مقاوم سازی ساختمانها از تئوری تا عمل | اسکلت فلزی


همه چیز در مورد مقاوم سازی سوله

 

در این مطلب راجع به کلیات مقاومت اسکلت ها و مقاوم سازی سوله صحبت خواهیم کرد. زلزله بم موجبات تأثر و تأسف عمومي را نسبت به فجايعي كه براي مردم منطقه پيش آمده، فراهم آورد. ليكن زلزله مازندران با لرزش شديدي كه در تهران احساس شد علاوه ‌بر همدردي با مردم آن ديار، باعث نگراني و تشويش بيش از حد براي ساكنين پايتخت گرديد و همدلي با ديگران را با نگراني براي خود در هم آميخت. ابتدا لازم میدانیم سوله را به طور کامل معرفی کنیم و انواع آن را بررسی کنیم سپس در مورد مقاوم سازی سوله مطالبی را عنوان کنیم.

 

سوله چیست؟

 

 سوله سازه ای مستحکم و فلزی است که سقف آن را شیب دار میسازند و طراحی و ساخت این سازه بر اساس محاسبات دقیق فنی انجام میپذیرد.

سوله ها که به عنوان پر کاربردترین سازه های فولادی پیش ساخته شناخته میشوند در بسیاری از صنایع، سالن های پرورش دام و طیور، انبارها و ورزشگاه ها، سالن های بدنسازی، فروشگاه، کارخانجات،محل نگهداری از هواپیماها، تعمیرگاه و … مورد استفاده قرار میگیرند. همه ی مکان هایی که از آن ها نام بردیم به قاب هایی با دهانه های عریض نیاز دارند.

 

شما با چند نوع سوله آشنایی دارید؟

 

سوله تک دهنه به صورت 8، سوله دو دهانه به صورت 88، سوله دو یا چند دهنه با ستون مشترک به صورت 88 یا 888 یا 8888، سوله قوسی و سوله چند ضلعی انواعی مختلفی از سوله هستند که اجرا و نصب میشوند.

 

طراحی سوله

 

طراحی سوله ها بر اساس ارتفاع، طول دهانه و میزان تحمل باد و برف متنوع است.  در طراحی سوله از تیر ورق در پروفیل های سوله استفاده میشود زیرا تیر ها و ستون ها دارای ابعاد بزرگ هستند و نمی توان از پروفیل های معمولی که در بازار موجود هستند استفاده کرد. به دلیل اینکه سوله ها قالبا کاربری صنعتی دارند با سایر سازه ها متفاوت هستند.

یکی از کارهایی که باید برای انجام آن تخصص و دانش کافی داشته باشید طراحی سوله است، برای طراحی و مقاوم سازی سوله باید فاکتورهای مهمی را در نظر بگیرید؛ عدم توجه به این فاکتور ها باعث صرف هزینه های اضافه میشود و همچنین ممکن است انتظاراتی که از پایداری و استحکام سازه میرود به خوبی برآورده نشود، یعنی سازه تضعیف شود و اعتبار سازه زیر سوال برود. در ادامه چندین مورد که هنگام طراحی سوله باید به آن توجه کنید را عنوان میکنیم.

  • درصد شیب سقف سوله
  • محاسبه ضریب طول موثر
  • طول و دهانه سوله
  • شمارش تعداد قاب های طولی سوله
  • میزان ارتفاع جانبی سوله و ارتفاع دیوار
  • اطلاع از نوع زمین مورد نظر و میزان تنش مجاز خاک
  • طراحی اتصالات و بیس پلیت و تیر حمال جرثقیل
  • ضریب منطقه ای، اهمیت و رفتار برای سوله
  • انتخاب پوشش سقف سوله از بین پوشش های ساندویچ پانل، توری مرغی و یا ورق گالوانیزه
  • انتخاب طرحی که کمترین میزان هدر رفتن ورق را داشته باشد
  • طراحی پرلین ها با استفاده از نرم افزار
  • نحوه کنترل جابجایی
  • طراحی میل مهار

با در نظر گرفتن این نکات اصولی کار مقاوم سازی سوله نیز به راحتی انجام میپذیرد.

 

اجزای سوله

 

اگر چه بحث ما در مورد مقاوم سازی سوله است اما آشنایی با اجزای سوله نیز خالی از لطف نخواهد بود، شناخت این اجزا در امر مقاوم سازی سوله کمک کننده خواهد بود.

سوله از جمله سازه های است که تمام قسمت های آن توسط مهندسین با تجربه محاسبه می شود، این محاسبه باید به صورت جز به جز انجام شود تا طراحی این سازه شفاف و قابل اجرا باشد. بخش های از سوله را به شما معرفی میکنیم:

  • پوشش سقف
  • دیواره های سوله
  • نبشی سینه بند
  • براکت ها ( این اجزا در انتقال بار جرثقیل به ستون کمک میکنند)
  • باد بندها ( این اجزا به صورت پروفیل یا میلگرد پیش تنیده استفاده میشوند)
  • میل مهارها
  • مهارهای عرضی (بادبند هایی که بالا توضیح دادیم جزئی از این قسمت هستند)
  • مهارهای طولی که به شکل قوطی یا لوله هستند.
  • قاب خمشی با تکیه گاه ساده یا گیر دار شامل ستون رفترها یا خرپاها
  • لاپه یا زد (معمولا 6 یا 7 متر طول دارند)

 

مقاوم سازی سوله

 

حال که به خوبی با سوله و اجزای آن آشنا شدیم بهتر است به موضوع اصلی با عنوان مقاوم سازی سوله بپردازیم.

از مهم ترین موارد که نه تنها در ساخت سوله بلکه در مورد هر سازه ای باید به آن توجه ویژه داشت “مقاوم سازی” است، سوله ها باید به صورت استاندارد طراحی و ساخته شوند و از کیفیت و استحکام قابل قبولی برخوردار باشند در غیر اینصورت بحث مقاوم سازی سوله به میان می آید.

از جمله مشکلاتی که ممکن است مقاومت سوله را تضعیف کند ایراد از جوشکاری ورقه ها، کیفیت نا مطلوب و عدم مقاومت بتن در پی و سقف آن هاست، اگر چه ممکن است محاسبت به درستی انجام شده باشند اما ضعف در این قسمت ها ممکن است مشکلات جدی برای سوله ایجاد کند و بهتر است مقاوم سازی سوله ها را جدی گرفت پس سعی کنید طراحی و اجرای این سازه ها را به شرکت های معتبر و افراد با تجربه بسپارید.

 

مقاوم سازی سوله-آرمان سوله

 

کلیات مقاوم سازی

 

به هرحال مسأله مقاوم‌سازی در هر دو زمينه ياد شده (چه ساختمان‌هاي قديم و بافت فرسوده و چه ساختمان‌هاي نوساز) مطرح مي‌باشد. در مورد نوسازي ساختمان‌ها نياز به ضوابط منسجم‌تري براي كنترل دقيق طراحي، ساخت براساس نقشه‌هاي اجرائي، جوشكاري صحيح و بتن‌ريزي قابل اعتماد وجود دارد مخصوصاً حتي پس از محاسبات و طراحي مناسب، ضعف جوشكاري در ساختمان‌هاي فلزي و كم بودن مقاومت بتن در سقف و پي ساختمان‌هاي فلزي و در كل ساختمان‌هاي بتني، معضل بزرگي مي‌باشد و هيچ نوع كنترلي بر آنها وجود ندارد. قابل ذكر است كه اكثر بتن‌هاي مصرفي در ساختمان‌هاي ساخته شده حتي در چند سال اخير از مقاومت محاسباتي ضعيف‌تر هستند و در هنگام وقوع زلزله، فجايع جبران ناپذيري را بوجود خواهند آورد. در حالي‌كه نزد مردم، اسكلت بتني ساختمان مقاوم‌تري را تداعي مي‌نمايد.

 

مقاوم سازی سوله-آرمان سوله

 

«شن و ماسه شسته نشده، دانه‌بندي غلط، كم بودن عيار سيمان، شل و پر آب بودن بتن براي بتن‌ريزي راحت‌تر با پمپ و …»، همگي باعث كاهش مقاومت بتن مي‌شوند.

شركت‌هاي توليد بتن، در صورت كاستي مقاومت بتن از ميزان تعهد شده، تحت شرايطي فقط حاضر به پرداخت بهاي بتن مي‌باشند و خسارات وارد بر ساختمان را نمي‌پذيرند. پيشنهاد مي‌شود چنين امري مستوجب برخورد كيفري از طريق قوه قضائيه باشد.

هرچند بين كساني كه در تهيه ملزومات و آهن آلات و بتن عمداً كوتاهي مي‌نمايند و آنان كه در اين مورد دريغ نمي‌ورزند ولي به علت عدم اطلاع فني لازم، ساختمان آنها در اجرا ضعيف است تفاوت بسياري وجود دارد ولي شايد در هنگام وقوع زلزله، سرنوشت هر دوي آنها يكي، يعني نتيجه تخريب ساختمان و بروز فاجعه انساني و مالي باشد بنابراين لحاظ نمودن ضوابط قوي‌تر اجرائي و نظارتي و كنترل مضاعف بسيار ضروري به نظر مي‌رسد. در جائي كه شهرداري گزارش مهندس ناظر مبني بر عدم خلاف در متراژ ساختمان را با بازديد مضاعف عوامل شهرداري كنترل مي‌نمايد مي‌بايست در مورد اصل بسيار مهم‌تر يعني استحكام ساختمان، اين كنترل مجدد و مضاعف نيز وجود داشته باشدت و تنها به گزارش مهندس ناظر اكتفا ننمايد، چون شرايط ساخت و ساز و مسائل تحميلي از طرف مالك و كارفرما، متأسفانه بنيان‌هاي اين‌گونه نظارت را به كلي سست نموده است و نبايد با طرح مسائل شعارگونه از واقعيت آن اجتناب نمود.

 

بیشتر بخوانیم : طراحی سوله سبک

 

مسأله مهم بعدي، قطعات الحاقي و غير باربر ساختمان مثل ديوارهاي اطراف و تيغه‌ها، دست‌انداز بام و بالكن و پنجره و شيشه مخصوصاً نماهاي شيشه‌اي مي‌باشد كه به علت عدم اتصال كافي به سازه ساختمان در اثر وقوع زلزله حتي مواقعي كه ساختمان از نظر اسكلت فلزی مقاوم باشد، «احتمال جدائي و ريزش» آنها به داخل و خارج ساختمان وجود دارد و حتي در برخي موارد آوار و شيشه بر سر افرادي كه در حال خروج از ساختمان هستند فرو ريخته و باعث جراحت و يا فوت آنها گرديده است.

بايد آيين‌نامه‌هاي اجرائي براي اتصال كامل اين عناصر به سازه ساختمان ارائه گردد و در مورد نماهاي شيشه‌اي نيز تجديدنظر اساسي صورت پذيرد. مسأله مهم بعدي بازسازي ساختمان‌هاي فرسوده مي‌باشد كه ظاهر شكيلي به آن مي‌دهد و ضعف‌هاي سازه‌اي آن‌را مي‌پوشاند و اين در حقيقت خواسته يا ناخواسته نوعي تقلب در ساخت و فروش به حساب مي‌آيد. در حالي‌كه شهرداري‌هاي مناطق به هيچ وجه نبايد به ساختمان‌هايي كه استحكام واقعي سازه‌اي ندارند اجازه بازسازي بدهد.

 

 

مقاوم‌سازی

 

مقاوم‌سازی در مورد ساختمان‌هاي بسيار قديمي كه عمدتاً متشكل از ديوار باربر و بعضاً همراه با يك نيمه اسكلت فلزي هستند به علت هزينه‌هاي بالا و مشكلات اجرائي اگر محال نباشد به غيرممكن نزديك است. در مورد ساختمان‌هاي نيمه قديمي و بعضاً جديدتر، كه به صورت اسكلت بتني اجرا شده، به علت پوشش ميلگرد در داخل بتن و عدم دسترسي آسان به آن و عدم وجود مصالحي كه به راحتي به بتن اتصال يابد، تشخيص موارد ضعف و همچنين مقاوم‌سازی آن بسيار مشكل بوده و اجراي ورق و پروفيل فلزي جوشكاري شده روي اسكلت بتني به صورت وصله و پينه راهگشا نخواهد بود، هرچند در كيفيت و مقاوم بودن بتن مصرفي نيز بايد جداً شك نمود.

در ساختمان‌هاي اسكلت فلزي به علت ماهيت آن، اجرای مقاوم‌سازی عملي‌تر است، ليكن به دليل هزينه زياد و تخريب قسمت‌هاي زيادي از نازك‌كاري و سفت‌كاري براي دسترسي به تيرها و ستون‌ها و اتصالات، و همچنين چند واحدي بودن ساختمان‌ها و عدم حصول توافق هماهنگ در اين مورد بين مالكين واحدها، معمولاً از اجراي آن اجتناب مي‌ورزند، و در صورت اجرا نيز رسيدن به يك نتيجه ايده‌آل ممكن نمي‌باشد.در اين‌گونه موارد، گزينه بهتر، تخريب و نوسازي كامل ساختمان مي‌باشد. به هرحال وضعيت فونداسيون و مقاومت آن در برابر نيروي زلزله نيز بايد بررسي گردد.

 

مقاوم سازی سوله-آرمان سوله

 

مقاوم سازی مدارس:

 

بنابر مطالب فوق‌الذكر، مقاوم‌سازي در مورد ساختمان‌هاي خصوصي، عملاً در سطح كلان مطرح نمي‌باشد و ساختمان‌هاي عمومي، مخصوصاً مدارس و بيمارستان‌ها، حائز اهميت بيشتري هستند.به طور مثال اگر زلزله نسبتاً شديد در ساعت 11 صبح اتفاق بيفتد در ساختمان‌هاي مسكوني قديمي كه عمدتاً به صورت دو طبقه مسكوني مي‌باشند، تعداد 4 الي 5 نفر ساكن هستند در حالي‌كه در يك مدرسه بين 300 الي 800 نفر در حال تحصيل مي‌باشند و چنين اتفاقي در اين‌گونه ساختمان‌ها، فاجعه جبران‌ناپذيري را در پي خواهد داشت.

در يك بررسي كلي، ساختمان‌هاي وابسته به وزارت آموزش و پرورش را كه صرفاً جهت موارد آموزشي استفاده مي‌گردند، مي‌توان به صورت ذيل تقسيم‌بندي نمود:

الف- مدارس بسيار قديمي، كه عمر آنها بيش از 30 سال است و متشكل از ديوار باربر و يا نيمه اسكلت فلزي مي‌باشند. اين نوع ساختمان‌ها عمدتاً فاقد عناصر مقاوم در مقابل زلزله مثل بادبند و قاب خمش‌گير مي‌باشد و هيچ‌گونه مقاومتي حتي در مقابل زلزله‌هاي كم شدت نيز نخواهد داشت.

ب- مدارس نسبتاً جديدتر، كه عمر آنها بين 15 تا 30 سال است و عمدتاً به صورت اسكلت فلزي اجرا شده‌اند ليكن نه داراي محاسبات و نقشه‌هاي مناسب بوده و نه در اجراي آنها رعايت اصول و استانداردهاي لازم شده است و مقاومت آنها در مقابل زلزله به شبهات زيادي همراه است.

ج- مدارس جديد، كه عمدتاً بعد از سال 67 الي 68 ساخته شده‌اند به علت وجود و اعمال آيين‌نامه‌هاي محاسباتي و اجرائي، از طرف سازمان‌هاي ذيربط از وضعيت مناسب‌تري برخوردارند، ليكن به علت عدم كنترل دقيق اجرائي كه ناشي از موارد مختلف است هنوز اطمينان كافي، حداقل نسبت به بعضي از آنها وجود ندارد.

د- ساختمان مدارس غيردولتي و غيرانتفاعي و آموزشگاه‌هاي خصوصي، ‌كه مجوز آنها آموزشي نبوده است و در انتخاب ساختمان اين مؤسسات صرفاً كميت و مقدار فضاهاي مورد نياز، بررسي شده و هيچ‌گونه كنترل كيفيت و استحكام سازه در مورد آنها اصلاً و اساساً مطرح نبوده است. بنابراين ساختماني كه چه بسا براي استفاده مسكوني يا اداري (با بار زنده آيين‌نامه 200 يا 250 كيلوگرم بر مترمربع) نيز فاقد استحكام مورد نياز مي‌باشد بعد از بازسازي مورد بهره‌برداري آموزشي (با بار زنده 350 كيلوگرم براي كلاس‌ها و 500 كيلوگرم براي راهروها و 1000 كيلوگرم بر مترمربع براي مخازن كتاب) قرار گرفته است.

 

نکات کلی در مورد مقاوم سازی سوله

 

اگر می خواهیم مقاوم سازی سوله را تعریف کنیم می توان گفت که این سازه با سقف شیب دار است که باید با استفاده از محاسبات فنی طراحی و ساخته شود و توجه داشته باشید که حتی اگر کیفیت جوشکاری، استفاده از پیچ ها و زنگ زدگی به درستی انجام نشده باشد بنابراین حتی بهترین محاسبات نیز نمی توانند کارایی و قدرت مورد نظر خود را تایید کنند زیرا سایبان یک ساختمان فولادی پیش ساخته است که عمدتا در تعمیرگاه ها، کارخانه ها و سازه های ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد و این سازه فلزی استحکام لازم را می بخشد اما طراحی شما نیز در این مورد اهمیت دارد و باید به گونه ای ساخته شود که بتواند بارهای با وزن های مختلف را تحمل کند اما مواد مختلف زمین ساخت پروژه، نوع ساخت و ساز مقاوم سازی سوله می تواند در ظرفیت تحمل بار موثر باشد.

 

مقاوم سازی سوله-آرمان سوله

 

ویژگی مقاوم ترین سوله ها 

 

موضوع مقاوم سازی سوله در هر دو ساختمان خراب و تازه احداث شده اهمیت دارد برای نوسازی ساختمان ها باید موارد مهمی از قبیل کنترل دقیق طراحی ساخت و سازها براساس نقشه ها جوشکاری دقیق و بتن ریزی مناسب در نظر گرفته شود زیرا پس از محاسبات و طراحی ضعف جوشکاری در ساختمان های فلزی مانند سقف سوله، مقاومت کم بتن در پایه و سقف ساختمان ها ممکن است و در این صورت فلز و بتن می توانند مشکلات بسیاری ایجاد کنند بنابراین ساختمان های بتنی به دلیل شن و ماسه های خیس نشده، درجه ساختاری پایین، بتن گشاد و دانه بندی نادرست در هنگام وقوع زلزله باعث ایجاد خسارت و خسارت جبران ناپذیری می شوند پس مقاوم سازی سوله به دلیل استحکام فولاد و جوشکاری مناسب از مقاومت بالایی در برابر زلزله زدگی برخوردار است  به همین دلیل از سقف سوله امروز برای ساخت و ساز استفاده می شود.

آرماتور برای ساختمان های فریم فولادی کاربردی است زیرا از جنس مصالح بادوام ساخته شده است اما برخی از افراد به دلیل گران بودن این ساختمان ها و قیمت سوله ها و همچنین تخریب سختی گیر و کاربری جهت دسترسی به تیرها و ستون ها از چنین ساختمان هایی خودداری کنید تا در این شرایط بهتر است ساختمان کاملا تخریب و نوسازی شود و مقاومت در برابر زلزله ساختمان و شرایط بنیاد بررسی شود.

 

بیشتر بخوانیم : نقشه سوله اخذ جواز چیست؟

 

بایدها و نباید های مقاوم سازی سوله

 

اين امر بايد با همكاري وزارت مسكن و شهرسازي، سازمان نظام مهندسي، وزارت آموزش و پرورش، سازمان توسعه و نوسازي مدارس كشور، شهرداري و ساير سازمان‌هاي ذي‌ربط صورت گرفته و مراحل ذيل پيشنهاد مي‌گردد؛

1- تهيه و ارائه ضوابط و آيين‌نامه و بخش‌نامه‌هاي اجرائي توسط سازمان‌هاي ذیربط

2- بهره‌گيري از مهندسان عمران داراي پروانه اشتغال به كار سازمان نظام مهندسي جهت انجام اين امر مهم، كه آنان پس از تهيه گزارش از وضعيت موجود، طرح و نقشه‌هاي اجرائي مقاوم‌سازي را ارائه نمايند. حق‌الزحمه اين موضوع مي‌تواند به‌ صورت ارائه سهميه متراژ اضافي تشويقي (محاسباتي) مهندسين موردنظر تهاتر گردد.

3- بررسي و تأييد طرح و نقشه‌ مربوطه در يك هيأت عالي نظارتي و يا توسعه مهندسان مشاور مورد تأييد وزارت مسكن و شهرسازي و شهرداري.

4- اجراي آن در زمان تعطيلي مدارس به خصوص در تابستان توسط گروه‌هاي اجرائي مجرب.

هزينه‌هاي مربوط به عمليات اجرائي شامل دستمزدها و مصالح مصرفي مي‌باشد. هزينه مصالح مصرفي در چنين مواردي به نسبت كل هزينه ناچيز به نظر مي‌رسد. (به طور مثال با نصب و جوشكاري يك لچكي به صورت ورق مثلثي كوچك به وزن تقريبي يك كيلوگرم، مقاومت برشي تكيه‌گاهي يك تير اصلي را مي‌توان بسيار برابر افزايش داد).ولي دستمزدها مقادير بيش‌تري نسبت به مصالح را در بر مي‌گيرند و در كل با هزينه‌هاي نسبتاً متوسط و معقولي، مي‌توان عمل مقاوم‌سازي مناسبي را در چنين ساختمان‌هايي انجام داد.

در مراحل بعدي، اين روش را مي‌توان براي مجتمع‌هاي بيمارستاني و اداري و يا عمومي كه با ارباب‌رجوع بيشتري درگير هستند انجام داد.اگر از همين امروز شروع كنيم مي‌توانيم در تابستان آينده، صدها مدرسه را در مقابل زلزله مقاوم نماييم و فرزندان دلبندمان را با خيالي آسوده‌تر براي فراگيري علم بفرستيم تا اگر روزي ما نباشيم آنان زنده بمانند زيرا آينده متعلق به آنهاست.

 

نکات مهم در مورد سوله

 

همانطور که در ابتدا نیز گفتیم سوله ها بسیار کاربردی هستند و میتوان گفت مهم ترین سازه ی زیبای مهندسی که تا کنون ساخته شده سوله ها هستند.

سوله ها را از ورقه های گالوانیزه و آلومینیوم میسازند و برای افزایش طول عمر سازه و عایق بندی مناسب از ساندویچ پنل سقفی و دیواری در ساخت آن استفاده میکنند، ساندویچ پنل موجب تعادل دمای درون سوله میشود و از هدر رفتن انرژی جلوگیری میکند.

ستون های آهنی و فولادی وزن سازه را به خوبی تحمل میکنند به خصوص در زمان بارش های جوی که وزن سقف بالا می رود.

در ساخت سوله از رنگ های کوره ای استفاده میکنند که بسیار با کیفیت هستند.

سوله ها در برابر زلزله مقاوم هستند و مکانی امن شناخته میشوند زیرا دیواره ها و سقف سازه سبک هستند و و در صورت تخریب میزان تلفات و خسارت آن کمتر از سازه هایی است که با مصالح ساختمانی ساخته میشوند.

در ساخت این سازه مهم ترین نکته ای باید در نظر گرفت محاسبه دقیق ابعاد است. عدم توجه به این نکته باعث تحمیل هزینه های اضافه میشود.

به عنوان آخرین نکته پیشنهاد میکنیم طراحی و اجرای سوله خود را به شرکت آرمان سوله که یکی از معتبرترین شرکت ها در زمینه طراحی و ساخت انواع سوله است بسپارید، این شرکت با به کارگیری کادر مجرب و حرفه ای انواع سفارشات ساخت سوله را با مناسب ترین قیمت میپذیرند.

 

نکاتی مانند کنترل دقیق طراحی سایت و ساز بر اساس نقشه، جوشکاری دقیق و بتن ریزی مناسب از جمله موارد دارای اهمیت در امر نوسازی ساختمان می باشد.

مقاوم سازی معمولا برای ساختمان های قدیمی به دلیل هزینه بالا و مشکلات اجرایی به سختی صورت می پذیرد و در ساختمان های اسکلت فلزی به دلیل ماهیت آن قابلیت اجرایی بیشتری دارد و کاربردش بیستر است.

شن و ماسه شسته نشده، دانه بندی غلط، کم بودن عیار سیمان، شل و پر آب بودن بتن از جمله موارد کاهش مقاومت بتن می باشد.