تنش قائم بر روی اجزا دیوار اعمال کرد. البته این روش باید به دقت انجام گیرد زیرا بمانند نیروهای قائم تنشها روی ساختمانهای بنایی غیرمسلح افزایش مییابد و میتواند به گسیختگی شکننده ناشی از خرد شدگی منجر شود. همچنین طراح باید افت کشش ناشی از خزش و انقباض مصالح بنایی را در محاسبات وارد نماید.
تقویت اتصالات دیوار دیافراگم
یک مشکل عمده در رابطه با ساختمانهای بنایی غیرمسلح ناکافی بودن و یا کاهش یافتن پیوستگی میان دیوار و دیافراگم است. این ارتباط از آنجا که سبب مهار بندی دیوار میشود و در مورد دیافراگمهای صلب دیوارهای موازی را مجبور مینماید تا با یکدیگر عمل کنند، معیار مهمی در رفتار کلی ساختمان میباشد.
نوارهای فولادی
افزودن نوارهای فولادی عمودی و قطری به سطح خارجی یک دیوار و یا سازه بنایی مقاومت لرزهای و شکل پذیری ساختمانهای بنایی غیرمسلح را بالا خواهد برد. اگر این نوارها به درستی به دیوار مهار شوند، فولادها میتوانند به شکل یک خرپا عمل نمایند.
اضافه کردن مهاربند
یک روش بدیهی برای بهبود رفتار ساختمان، متصل نمودن اعضای مهاربند فولادی شامل صفحات و پروفیلهای فولادی است برای زیاد کردن سختی ساختمانهای بنایی غیرمسلح میباشد. در این حالت سیستمهای فولادی به طور مستقیم به دیوار ویا دیافراگم سازه بنایی اضافه میشوند. در نظر گرفتن سختی نسبی سازه غیرمسلح از طرفی و از طرف دیگر مهاربندهای فولادی در محاسبات فاکتور مهمی میباشد که باید به آن توجه نمود. این روش در مواردی که ساختمان دارای انحراف زیادی باشد قابل استفاده است. همچنین فولادهای اضافه شده شکل پذیری ساختمان را افزایش میدهند.
افزودن هسته های مرکزی
همانطوریکه در شکل زیر نشان داده شده است یک هسته تثبیت شده بوسیله گروت میتواند به یک دیوار ساختمانهای بنایی غیرمسلح اضافه شود تا رفتار آن را به یک دیوار مسلح تغییر دهد. گروت باید پیوستگی کافی را میان عناصر تقویتی و مصالح بنایی موجود ایجاد کند تا بتواند نیروی زلزله را منتقل کند. مشخصات مقاومتی و مدول گروت باید با مصالح بنایی موجود سازگار باشد. فولادهای اضافه شده به مقدار زیادی شکل پذیری دیوارهای برشی را اضافه می نماید.
مقاوم سازی به روش هسته مرکزی
روش فیبرهای مسلح کننده پلیمری
فیبرهای مسلح کننده پلیمری به سرعت تبدیل به یکی از مواد متعارف در پروژههای مهندسی عمران بخصوص مقاوم سازی شدهاند. نسبت بالای مقاومت آنها را برای مصارف سازهای ایدهآل ساخته است. این مواد بخصوص برای مقاوم سازی لرزهای کاربرد دارند زیرا به FRP و سختی به وزن مواد اعضای اضافه شدن مقدار ناچیزی جرم مقادیر زیادی به مقاومت و سختی سازه افزوده میشود. در تعدادی از مطالعات اخیر رفتار المانهای سازه ای آزمایش شده است تا رفتار خارج و داخل از صفحه آنها مورد بررسی قرار گیرد. در این FRP ساختمانهای بنایی غیرمسلح مقاوم سازی شده توسط بخش به بررسی برخی از این تکنیکها که برای اعضای بنایی استفاده شده است میپردازیم.
پوشش کامل دیوار یا نوار با الگوی X
ساده ترین روش مقاوم سازی ساختمان های بنایی غیر مسلح به وسیله FRP که توسط محققین بسیاری مورد بررسی قرار گرفته است پوشاندن تمام المان های دیوار توسط یک یا چند لایه از مواد FRP می باشد. مطالعات نشان داده است که این روش می تواند بر روی یک و یا ثر دو سطح دیوار بدون هیج گونه تاثیر خارج از صفحه انجام گیرد. همچنین این امکان وجود دارد تا با استفاده از نوارهای FRP در الگوی X شکل به تاثیرات مشابهی دست یافت. هر دو این سیستم ها ماقومت و سختی داخل صفحه را بالا می برند و همچنین رفتار خارج از صفحه را بهبود می بخشند. ورق های FRP که بوسیله یک پوشش اپوکسی به دیوار متصل می شوند، مواد بنایی را به یکدیگر متصل می نمایند و به پخش تدریجی ترک کمک می نمایند.
در یک سازه ساختمان های بنایی غیر مسلح عادی، اتلاف انرژی از طریق تکان و لغزش در طول ترک های اولیه انجام می گیرد. پوشش FRP از این رفتار جلوگیری می کند و رها شدن اتصالات FRP مهمترین وسیله این اتلاف انرژی می باشد. این رفتار می تواند منجر به گسیختگی شکننده تر از حالت عادی شود.
مسلح کردن بازشوها
یک گزینه دیگر در برابر پوشش کامل دیوارها توسط FRP قرار دادن نوارهای FRP در طول محیط بازشوهای پیجره ها و همچنین متناوبا به شکل عمودی در طول دیوار است که در شکل زیر نشان داده شده است.
نمونه ای از مقاوم سازی دیوارهای بنایی در محل بازشو و نحوه اتصال FRP بهالمان بنای
منابع
1. آجر و نقش، نوشته محمود ماهر النقش
2. مصالح و ساختمان، سام فروتنی
3. فصلنامه، تخصصی بنیاد مسکن و انقلاب اسلامی آجر رسی محمدحسین ملجدی اردکانی
4. نشریه عمران شریف، آجر مقاوم در برابر برش عرضی ناشی از زلزله، محسن نوبهاری
5. سیاوش کباری، شابک۰-۹۰-۶۴۷۱-۹۶۴، انتشارات دانش و فن، چاپ ۱۳۸۶، بخش کلیات ساختمان
http://www.civilica.com
http://www.wikiparsian.com
www.poshe.ir