خانهمقاوم سازی ساختمان چیست و هزینه آن چقدر می‌شود؟
ساختمان‌ها برای کاربردی طولانی مدت طراحی و ساخته می‌شوند. ایده‌های نوین مهندسی عمران روشهای متعددی برای احداث بناهای بزرگ و مقاوم دارد. اما تمام ساختمان‌ها چه بناهای شهری تا سازه‌های صنعتی و... در طول عمر مفید خود نیاز به تعمیر و بازسازی پیدا می‌کنند. روش های مقاوم سازی ساختمان ایده‌های مهندسی شده هستند که برای بازیابی ساختار فرسوده و یا تخریب شده ساختمان‌های موجود طراحی شده‌اند.
هر ساختمانی دیر یا زود به استفاده از روشهای مقاوم سازی نیازمند است. فرسودگی اعضای سازه در مواجهه با عوامل محیطی، تغییر کاربری، افزایش بارگذاری فراتر از نیازهای اولیه در طراحی سازه، تغییر قوانین در دستورالعمل‌های بهره‌برداری از سازه‌های عمرانی و حتی رفع خطاهای طراحی سازه و... از جمله عواملی هستند که ممکن است در هر ساختمانی چالش‌برانگیز باشند. در تمام این موارد نیاز به برنامه‌ریزی برای رفع مشکل داریم. نیازی که ما را به سمت استفاده از روش های مقاوم سازی می‌کشاند. اما این روش های مقاوم سازی ساختمان چه هستند؟ اصولا در مقاوم سازی به دنبال چه فرآیندهایی هستیم؟ قرار است برای چه نوع سازه‌هایی با چه میزان از خرابی در تکاپوی مقاوم سازی باشیم؟
شرکت مقاوم سازی تکنوپل مجری حرفه‌ای پیاده‌سازی و اجرای روش های مقاوم سازی ساختمان است که برای هر نوع مشکل ساختاری و یا فرسایشی در هر نوع سازه عمرانی ایده‌هایی نوین و مهندسی شده را تدوین کرده است. این گروه طیف کاملی از راه‌حل‌های مقاوم سازی برای ساختمان‌های بتن آرمه تا سازه‌های اسکلت فلزی و حتی ساختمان‌های بنایی که با استفاده از مصالح سنتی ساخته شده‌اند، ارائه می‌نماید. در این مقاله همراه ما هستید تا با هم به تمام جزئیات فنی از مقاوم سازی ساختمان و روشهای پیاده‌سازی آن بپردازیم.
مقاوم سازی ساختمان چیست؟
مقاوم سازی مجموعه راه‌حل‌های مهندسی شده برای تقویت و بازسازی ساختمان‌های موجود است. در روشهای مقاوم سازی ساختمان به دنبال ساخت بنایی جدید نیستیم. بلکه می‌خواهیم تا مشکلات پیش آمده در ساختمان‌های موجود اعم از بناهای قدیمی و یا ساختمانی های تازه ساخت را مرتفع کنیم.
دستاوردهای مهندسی عمران برای ساختن سازه‌های مقاوم و ماندگار شگفت‌آور است. هرگز نمی‌توانیم تفکر حال حاضر در ساختن بناهای عمرانی را با روشهای سنتی مقایسه کنیم. چرا که حالا ما می‌توانیم ساختمان‌هایی از بتن آرمه و یا اسکلت فلزی که بسیار مقاوم و ماندگار هستند را بیافرینیم. اما هر سازه هر اندازه مقاوم باشد، در طول سالیان متمادی دچار فرسایش شده و یا با مشکلات متعددی دست و پنجه نرم می‌کند.
نزدیک به یک قرن از دست‌اندازی انسان‌ها برای ساختن سازه‌های بلند مرتبه می‌گذرد. تعداد ساختمان‌های بزرگ ساخته شده از بتن آرمه و یا اسکلت فلزی که عمری طولانی دارند، زیاد است. طول عمر مفید عموم این ساختمان‌ها در حال تمام شدن است. اما آیا منطقی است که سازه‌ی با عظمت اما قدیمی را تخریب کنیم؟ آیا می‌توانیم از کناره خرابی‌ها، فرسودگی‌ها و یا مشکلات سازه عبور کنیم؟ آیا سازه‌ی کنونی در شرایط ایده‌آل طراحی شده است؟ از طرفی آیا می‌توانیم از دستاوردهای نوین مهندسی عمران در ساختمان‌های قدیمی استفاده کنیم؟
واقعیت آن است که طول عمر سازه‌ها محدود است و بسیاری از ساختمان‌ها در حال عبور از سن فرسایش خود هستند. روشهای مقاوم سازی ساختمان برای افزایش طول عمر مفید سازه ها طراحی شده اند. در عین حال با استفاده از تکنیک‌های مقاوم سازی می‌توانیم از مشکلات و چالش‌های پیش آمده برای ساختمان‌ها عبور کنیم. مشکلاتی مانند:
•وجود اعضای فرسوده و یا آسیب دیده در ساختمان
•اعمال بار فراتر از ظرفیت طراحی شده برای ساختمان
•تغییر شرایط کاربری ساختمان که کاملا مغایر با اهداف اولیه سازه باشد
•فرسایش و تخریب در بخش‌های قدیمی با نگرش تاریخی و اصیل سازه
•وجود مشکلات در طراحی و یا اجرای ساختمان
•ضعیف بودن اعضای سازه و نبود مقاومت مناسب در ستون‌ها، دال‌ها و یا دیوارهای ساختمانی
•قدیمی بودن ساختمان
تمامی این موارد از چالش‌های جدی ساختمان‌های موجود هستند. گاهی یک ساختمان قدیمی نیاز به مقاوم سازی دارد و گاهی برای رفع اشتباهات طراحی تا تغییر کاربری یک ساختمان جدید باید دست به کار شویم. گاهی فقط یکی از این چالش‌ها مطرح است و گاهی ساختمان ما با مجموعه‌ای از مشکلات فرسایشی درگیر شده است. برای تمامی این چالش‌ها راه‌حل‌هایی وجود دارد. شرکت‌هایی مانند شرکت مقاوم سازی تکنوپل برای ارائه انواع راه‌حل‌های مقاوم سازی ساختمان قدیمی تا بناهای آسیب دیده فعالیت می‌کنند. این شرکت‌ها برای هر کدام از این چالش‌ها در ساختمان‌های موجود ایده‌ها و روش های مقاوم سازی مخصوص با شرایط کنونی سازه دارند.
اهمیت مقاوم سازی ساختمان‌ها چیست؟
ساختمان شما سرمایه شما است. شما از ساختمان‌ها استفاده می‌کنید. تمامی سازه‌های عمرانی اعم از ساختمان‌های مسکونی، اداری، تجاری و حتی سازه‌های صنعتی و دیگر ساختمان‌ها مانند سدها، پل‌ها و... در حال سرویس دهی هستند. هر گونه مشکل در چنین ساختمان‌هایی چالش‌های وسیع و دامنه‌داری ایجاد می‌کند. اما قاعدتا نمی‌توانید از کنار فاکتور زمان و فرسایش ساختمان‌ها عبور کنید.
آیا تخریب ساختمان قدیمی و احداث یک بنای جدید راه‌حل مناسبی است؟ هزینه این اقدام چه اندازه است؟ چگونه می‌توانیم سکنه ساختمانی و یا فعالیت صنعتی و تجاری سازی را متوقف کنیم؟ اگر قرار باشد تا با گذشت زمان سازه‌ها را تخریب کنیم، نظم بسیاری از کارها در جریان عادی زندگی ما به هم می‌ریزد. اما آیا باید خرابی‌ها، فرسایش ها و یا فشارهای وارد شده بر سازه را فراموش کنیم؟
اهمیت مقاوم سازی ساختمان‌ها در بازیابی سازه‌هایی است که حضور آنها برای تداوم زندگی و اقتصاد ما کلیدی است. ساختمان‌ها دیر یا زود دچار فرسایش می‌شوند. خوردگی بتن، ترک‌های سطحی و عمیق، تخریب بتن و... از نشانه‌های فرسایش هستند. اگر نسبت به این نشانه‌ها بی‌تفاوت باشیم، خیلی زود کل ماهیت سازه به خطر می‌افتد. اهمیت روشهای مقاوم سازی در شناسایی زود هنگام فرسایش ها و رفع عوامل فرسایش است. به شکلی که با کمترین هزینه و کمترین چالش بتوانیم ظرفیت از دست رفته ساختمان‌ها را بازیابی کنیم. روش های مقاوم سازی به شکلی طراحی شده‌اند که می‌توانند بدون نیاز به تعطیل کردن فعالیت‌های سازه و یا در مدت زمانی کوتاه شرایط ایده‌آل ساختمان را بازیابی کنند. با اعمال این روش‌ها در مدت زمانی کوتاه با صرف هزینه‌ای کم می‌توانیم از مشکلاتی که ماهیت ساختمان را تهدید می‌کنند، عبور کنیم.
چه ساختمان‌هایی نیازمند مقاوم سازی هستند؟
با گذشت زمان نمی‌توانیم هیچ سازه‌ای را بی‌نیاز از مقاوم سازی مستثنی کنیم. همه سازها هر اندازه مقاوم باشند، در عبور از یک فرسایش دایمی اما کم‌اثر می‌باشند. اگر مسئولین سازه هوشمندانه تمام الزامات ایمنی و محافظتی از سازه را رعایت کنند، قاعدتا جریان فرسایش ساختمان به تعویق می‌افتد. اما سازه‌هایی که به حال خود رها شده باشند و یا بدون هیچ تمهیداتی در جریان عوامل فرسایشی مانند باد و باران و آلودگی‌های محیطی قرار بگیرند، خیلی سریع‌تر از دیگر ساختمان‌ها فرسوده می‌شوند. در چنین شرایطی مقاوم سازی اجتناب ناپذیر است.
اگر چه عمده موارد در این‌باره مربوط به مقاوم سازی ساختمان قدیمی است؛ اما هستند ساختمان‌های نوسازی که به دلایلی نیاز جدی برای اجرای روش های مقاوم سازی دارند. ساختمان‌های نیازمند به مقاوم سازی را می‌توانیم در موارد زیر دسته‌بندی کنیم.
•ساختمان‌های تاریخی که نیاز به مرمت با حفظ عناصر اصیل و کلیدی سازه دارند. برای چنین ساختمان‌هایی باید با حفظ نمادهای تاریخی دست به مقاوم سازی برداریم.
•ساختمان‌های قدیمی که دچار فرسایش‌های سنگین هستند. مقاومت این ساختمان‌ها با گذشت زمان تحلیل رفته است و دیگر نمی‌توانند انتظارات اولیه سازه را تأمین نمایند. فرسودگی اعضای باربر سازه، فرسودگی امکانات ساختمانی، فرسودگی تأسیسات و حتی فرسودگی نمای ساختمان و... از جمله دلایل جدی برای آغاز به کار در اجرای روش های مقاوم سازی است.
•ساختمان‌هایی که دارای بخش‌های تخریب شده هستند. هر گونه ترک سطحی و یا عمیق و یا هر گونه تخریب بتن در بخش‌های مختلف سازه نیاز به بازسازی دارند. وجود ترک دلیل حرکت دینامیک سازه است که در درازمدت توسعه پیدا می‌کند و قطعا ماهیت سازه را با مشکلات جدی و حتی تخریب کلی مواجه خواهد کرد.
•ساختمان‌هایی که نوع کاربری آنها تغییر کرده است. کاربری سنگ بنای طراحی ساختمان‌ها است. قاعدتا مهندس طراح با توجه به دورنمای کاربری است که سازه را با تمام جزئیات طراحی می‌کند. اما تغییر کاربری گاها با محاسبات طراحی سازه همخوانی ندارد. در چنین شرایطی نیاز به مقاوم سازی داریم.
•ساختمان هایی که با بار فراتر از ظرفیت طراحی سازه مواجه هستند. بارهای سنگین‌تر از ظرفیت سازه، به ساختمان آسیب وارد می کند. در چنین شرایطی باید نسبت به بار مضاعف وارد شده بر سازه حساس باشیم.
•ساختمان‌هایی که دارای مشکلات طراحی و یا ساخت غیراصولی هستند. رفع عیب در طراحی سازه و یا رفع مشکلات ساختاری سازه از دیگر جنبه‌های مقاوم سازی است.
•ساختمان‌هایی که با معیارهای جدید در تغییرات آیین‌نامه ملی ساختمان همخوانی ندارند؛ اما می‌توان با تغییرات جزئی انتظارات استاندارد کنونی مقررات ملی ساختمان را تأمین نمود.
•ساختمان‌ها با پلان‌های قدیمی که حالا نیاز به طراحی جدید با جانمایی بهتری از فضاهای ساختمانی دارند. اما این تغییرات مستلزم مقاوم سازی برخی از اعضای سازه می باشد.
راهکارهای مقاوم سازی ساختمان کدام است؟
در بحثی مفصل از چرایی تا اهمیت استفاده‌ی روشهای مقاوم سازی موضوعاتی را مطرح کرده‌ایم. حالا می‌دانیم که ساختمان‌های قدیمی و یا ساختمان‌ها با فرسودگی و تخریب‌های جزئی و عمیق نیاز به بازسازی تا مقاوم سازی دارند. اما راهکارهای مقاوم سازی ساختمان کدام‌اند؟ آیا می‌توانیم برای هر نوع سازه با هر شرایط بازسازی از یک روش مشترک استفاده کنیم؟
قاعدتا این طور نیست. در حال حاضر دنیای مهندسی عمران قدم‌های بلندی برای ابداع و توسعه روش های مقاوم سازی برداشته است. ایده‌های این فعالیت‌ها بسیار متنوع هستند که هر کدام به جای خود برای بازسازی تا مقاوم سازی ساختمان‌ها در شرایط ویژه و راه‌حل‌های تخصصی کارآیی دارند. مجموعه روش های مقاوم سازی به قرار زیر می‌باشند.
•مقاوم سازی با استفاده از تکنیک ژاکت بتنی: در اجرای تکنیک ژاکت بتنی اعضای ضعیف سازه و یا آسیب دیده شناسایی شده و با اضافه کردن آرماتور و اجرای قالب بندی جدید در اطراف عضو مورد نظر یک لایه بتن اضافه می‌شود. در موارد خاص که نیاز به لایه کم عمقی از ژاکت بتن داریم، می‌توانیم از روش شاتکریت بر روی مش‌های فلزی بسته شده در اطراف عضو آسیب دیده به عنوان ژاکت بتنی استفاده کنیم.
•مقاوم سازی با استفاده از تکنیک ژاکت فلزی: در این روش از اتصال ورق‌های فولادی در اطراف عضو ضعیف و یا آسیب دیده‌ی سازه برای مقاوم سازی آن استفاده می‌کنند. این ایده روشی با سرعت اجرای مناسب است که قابلیت مانور بالایی برای مقاوم سازی هر نوع سازه اسکلت بتنی و فولادین دارد. برای اجرای ژاکت فلزی، ورق‌های فولادین به ضخامت حداکثر 3 سانتی‌متری را با استفاده از چسب رزین اپوکسی به بخش‌های بتنی اعضای آسیب دیده و یا ضعیف سازه می‌چسبانند. با استفاده از این تکنیک می‌توانیم مقدار مقاومت کششی و و ظرفیت باربری خمشی سازه را ارتقا بخشیم.
•مقاوم سازی با استفاده از کامپوزیت های FRP: مقاوم سازی با FRP از مدرن‌ترین روشهای بازسازی ساختمان های فرسوده و یا آسیب دیده است. کامپوزیت های FRP ورق‌های سبک وزن، منعطف و بسیار مقاوم و ماندگاری هستند که تماما از پارچه الیاف کربن و یا شیشه‌ای آغشته به رزین‌های پلیمری مانند چسب اپوکسی تهیه می‌شوند. مقاومت کششی کامپوزیت های FRP بسیار زیاد است. این ساختارهای سبک می‌توانند مقدار کشش مقاومت تا 3 الی 4 برابر فولاد داشته باشند. در روش مقاوم سازی با FRP، پارچه‌های الیاف فیبر کربن و یا الیاف فیبر شیشه‌ای را به اپوکسی آغشته کرده و آن را بر روی سطوح آسیب دیده و یا ضعیف سازه می‌گسترانند. با خشک شدن رزین اپوکسی، کامپوزیت، فرم عضو آسیب دیده را گرفته و به شکل بخشی جدانشدنی از سازه بر روی آن باقی می‌ماند. حالا این پوشش کامپوزیتی مقدار مقاومت کششی و خمشی عضو بتنی و یا فلزی سازه را بسیار مقاوم‌تر کرده است.
کاربرد FRP در مقاوم سازی و تقویت ساختمان‌های مسکونی
مقاوم سازی با FRP ایده‌ی نوظهوری است که در حال توسعه قابل توجهی است. اگر چه این روش به نسبت از ایده‌های ژاکت بتنی و حتی ژاکت فلزی روش نوبنیادی است؛ اما تحقیقات علمی و توسعه فنی آن به طور فزاینده در حال افزایش است. حالا تعداد مهندسین بسیاری در سراسر جهان به ایده‌ی استفاده از روش مقاوم سازی با FRP برای تقویت انواع سازه‌های ساختمانی، صنعتی، استراکچرهای فلزی و بتنی، پل‌ها و سدها و حتی سازه‌های آبی فکر می‌کنند. مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی اما مسکونی از مهم‌ترین قابلیت‌های کاربردی روش FRP است. از مقاوم سازی با FRP برای ساختمان‌های مسکونی استفاده می‌کنند. زیرا:
•باعث افزایش مقاومت خمشی تیرها می‌شود.
•مقدار مقاومت برشی تیرهای ساختمانی را تقویت می‌کند.
•برای قابلیت شکل پذیری تیر در فضای ساختمانی مفید است.
•طول عمر زیادی دارد و باعث افزایش طول عمر مفید ساختمان می‌شود.
•در مقابل انواع عوامل فرسایشی و خوردگی مقاوم است.
•برای کنترل و یا حذف ترک‌های سازه خصوصا ترک‌های ایجاد شده در ستون‌های ساختمان کارایی دارد.
•به سادگی اجرا می‌شود.
•هزینه اجرایی کمی دارد.
عمده کاربرد مقاوم سازی با FRP در ساختمان‌های مسکونی برای تقویت و مقاوم سازی ستون‌ها، تیرها و دال های سازه است. مقاوم سازی ستون با کامپوزیت‌های FRP بیشتر از دیگر قابلیت‌های کاربردی مورد توجه قرار می‌گیرد. ستون‌ها اعضای باربر سازه هستند که مقاومت و ساختار منسجم آنها اهمیت زیادی دارد. ستون‌های ساختمان، آسیب‌پذیرترین بخش سازه در مواجهه با بارهای لرزه‌ای هستند. معمولا در ساختمان‌های مسکونی با چالش‌ها مانند تغییر کاربری و یا اعمال بار مضاعف فراتر از ظرفیت طراحی شده ساختمان مواجه نیستیم. بلکه عمده مشکلات چنین ساختمان‌هایی ایجاد ترک به دلیل فرسایش و یا ظهور بارهای لرزه‌ای مانند زمین لرزه می‌باشد.
از کامپوزیت های FRP می‌توانیم برای پوشاندن اعضای بتنی در ساختمان‌های مسکونی مانند احاطه کردن ستون‌ها استفاده کنیم. در چنین حالتی ظرفیت جذب انرژی و شکل پذیری ستون در مواجهه با بارهای لرزه‌ای افزایش پیدا می‌کند و ساختمان بهتر و مؤثرتر می‌تواند بارهای خطرناک لرزه‌ای را تحمل نماید.
هزینه بازسازی ساختمان چه مقدار است؟
بدون تردید هرگز نمی‌توانید با یک ساختمان در حال تخریب شدن به فعالیت‌های خود ادامه دهید. برای چنین شرایطی باید به دنبال راه‌حل‌هایی باشید. گاهی عمر سازه آن‌قدر طولانی است و یا دامنه تخریب آن‌چنان زیاد است که هر گونه اجرای روش های مقاوم سازی بی‌ثمر است. در چنین شرایطی تخریب کلی و ساخت بنای جدید منطقی به نظر می‌رسد. اما لحظه‌ای درنگ کنید!! چطور می‌توانیم به این سادگی در مورد یکی از پیچیده‌ترین تصمیمات صحبت کنیم؟
تخریب و بازسازی هر ساختمان ماجرایی بسیار طولانی، پرهزینه و چالش برانگیز است. در بسیاری از موارد مانند ساختمان‌های مسکونی، اداری، سدها، پل‌ها، استراکچر نصب تجهیزات سنگین نیروگاهی و... نمی‌توانیم چنین پروسه‌ای را اجرا کنیم. سرمایه‌گذاری در مقاوم سازی ساختمان سرمایه‌گذاری در داشته‌های شما است. شما با روش های مقاوم سازی مقابل فرسایش ساختمان ایستاده‌اید و از تخریب بیشتر سازه جلوگیری می‌کنید. قطعا سازه شما اهمیت زیادی برای شما دارد. لذا افزایش طول عمر مفید سازه تداوم سرمایه‌های شما در بهره‌برداری از ساختمان می‌باشد.
هزینه‌های بازسازی ساختمان بستگی به عمق خرابی‌ها و فرسایش ساختمان متغیر است. در عین حال اعمال روش های مقاوم سازی بار مالی متفاوتی دارند. اما هر آنچه هست، هزینه هر نوع مقاوم سازی ساختمان های موجود، به طور قطع کمتری از هزینه بازسازی ساختمان‌های جدید می‌باشد. قاعدتا هنر شرکت‌های مقاوم سازی برای کاهش هزینه‌های اجرایی پروژه است. شرکت مقاوم سازی تکنوپل در این مسیر طیف کاملی از خدمات مشاوره‌ای و راه‌حل‌های فنی و مهندسی شده در مقاوم سازی با کمترین هزینه و راه‌حل تخصصی برای سازه‌های شما را ارائه می‌نماید.
عمر مفید ساختمان در ایران چقدر است؟
با وجود دانش فنی در کلاس جهانی و پرورش مهندسین توانمند و تراز اول مهندسی عمران در سطح دانشگاهی، طول عمر مفید ساختمان‌هایی که ساخته می‌شوند رقم جذابی نیست. طبق اطلاعات آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک، طول عمر مفید ساختمان‌های ساخته شده در ایران چیزی در حدود 30 سال می‌باشد. این مقدار خیلی کمتر از حد استانداردهای روز جهانی است.
نبود استانداردهای فنی با درجات کیفی مناسب، ضعف در پیاده‌سازی استاندارد موجود در سازمان ملی ساختمان، گران شدن هزینه ساخت، ورود سودجویان به بازار ساخت مسکن و نظارت‌های ضعیف از جمله عواملی است که باعث شده تا ساختمان‌های در حال ساخت و حتی ساخته شده، استانداردهای کلاس جهانی را تأمین ننمایند. این در حالی است که تب بلندمرتبه سازی در سطح فعالیت‌های عمرانی و شهرسازی داغ است. اگر چه ساخت و ساز این‌چنینی جای نگرانی دارد؛ اما به هر حال ساختمان تأسیس شده حالا دارای ارزش ملکی است و باید برای مدتی قابل توجه سالم و سرپا باقی بماند. طول عمر مفید ساختمان در ایران کوتاه است و این موضوع صاحبان بنا را هر چه بیشتر با چالش‌های مقاوم سازی مواجه می‌کند.
اما با اعمال روش های مقاوم سازی می‌توانیم طول عمر مفید بسیاری از ساختمان‌های ساخته شده را به مقدار قابل توجهی افزایش دهیم. جریانی که نیاز به نگاه تخصصی، دورنمای علمی مناسب و تخصص فنی کافی دارد.
شرکت مقاوم‌سازی تکنوپل به عنوان یکی از بزرگترین تامین‌کنندگان مصالح مورد نیاز جهت ترمیم و مقاوم‌سازی انواع ساختمان های بتنی در کشور فعالیت دارد. در این راستا مقاوم سازی تکنوپل انواع محصولات مقاوم سازی و ترمیم بتن شامل الیاف FRP، رزین و انواع ملات ترمیم کننده بتن را جهت پروژه های ترمیم و مقاوم سازی سازه ها تامین می کند.
جهت اطلاع از هزینه ترمیم و مقاوم سازی سازه های بتنی، کارفرمایان و پیمانکاران محترم می‌توانند از طریق وب‌سایت مقاوم‌سازی تکنوپل به آدرس www.technopol.ir با کارشناسان فنی شرکت در تماس باشند.
