تقوية المباني القديمة لمقاومة الزلازل

Radyab, Strengthening of Buildings

ترميم و تدعيم المباني لمقاومة الزلازل

يحتوي المطلب على مواضيع التالية :

  • التعرف على التدعيم و التقوية الزلزالي للمباني
  • أساليب اصلاح و التقوية و التدعيم
  • مميزات الأقتصادي الموجودة في اساليب المختلفة التدعيم

تدعيم المباني

أصبح تدعيم و اعادة تأهيل المنشآت القائمة جزءً أساسي من أعمال البناء .  حيث تشير بعض التقديرات حول العالم أن الانفاق في العام 2010 على أعمال التدعيم و الصيانة شكل حوالي 85% من الأنفاق الاجمالي في مجال البناء .

تشتمل أغلب أعمال التأهيل ، تدعيم المنشآت المتصدعة القديمة و المنشآت المتضررة بفعل الهزات الأرضية و الكوارث الطبيعية . لذلك فتطوير الأساليب التدعيم الفعالة اقتصاديا و التي تدوم طويلا يمكن أن تساهم بتخفيض متطلبات الصيانة على نحو كبير , و يزيد من أمان الحياة .

تواجه هندسة البناء اليوم حاجه متزايدة لاجراء عمليات تدعيم وتقوية لمنشآت الموجودة فعلا من أجل ضمان عدم انهيارها , او من أجل زيادة تحملها للحمولات المطبقة عليها , فمثلا تحتاج كثير من الأبنية خلال مراحل استثمارها الى تدعيم و تقوية بسبب تغيير نظام خدمتها أو تضرر مواد بنائها نتيجة مرور الزمن أو الحرائق , أو بسبب تعرضها لهزة أرضية وغيرها من الاسباب.

أهم الطرق لتدعيم و تقوية جميع المبانا

  • تصميم و اضافة جدار القص
  • اضافة أقسام بين الجدران
  • اضافة الدعامة
  • اضافة جدران الاستنادية
  • زيادة سمك الجدار
  • تقليل كتلة المبنا
  • استعمال قاعدة العزل و DAMPER لعزل الزلزالي

أساليب ترميم و تدعيم الجزئي للبناء

تشتمل هذه الطريقة الى تدعيم أجزاء الأساسية للبناء بدلا من التدعيم كل الهيكل

  • تدعيم الكمراة و الأعمدة باستعمال قميص الخرساني
  • تدعيم و تقوية الكمراة و الأعمدة باستعمال قميص الفولاذية ( المعدنية)
  • تدعيم و تقوية الفاوصل الربط للكمراة و الأعمدة باستعمال القميص الخرساني و المعدني
  • تدعيم و تقوية الأعمدة باستعمال نسيج الياف الكربون عن طريق تحزيمها خارجيا
  • تدعيم الكمراة لزيادة مقاومة الانحناء باستعمال الياف الكربون
  • تدعيم الكمراة  لزيادة مقاومة القص باستعمال الياف الكربون

اضافة قميص الخرسانية لتدعيم الأعمدة

تعزيز البناء باستخدام ألواح الصلبة

تعزيز المبنى بإضافة جدران القص

اضافة القميص الخرساني للكمرات الموجودة

تدعيم الأعمدة بلف الألياف حولها FRP

اضافة مخمدات للمبنى

أساليب تعزيز الهياكل البناء التقليدية

المبدأ الأساسي في هياكل البناء هو الحصول على قوة ومقاومة الأحمال الزلزالية على الأسقف والجدران والأساس. بالإضافة إلى أنه يجب أن ينجز الهيكل وظيفة جيدا ، يجب أن تكون الفتحات محدودة ومقيدة بشكل جيد . في الأسفل نقدم أساليب تعزيز هياكل البناء التقليدية :

أساليب اصلاح الشروخ و تشققاته

تستخدم هذه الطريقة لحفظ جدار البناء و زيادة تحمله ، حيث يمكن في الأسفل مشاهدة هذه الطريق التدعيمية :

ب ) تدعيم الهياكل البناء القديمية عن طريق خياطة أجزاء البناء في مواقع الشروخ باستخدام شبكة الحديدية

تأمين الوحدة لهيكل البناء باستخدام شبكة الحديدية

اضافة أعمدة الخلفية لتدعيم

الف) تدعيم الهياكل البناء القديمية عن طريق خياطة أجزاء البناء في موقع الشروخ باستخدام قضبان الحديدية

تأمين الوحدة لهيكل البناء باستعمال شبكة الفولاذی

اضافة جدران داخلية لتحسن الأداء الزلزالي للمباني

الخصائص الاقتصادية لأساليب المختلفة من التدعيم

يشعر العديد من المهندسين بالقلق بشأن اقتصاديات خطط التدعيم ويرغبون في الحصول على فكرة عن التكلفة قبل التنفیذه .
سوف ننقاش في الأسفل القضايا الاقتصادية للأساليب التدعيم :

تدعيم باستعمال خرسانة المقذوفة

يجب الشراء الأجهزة الخاصة بها و هي مكلفة ، تتطلب هذه الطريقة أيضًا إنتاج نوع من الخرسانة الخاصة بها ويجب تثبيت شبكة الحديد التسليح على السطح. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون هناك على الأقل فنيا متخصصا للقيام بهذا الإجراء. لهذا السبب ، يبدو أن هذه الطريقة مكلفة للغاية وغير اقتصادية في المدن الصغيرة التي بها عدد قليل من المشاريع.

حقن الايبوكسي

يجب شراء معدات الحقن بالراتنج للتنفيذ  ، في هذه الطريقة نعمل على تحسين كمية الراتنج المستخدمة ، لأنه لا توجد سوى حاجة لملء الشقوق بالراتنج فقط. وهذا يتطلب  فنيا على الأقل.

 

الخيط

نظرًا لأن المواد اللازمة لتنفيذ هذه الطريقة يسهل العثور عليها و هي سهلة التنفيذ ، فإن التكلفة منخفضة جدًا. ليست هنالك حاجة لمتخصصين لتنفيذ هذه الطريقة ، وحتى المهندسين المعماريين المحليين في الريف قادرون على القيام بذلك ، مما يجعل هذه الطريقة سهلة لتدعيم جدران البناء المتصدعة.

 

الغلاف

طريقة شائعة وغير مكلفة تستخدم على نطاق واسع في التدعيم المنشآت الموجودة. تنطبق هذه الطريقة على المواد التقليدية و يمكن التنفیذ بواسطة العمال العاديين.

 

إضافة جدران القص

هذه الطريقة مكلفة للغاية بسبب حجم الكبير لعمليات التعزيز والحفر وزرع حديد التسليح المطلوبة. إن تأثير هذه الطريقة على تعزيز بعض المباني جيدة جدًا بحيث يمكن أن تعوض التكلفة المرتفعة. لذلك ، يتم استخدام الطريقة التعزيزهذه فقط في المباني الشاهقة و الهامة.

 

اضافة المخمدات

هذه الطريقة أرخص من إضافة جدران القص لأن كمية المواد المستخدمة أقل. طريقة التدعيم هذه أكثر اقتصاديا ،  حيث نحتاج إلى صلابة أقل.

 

اضافة اطار الأنحناء

هذه الطريقة أغلى من طريقة إضافة إطار المدعم وأرخص من إضافة جدار القص. تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في تدعيم الهياكل الخرسانية.

 

اضافة السوار

هذه الطريقة هي للتعزيز هياكل البناء القديمة . هذه الطريقة قابلة للتطبيق على المواد التقليدية وهي غير مكلفة . ليست هنالك حاجة لمتخصصين  لتنفيذ هذه الطريقة ، وحتى المهندسين المعماريين المحليين في القرى قادرون على القيام بذلك.

 

اضافة DAMPER

تكلفة هذه الطريقة مثل اضافة الأطار بالمخمدات

تدعيم باستعمال مواد FRP

تكون تكلفة هذه الطريقة في بعض الحالات أعلى من الطرق الأخرى ، ولكن بسبب عديد من المزايا الموجودة في هذه الطريقة ، يتم تعويض تكلفتها في المشروع