1-  بهســـازی

 « بهسازی »  (Rehabilitation) درلغت به مفهوم بهتر کردن،  اصلاح یا بهبود بخشیدن به وضعی یا شرایطی است .

 در صنعت ساختمان، بهسازی برحسب تعریف ، ایجاد قابلیت انجام وظیفه یا وظائفی است در ساختمان، سازة ساختمان یا اجزا (Components) و عناصر (Elements) آن ، که در وضع موجود قادر به انجام تمام و کمال آن وظیفه یا وظائف نیستند.

در این تعریف :

 -  منظور از « ساختمان » (construction) هر فضائی است که برای زیست ، کار ، خدمات ، تولید، ارتباطات ، جابه جا شدن انسانها و حمل ونقل تولیدات صنعتی و کشاورزی حاصل از کار انسانها، ساخته می شود.
- « سازه»  (Structure) مجموعه آن  « اجزا »   (Components) و « عنــــاصـر» (Elements) ساختمان است که بارها و اثر عاملهای دیگر را از قسمتهای مختلف ساختمان گرفته و به زمین منتقل می سازند.

- عدم توانائی ساختمان برای انجام وظیفه، که دراین تعریف مورد اشاره قرارگرفته، ممکن است ناشی از نارسائی طرح، نامناسب بودن اجرا، بهره برداری بی ضابطه یا فروپایگی ساختمان، سازه ساختمان یا اجراو عناصر آن در اثر از دست رفتن مشخصه های مصالح و تجهیزات به دلائل مختلف از جمله اثر فرساینده زمان،  سانحه، حادثه یا عوامل دیگر ، یا حاصل تغییر و تحول در شرایط زیست و کار وسنگین تر شدن وظائف مورد انتظار از ساختمان باشد.
 اگر بهسازی به منظور جبران فروپایگی و برگرداندن ساختمان، سازه ساختمان یا اجرا وعناصر آن به وضع اولیه باشد، « اعاده کیفیت » یا « اعادة وضع»  (Retrofitting) گفته می شود.

اگر بهسازی به منظور پاسخگوئی به تغییر و تحول شرایط بهره برداری و سنگین تر شدن وظائف مورد انتظار از ساختمان باشد، اعم از اینکه در ساختمان ، سازة ساختمان یا اجزا و عناصر آن فروپایگی به جود آمده باشد یا خیر، « ارتقای کیفیت » یا « ارتقای وضع» (Upgrading) نام دارد.

بهسازی طیفی گسترده از خدمات مهندسی و فعالیتهائی را در بر می گیرد که ممکن است به منظورهای مختلف فنی ، اقتصادی، اجتماعی ، فرهنگی، زیبائی شناسی وحتی سیاسی، انجام داده شوند، از جمله:
-  نمای ساختمان را به منظور تلطیف منظر یا هماهنگی با محیط اطراف بهسازی می کنند.

 -  به منظور کم کردن بار ساختمان، دیوارهای جداگر آن را تخریب و با مصالح سبک تر جایگزین
می نمایند.

- دیوارهای ساختمان را به منظور کاهش آلودگی صوتی، بهبود شرایط زیست و افزایش

رفاه بهره برداری کنندگان ، عایق بندی صدائی می کنند.

-  گردشکار داخلی بنا را به منظور پاسخگوئی به نیازهای جدید و هماهنگ کردن آن با شرایط وتکنولوژی روز تغییر می دهند.

- به منظور کاهش هزینه های تامین شرایط دمائی در داخل ساختمان و کاهش میزان تبادل حرارتی آن با بیرون، دیوارهای ساختمان را عایق بندی حرارتی می نمایند.

- برای بهتر کردن شرایط دمائی در فضاهای داخل ساختمان و کاهش هزینه های گرمایش، خنک کردن وتهویه، موتورخانه ها وسیستمهای تاسیساتی را تعویض و با سیستمهائی کاراتر جایگزین می کنند.

- با تغییر یافتن وضع شبکه های زیربنائی سراسری آب ، فاضلاب ، گاز وبرق، به منظور تامین هماهنگی ، شبکه های داخلی را اصلاح یا تعویض می نمایند.

- به منظور ایجاد قابلیت های لازم در ساختمان برای استفاده از کامپیوتر و سیستمهای ارتباطی و مخابراتی  روز آمد، تغییراتی در فضاهای داخل بنا داده می شوند.

- بناهائی را به عنوان میراث فرهنگی باقیمانده از گذشتگان ، احیا، تعمیر یا مرمت می کنند تا بتوان آنها را حفظ کرده وسالم به آیندگان سپرد.

- محتمل است یک بنا را که جنبه ملی و نمادین دارد، مثلا" ساختمانی را که اتفاقی ویژه ومهم در آن رخ داده، منزل یک رهبر سیاسی، یک دانشمند یا یک هنرمند را از طریق بهسازی حفظ نمایند.

- ممکن است سازه یک ساختمان و اجزا وعناصر متشکله آن، به منظور افزایش ایمنی و عمر مفید ساختمان، مورد بهسازی قرار داده شوند.

- به منظور « ایمنداشت » (Preservation)  یعنی حراست زندگی انسان در مقابل بلاهائی که خود به وجود آورده ، نظیر خطرات  امواج الکترو مغناطیسی ، تابشهای رادیو اکتیو و آلودگیهای زیست محیطی، محتمل است که تغییراتی کوچک یا بزرگ در اجزا و عناصر ساختمان داده شوند.

- بهسازی صرفنظر از نوع و گستردگی آن ، مستلزم «دخالت » (Intervention) در وضع موجود ساختمان است و همانطور که بهسازی، طیفی گسترده را شامل می شود، میزان دخالت در وضع ساختان،اجزا و عناصر آن نیز طیفی گسترده از بسیار کم تا بسیار زیاد را پوشش می دهد که از ترمیم (Make up, Clean up) آغاز شده و پس از عبور از تعمیر (Repair) ، تقویت (Strengthening)، باز پیرائی (تعمیر و رنگ) (Refurbishing) ، نوکاری (تعمیر و رنگ کلی) (Renovation) ، تعمیرسازگاری (Adaptation)،
 (تعمیر اساسی)(Reconditioning)، تغییرنوع بهره برداری و گردشکار (Remodeling) ، بازسازی (Rebuilding) ،  جـــایگزینی (Substitution) یـا تعویض (Restoration) در ساختمانهای پیش ساخته،  به احیای (Restoration) ، بناهای قدیمی می رسد که وارد جزییات آنها نمی شوم . بدیهی است که اگر هیچ یک از این راه حلها وافی به مقصود نبود، اگر ساختمان مزاحمتی نداشت، به حال خود رها می شود یا تخریب و به جای آن بنائی دیگر با مشخصه های دیگر احداث می گردد که  « نوسازی» (Reconstruction) گفته می شود.

2- مفهوم « لرزه ای»

مفهوم « لرزه  ای» از زمانی در نوشته ها وخدمات مهندسی وارد شد ، که مهندسان به تجربه دریافتند که برای تامین ایمنی آنچه می سازند، ناگزیر باید اثر تکانهای شدید زمین را ، که به صورت ادواری حادث می شوند، در نظر بگیرند.

در واقع، لطمات ناشی از زلزله های بزرگ وکوچک و کوشش برای احتراز از این لطمات، محمل اصلی تکوین ورشد روشها و مشخص شدن معیارهای تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله بوده اند و بطور بدیهی، هرچه مراکز تجمع جمعیت بزرگتر شده اند، به دلیل افزایش آسیب پذیری بالقوه آنها در برابر زلزله، ضرورت تامین ایمنی آنها در برابر زلزله محسوستر وتلاش برای یافتن راه حلی به منظور تامین ایمنی بیشتر شده است. پیشگامان این راه دانشمندان کشور ژاپن و در پی آنان دانشمندان ایالات متحده آمریکا بوده اند.

اولین اقدام عملی در این راه ، انجام پژوهشهائی در دانشگاه توکیو از سالهای 1910 برای شناختن رفتار ساختمانها در موقع زلزله و تامین پایداری آنها ، به ابتکار دکتر ر.سانو (Dr.R.SANO) بوده است.

در ایالات متحده آمریکا پس از زلزله سال 1906 سانفرانسیسکو و حریق فراگیر ناشی از آن در ساختمانهای چوبی ، ابتدا حریق در مرکز توجه قرار گرفت ولی بتدریج توجه به سمت تامین پایداری ساختمانها در برابر زلزله معطوف شد و درسال 1925 پس از زلزله سانتاباربارا ، برای اولین بار ضوابط و معیارهائی برای تامین پایداری ساختمانها در برابر زلزله در آئین نامه متحدالشکل آمریکا U.B.C. مطرح شدند که رعایت آنها اختیاری بود و حدود 10 سال طول کشید که رعایت این ضوابط از حالت اختیاری خارج و اجباری گردد. این امر در سال 1935 در U.B.C. تصریح شد.

تدوین ضوابط برای تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله، بتدریج در سایر کشورها هم آغاز گردید و هنوز تلاش برای تدقیق و پالایش این ضوابط، بطور گسترده وجهانی ادامه دارد. در کشور ما نیز پس اززلزله ویرانگر بوئین زهرا در سال 1341، تلاش برای تدوین اولین مدرک آئین نامه ای به منظور تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله ، به ابتکار و هدایت آقای مهندس علی اکبر معین فر در چارچوب دفتر فنی سازمان برنامه آغاز گردید.

با توجه  به اینکه تلاش مهندسان برای طراحی ساختمانها در برابر زلزله وقتی شروع شدکه دهها سال از تدوین ضوابط طراحی و تامین ایمنی ساختمانها در مقابل بارهای قائم می گذشت، بطور طبیعی برای طراحی ساختمانها  در برابر زلزله، از همان الگوی تامین ایمنی در مقابل بارهای قائم کمک گرفتند و همانطور که تامین ایمنی در مقابل بارهای قائم و گاه بارهای جانبی باد، با برداشتی « یقین اندیشانه» به «تامین مقاومت» اجزا و عناصر سازه ای مشخص، در محیط ارتجاعی ، در مقابل نیروهای مشخص، محدود می شد، کوشش به عمل آمد که اثر زلزله را هم به صورت نیروئی جانبی در نظر گرفته و بر روی ساختمان اثر بدهند.

در اولین ضوابط مربوط به طراحی ساختمانها در برابر زلزله، با این استدلال که در موقع زلزله ، ساختمان تحت اثر(شتاب زمین) شتاب می گیرد واین شتاب به پدید آمدن نیروی اینرسی می انجامد، در صدی از وزن ساختمان و اشیاء، مواد و بارهای دیگر موجود در آن را به صورت نیروئی افقی برساختمان اثر دادند و تصور حاکم این بود که با تامین «مقاومت» اجزا و عناصر سازه ای در برابر این نیرو در محیط ارتجاعی ، می توان ایمنی در برابر زلزله را تامین کرد و مانع خرابی ساختمان شد. به این ترتیب « طراحی برای مقاومت در برابر زلزله»  شکل گرفت . ولی به دلیل قدرت تخریبی زیاد مشاهده شده در زلزله های شدید ونامشخص بودن سقف آن، در هر تجدید نظر، درصد منظور شده در ضوابط افزایش داده می شد و  خیلی زودآشکار گردید که با پذیرش رفتار ارتجاعی اجزا و عناصر سازه ای، ابعاد این اجزا وعناصر بطور غیر متعارف بزرگ می شوند وعملا" امکانات موجود انسان پاسخگوی این راه حل نیست. رسوبات ذهنی آن دوره هنوز هم کاملا" از بین نرفته  وهنوز هم عده ای از مهندسان، تامین ایمنی در برابر زلزله را به « تامین مقاومت» تعبیر می کنند.

وقتی مهندسان دریافتند که تامین ایمنی ساختمانها در برابر نیروهای زلزله با همان  الگوی تامین ایمنی در برابر بارهای قائم عملی نیست، جستجوی راه حلهای دیگر را در دستور کارشان قراردادند.

در اولین پژوهشها، مشخص گردید که باید فرق ماهوی موجود بین بارهای قائم ونیروهای اینرسی ناشی از زلزله را در بررسی ایمنی ساختمانها در برابر زلزله مد نظر داشت. مقادیربارهای قائم در جریان زلزله تغییری
نمی کنند و ثابت اند ولی نیروهای اینرسی تابع شتاب داده شده به ساختمان دراثر زلزله اند و با تغییر مقدار شتاب تغییر می کنند و در واقع نمایانگر انرژی حرکتی القا شده به ساختمان می باشند که باید توسط ساختمان جذب و مستهلک شوند. با عنایت  به اینکه بخشی از این انرژی می تواند با تغییر شکلهای ارتجاعی و بخشی دیگر با تغییر شکلهای فرا ارتجاعی جذب شوند واگر ساختمان قادر به جذب و اتلاف انرژی حرکتی از این طریق نباشد، خرابی آن حتمی خواهد بود، مهندسان کوشش کردند با پذیرش خرابیهای محدود قابل کنترل وبا قبول درهم شکستن موضعی بخشهائی از اجزا وعناصر متشکله سازه ساختمان که خرابی آنها باعث فروپاشی ساختمان نمی شود وپس از زلزله، بسادگی قابل بهسازی اند، نیروهای زلزله را جذب و مستهلک نمایند. به عبارت دیگرسعی کردند که اگر نمی توانند از بروزخرابی جلوگیری کنند، آن را به جائی منتقل نمایند که آثار زیانبارش کمتر وجبران آنها پس از زلزله آسانتر باشد.به علاوه برای محدود کردن آثار جانبی خرابی، سعی کردند که پدیدار شدن گسیختگی در اجزا و عناصر سازه  حالت ترد و ناگهانی نداشته و به صورت تغییر شکلهای فرا ارتجاعی و تشکیل مفصلهای خمیری باشد. به این ترتیب بتدریج ، اهمیت تغییر شکلهای فرا ارتجاعی برای جذب و اتلاف انرژی القا شده به ساختمان در اثر زلزله ، روشن شد و ابتدا مفهوم « شکل پذیری » در ضوابط طراحی منعکس و سپس «طراحی برای ظرفیت» شکل گرفت.

موضوع محوری « طراحی برای ظرفیت» جذب و اتلاف انرژی حرکتی زلزله به کمک تغییر شکلهای فرا ارتجاعی و تشکیل مفصلهای خمیری در مقاطع و مناطق از پیش تعیین شده سازه می باشد که بطور بدیهی مستلزم آن است که سازه نا معین (هیپرستاتیک) و دارای پیوندهای اضافی مناسب باشد، بطوریکه با از بین رفتن تعدادی از این پیوندها دراثر تغییر شکلهای فرا ارتجاعی ، سازه فرو نریزد.

بموازات این تغییر وتحولات ، اهمیت تغییر مکانهای جانبی نقاط مختلف اجزا و عناصر سازه ای در پایداری سازه ها روشن و محدود کردن این تغییر مکانها به منظورتامین ایمنی در برابر نیروهای زلزله ضرورت یافت، بویژه توجه به این نکته معطوف گردید که گرچه بروز تغییر شکلهای فرا ارتجاعی وتشکیل مفصلهای خمیری کار جذب و اتلاف انرژی حرکتی ناشی از تکانهای شدید زمین را تسهیل می نماید، ولی تغییر مکانهای جانبی سازه نسبت به تغییر مکانهای نظیر رفتار ارتجاعی بیشتر می شوندو این مسئله از لحاظ انطباق با ضوابط و قیود آئین نامه ای مربوط به تغییر مکانهای جانبی باید در طراحی ملحوظ شود.

همچنین بتدریج با توجه به اینکه در همه احوال منظور از طراحی ، تامین و حفظ قابلیت بهره برداری از ساختمان است و سازه فقط بخشی از این قابلیت را فراهم می کندو اجرا و عناصر غیر سازه ای هم در تامین قابلیت
بهره برداری از ساختمان نقش اساسی دارند، بتدریج ضوابط و قیودی، هرچند کمرنگ، در آئین نامه ها وضوابط تایمن ایمنی ساختمانها در برابر زلزله وارد شدند.

3- بهسازی لرزه ای

با آنچه در مورد «بهسازی» و مفهوم لرزه ای گفته شد، اکنون می توان «بهسازی لرزه ای » را بررسی کرد.
گفتیم «بهسازی» موقعی صورت می گیرد که نارسائی یا کمبودهای در ساختمان وجود داشته باشد وبرخی از موارد بهسازی را نام بردیم.

همچین دیدیم که مفهوم « لرزه ای» به چه مقولاتی مربوط می شود و بویژه دیدیم که آئین نامه ها در مورد سازة ساختمان، از دیدگاه این مفهوم روی چه نکاتی تاکید می ورزند.

حال می توانیم بگوئیم «بهسازی» وقتی مطرح می شود که ساختمانی، بهر علت، آسیب دیده یا احتمال آسیب دیدنش در شرایط مختلف و به صورت عام وجود داشته باشد. اما بهسازی لرزه بطور عمده موقعی مطرح
می شود که کاهش احتمال آسیب پذیری و بروز نارسائیهای کوچک یا بزرگ در ساختمان در اثر زلزله مد نظر باشد.
ذکر این نکته خالی از لطف نیست که گرچه بهسازی به قدمت ساختن و در واقع همزاد آن است، تا چند دهه پیش ، «بهسازی» کار مهندسی محسوب نمی شد و آن را به حرفه مندان رده های پایین ، یعنی معماران (به مفهوم سنتی) و بنایان واگذار می کردند و بطور استثنائی در موارد ویژه و برای ساختمانهای خاص از مهندسان کمک گرفته می شد. کارمهندسان ساختن فضاهای زیست و کار وارتباطات بود ودر واقع مهندسان کالبد فیزیکی زندگی مدنی را می ساختند و اکنون هم می سازند، ولی با پیچیده تر شدن ساختمانها و بالطبع بغرنج شدن بهسازی آنها، بتدریج حضور مهندسان در این عرصه بیشتر شد ووقتی در حدود ربع قرن پیش شورای اقتصادی سازمان ملل متحد در یک اقدام بی سابقه، کتابی در زمینه بهسازی وبرخی ضوابط حاکم بر آن منتشر کرد، مسئله جایگاهی دیگر یافت. بویژه انتشار این کتاب اهمیتی نمادین از لحاظ نشان دادن جایگاه مهم بهسازی در اقتصاد جهان داشت.

حدود بیست سال پیش، وقتی پیشنهاد کردم که  «بهسازی» به عنوان درسی مستقل و واحدی اختیاری، برای اولین بار در دانشکده فنی ارائه شود، شاید برخی از همکاران هم به خاطر داشته باشند که می گفتم  « اگر قرن بیستم قرن ساختن است، قرن بیست و یکم قرن بهسازی خواهد بود» و  در قرن بیست و یکم، «ساختن» و
« بهسازی»  همعنان و رکاب به رکاب حرکت خواهند کرد. ولی اکنون وضع ازاین هم  فراتر رفته و بهسازی جلوتر از ساختن و نوسازی حرکت می کند. یکی از علل عمده این مسئله ، این است که مهندسان در نوسازی بطور عمده در چارچوب مقررات و مفاهیم کلاسیک و متداول باید حرکت کنند ولی در بهسازی امکان مطرح کردن افکار نو و راه حلهای غیر متعارف بیشتر است. یکی از ثمره های بزرگ این نحوة برخورد با مسئله ، «طراحی ساختمانها دربرابر زلزله برمبنای عملکرد» است که اول بار در بهسازی مطرح شد وسپس راه خود را به سمت آئین نامه های ساختن ساختمانهای نوگشود وگسترش یافت.

در اولین کارهای بهسازی که مهندسان به عهده گرفتند، بطور طبیعی تلاشها متوجه تعمیم مقررات تامین ایمنی ساختمانهای نو، بر امر بهسازی ساختمانهای موجود بود ولی تجربیات حاصل نشان  دادند که رعایت این مقررات در بهسازی خواه به منظور « اعاده کیفیت» (اعاده وضعیت) ساختمانهای آسیب دیده و خواه به منظور «ارتقای کیفیت» (ارتقای وضعیت) ساختمانهائی که انجام وظیفه یا وظائفی سنگین تر از آنها مورد نظر است ، دخالت بسیار در وضع موجود ساختمان را ایجاب می کند و به مراتب پرهزینه تراز اعمال مقررات مزبور در ساختمانهای در دست طراحی و ساخت است و امکاناتی قابل ملاحظه می طلبد که فراهم کردن این امکانات اگر غیر ممکن نباشد، اغلب بسیار مشکل است بطوریکه دراغلب موارد پافشاری در کاربرد مقررات نوسازی در امر بهسازی ، کار را به بن بست می کشاند. کوشش برای یافتن راه حل ادامه یافت و مهندسان دست اندرکار بهسازی بتدریج به این نتیجه رسیدند که اگر نمی توان باهزینه ای منطقی و معقول ایمنی ساختمانی را تا حد یک ساختمان
نو بالابرد، دلیلی ندارد که آن را به حال خود رها کنیم. بلکه عقل سلیم و منطق مهندسی حکم می کنند که با تساهل و تسامح واختیار کردن میزان دخالت در وضع ساختمان متناسب با امکانات، هرمیزان ایمنی را که دستیابی به آن درچارچوب منطق وامکانات میسر است، تامین کنیم.

اهمیت این راه حل موقعی بیشتر شد که از سوئی ، برمبنای شناخت بیشتر از پدیدة زلزله، آئین نامه های روز آمد تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله، محدودیتهائی بیشتر برای طراحی ساختمانها در نظر گرفتند و از سوئی دیگر ، توقع جوامع انسانی برای تامین ایمنی، با سرعت رو به افزایش نهاد و « بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود» در دستور روز قرار گرفت. زیرا مسئله از دو حال خارج نبود، یا ساختمانها براساس آئین نامه ای معتبر برای زلزله طراحی نشده بودند یا  براساس آئین نامه های پیشین طراحی شده بودند که نیروها و محدودیتهائی کمتر نسبت به آئین نامه های جدیداعمال می کردند ولذا در هر دو حال ، ایمنی ساختمانها در برابر نیروهای زلزله مورد تردیدبود و می بایست  مورد واکاوی قرار می گرفت و بطور بدیهی، با توجه به حجم زیاد ساختمانها و محدودیت امکانات، تامین ایمنی همه ساختمانهای موجود در حد ساختمانهای نو میسر نبود و چاره ای جز این نبود که به تامین ایمنی نسبی در حد مقدورات اکتفا شود. وقتی که به این ترتیب بهسازی با تساهل و تسامح برای تامین ایمنی محدود ضرورت یافت ، برای احتراز از اعمال سلیقه های متفاوت و ضابطه مند کردن امر بهسازی با پذیرش ایمنی نسبی، فکر تدوین ضوابطی برای بهسازی ساختمانهای موجود، در مجامع مهندسی پدید آمد.
کار تدوین این ضوابط با تعریف «سطوح عملکرد ساختمان» شامل «سطوح عملکرد سازه ای» و
«سطوح عملکرد غیرسازه ای » از یک سو و تعریف سطوح مخاطرات زلزله تهدید کنندة ساختمانها از سوئی دیگر، آغاز شد و بتدریج به تدوین « ضوابط بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود» انجامید.

به این ترتیب، با تجدید نظر در فلسفه بهسازی ، بهسازی از قید آئین نامه های طراحی و ساخت ساختمانهای نو رها گردید.

براساس این ضوابط، «بهسازی لرزه ای» را می توان نوعی « بهینه سازی » در « بهسازی» دانست که شاخصه اصلی آن تامین ایمنی بطور نسبی، متناسب با مقدورات  وامکانات ، برای تمام اجزا و عناصر ساختمان،  اعم از سازه ای و غیر سازه ای است واین را می توان «جوهر اصلی بهسازی لرزه ای» دانست .

در کشور ما نیز، تقریبا" همزمان با اکثر کشورهای زلزله خیز جهان، این ضوابط توسط «سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور» تدوین و تحت عنوان «دستورالعمل بهسازی ساختمانهای موجود» منتشر گردید و در اختیار دست اندرکاران قرارگرفت .

براساس این دستوالعمل ، وقتی صحبت از بهسازی لرزه ای ساختمانی به میان می آید، مفهومش این است که ساختمان مزبور، کم یا بیش، عملکرد لازم را در برابر زلزله ندارد.

عملکرد ساختمان ، همانطور که دیدیم ، مشتمل بردو مولفه است ، عملکرد سازه ای و عملکرد غیرسازه ای . عملکرد سازه ای بطور بدیهی به سازه ساختمان مربوط می شود و عملکرد غیرسازه ای ،اقلام معماری و تاسیساتی را شامل می گردد.

وقتی می گوئیم سازه یک ساختمان عملکرد لازم ندارد، محتمل است که یکی یا تعدادی از نارسائیهای مشروحه زیررا داشته باشد:

- برخی از اجزای سازه یا کل آن ، « مقاومت»کافی دربرابر نیروهای ناشی اززلزله را نداشته باشند و تلاشها و تنشها در مقاطع مختلف سازه از حد قابل پذیرش فراترروند.

- برخی از اجزای سازه یا کل آن ، فاقد «سختی» مناسب در برابر اثر نیروهای ناشی از زلزله باشند و تغییر مکانهای جانبی سازه از حد قابل پذیرش تجاوز نمایند.

-  برخی از اجزای سازه یا کل آن از «شکل پذیری» کافی برخوردار نباشند و نتوانند انرژی منتقله از زلزله به ساختمان را گرفته ، از طریق احراز تغییر شکلهای فرا ارتجاعی در مقاطع واجزای از پیش تعیین شده ، بدون درهم شکستن و فروریختن ساختمان ، تلف نمایند.

وقتی عملکرد غیر سازه ای ساختمانی در برابر زلزله نارسائی داشته باشد، ممکن است در موقع زلزله کاستیهای زیر درآن پدید آیند:

- شبکه برق ساختمان آسیب ببیند و زندگی درداخل ساختمان مختل شود (مثلا" آسانسورها متوقف شوند) یا در اثر اتصالی مدارها و جرقه زدن آنها سبب ایجاد حریق گردد.

- چراغها جداشده ، فروافتاده و گردشکار در داخل ساختمان و راههای خروج اضطراری به دلیل از بین رفتن سیستم تامین روشنائی ، مختل شود.

- در ساختمانهای خاص نظیر بیمارستانها، سیستم تامین و توزیع برق اضطراری آسیب دیده و قادربه انجام وظیفه نباشد.

- شبکه تلفن ، سیستم ارتباطی ومخابراتی، تجهیزات پیام رسانی ، تجهیزات شبکه کامپیوتر ، تجهیزات اعلام حریق و پیشگیری از آن آسیب دیده و کارشان دچار اختلال شود.

- شبکه لوله کشی آب آسیب دیده و آب به داخل فضاها نشت نماید یا حتی  لوله ها شکسته و جریان آب قطع گردد.
- لوله کشی فاضلاب آسیب دیده و نشت فاضلاب، بهداشت فضاها را مختل کرده و سلامتی بهره برداران از ساختمان را به مخاطره اندازد.

- لوله کشی گاز آسیب دیده ، گاز به بیرون نشت نماید وخطر انفجار و آتش سوزی درساختمان پدید آید.
- سیستمهای گرمایش ،سرمایش ،تهویه و تعویض هوا و موتورخانه ها آسیب دیده و شرایط نامناسب رفاهی برای زندگی پدیدآورند و سبب پخش شدن موادی نظیر آمونیاک و گازهای هالوژنه شده و بهداشت ساکنان را به مخاطره اندازند.

- تیغه ها و دیوارهای جداگر فروریخته ، باعث لطمات جانی ومالی شده و گردشکارفضاها را برهم زنند.
- سقفهای کاذب فروریخته یا دراثر ضربه زدن به دیوارها و جداگرها وحتی به اجزای سازه ای ، باعث تشدید خرابیهای ناشی اززلزله و افزایش لطمات و تلفات گردند.

- شیشه های درها و پنجره ها شکسته و فضاها غیرقابل استفاده گردند.

- درها و پنجره ها در نتیجه تغییر شکلهای ماندگار ناشی از حرکات زلزله ، بازوبسته نشوند.

- .........................

     از این موارد باز هم می توان یافت ، به عبارت دیگر موارد کاستیهای ناشی از نقص عملکرد سازه ای ، بویژه نقص عملکرد غیرسازه ای به موارد فوق محدود نمی شوند و طبعا" در « بهسازی لرزه ای» بایدبه همه این کاستیها اندیشید و آنها را رفع کرد و توجه داشت که نه با تامین عملکرد سازه ای ساختمان به تنهائی و نه تنها با تامین عملکرد غیره سازه ای ساختمان، عملکرد مورد انتظار ساختمان تامین نمی شود. به عنوان مثال ساختمان بیمارستانی را درنظر بگیرید که سازه آن همه جانبه بهسازی شده بطوریکه در مقابل زلزله خدشه ای به عملکرد آن وارد نیامده است ولی تمام شبکه های آن شامل شبکه آب ، فاضلاب ، برق، گازآسیب دیده ، شیشه های درها و پنجره ها شکسته اند. آیا چنین بیمارستانی می تواند عملکرد مورد انتظار را در موقع زلزله و پس از زلزله داشته باشد؟

      با توجه به آنچه گذشت می توان نتیجه گرفت که « مقاوم سازی» جزئی از یک کل به نام               
« بهسازی لرزه ای» است واطلاق نام جزءبه کل و کاربرد واژه « مقاوم سازی » به جای « بهسازی لرزه ای» گمراه کننده است و این شبهه را ایجاد می کند که همانند یک قرن پیش، هنوز تنها به مقاومت می اندیشیم و  می خواهیم سازه و اجزای سازه ای ساختمان موجودی را چنان تقویت کنیم که دربرابر زلزله مقاومت نمایند. این کاراگر غیرممکن نباشد، بسیار مشکل ، پرهزینه و زمان براست ، در حالیکه « بهسازی لرزه ای »

جامع نگر و فراگیر است و همه اجزا و عناصر ساختمان، اعم از سازه ای و غیر سازه ای را شامل می شود و می تواند به درجات مختلف صورت گیرد و با رعایت موازین بهسازی لرزه ای،  متناسب با امکانات می توان ایمنی راکم یا زیاداختیار نمود و زمان و هزینه لازم برای بهسازی را کاهش یا افزایش داد. به عبارت دیگر، فرق  « مقاوم سازی» با « بهسازی لرزه ای» ، فرق موجود بین یک « جزء» محدود و غیر قابل انعطاف با یک  «کل» فراگیرو انعطاف پذیر است.
     با توجه به تعددساختمانهای موجود در سطح کشور و اینکه بطور طبیعی آئین نامه های جدید طراحی ساختمانها در برابر زلزله ، که ملحوظ داشتن نیروهای بیشتری رادرطراحی ساختمانها طلب می کنند،
نمی توانسته اند درطرح واجرای آنها رعایت شوند، حجم عملیات لازم برای «مقاوم سازی » ساختمانهای مزبور زیادو هزینه های مربوطه بقدری گزاف خواهند بودکه عملا" قابل تامین نیستند و صحبت از
«مقاوم سازی » آنها ، تعلیق کار به محال است .

     ولی می توان براحتی از ایمن سازی فنی وبهسازی لرزه ای صحبت کردزیرا « ایمنی » مقوله ای نسبی است و می توان حتی بدون هزینه یا با هزینه ای ناچیز، از بخشی از لطمات و خسارات جانی و مالی ناشی از زلزله جلوگیری کرد. به عنوان مثال می توان با انتقال بارهای سنگین (مثل بایگانی و آرشیو) از طبقات بالای ساختمان یک اداره به طبقات پائین یا به زیرزمین ، میزان ایمنی دربرابرزلزله را افزود. یا با بستن قفسه ها، یخچال و غیره به دیوار، آسیب پذیری آنها را کاهش داد. بدیهی است که هرچه امکانات بیشتر باشند، میزان ایمنی را بیشتر می توان افزود و میزان ایمنی را متناسب با عملکرد مورد انتظار از ساختمان ، زیاد یا کم اختیار کرد.

( منبع )

متن سخنرانی  : دکتر مهدی قالیبافیان ( عضو هیئت علمی دانشکده فنی دانشگاه تهران و مدیر فنی شرکت مهندسان مشاور سانو )

کاربرد ژل میکروسیلیس در ساخت بتنهای پردوام

یکی از مشکلات عمده در مورد سازه های بتنی مسئله دوام آنها در مقابل حملات شیمیائی
مانند یون کلر، سولفات و غیره در سواحل دریاها میباشد. حفاظت میلگردها همواره یکی از دغدغه های کارفرمایان پروژه ها بوده است.

امروزه توصیه اکثریت قریب به اتفاق مهندسین مشاور صنعت ساختمان استفاده از دوده سیلیسی(Silica Fume) بهمراه فوق روان کننده (Super Plasticizer) در زمان ساخت بتن میباشد . زیرا آزمایشات علمی نشان داده اند که وجود دوده سیلیس بمیران 7% وزن سیمان در بتن به نحو چشمگیری از نفوذ یون کلر جلوگیری می کند. استفاده از دوده سیلیس بهمراه فوق روان کننده در بتن که بصورت پودر بسیار ریز (کمتر از 1/0 میکرون) با جرم حجمی پائین 0/2Ton/M3 میباشد ، مضراتی از قبیل عدم اختلاط کامل با بتن، مشکلات انبارداری، حمل ونقل، پرت مصرف وهمچنین مشکلات زیست محیطی وخطرات بهداشتی برای پرسنل محیط کار را به همراه دارد. مسائل و مشکلات فوق الذکر و پژوهشهای متعاقب منجر به فرآوری و تولید ژل میکروسیلیس گردیده که اولین باردر ایران توسط شرکت فرآورده های شیمیائی ساختمان درسال 1380 عرضه گردید.

ژل میکروسیلیس درواقع همان سیستم دوده سیلیسی و فوق روان کننده بصورت خمیری شکل و آماده مصرف میباشد که ضمن دارا بودن قابلیت افزایش مقاومتهای شیمیائی و مکانیکی بتن ، مسائل و مشکلات سیستم دو جزئی دوده سیلیسی + فوق روان کننده را هم بطور اساسی حل کرده است.

نتایج آزمایشگاهی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن طبق استاندارد ASTM  C 1202 حاکـی از آن است که استفاده از 7 تا 10 درصد ژل میکروسیلیس در ساختار بتن سبب کاهش مصرف آب و افزایش مقاومتهای مکانیکی بتن تا 30% میگردد. همچنین در مقایسه با ترکیب میکروسیلیس وفوق روان کننده خواص و کارآئی بتن تا 10% افزایش نشان می دهد. یا بعبارت دیگر با اطمینان کامل می توان ژل میکروسیلیس را جایگزین سیستم (دوده سیلیس + فوق روان کننده ) نمود.

علاوه بر ویژگیهای بارز و مشهود فیزیکی و شیمیائی ژل میکروسیلیس، قیمت رقابتی آن(درمقایسه با میکروسیلیس و فوق روان کننده) و کاهش هزینه های سربار از جمله حمل و نقل، تخلیه، بسته بندی و پرت مصرف، این محصول را در پروژه های عظیم ملی پرمصرف و بی بدیل ساخته است.

شرکت فرآورده های شیمیائی ساختمان مفتخراست که با توصیه بسیاری از مهندسین مشاور در پالایشگاهها و پتروشیمی های درحال ساخت ماهشهر و عسلویه سهم عمده ای در تولید و تامین هزاران تن از ژل میکروسیلیس ( با نام تجاری SF-1 ) این محصول جهت ساخت بتنهای پردوام داشته است.

نی بتن از مناسبترین مصالح برای سازه های اسکان موقت زلزله زدگان!
مبتکر طرح نی بتن گفت: بتن ساخته شده از نی مناسبترین مصالح برای سازه های اسکان موقت زلزله زدگان است.
دکتر سید احمد جراح باشی رضوی ، مجری طرح تولید نی بتن در گفتگو با خبرنگار پژوهشی خبرگزاری دانشجویان ایران ( ایسنا ) درباره ویژگی های این طرح گفت: این محصول از ترکیب نی و سیمان تولید می شود و دارای مصارف ساختمانی گسترده ای است.وی اشاره کرد می توان از این محصول بجای ورق های ایرانیت و بدنه ها ، سقف و کف بنا و بسیاری موارد دیگر استفاده کرد و همچنین باید گفت دامنه کاربردی این محصول از مصالحی مثل چوب سیمان نیز به مراتب بیشتر است.
وی استفاده از نی بتن را در واحدهای مسکونی بسیار مقرون به صرفه دانست و افزود :احداث روزانه 12 تا 15 واحد مسکونی بدون نیاز به آهن به وسیله این محصول امکان پذیر بوده و هزینه اقتصادی بسیار کمی را در بر دارد.
دکتر جراخ باشی رضوی در زمینه مقاومت محصول نی بتن گفت: طبق آزمایش های انجام شده ، این محصول در مقابل حرارت ، آتش سوزی ، رطوبت، زلزله ، صدا و حشرات موذی به ویژه موریانه کاملا مقاوم بوده و همچنین به دلیل عایق بودن ، میزان انرژیی مصرفی در ساختمان را نیز کاهش می دهد.

سبکدانه لیکا و بلوک سیمانی سبک عایق لیکا :

لیکا چیست ؟

لیکا دانه های مدور و سبک رس منبسط شده ای است که در کوره های گردان و در حرارت حدود 1200 درجه سانتی گراد تولید می شود. این دانه ها در حال حاضر در بیش از 30 کشور جهان با نامهای تجاری گوناگون تولید و عرضه می گردند. دانه های لیکا به شکل تقریبا مدور با سطحی زبر و ناهموار است. قشر میکروسکپی خارجی آن دارای خلل و فرج ریز و قهوه ای رنگ و داخل دانه ها به شکل بافت سلولی و به رنگ سیاه است.
دانه های تولید شده در ایران در اندازه های متفاون و در چهار نوع دانه بندی 0-3، 3-10، 10-20 و 0-25 میلیمتر عرضه می گردند. وزن فضایی دانه های خشک لیکا به صورت فله و برای دانه بندیهای مختلف در جدول ارائه شده است. سبکی دانه ها به علت هوای موجود بین و داخل دانه هاست که برحسب دانه بندی بین 73 تا 88 درصد فضای کل را اشغال می کند

کاربرد دانه های لیکا

1. ساخت بلوک بتنی و بتن سبک و نیمه سبک :
یکی از راههای ساخت بتن سبک برای قطعات ساختمانی، استفاده از دانه های سبک لیکا است. بتن لیکا از مخلوط کردن لیکا با سیمان و آب بدست می آید. افزایش ماسه بافت بتن را پیوسته تر می کند و تخلخل آن را کاهش می دهد. با آین عمل حجم هوای بتن کاهش می یابد و استحکام ساختار بتن افزایش می یابد. این نوع بتن ساخته شده، بتن نیمه سبک نامیده می شود.
2. شیب بندی کف ها و بام
3. پر کننده فضاهای خالی در راهسازی و ابنیه ژئوتکنیکی
4. کشاورزی و محیط زیست
5. آتش در ساختمان
1. مانع گسترش آتش
2. مقاومت در برابر آتش

 
 ویژگیهای مهم دانه های لیکا به شرح زیر است :

 
1. وزن کم      2. عایق حرارت 3. عایق صدا 4. ساخته شده از مصالح سبک و بادوام 5. مقاومت (مقاومت در برابر یخ زدگی) 6. شکل مناسب 7. کاربردهای گسترده در ساختمان 8. کارپذیری با انواع ملات و اندود 
9 . مقاوم در برابر آتش 1۰. دوام 11. نما سازی 12. کار پذیری فیزیکی 13. بازدارنده نفوذ رطوبت 14. تراکم ناپذیری تحت فشار 15. تراکم ناپذیری تحت فشار ثابت و دائمی 16. PH نزدیک به نرمال 
 
 وزن فضایی دانه های لیکا

دانه بندی لیکا (mm )
20-10 
10-3 
3-0 
25-0

وزن هر متر مکعب( kg )
380-280 
430-330 
530-430 
430-330

ویژگی های لیکا در کنترل آتش
 

از آنجا که دانه های لیکا در دمای نزدیک به 1200 درجه سانتی گراد تولید می گردند، قادرند شوک حرارتی تا 1100 درجه سانتیگراد را بدون اشتعال تحمل نمایند. از سوی دیگر این دانه ها دارای قابلیت هدایت حرارتی پایین و در حدود 0.10 تا 0.208 وات بر متر بر درجه، نقش موثری در جلوگیری از انتقال آتش دارند با توجه به این ویژگی ها، سایر فرآورده های ساخته شده از لیکا نظیر ملات سیمانی، بلوک بتنی و بتن دانه سبک نیز قابلیت خوبی برای مقابله با آتش و جلوگیری از انتقال آن دارند. مطالعات و پژوهش های آزمایشگاهی نشان داده اند که زمان مقاومت دیوار ساخته شده از بلوک های سبک لیکا به جرم دیوار بستگی دارد و به صورت رابطه زیر بیان می گردد
T=140(m/100)^1.72
که در آن m : وزن متر مربع دیوار بر حسب کیلوگرم، T : زمان مقاومت در برابر آتش بر حسب دقیقه است. نمودار ارائه شده همین ارتباط را نشان می دهد.

سبک سازی با پانل های پوما

سیستم ساختمانی پوما ( پانل های سقفی و دیواری سه بعدی) نسبت به سایر مصالح ساختمانی به سبب وجوه متمایزی که با سایر مصالح سبک دارد باعث شده تا شاهد بیشترین استقبال در سطح کشور و خصوصاً مناطق زلزله زده بم و ... باشد.
سیستم ساختمانی پوما علاوه بر سبک بودن و مقاومت بسیار بالا و اطمینان بخش در برابر زلزله، در برابر صدا، سرما و گرما نیز عایق است. همچنین این پانلها کم حجم بوده و قادرند تا ساعتها در برابر شعله های مستقیم آتش مقاومت کنند. عمده ترین وجه تمایز پانل های پوما با سایر مصالح سبک از جمله ساندویچ پانل، دیوارهای درای وال، آزبست و ... قیمت مناسب این پانلهاست زیرا پانلهای تولیدی شرکت پوما بی نیاز از مواد اولیه وارداتی می باشد به سبب بی نیازی از ارزبری مواد با قیمت مناسب در دسترس مصرف کنندگان قرار می گیرد. ماده اصلی پانلهای " پومـا " پلی استایرن است که در مجتمع پتروشیمی تبریز تولید می گردد. در حالیکه در ساخت نوعی از پانلها از ماده شیمیائی پلی یورتان استفاده می شود که استفاده از این مـاده علاوه بر تخریب محیـط زیست، برای سلامتی انسان نیز زیانبار است. مزیت بسیار مهم دیگر پانلهای پوما تهیه و تدوین جزئیات اجرایی و روش کار سیستم است. این روشها بصورت کاملاً دقیق و منطبق با مقررات ملی ساختمان تدوین شده که خود باعث سرعت اجرای بالای این سیستم است. علاوه بر آن ساخت تجهیزات جانبی اجرای سیستم پوما باعث شده تا سرعت اجرا چندین برابر گردد. دستگاههای ملات پاش الکترونیکی ساخته شده در شرکت پوما تحول عظیمی در اجرای این سیستم است. بکارگیری ملات پاش سرعت اجرای سیستم را تا سه برابر افزایش می دهد. ضمن اینکه ضایعات و تلفات ملات سیمانی کاهش می یابد، در مجموع همه عوامل دست بدست هم داده اند تا هموطنان زلزله زده بم بیش از سایر نقاط کشور از این سیستم استقبال نمایند.<

سیستم نوین اجرای ساختمان با پانلهای سه بعدی ( 3DPanel )
1. خانه های یک طبقه کوردید از ساندویچ پانلهای سیمی جوش خورده بجای قاب چوبی تشکیل شده است .
این پانلها در شرکت Brunswick-Ga سیستمهای ساختمانی فولادی ساخته شده است که ادعا میکند از تکنیک پیشرفته ای که در چند سال اخیر در کشور اتریش به وجود آمده است ، استفاده می کند.
پانلهای سبک که کمترین زمان را جهت نصب احتیاج دارند، از دو ورق سیم مش موازی تشکیل شده است که با سیم های خرپای اریب که به یک پوشش هسته پلی استایرن به ضخامت 40 تا 100 میلیمتر نفوذ کرده، وصل شده است .
پانلها به یک فونداسیون بتنی وصل شده است و توسط یک بست ویژه بهم متصل شده اند .
2. در ژانویه سال 1992 ، سیستم پانلهای فولادی 3D جهت استفاده در ساختار تمام دیوارهای حمال خارجی در 4 ساختمان بنا شده در صحرای Mojare در کوههای گرانیتی کالیفرنیا انتخاب شدند . این طرح بی نظیر جهت ساخت منطقه کویری دانشگاه کالیفرنیا طراحی شده است، تا به استفاده از 3DPanel بتواند در شرایط سخت حرارتی تا 96 % صرفه جویی انرژی داشته باشد .
این پروژه، توسط انجمن ملی علوم، انجمن ادیسون کالیفرنیای جنوبی و دانشگاه کالیفرنیا، سرمایه گذاری شده است .
در 28 ژوئن سال 1992 ، این منطقه از کالیفرنیا دو بار زلزله هایی به مقیاس 5/6 و 9/6 ریشتر قرارگرفت. (دومین زمین لرزه، شدیدترین زلزله در 40 سال گذشته بوده است) . کانون این زمین لرزه فقط 110 - 80 کیلومتر از مرکز تحقیقات فاصله داشت.
با توجه به بیانات دکتر فلیپ کوهن که شخصاً در مرکز تحقیقات اقامت دارد، این مرکز به مدت یک دقیقه کامل درحال لرزش از نقطه ای به نقطه ای دیگر بود.
به طرز باور نکردنی در این چهار ساختمان مرکز تحقیقات که بعضی دیوارهای آن به طول بیش از 3/7 متر است، علی رغم وجود قسمتهای شیشه ای هیچگونه نشانه ای از آسیب دیده نشد.
تمام آنالیزهای ساختاری بنا، بعنوان یک شاهد برجسته از قدرت و استحکام پانلهای 3D در مقاله ای که نوشته مهندسان معمار است منتشر شد .
در این مقاله، جمله ای با این مضمون وجود دارد : هیچ نشانه ای از آسیب و شکاف در فونداسیون ها و اسکلت دیده نشده است.
3. در اکتبر سال 1996 سدی در نزدیکی کانتری کلاب و زمین گلف کابو ، در مکزیکو در اثر طوفان شدید در هم شکست و نیروی آب جاری شده بسیاری از تاسیسات پایین خود را از بین برد . مقاله زیر در یکی از روزنامه های محلی به چاپ رسید.
" سدی که برروی آب دریاچه زده شده بود، از قسمت نزدیک حفره پانزدهم شکسته شد و توده عظیمی از آب جاری شد و این طغیان به سمت اقیانوس ادامه دارد ". این ساختمان با وجود اینکه از قسمتهای پایه ای تقویت نشده بودند در ساختمان تغییری ایجاد نشد. تنها بتن کاری های مختصری که زیر ستون ها و تراشه ها انجام شده بود باعث شد ساختمان پابرجا بماند. مالکان این خانه ها مطمئن هستند که در مقابل هر حادثه طبیعی در آینده، خانه های آنها محفوظ است.
خانه ای ساخته شده با پانلهای 3D که بعضی به بناهای یکپارچه مربوط میشدند، بار دیگر ثابت کردند که نه تنها توانایی ایستایی در مقابل طوفان با سرعت 250 کیلومتر در ساعت را دارند، بلکه به همان خوبی در مقابل سیل شدید نیز مقاومت میکنند. در این حالت، ساختمانهای 3D Panel حتی در مقابل گردباد Faust نیز مقاومت میکند.
با توجه به اینکه در طبقه دوم کنسولی به طول 3/4 متر وجود دارد، ساختمان های 3D Panel در حین طوفان متحمل هیچ شکاف یا شیار داخلی و یا خارجی نمی شود .
این طور به نظر می آید که ساختمانهای یکپارچه بسیار محکم هستند به طوری که سقف بنا فونداسیون را تقویت می کند.
4. جهت تضمین مقاومت در برابر زلزله آزمایشاتی در مرکز تحقیقات انجام شده است که یکی از آنها آزمایشی از مدل بنای 3D در مقیاس 1:6 در دانشگاه تانجی در شانگهای چین است. این مدل از پانلهایی در متراژ 400 ، 200 ، 30 میلیمتر تشکیل شده است.
پوشش مش، قدرت تحمل 210 نیوتن بر میلیمتر مربع را داراست. مکعب قدرت میکرو بتنی 10 نیوتن بر میلیمتر مربع اندازه گیری شده است. این مدل در معرض زلزله ال - سنتر و با شدت های متفاوت که از 7 درجه در مقیاس ریشتر شروع شد، قرار گرفت.
با توجه به گزارش آزمایشات، این مدل در زلزله ای با شدت 9 ریشتر سلامت سازه را از دست داد. بعد از این لرزه، دیگر قادر به تحمل فشارهای بعدی نبود ولی هرگز ساختمان فرو نریخت.
در یک ساختمان واقعی، ساکنین هرگز در اثر ریزش دیوارها و صفحه های بتنی آسیب نخواهد دید.
* در هنگام زمین لرزه 7 ریشتری هیچگونه شکافی در بنا به وجود نخواهد آمد و ساختمان به حالت الاستیکی عمل می کند.
* در هنگام زمین لرزه های 8 ریشتری، شکاف های اندکی در بالای میله تیر سقف از طبقه اول ظاهر میشود.
در حین سایر زمین لرزه ها شیارها به تدریج ظاهر میشود، در نتیجه پیشرفت آنها بسیار فشرده می باشد.
* در هنگام زمین لرزه های 9 ریشتری، مدل، قدرت تحمل بارهای بعدی را نخواهد داشت. هر چند که ساختمان هرگز فرو نریزد.
منبع : ماهنامه ساختمان و کامپیوتر ، شماره هشتم

سیستم های نوین ساختمانی
ابتدا تعریف مختصری از سیستم ساختمای 3D به آگاهی عزیزان می رسانم، صفحات 3D در ساختمان به عنوان دیوارهای باربر و جداکننده و سقف و کف ساختمان به طور دلخواه کاربرد دارد و شبکه مش بیرونی و داخلی صفحات (هر دو طرف) با بتن ریز دانه بتن پاشی می شود، ضخامت بتن در هریک از لایه های طرفین حدود 3 تا 4 سانتی متر می باشد، ساختمان های احداثی با 3D رفتار سازه ای جعبه ای شکل (BOX) دارند در این نوع ساختمان ها انتقال نیرو به صورت خطی انجام نمی شود، بلکه به صورت سطحی است، در ساختمان های با سازه تیر و ستون انتقال بار به صورت خطی است یعنی بار هر طبقه از طریق تیرها به ستون و از ستون به فوندانسیون منتقل می شود، در ساختمان های تیر و ستونی در هنگام وقوقع زلزله با تخریب سازه ای در هر یک از اجزا اعم از تیرها یا ستون ها تخریب کلی و فروریزی ناگهانی صورت می گیرد، اما در ساختمان های احداثی با 3D چنانچه در اتصال یک دیوار یا سقف یا کف تخریبی ایجاد شود سایر اجزاء بار وارده را تحمل می نماید و مانع از تخریب کلی ساختمان می شوند. اتصال ساختمان در سازه های اسکلت فلزی یا بتنی پیش ساخته موضعی و محدود است و به خصوص اگر ضعف جزئی در هر یک از اتصالات وجود داشته باشد در اثر نیروی جانبی، ساختمان را در معرض تخریب و آسیب جدی قرار می دهد، اما در ساختمان هایی که با روش 3D ساخته می شوند یکپارچگی اتصالات یکی از مهم ترین ویژگیهای این روش ساختمانی می باشد و همین موضوع توجه مهندسین ساختمان را به این روش جلب کرده است.
حال به تفکیک موضوع می پردازیم:
الف: عده ای از سازندگان در ساختمان سازی صنعتی از قطعاتی به نام ساندویچ پانل پلی اورتان استفاده می نمایند که یکی از مواد مصرفی در تولید عایق اینگونه پانل ها که اختصاراً (P . U) نامیده می شود ایزوسیانات و ماده پلی یور است و دیگری که به عنوان مکمل یا اکتیو مورد استفاده قرار می گرفت گاز فریون 11 به میزان 10 کیلوگرم در هر متر مکعب عایق می باشد که با توجه به تولید پانل های P.U توسط سه کارخانه بزرگ و چندین کارگاه کوچک در کشور که سالانه حدود 1،500،000 وارد متر مربع می باشد و جهت تولید این مقدار P.U حدود 1500 تن گاز فریون 11 وارد چرخه آلاینده های محیط زیست می شود، مضافاً اینکه هنگام تولید پانل و پس از آن نیز خطر گاز سیانور ناشی از ماده ایزوسیانات انسان ها، محیط زیست و دیگر جانداران را تهدید می کند.
چنانچه در پوشش دیوار و سقف سالن های سوله ساندویچ پنل های پلی استایرن جایگزین پانل های P.U شود علاوه بر حمایت از تولید داخلی (مواد اولیه پلی استایرن را پتروشیمی تبریز تولید می نماید) از خروج مقدار قابل ملاحظه ای ارز نیز جلوگیری خواهد شد، زیرا مواد اولیه P.U کلاً وارداتی است.
ّ: حال اگر در ساختمان سازی به جای آجر و دیگر مصالح پانل های عایقدار " پوما " را جایگزین کنیم به جهت عایق شدن دیوارها و سقف ساختمان ها، مصرف سوخت کاهش می یابد در نتیجه دود آلاینده بخاری ها، آبگرمکن ها و شوفاژها به میزان زیاد کاهش می یابد و طبعاً در کاهش آلودگی از ناحیه نیروگاه های گازی نیز شاهد وضعیت بهتری خواهیم بود و شاید دود دودکش های بلند کارخانه های تولید آجر نیز کاهش یابد.
1- نفوذ آلودگی صوتی شهرهای بزرگ به منازل شهروندان کاهش می یابد و آن ها در محیط آرام تری به استراحت و تجدید قوا می پردازند.
2- به طور کلی در هزینه های بخش ساختمان سازی و صنایع جنبی صرفه جویی قابل ملاحضه ای خواهیم داشت.
نگاهی نو به ساختمان سازی به روش صنعتی:
ساخت و ساز مسکن به روش سنتی در دهه های اخیر جوابگوی رشد فزاینده جمعیت در کشور ما نبود، هر چند که عده ای از سازندگان صنعت ساختمان کشور سعی نمودند با ارائه انواع قطعات پیش ساخته در عرصه ساختمان سازی صنعتی راه کارهای نوینی بیابند، اما به دلایل آتی الذکر موفق نبوده اند.
انواع پانل های متداول در کشورهای پیشرفته مانند ساندویچ پانل، درای وال، ورق آزبست، پلاستوفرم و غیره به دلایل بیگانه بودن با فرهنگ جامعه ما و گرانی آن و از طرفی بعضاً وارداتی بودن مواد اولیه آن ها مطلوب نبود، لذا تنها راه حل این بود که روش پیش ساخته جدیدی را که ارزبری هم نداشته باشد در کپسول و پوشش سنتی جایگزین و ارائه نمود که در جهت دستیابی به این هدف شرکت پولاد مشبک ایستا اقدام به طراحی و تولید " پوما " نمود که یک قطعه پیش ساخته، سبک وعایق دار است که پس از ملات پاشی طرفین آن نمادی کاملاً سنتی می یابد که این همان نقطه مطلوب در ساختمان سازی صنعتی و یا انبوه سازی مسکن به طریقه سریع اللحداث در کشورمان می باشد.

( منبع )

( منبع )

دانلود

( منبع )

مقدمه و کلیات :

بتن ریزی در شرایط هوای گرم می تواند به بروز مشکلاتی در بتن تازه و سخت شده کمک نماید و معمولا" به پائین آمدن کیفیت بتن سخت شده منجر می شود . معمولا" در چنین شرایطی باید

بتن ریزی متوقف گردد و در صورت نیاز به انجام عملیات بتن ریزی باید تدابیر خاصی اندیشیده شود تا خسارت های وارده به حداقل برسد و یا ایجاد گردد . تعریف و شناخت شرایط هوای گرم ، اثر خسارت بار این شرایط ، اثر عوامل تشدید کننده این خسارت ها ، راه حلهای فرار از حصول این شرایط ، توجه به نوع مصالح مصرفی از جمله مواردی است که در این نوشته از نظر می گذرد .

وجود شرایط هوای گرم در مناطقی از کشور ما بویژه در حاشیه خلیج فارس و دریای عمان و وجود شرایط خاصی مانند ایجاد خوردگی در میلگردهای بتن این شرایط را برای ما پر اهمیت می نماید و باید بدان توجه خاصی مبذول داشت . سعی می شود نکات مد نظر آئین نامه بتن ایران به همراه توضیحات ضروری قید شود تا در عمل بتوان از آنها استفاده نمود .

• تعریف هوای گرم :

هوای گرم با ترکیبی از دمای زیاد هوا ، رطوبت نسبی کم ، دمای بالای بتن و سرعت وزش باد حاصل می گردد . وجود دمای زیاد بتن و عواملی که باعث تبخیر شدید آب از سطح آن می شود می تواند خسارت بار باشد . حتی می توان گفت دمای زیاد بتن به تنهایی نیز می تواند به بروز این شرایط کمک زیادی نماید .

معمولا" وقتی دمای بتن از  0C 32   در هنگام بتن ریزی و یا تا زمان گیرش تجاوز نماید شرایط هوای گرم حاصل می شود .

بروز شرایط ایجاد تبخیر با شدتی بیش از   kg/m2  1 در هر ساعت از سطح بتن قطعا" مشکل زا
می باشد . حتی توصیه می گردد شدت تبخیر از سطح بتن کمتر از kg/m2  5/0 در هر ساعت باشد تا خسارت هائی به بتن وارد نشود و کار بتن ریزی بهتر انجام گردد .

• اثر خسارت بار شرایط هوای گرم :

این اثرات را می توان به دو بخش بتن تازه و سخت شده تقسیم نمود . مسلما" برای داشتن بتن سخت شده مناسب باید از مرحله بتن تازه به سلامت عبور کنیم لذا از این نظر کیفیت بتن تازه از اهمیت زیادی برخوردار می باشد .

اثرات نا مطلوب هوای گرم بر بتن تازه خمیری عبارتست از :

الف ) افزایش آب مورد نیاز در طرح مخلوط

ب ) افزایش آهنگ افت اسلامپ و تمایل دست اندرکاران به افزودن آب به بتن در کارگاه بدلیل افزایش تبخیر و افزایش سرعت آبگیری سیمان و از دست دادن خواص خمیری در زمان کوتاه تر

ج ) افزایش زمان آهنگ سفت شدن بتن و کاهش زمان گیرش به نحوی که بر عملیات ریختن ، تراکم ، پرداخت سطح و نگهداری و عمل آوری بتن اثر منفی می گذارد و امکان ایجاد درز سرد را افزایش می دهد . این امر پیوستگی را در بتن ریزی مختل می کند که نیاز به آن جزو اصول بتن ریزی صحیح است .

د ) افزایش امکان ترک خوردگی خمیری بتن تازه بدلیل تبخیر زیاد و جمع شدگی بیش از حد در اثر تبخیر
هـ ) افزایش بروز مشکل در کنترل مقدار حباب هوای بتن حبابدار در بتن تازه به نحوی که عملا" حباب های هوا بزرگ شده و با می ترکند و تأثیر ثبت آنها در بتن سخت شده از بین می رود .

• اثرات نامطلوب شرایط هوای گرم بر بتن سخت شده عبارتند از :

الف ) کاهش مقاومت بتن بدلیل مصرف بیشتر آب در میان مدت و دراز مدت

ب ) کاهش مقاومت بتن بدلیل دمای بالای آن در هنگام بتن ریزی و پس از آن در میان مدت و دراز مدت علیرغم افزایش مقاومت زود هنگام بتن ( بویژه در روزهای اول – 1 تا 7 روز )

ج ) افزایش تمایل به جمع شدگی ناشی از خشک شدن و ایجاد ترکهای حرارتی

د ) کاهش دوام بتن در برابر شرایط محیطی نامناسب در حین بهره برداری مانند یخ زدن و

آب شدگی مکرر ، سایش و فرسایش تری و خشکی مکرر بتن ، حمله سولفاتها و حمله یون کلر محیط بدلیل افزایش نفوذپذیری بتن در اثر ایجاد کریستالهای درشت و کاهش مقاومت الکتریکی بتن که نقش مهمی در افزایش نفوذپذیری در برابر یون کلر و سایر عوامل مزاحم شیمیائی دارد . هم چنین کاهش دوام به دلیل ترک خوردگی

هـ ) ایجاد خوردگی سریعتر میلگردها بدلیل افزایش نفوذپذیری بتن و یا ایجاد درزهای سرد
و ) کاهش یکنواختی سطح بتن و نا زیبائی سطح بتن نمایان بویژه در مجاورت قالب ، تغییر رنگ بتن بدلیل تفاوت در آهنگ آبگیری ، منظره بدلیل درز سرد .

• عوامل تشدید کننده خسارات در هوای گرم :

برخی عوامل می توانند در هوای گرم خسارتها را تشدید نمایند . هرچند این عوامل مستقیما" در ایجاد شرایط هوای گرم بی تأثیر است اما در این شرایط می تواند باعث بحرانی تر شدن اثرات زیانبار گردد . این عوامل عبارتند از :

الف ) مصرف سیمانهائی با ریزی زیاد که موجب افزایش سرعت آبگیری سیمان و ایجاد گرمازائی بیشتر در زمان کوتاه می گردد .

ب ) مصرف سیمانهای زودگیر ( مقاومت اولیه زیاد ) مانند نوع 3 و حتی استفاده از سیمانهای

نوع 1 بویژه با وجود افزودنیهای تسریع کننده ( زودگیر کننده ) که میتواند زمان گرایش را کوتاه نماید و سرعت آبگیری و گرمازائی را بیشتر کند .

ج ) مصرف بتن های پر سیمان در رابطه با بتن های پر مقاومت و با نسبت آب به سیمان کم که سرعت آبگیری را بیشتر می کند و زمان گرایش را کوتاه و گرمازائی و سرعت آنرا افزایش می دهد . بدیهی است اغلب در شرایط محیطی نا مناسب از نسبت آب به سیمان کم استفاده نمائیم لذا باید سعی شود بتن پر سیمان مصرف ننمائیم .

د ) استفاده از مقاطع بتنی نازک با درصد میلگرد زیاد .

هـ ) بکارگیری وسایل حمل با حجم زیاد که می تواند به ایجاد درز سرد و عدم پیوستگی
منجر شود .

و ) حرکت دادن بتن در مسیر افقی یا قائم بصورت طولانی مدت ویژه ای برای بتن های کم اسلامپ ( شوت ، شوت سقوطی یا ترمی )

ز ) استفاده از پمپاژ بتن در مسیرهای طولانی ، زیرا اصطکاک بتن با لوله باعث ایجاد گرما
می شود و در شرایط هوای گرم نیز این مسیر طولانی و گرمای لوله می تواند مشکل زا باشد .

ح ) استفاده از تسمه نقاله برای حمل بتن بدلیل ایجاد سطح هواخور خیلی زیاد و تبخیر شدید و تبادل گرمائی زیاد با محیط .

ط ) ضرورت انجام و تداوم کار در شرایط هوایی خیلی گرم بدلائل اقتصادی

ی ) استفاده از سیمانهای انبساطی و یا بدون جمع شدگی که می تواند مشکل زا باشد  . در این رابطه برخی مواد انبساط زا یا برخی ملات ها یا بتن ها مانند گروت میتواند عامل ایجاد خسارت بیشتر باشد .
مسلما" باید گفت اگر شرایطی بر خلاف شرایط فوق ایجاد شود مسلما" در کاهش خسارات نقش خواهد داشت . اما بر ایجاد شرایط هوای گرم تأثیری ندارد .

• عوامل ایجاد کننده شرایط نامناسب محیطی و هوای گرم :

همانگونه که گفته شد مصرف اجزاء بتن با دمای زیاد می تواند بتن با دمای بالاتر از حد مجاز را بوجود آورد .

همچنین بروز شرایط خاصی در محیط اطراف بتن ریزی می تواند به تبخیر شدید منجر گردد که خسارت زا می باشد .

در زیر به هر کدام از این موارد می پردازیم و نحوه پیش بینی چنین شرایطی را مطرح می نمائیم :

الف )شدت تبخیر از واحد سطح :

میزان تبخیر از سطح بتن تابع عوامل مختلفی است که از جمله می توان به دمای هوا ، دمای بتن ، رطوبت نسبی هوا ، سرعت وزش باد ، تابش آفتاب و حتی رنگ بتن و فشار هوا ( ارتفاع از سطح دریا ) اشاره نمود . در چارت ( شکل 1 ) فقط از چهار عامل اول بدلیل اهمیت و سهولت بکارگیری آنها بصورت کمی بهره برده شده است و میتوان شدت تبخیر از واحد سطح بتن را بدست آورد .

ب ) دمای تعادل بتن ساخته شده :

قبل از خسارت بتن میتوان دمای آنرا با محاسبه حدس زد . مسلما" در مراحل انتقال و ریختن بتن بعلت تبادل با محیط مجاور ، دمای بتن ممکن است تغییر نماید . بدین منظور باید برای ساخت بتن دمای کمتر از 0C 30  را در نظر گرفت تا در یک حمل معقول و منطقی با زمان کمتر از

نیم ساعت ، دمای بتن از  0C  32 تجاوز ننماید . مسلما" اگر وسیله حمل پمپ و لوله یا تسمه نقاله و یا تراک میکسر در حال چرخش

باشد باید دمای ساخت را بمراتب کمتر از  0C 28 و تا حدود کمتر از    در نظر گرفت . دمای تعادل ساخت بتن بلافاصله پس از اختلاط را می توان از رابطه زیر بدست آورد .

در رابطه  TC ، TG ، TS ، TP ، TW به ترتیب دمای سیمان ، سنگدانه درشت ، سنگدانه ریز ، پوزولان و دمای آب مصرفی در اختلاط بتن می باشد . ( بر حسب درجه سیلیسوس )

هم چنین  WWT ,WWS,WWG,WW, WP , WS , WG , WC  به ترتیب جرم سیمان ، شن ، ماسه ، پوزولان ، آب مصرفی در ساخت بتن ، آب موجود در شن ، آب موجود در ماسه و آب کل موجود در بتن می باشد ( بر حسب کیلوگرم ) بدیهی است آب کل بتن برابر با مجموع آب مصرفی در ساخت بتن و آب موجود در سنگدانه می باشد و یخ احتمالی مصرفی را نیز شامل می شود . اگر از یخ نیز برای کاهش دما استفاده شود در صورت کسر رابطه فوق جمله W i (0.5ti-80)  اضافه خواهد شد .

لازم به ذکر است ضرائب  0.22  در رابطه فوق ظرفیت گرمائی سیمان ، سنگدانه و پوزولان بر حسب Kcal/kg می باشد و یکسان در نظر گرفته شده است در حالیکه واقعا" این ظرفیت های گرمائی در سیمانهای مختلف و سنگدانه های موجود و پوزولانهای مصرفی یکسان و مساوی 0.22    نمی باشد . بویژه در سنگدانه ها و پوزولانها ممکنست ابن ظرفیت گرمائی از 0.19 تا 0.24 تغییر نماید و حتی از این محدوده نیز بیرون باشد . ظرفیت گرمائی آب و رطوبت موجود در سنگدانه Kcal/kg 1 فرض شده است . i W  جرم یخ مصرفی ، i T  دمای یخ مصرفی ، 0.5 ظرفیت گرمائی یخ و 80 برابر گرمای نهان ذوب یخ بر حسب Kcal/kg می باشد .

مثال 1 : طرح اختلاط زیر برای بتن سازی به میزان m3 1 داده شده است . با توجه به اطلاعات موجود دمای تعادل ساخت بتن را محاسبه کنید . سیمان 400 کیلو ، شن خشک 1000 کیلو ،

آب کل 220 کیلو ، دمای سیمان 0C 35 ، دمای شن 0C 40 و رطوبت آن 6/0 درصد ، دمای ماسه 0C 30 و رطوبت آن 5/4 درصد ، دمای آب  0C 25 می باشد .

مثال 2 : اگر بخواهیم دمای بتن به 28 برسد آب باید تا چند درجه خنک شود .

مثال 3 : اگر بخواهیم با آب 0C 25 و یخ 0C 4- به این دما دست یابیم ، چند کیلو یخ لازم است ؟

مثال 4 : اگر بدون خنک کردن آب یا مصرف یخ بخواهیم به این دما برسیم دمای شن باید به چند درجه سیلیوس برسد ؟

• اثرات هوای گرم بر خواص بتن :

همانطور که قبلا" اشاره شد هوای گرم بر روی بتن تازه سخت شده اثراتی را بر جای می گذارد که نامطلوب است . در این قسمت بطور مشروح به برخی از این اثرات و خواص بتن در هوای گرم اشاره می شود .

الف ) افزایش آب مورد نیاز در طرح مخلوط :

 بسته به شرایط هوا و میزان تبخیر ممکنست تا 25 کیلو ( لیتر ) آب اختلاط مورد نیاز افزایش یابد ( نسبت به حالت بدون تبخیر ) – تقریبا" هر افزایش 5 درجه سانتی گراد به حدود 3 لیتر آب نیاز دارد . وجود آب بیشتر ، جمع شدگی را افزایش می دهد و میل به ترک خوردگی بیشتر می شود .

ب ) آهنگ افت اسلامپ :

مسلما" در شرایط هوای گرم ، گرمای بدون تبخیر و یا با تبخیر می توان تأثیر مهمی بر افت اسلامپ و آهنگ آن داشته باشد . میتوان گفت تقریبا" به ازاء 0C 40 افزایش دما ( 10 تا 0C 50 ) افت اسلامپ حدود 8 سانت را شاهد خواهیم بود ( هر 0C 10 حدود 2 سانت ) . مسلما" آهنگ افت اسلامپ نیز در هوای گرم بسیار زیاد می شود تا حدی که مزاحم کار اجرائی خواهد شد و غالبا" برای مقابله با آن به افزایش آب متوسل می شوند که کار صحیحی نیست.

ج ) افزایش آهنگ سفت شدن بتن و کاهش زمان گیرش :

در یک هوای معتدل و مناسب ممکن است زمان گیرش اولیه بتن بسته به نوع سیمان و نسبت های اختلاط بین ؟  تا 3 ساعت تغییر کند . با افزایش دما این زمان کاهش می یابد و ممکنست در دمای بتن بالاتر از 0C 30 و دمای محیط بیش از 0C 35 این زمان حتی به کمتر از نصف یا ثلث کاهش یابد . مسلما" این امر مشکلات اجرائی را افزایش می دهد . در حمل محدودیت زمانی بوجود
می آورد و در ریختن و تراکم باید سرعت قابل توجهی داشته باشیم تا قبل از گیرش لایه زیرین بتوانیم لایه روئی را ریخته و متراکم کنیم . پرداخت سطح مشکل می گردد و بتن زود سفت
می شود . در اکثر موارد در چنین شرایطی درز سرد ایجاد می گردد . درز سرد در آینده می تواند محل عبور آب و سایر مواد مزاحم شیمیائی باشد .

د ) ترک خوردگی خمیر بتن تازه :

این نوع ترک خوردگی معمولا" در محیط های گرم و خشک حاصل می گردد . بدیهی است اگر بتن در محیط گرم و مرطوب قرار گیرد بعلت تبخیر کم از سطح بتن ، جمع شدگی چندانی ایجاد نخواهد شد . در رطوبت های بیش از 80 درصد عملا" مشکل ترک خوردگی بتن تازه را نخواهیم اشت . وقتی تبخیر از kg/m2/hr 1 تجاوز نماید ، وضعیت حاد و بحرانی است و عملا" باید بتن ریزی متوقف گردد و یا تمهیدات خاصی تدارک دیده شود . وقتی ترک خوردگی بیشتری اتفاق می افتد که تأخیر در گیرش و سفت شدن بتن ، مصرف سیمانهای دیرگیر ، مصرف بیش از حد کندگیر کننده ، خاکستر بادی بعنوان جایگزین سیمان و یا بتن خنک داشته باشیم . مصرف موادی که آب انداختن را کم می کند میتواند به خشکی سطح و ترک خوردگی منجر شود . از جمله این مواد
می توان از میکروسیلیس نام برد .
از بین بردن ترکهای خمیری مشکل است ولی می توان با ماله کشی مجدد توأم با فشار ترکها را تا حدودی از بین برد .
ـ ) اثرات نامطلوب بر مقاومت :

 مسلما" بتنی که گرم ریخته و نگهداری شود در سنین اولیه مقاومت قابل توجهی کسب می کند اما بطور کلی در سن 28 روز به بعد مقاومت کمتری نسبت به بتن ریخته شده با دمای کم

خواهد داشت . در شکل 2 و 3 میتوانید تأثیر دمای ریختن را بر مقاومت های اولیه و دراز مدت ببینید . بویژه اگر بتن حاوی مواد پوزولانی و کندگیر نباشند ، آسیب بیشتری می بینند . اگر ترک بتن را نیز در نظر بگیریم از نظر سازه ای آسیب جدی خواهد بود .

گاه دیده می شود که در روزهای گرم نسبت مقاومت 28 روزه به 7 روزه به مقادیری کمتر از 3/1 و حتی تا 1/1 می رسد . در شرایط خاص برخی آزمونه های 28 روزه مقاومتی کمتر از آزمونه های 7 روزه را نشان می دهند که بسیار تعجب برانگیز است . دلیل این امر استفاده از بتن گرم در

قالب های گرم و داغ می باشد که گاه در زیر تابش آفتاب نیز چند ساعتی نگهداری می شوند . با استفاده از سیمانهای ریز و زودگیر کننده ، سیمان زیاد یا w/c کم این مشکل بیشتر می گردد.

برای اختصار و با توجه به ذکر اثرات نامطلوب در ابتدای این نوشتار از بیان مشروح سایر اثرات خودداری می شود .

• راهکارهای بتن ریزی مطلوب در شرایط نامساعد گرم :

قاعدتا" این راهکارها را میتوان به چند دسته تقسیم کرد :

الف ) انتخاب مصالح مناسب برای هوای گرم خشک یا گرم مرطوب و نسبت های مطلوب

ب ) روشهای مناسب انبار کردن مصالح برای گرم و داغ شدن ( پیشگیری از گرم شدن )

ج ) خنک سازی مصالح و بتن و بتن خنک ساختن ( کاهش دمای بتن )

د ) تمهیدات حفظ خنکی بتن در طول عملیات حمل و ریختن و جلوگیری از افزایش دمای بتن

هـ ) نکات مربوط به ریختن ، تراکم و پرداخت سطح ، نگهداری و عمل آوری بتن و کنترل تبخیر

در ادامه به هرکدام از راه حلهای اجرائی به اختصار می پردازیم .

• انتخاب مصالح مناسب :

الف ) سنگدانه :

هر چند تأثیر سنگدانه چندان جدی نیست اما بویژه برای ایجاد دوام در بتن در مناطق گرم بویژه مرطوب ، لازم است سنگدانه ها از جذب آب کمی برخوردار باشند . ظرفیت جذب آب سنگدانه درشت در آبا به 5/2 و برای سنگدانه ریز به 3 درصد محدود شده است در حالیکه در بسیاری از آئین نامه ها چنین محدودیتی دیده نمی شود .

سنگدانه ها باید در برابر قلیائیها از واکنش زائی برخوردار نباشند لذا از این بابت باید مورد آزمایش قرار گیرند . همچنین در مناطق خورنده باید یون کلر آنها از حدود مجاز کمتر باشد .

ب ) سیمان :

بهتر است از سیمانهای ریز و زودگیر استفاده نشود و سیمانهای با گرمازائی کم و حاوی مواد پوزولانی ( بعنوان جایگزین ) بکار روند . سیمانهای آمیخته از این نظر مناسب اند . بهتر است مقدار سیمان زیاد نباشد . محدود کردن عیار سیمان به حدود 400 کیلوگرم می تواند یک توصیه تلقی گردد . عیار سیمان زیاد می تواند عامل ترک خوردگی بتن خمیری باشد .

ج ) افزودنی ها :

در شرایط هوای گرم اغلب افزودنیهای روان کننده و یا کندگیر کننده استفاده می شود . ممکن است افزودنی روان کننده کندگیر کننده نیز بکار بریم . افزودنیهائی که بتوانند اسلامپ را بمدتی قابل توجه حفظ نمایند ، در این شرایط طرفدار دارد .

معمولا" حبابزا ها بعلت مشکل کنترل مقدار حباب در شرایط هوای گرم توصیه نمی شود .

مگر اینکه شرایط مناسبی برای مصرف آنها فراهم گردد .

• روشهای پیشگیرانه برای جلوگیری از گرم شدن مصالح در انبار

هر چقدر بتوانیم جلوی گرم یا داغ شدن مصالح بتن را بگیریم ، کار خنک ساختن بتن
ساده تر می شود .

بهرحال بهتر است دمای سیمان از 0C 60 تجاوز نکند ( آبا حد مجاز را 0C 75 ذکر کرده است ) سنگدانه ها با توجه به وزن قابل توجهشان بهتر است دمائی کمتر از 0C 40 را داشته باشند . آب نیز باید در حد امکان خنک نگهداشته شود . لذا توصیه می شود آب در محلی نگهداری شود که زود گرم نشود . مخازن فلزی هوائی بدون عایق بندی ابدا" توصیه نمیشود . از مصرف سیمانهای گرم که از کارخانه حمل و تخلیه می شود باید پرهیز کرد و آنرا در سیلو نگهداشت تا خنک گردد .

سیلوی سیمان دارای رنگ روشن باشد . در برخی مناطق دنیا از سیلوی دو جداره استفاده می شود که ممکن است آب خنک در آن در جریان باشد . عایق بندی سیلوی سیمان نیز یک راه حل
می باشد .

سنگدانه ها را نیز بهتر است از تابش آفتاب دور داشت . سر پوشیده کردن دپوی سنگدانه ها یک روش معمول است که ممکن است برای ایران راه حل گران قیمتی باشد . ایجاد پوشش مانند برزنت و غیره می تواند راه حل ساده تری تلقی گردد .

• خنک سازی مصالح و ساخت بتن خنک ( کاهش دمای بتن ) :

استفاده از بتن ها دمای کم یکی از راه حلهای اساسی برای بتن ریزی مطلوب است . رساندن دمای بتن به زیر 0C 30 میتواند به تولید بتن سخت شده مقاوم و با دوام منجر گردد و ضمنا" میزان تبخیر از سطح بتن را کاهش دهد . باید گفت تبخیر عوامل متعددی دارد ولی دمای بتن در این رابطه بسیار مهم است . برای ایجاد بتن خنک ، غالبا" اجزاء بتن را خنک می کنیم و یا از یخ برای ایجاد خنکی مخلوط بتن استفاده می نمائیم . بکارگیری ازت مایع نیز ممکن می باشد . اما در مورد بتن ریزی در هوای گرم در کارهای عادی عملا" بکار نمی رود .

اجزاء بتن شامل : آب ، سیمان ، سنگدانه می تواند خنک شود . آب را با وسایل تبرید و یا یخ

می توان خنک نمود . سنگدانه ها را می توان با آب پاشی و ایجاد شرایط مساعد برای تبخیر

می توان به مقدار قابل توجهی خنک نمود ( بویژه در هوای خشک ) در خنک سازی سنگدانه

می توان از آب خنک و هوای خنک نیز استفاده نمود .

یخ عامل مهمی در کاهش دمای بتن می باشد زیرا گرمای نهان ذوب یخ میتواند دمای بتن را به مقدار قابل توجهی پائین آورد . بهر حال خرده یخ یا پرید یخ می تواند صرفا" بعنوان جایگزین بخشی از آب یا همه آن بکار رود تا تغییری در نسبت آب به سیمان حاصل نشود و در انهای اختلاط نباید یخ در بتن تازه مشاهده گردد .

خنک کردن سیمان راه حلی است که کمتر بکار گرفته می شود . اینکار به دلایل خاص نیاز دارد تا سیمان در معرض آب خنک یا هوای مرطوب قرار نگیرد . استفاده از دیگ اختلاطی که دارای رنگ روشن می باشد و یا آب خنک شده و یا در سایه است توصیه می گردد .

• تمهیدات مربوط به حفظ خنکی بتن در طول عملیات بتن ریزی :

در زمان حمل ، ریختن و تراکم بتن حفظ خنکی آن ضروری است . بدیهی است دمای بتن در اثر تبادل گرما با هوای گرم مجاور افزایش می یابد . هدف ما کاهش این افزایش دما می باشد .

استفاده از وسایل حمل مناسب و سر بسته که رنگ روشن دارد یا با آب خنک می شود یکی از
راه حلهای مناسب می باشد . بکارگیری وسایلی مانند پمپ و لوله می تواند باعث افزایش دما شود و برای کنترل این افزایش دما ، لازم است لوله پمپ خنک گردد . می توان دور لوله ها را گونی خیس قرار داد و گهگاه روی آن آب پاشید .

تسمه نقاله برای هوای گرم وسیله مناسبی نیست و در صورت لزوم می توان روی آن را پوشاند .

تراک میکسر در طول حمل نباید بی جهت بچرخد زیرا این امر موجب افزایش دما خواهد شد بویژه اگر حجم بتن در مقایسه با حجم دیگ کم باشد . استفاده از سایبان روی دیگ تراک و داشتن رنگ روشن توصیه می شود .

• نکات مربوط به ریختن ، تراکم ، پرداخت سطح ، نگهداری و عمل آوری بتن و کنترل تبخیر
برای جلوگیری از تبخیر زیاد از سطح بتن می توان توسط بادشکن ، سرعت باد را کم نمود . بویژه اگر بتوان از بادشکن های جاذب آب استفاده نمود و آنها را خیس کرد ، رطوبت محیط افزایش

می یابد و تبخیر کم می شود و همچنین محیط خنک می گردد . استفاده از سایبان در بالای محل بتن ریز ( در صورت امکان ) باعث کنترل تابش آفتاب و کاهش تبخیر می گردد و ضمنا" از افزایش دمای بتن جلوگیری می شود .

می توان از دستگاههای مه فشان و ایجاد کننده غبار آب در محل بتن ریزی استفاده کرد تا ضمن خنک شدن محیط رطوبت نسبی بالا رود و تابش آفتاب کم گردد . این کار در مواردی که باد
می وزد مؤثر نیست .

قالب و میلگردها باید قبلا" خنک شود و آبا حداکثر دمای 0C 50 را برای آنها پیش بینی
کرده است . با آب پاشی بر روی قالب ( بویژه فلزی ) و میلگردها می توان آنها را خنک نمود ولی آب اضافی باید از سطح قالب و میلگرد زدوده شود ( با هوای تحت فشار یا اجازه دادن برای تبخیر )

برنامه ریزی کار بتن ریزی به نحوی که در زمان خنکی هوا انجام شود . مسلما" در این حالت اصولا" ممکن است شرایط هوای گرم موجود نباشد و بحث های مطروحه بی مورد تلقی گردد .

تأمین حجم لازم بتن و استفاده از وسایلی که بتواند این حجم بتن را ساخته یا حمل کند و بریزد و متراکم نماید امری ضروری است وگرنه بتن در اثر معطلی گرم شده و زمان گیرش آن فرا می رسد و یا لایه های زیرین خود را می گیرد و درز سرد ایجاد می شود .
برای حفظ خنکی بتن در لایه های بتن ریزی ، بهتر است از لایه های ضخیم تر استفاده شود که این امر حجم بتن سازی و بتن رسانی و بتن ریزی بیشتری را در واحد زمان طلب می کند .

استفاده از وسایل مناسب به نحوی که معطلی های بی جهت بوجود نیاید . مثلا" باکت خیلی کوچک بکار نرود تا تراک میکسر مدت زیادی معطل بماند و یا تراک میکسر کمتر بارگیری شود تا بتن بمدت قابل توجهی در آن بچرخد و نماند .

تراکم مجدد بتن در هوای گرم توصیه می شود ( قبل از گیرش ) . این امر ترکها را کم می کند . استفاده از ماله برای بهم آوردن ترکها توصیه می گردد . ( ماله کش با تأخیر و مجدد )

در هوای گرم و خشک اغلب سرعت تبخیر بیش از سرعت رو زدن آب است و سطح بتن خشک
می شود . لذا ضمن رعایت نکاتی که قبلا" مطرح شد لازمست در اسرع وقت سطح بتن محافظت شده و مرطوب گردد . استفاده از گونی خیس در این موارد توصیه می شود . در غیر این صورت استفاده از پوشش های خاص مانند نایلون یا ترکیبات عمل آوری بتن می تواند مصرف شود . بدیهی است در شرایط هوای گرم و خشک توجه ویژه ای باید به عمل آوری رطوبتی معطوف گردد .

پرداخت سطح بتن در هوای گرم با مشکل همراه است و معمولا" باید زودتر از سایر شرایط پرداخت را انجام داد اما نباید باعث جمع شدن آب در زیر لایه فوقانی گردد .

( منبع )