مقاومسازی ویلا و ساخت ویلاهای ضد زلزله: راهنمای عملی و علمی
با توجه به اینکه حدود ۹۰ درصد از کشور ما روی یکی از دو کمربند بزرگ زلزله دنیا قرار دارد، بحث مقاومت سازهها در برابر زلزله روزبهروز پررنگتر میشود. در این میان بهترین راهحل این است که از ابتدا هر سازهای مثل یک ویلا را با رعایت اصول مهندسی زلزله و ضوابط آییننامه ۲۸۰۰ طراحی و اجرا کنیم. حال آنکه برخی سازههای موجود به دلیل قدیمی بودن یا طراحی ضعیف سازه، مقاومت کافی را در برابر زلزله ندارند. برای این سازهها میتوان از تکنیکهای مقاومسازی استفاده کرد.
در این مقاله قصد داریم به بحث درباره مقاومسازی ویلاها و همچنین ساخت ویلاهای مقاوم در برابر زلزله صحبت کنیم. پس اگر قصد ساخت ویلا در آبسرد یا طراحی ویلا دماوند دارید، این مطلب را تا انتها دنبال کنید.
تعریفها و چارچوب مفهومی
مقاومسازی به معنای بهبود رفتار لرزهای سازههای موجود است. البته مقاومسازی با توجه به هدف که ممکن است حفظ ایمنی جان ساکنین، استفاده بیوقفه از سازه یا محدود کردن آسیبهای ناشی از زلزله باشد، به روشهای مختلفی انجام میشود.
حال آنکه ساخت یک سازه ضد زلزله یعنی طراحی و اجرای یک بنای جدید با رعایت اصول آییننامههای لرزهای؛ از طراحی مبتنی بر شکلپذیری گرفته تا کنترل تغییر مکان جانبی، پیوستگی مسیر انتقال بار و جزئیات اجرایی اتصالات.
نکته: مفهوم ضد زلزله یک اصطلاح رایج ولی اشتباه است. در واقع هدفی که مهندسان سازه و زلزله در همه جای دنیا دنبال میکنند، طراحی و ساخت سازههای مقاوم در برابر زلزله است.
در پروژههای ویلاسازی، این رویکرد تنها زمانی موفق خواهد بود که مدیریت ریسک ساخت ویلا نیز در کنار اصول مقاومسازی با دقت اجرا شود؛ چرا که تصمیمهای فنی بدون ارزیابی ریسک اجرایی، مالی و زمانی، پایداری واقعی سازه را تضمین نمیکنند.
چرا ایمنی ویلا حیاتی است؟
بخش بزرگی از کشور ما روی کمربند لرزهای قرار دارد. از این رو اگر بحث زلزله در ساخت ویلا رعایت نشود، ایمنی جانی و مالی ساکنین به خطر خواهد افتاد.
از سوی دیگر ویلایی که رفتار لرزهای قابل قبولی دارد، علاوه بر اطمینان خاطر بیشتری که به ساکنین میدهد، در بازار هم راحتتر خرید و فروش میشود.
مقاومسازی ویلا قدیمی
اولین کاری که باید برای مقاومسازی ویلاهای قدیمی انجام شود، ارزیابی کیفی و کمی سازه است. سن بنا، نوع سیستم باربر (بتنی، فولادی، بنایی)، کیفیت مصالح موجود، آسیبهای قبلی، تغییر کاربریها و وضعیت فونداسیون؛ از جمله مواردی هستند که باید حتماً بررسی شوند.
برای انجام این بررسیها معمولاً از ابزارها و روشهای مختلفی همچون آزمایش چکش اشمیت، کرگیری، تحلیل سازه بر اساس برش پایه و تغییر مکان هدف اشاره کرد. در این مرحله است که مشخص میشود بهترین روش برای مقاومسازی ویلا چیست.
تکنیکهای رایج مقاومسازی
از جمله روشهای مقاومسازی ویلا میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
یکی از روشها اضافه کردن مهاربندها با هدف افزایش سختی جانبی و کنترل دریفت در سازه است.
یکی از روشهایی که موجب افزایش مقاومت برشی و خمشی سازه به خصوص در محل اتصال تیر و ستون میشود، اضافه کردن دیوار برشی است.
یکی از روشهای مقاومسازی ستونها، استفاده از ژاکت بتنی/فولادی است که موجب افزایش مقاومت خمشی و برشی ستون میشود.
یکی دیگر از روشهای مقاومسازی ویلا، استفاده از تقویت کننده FRP است که ظرفیت خمشی و برشی را در محل اتصال تیر و ستون افزایش میدهد.
مزایا و چالشهای مقاومسازی ویلا
- مزایا: هزینه کمتر نسبت به تخریب و نوسازی، حفظ هویت بنا، سرعت بالای اجرای عملیات مقاومسازی.
- چالشها: عدم امکان تغییر نقشه و دهانهها، وابستگی روش مقاومسازی به کیفیت مصالح موجود، نیاز به جابهجایی موقت ساکنان در برخی مراحل.
ساخت ویلاهای ضد زلزله
اولین اصلی که یک مهندس سازه باید به آن پایبند باشد، رعایت ضوابط آییننامهای است. در ایران آییننامه ۲۸۰۰ مرجع اصلی ضوابط لرزهای و نقشه راه تعیین سطح خطر، شتاب مبنای طرح و معیارهایی همچون تغییر مکان است.
انتخاب سیستم و مصالح برای ساخت سازههای مقاوم در برابر زلزله
بتن مسلح برای معمولاً برای سازههایی مناسب است که دهانههای معمولی دارند، در مقابل فولاد برای سازههایی مناسب است که دارای دهانه بزرگ و عریض هستند.
فناوریهای نوین در ساخت سازههای مقاوم در برابر زلزله
- از مزایای سیستم LSF (قاب سبک فولادی) میتوان به وزن کم، سرعت اجرای بالا و کیفیت بالا اشاره کرد.
- مزیت مهم جداسازهای لرزهای (Base Isolation) را میتوان کاهش نیروی لرزهای انتقال یافته به سازه دانست.
مزایا و الزامات ساخت سازههای مقاوم در برابر زلزله
- مزایا: طول عمر بالا، طراحی معماری منعطف و ایمنی حداکثری.
- الزامات: بودجه اولیه بیشتر، طولانی شدن زمان طراحی سازه، نیاز به دقت زیاد در مرحله اجرا و نظارت.
| جدول مقایسه مقاومسازی و ساخت یک ویلای مقاوم در برابر زلزله | ||
| معیار | مقاومسازی ویلا | ساخت ویلا ضد زلزله (جدید) |
| هزینه اولیه | معمولاً کمتر تا متوسط | معمولاً بیشتر |
| زمان اجرا | کوتاهتر | طولانیتر |
| انعطاف معماری | محدود به اسکلت موجود | بالا (آزادی در پلان و دهانه) |
| عملکرد لرزهای هدف | بهبود چشمگیر تا سطح عملکرد مورد نظر | مقاومسازی از ابتدا |
به طور کلی:
- اگر سازه موجود از نظر اسکلت و فونداسیون امکان مقاومسازی داشته باشد و محدودیت بودجه و زمان هم مطرح باشد، مقاومسازی ویلا گزینه منطقیتری است.
- اگر بنا فرسوده باشد، معمولاً بهترین راه ساخت یک سازه جدید مقاوم در برابر زلزله است.
نگهداری و پایش
حتی بهترین و مقاومترین سازهها هم بدون نگهداری درست، عملکرد مطلوب خود را از دست میدهند. پایش ترکها، کنترل نشست، بازبینی اتصالات فلزی به لحاظ خوردگی، نظارت بر آببندی بام و نما و بررسی دورهای اجزای غیر باربر، از جمله کارهایی هستند که باعث میشوند عمر مفید سازه بیشتر شود. به عبارتی میتوان اینطور گفت که ساخت یک ویلای مقاوم در برابر زلزله و یا بازسازی ویلا برای مقاومت در برابر زلزله فقط نیمی از راه است و شما باید نگهداری و بررسی دورهای از سازه را جدی بگیرید.
نتیجهگیری
برای اینکه بتوانیم در یک ویلا با خیال راحت زندگی کنیم و به نوعی تا حدزیادی خیالمان از بابت زمینلرزه راحت باشد، دو راهکار داریم:
- مقاومسازی ساختمان در برابر زلزله
- ساخت یک ویلا جدید مقاوم در برابر زلزله
فراموش نکنید که گزینه نهایی باید از طریق یک ارزیابی بیطرفانه، بررسیهای مهندسی و همسویی با اهداف مالک انتخاب شود. اگر در این خصوص نیاز به اطلاعات بیشتر و دقیقتری دارید، میتوانید از خدمات مشاوره ساخت ویلا استفاده کنید.
سؤالات متداول درباره ویلا ضد زلزله
۱. مقاومسازی ویلا یعنی چه؟
مقاومسازی یعنی مجموعه اقداماتی که با هدف افزایش استحکام و بهبود رفتار لرزهای یک سازه موجود انجام میشوند، بدون آنکه الزاماً نیاز به تخریب کامل بنا باشد.
۲. چرا باید ویلا ضد زلزله باشد؟
برای اینکه ایمنی جانی و مالی ساکنین حفظ شود.
۳. در چه مناطقی مقاومسازی و ساخت ویلا ضد زلزله اهمیت بیشتری دارد؟
این موضوع در همه جای ایران اهمیت زیادی دارد، اما در مناطقی که لرزهخیزی بالایی دارند یا مناطقی که دقیق روی گسلهای فعال قرار دارند، این موضوع اهمیت به مراتب بیشتری دارد.
