مقدمه

ساختمان‌های موجود که طی 30 سال اخیر ساخته شده‌اند، به عنوان جدی‌ترین مشکل در مطالعات خطر و آسیب پذیری شهرهای کشورمان محسوب می‌شوند و با توجه به بررسی زلزله‌های گذشته و شرایط سازه‌ای ساختمان‌های کشور، در تعداد زیادی از ساختمان‌های موجود احتمال خرابی وجود خواهد داشت که مطالعات آسیب‌پذیری نیز این ادعا را تأیید می‌کند و چون پیشگیری از وقوع زلزله ناممکن است، بنابراین مباحث مقاوم‌سازی سازه‌های آسیب‌پذیر در زلزله و همچنین بهسازی سازه‌های آسیب دیده از زلزله، بسیار قابل اهمیت می باشند.
به طور کلی، مقاوم‌سازی لرزه‌ای عبارت است از اصلاح خردمندانه خواص سازه‌ای موجود به منظور بهبود عملکرد در زلزله‌های آینده. از این‌رو به دلیل گوناگونی ساختمان‌ها و سیستم‌های سازه‌ای آنها و همچنین تنوع در نواقص و کاستی‌های ممکن و نیز گوناگونی مقاصد مقاوم سازی، می‌بایست از تکنیک‌های و روش‌های متفاوت مقاوم‌سازی بهره‌ گرفت. لذا این دفترچه مشخصات فنی جهت ارائه به ارگان‌ها و نهاد‌های وابسته به منظور انجام بررسی‌های لازم و صدور تأییدیه، تصویب طرح و جواز پایان کار تهیه و تنظیم شده است.

مقاوم‌سازی و روش‌های مختلف آن:

هدف مقاوم سازی عبارت است از دستیابی به شرایط مورد انتظار ساختمان در سطح بهره‌برداری دلخواه برای یک شدت زلزله به خصوص از لرزش زمین ، که برای دستیابی به این هدف هرگونه اقدامات اصلاحی مشتمل بر سخت کردن یا مقاوم سازی سازه، افزودن اجزای موضعی برای حذف بی نظمی‌ها، بستن اجزای سازه به یکدیگر، کاهش تقاضای زلزله در سازه از طریق روش جداسازی و یا جذب انرژی و یا کاهش ارتفاع یا جرم سازه را می توان در قالب روش‌های مقاوم سازی برای حصول پایداری و مقاومت سازه در برابر بار جانبی ناشی از زلزله به عنوان تکنیک‌ها و روش‌های کاهش خطر در نظر گرفت. آیین‌نامه‌های مقاوم سازی با توجه به مطالعات قدیمی بر روی رفتار ساختمان‌ها در برابر زلزله و مطالعات جامع و تحلیل‌های غیرخطی رفتار ساختمان‌ها با ایجاد حداقل مزاحمت در کاربری آنها و با رعایت اصول ایمنی و مسائل اقتصادی می‌باشد، این آیین‌نامه‌ها برای اولین بار با مطرح کردن سطوح بهره برداری و ترکیب آن با معیارهای لرزش زمین، دیدگاهی جدید در خصوص مقاوم‌سازی ساختمان‌های غیر مقاوم در برابر زلزله ایجاد می نمایند.
 تاکنون تحقیقات و مطالعات زیادی در زمینه چگونگی تقویت سازه‌های ساختمانی ساخته شده در کشورهای مختلف انجام شده و نتایج چشمگیری نیز به دست آمده است. به طور کلی در موارد زیر مقاوم سازی سازه‌های متعارف متداول است.
• ساختمان‌های آسیب دیده حین وقوع زلزله.
• ساختمان‌هایی که کاربری آن‌ها تغییر کرده است.
• ساختمان‌هایی که به دلایل تغییر ضوابط آیین نامه ها‌،‌‌ مقاومت کافی ندارند، ساختمان هایی که قرار است طبقات اضافی روی آن‌ها ساخته شود.
• ساختمان‌هایی که آثار ضعف به صورت ترک در آنها پدیدار شده است.

هدف بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای

از مهمترین اهداف بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای تحقق موارد زیر است:
1. تأمین مقاومت در برابر زلزله‌های خفیف بدون هیچگونه آسیب.
2. تأمین مقاومت در برابر زلزله‌های متوسط بدون هیچگونه آسیب سازه‌ای، ولی احتمال برخی خسارت‌های غیر سازه‌ای وجود دارد.
3. تأمین مقاومت در برابر زلزله‌های شدیدی که در محل سازه قبلاً رخ داده یا قابلیت وقوع دارد، بدون فرو‌ریزی، ولی احتمال برخی خسارت های سازه‌ای و غیر سازه‌ای وجود دارد.

 

گام‌های کلی و ویژه در فرآیند بهسازی و مقاوم سازی

این گام‌ها برای کلیه ساختمان‌ها اعم از فولادی، بتنی و مصالح بنایی قابل اعمال است و بیشتر جنبه عمومی یا کلی داشته و به هیچ نوع از انواع ساختمان‌ها اختصاص ندارد . تقسیم بندی کلی این گام‌ها به شرح زیر است:
• مبانی بهسازی و مقاوم سازی و تعیین سطوح عملکرد
• مبانی و روش‌های تحلیل
• روش‌های مقاوم سازی

مبانی بهسازی و تعیین سطوح عملکردی

• تعیین مشخصات ساختمان

مشخصات هر ساختمان می تواند شامل اطلاعات مربوط به پیکربندی از نظر معماری و از نظر سازه‌ای و هم چنین اطلاعات مربوط به اعضای سازه‌ای و غیرسازه‌ای که احتمالاً در هنگام رخداد زلزله بر روی نیروها و تغییر مکان‌های اعضای سازه‌ای اثرگذارند، باشد. در این قسمت باید اطلاعات مربوط به خواص مهندسی مصالح به کار رفته و نحوۀ استقرار اعضای سازه‌ای و اتصال آنها به یکدیگر نیز تعیین شود.

• تعیین مشخصات ساختگاه

یکی دیگر از اجزای مربوط به گا‌م‌های عمومی در فرآیند مقاوم سازی و بهسازی لرزه‌ای مشخص کردن وضعیت ساختگاه از نظر شرایط زیر سطحی و سطحی است که مشتمل بر نوع خاک و طبقه بندی آن است . در این مرحله وضعیت شالوده نیز باید در پی بررسی‌های میدانی و انجام آزمایش‌های لازم مشخص گردد.

• بررسی وضعیت ساختمانهای مجاور

در این قسمت اثر برخورد ساختمان‌های مجاور به "ساختمان هدف "و احتمال بروز آسیب یا خسارت در هنگام رخداد زلزله باید مورد بررسی قرارگیرد. در چنین شرایطی لازم است تا آسیب یا خسارت محتمل در هنگام رخداد زلزله پیش بینی و تخمین زده شود. به عنوان مثال، سقوط اجزای سست مانند قطعات نما و یا احتمال انفجار، آتش سوزی، نشت مواد آلاینده، از جمله اطلاعاتی است که باید برای اتخاذ تصمیم نهایی گردآوری شود.

• تعیین سطوح عملکرد مورد انتظار

برای تعیین سطح عملکرد مورد انتظار برای ساختمان هدف ، لازم است، مهندس مسئول طرح بهسازی با همکاری کارفرما، به دلایلی که در قسمت‌های قبلی مشخص کرده است ، یکی از سطوح عملکرد را ، تحت خطر زلزله معین انتخاب نماید. لازم به ذکر است که سطوح عملکرد، شامل چهار سطح اصلی و دو سطح میانی است.
سطوح عملکرد اصلی عبارتند از :
1. قابلیت استفاده بی وقفه FULLY OPERATIONAL \ IMMEDIATE OCCUPANCY
2. ایمنی جانی LIFE SAFETY \ OPERATIONAL
3. آستانۀ فرو‌ریزش NEAR COLLAPSE
4. لحاظ نشده (تعیین نشده)

سطوح عملکرد میانی عبارتند از :
1. خرابی محدود LIMITED COLLAPSE
2. ایمنی جانی محدود LIMITED LIFE SAFETY
 اهداف سطح عملکرد (Performance Objectives)
هر سطح عملکرد به دو قسمت اصلی وابسته است، یکی سطح آسیب و دیگری سطح خطر لرزه‌ای. به عبارت دیگر برای عملکرد هر ساختمان در هنگام رخداد زمین لرزه ، باید سطح خطر را دانست و متناسب با آن آسیب قابل قبول یا مورد انتظار را تعریف کرد. فلذا سطح هر آسیب باید متناظر با سطح خطر بوده باشد . از این رو عملکرد لرزه‌ای عبارت است از تعیین حداقل خسارت مجاز ( سطح عملکرد ) برای پذیرش خطر لرزه‌ای معین حرکت زمین ناشی از زلزله. هدف از یک سطح عملکرد می تواند مشتمل بر سطوح مختلفی از آسیب برای سطوح مختلفی از حرکت زمین باشد. که در این صورت به نام هدف دوگانه یا چند گانه تعبیر می شود. سطح عملکرد بیانگر شرایط حدی مربوط به میزان و نحوه خسارت وارده بر سازه است که برای یک ساختمان معین و تحت اثر یک زلزله معین قابل قبولی تلقی می شود این شرایط حدی بوسیله خرابی‌های فیزیکی در خود سازه، خطر جانی برای ساکنین ساختمان و میزان قابلیت سرویس دهی سازه پس از وقوع زلزله توصیف می‌گردد. سطوح عملکردی برای سیستم سازه ای و غیرسازه ای به طور جداگانه تقسیم می شود.
 
سطح عملکرد هدف به دو دسته تقسیم می گردد.

1. سطح عملکرد سازه‌ای (STRUCTURAL PERFORMANCE LEVEL) SP-N
2. سطح عملکرد غیر سازه‌ای (NON-STRUCTURAL PERFORMANCE LEVEL) NP-N

هر یک از این دو سطح می تواند مستقل از یکدیگر و یا با ترکیب هر دو سطح، عملکرد کلی ساختمان به دست می آید. سطوح و محدوده‌های عملکرد سازه‌ای با یک عنوان و یک عدد معرفی می شوند . سطوح عملکردی سازه‌ای که عبارتند از Sp–n و به طور مخفف به قابلیت استفاده بی وقفه " ، "ایمنی جانی " و "آستانه فرو ریزش " وضعیت‌های خرابی مجزایی هستند که می توانند " مستقیماً در ارزیابی و بهسازی برای معرفی معیارهای فنی به کار روند. عملکرد سازه‌ای " می نامند سایر عملکردهای سازه‌ای تعیین شده که عبارتند از "خرابی محدود " و "ایمنی جانی محدود " و "غیرقابل قبول " در حقیقت موقعیت‌هایی در سیستم طبقه بندی و شماره گذاری هستند که به صاحب ساختمان اجازه می دهد که بتواند به دلخواه عملکرد ساختمان را در این محدوده انتخاب کند. ذیلا تعریف و توضیح وضعیت خرابی در سطوح مختلف عملکرد ارائه می شود.


شکل A- منحنی تغییر شکل در حالت کلی

جدول 1-تعیین سطوح عملکرد ساختمان

 

• سطوح مقاوم سازی

با توجه به سطوح عملکرد مورد انتظار، روش و سطح مقاوم سازی متفاوت خواهد شد . سطوح مقاوم سازی به 4 دسته زیر تفکیک می شوند.

 بهسازی و مقاوم سازی محدود

در این سطح از بهسازی و مقاوم سازی پایین‌ترین سطح عملکرد در نظر گرفته می شود، به نحوی که ساختمان مقاوم شده تخت اثر زلزله‌ای که خفیف‌تر از زلزله سطح خطر- 1 باشد ایمنی جانی ساکنین تأمین گردد.

 بهسازی و مقاوم سازی مبنا

در این حالت انتظار می رود که ساختمان مقاوم سازی شده تحت اثر زلزله سطح خطر- 1 ایمنی جانی ساکنین را تأمین کند.
 بهسازی و مقاوم سازی مطلوب
در این سطح از بهسازی و مقاوم سازی، انتظار می رود که اولاً هدف بهسازی مبنا تأمین گردد و ثانیاً ساختمان مقاوم شده تخت اثر زلزله سطح خطر- 2 فرو نریزد.

 بهسازی و مقاوم سازی ویژه

در این سطح باید ساختمان مقاوم شده از عملکرد بهتری نسبت به سطح بهسازی مطلوب داشته باشد . به عبارت دیگر ساختمان مقاوم شده باید عملکرد بالاتری نسبت به سطح مطلوب در مقابل اثرات زلزله‌ای با سطح خطر - 2 داشته باشد.
 

مبانی و روشهای تحلیلی

روش های تحلیلی که برای تعیین نیروهای داخلی و تغییر شکل های اعضای سازه در اثر نیروهای ناشی از زلزله سطح خطر، به کار می روند عبارتند از:
• روش استاتیکی خطی
• روش دینامیکی خطی
• روش استاتیکی غیر خطی
• روش دینامیکی غیر خطی
همانطورکه ملاحظه می شود این چهار روش در واقع در دو گروه روش های خطی و غیرخطی قرار می گیرند که کاربرد هریک از این گروه‌ها دارای محدودۀ معینی است .که در ادامه به صورت مختصر به آنها اشاره می شود.

روش‌های مقاوم سازی

دو روش عمده برای ارتقاء شرایط موجود به منظور مقابله با آثار مخرب زلزله به صورت زیر است:
1. کاهش نیاز زلزله(DEMAND)
2. افزایش مقاومت لرزه‌ای ساختمان‌ها وسازه‌ها

• کاهش دادن نیروی زلزله وارد بر ساختمان

نیروی زلزله وارد بر ساختمان با وزن آن نسبت مستقیم دارد، بنابراین با کاهش وزن ساختمان می توان نیروی زلزله وارد بر ساختمان را کم کرد، برای این منظور می توان از طریق تبدیل کردن دیوارهای سنگین به دیوارهای سبک، استفاده از بتن سبک سازه ای[5]، سبک کردن سقف‌ها و کم کردن طبقات اقدام کرد.

• افزودن سیستم سازه‌ای جدید برای مقابله با نیروی زلزله

یکی از راه‌های بسیار مؤثر برای مقابله با نیروی زلزله، افزودن سیستم‌های سازه‌ای جدید به ساختمان می باشد. این روش در سالیان اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است و میتوان مهمترین روش‌های قابل انجام را به شرح زیر نام برد:
1. افزودن سیستم دیوار برشی در یک قاب ساختمان بتن آرمه با دیوار برشی یا بدون دیوار برشی
2. استفاده از مهاربندی‌های هم مرکز(CBF)
3. استفاده از مهاربندی‌های غیر هم مرکز(EBF)
4. استفاده از میانقاب‌ها
5. استفاده از بادبندهای میراگر ویسکو الاستیک
لازم به توضیح است که استفاده از هر یک از روش‌های فوق به تنهایی یا به صورت ترکیبی با روشهای دیگر منوط به مطالعه کامل سازه می باشد و باید مورد به مورد بررسی گردد.

• تعمیر وتقویت لرزه‌ای اعضای ساختمانی موجود

دورپیچ کردن با فولاد، افزایش سطح مقطع بتن با بتن ریزی و اضافه کردن آرماتور، استفاده از صفحات فولادی، استفاده از آرماتور خارجی، تزریق اپوکسی، بخیه زدن، پیش تنیدگی خارجی و استفاده از روش‌ها و مصالح نوین مانند میراگرها، سیمان الیافی، مواد مرکب سیمانی وFRPها از جمله روش‌هایی هستند که اعضای ساختمانی می‌تواند بسته به درجه مقاومت ساختمان در برابر زلزله، سطح خسارت محتمل، نوع اعضاء و اتصالات آنها به وسیله این متدها تعمیر و تقویت شوند. روش‌های فوق الذکر به جز روش‌های استفاده از مصاح نوبن، از روش‌های متداول و مرسومی می‌باشند که برخی از آنها سالیان درازی است که برای تقویت سازه‌های بتنی استفاده می گردد. این روش‌ها نیاز به تخریب نداشته ، اما اتصال صحیح بخش قدیم و جدید در ساختمان‌های بتن مسلح در هنگام مقاوم سازی آنها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و لازم است قبل از اتصال جدید، ابتدا پوشش بتن قدیم برداشته شود و سپس محل تمیز گردد و بعد بتن قدیمی مضرس شده و در نهایت با چسب اپوکسی با ملات‌های چسبنده و یا دوغاب سیمان آغشته شده، میلگردها به هم متصل گشته و سپس بتن‌ریزی یا بتن پاشی صورت گیرد. تکیه اساسی این ارائه بر معرفی FRPها به عنوان یکی از روش‌های تقویت سازه‌های بتنی می باشد. قبل از توضیح در مورد FRPها و نحوه استفاده از آنها جهت تقویت و ترمیم سازه‌ها لازم است در مورد روش‌های پیش گفته توضیحات مختصری داده شود.

• دور پیچ کردن با فولاد(زره پوش فولادی)

در این روش از ورق فولادی نازک جهت پوشش ستون‌ها استفاده میشود. پوشش ستون‌ها به صورت کامل بوده و دور‌تا‌دور ستون توسط ورق‌های فولادی که ضخامتی بین 4 تا 8 میلیمتر دارند پوشیده می شود. این ورق‌ها به طور پیوسته به یکدیگر جوش داده میشوند. پوشش استوانه‌ای شکل حاصل بر روی بتن در مهار تنش‌های محیطی ستون عملکرد مناسبی از خود نشان داده است. در صورت مستطیل بودن ستون می توان دو ورق L شکل دوبل چهار تسمه فولادی قائم را به یکدیگر (توسط چهار نبشی) جوش داد. در این روش شکل پذیری و مقاومت محوری ستون به طور موضعی افزایش می یابد. فضای خالی بین بتن و پوشش فولادی توسط پرکننده‌هایی نظیر دوغاب سیمان منبسط شونده و یا بتن اشغال می گردد. این روش ابعاد سازه را تغییر نمی دهد ولی وزن سازه با استفاده از ورق‌های فولادی افزایش قابل ملاحظه‌ای می یابد.

• افزایش سطح مقطع با بتن‌ریزی و اضافه کردن آرماتور

از این روش نیز برای ستون‌هایی که دچار آسیب دیدگی شده باشند استفاده می شود. این روش ظرفیت باربری ستون را افزایش داده و در عین حال می تواند مرمت عضو را نیز شامل گردد. استفاده از این روش بر حسب موقعیت ستون و فضاهای قابل دسترسی اطراف ستون می تواند در یک، دو، سه یا هر چهار طرف ستون انجام گیرد. مسلح کننده بتن در این روش می‌تواند پروفیل، ورق فولادی و یا آرماتور باشد. با این روش مقاومت محوری و برشی ستون افزایش می‌یابد ولی مقاومت خمشی ستون به علت عدم عبور مسلح کننده‌ها از سقف افزایش نمی‌یابد . در صورت تقویت نمودن ستون بین طبقات ممکن است کل سازه رفتار نامناسبی از خود نشان دهد و کمکی در برابر زلزله ننماید. از این رو توصیه می شود دیوار برشی هم در این گونه مواقع به سیستم اضافه شود و یا آرماتور طولی تقویتی از میان سوراخ‌های ایجاد شده در دال سقف عبور نموده و در محل اتصال تیر به ستون بتن‌ریزی گردد.

• تزریق اپوکسی

عمل تزریق جهت مرمت تیرهایی با ترک‌های جزئی به کار می رود. در صورت تمیز بودن سطوح تماس بتن می‌توان با تزریق رزین‌های اپوکسی با روانی بالا مقاومت کششی - برشی سازه را بهبود بخشید. چون ترک در اثر تنش‌های کششی بوجود می آید، چنانچه این تنش‌ها پس از تعمیر ترک باز هم بوجود آیند ترک مجدد ایجاد خواهد شد. چنانچه برطرف کردن این تنش‌ها غیر ممکن باشد توصیه می شود که در طول سطح ترک یک برش به عنوان درز انقباض یا جابه‌جائی استفاده شود.

• استفاده از آرماتور خارجی

در این روش آرماتورهای معمولی از بیرون به مقطع تیر بسته شده و در دو انتهای آن مهار می‌گردند. البته لازم به ذکر است که مهار آرماتورها در انتهای تیر بسیار مهم و حساس بوده و از نظر اجرا مشکل و پرهزینه می‌باشد. میلگردهای خارجی را می توان با عبور دادن از سوراخ‌های صفحه‌ای که پشت ستون تعبیه شده و پیچ کردن آنها به صفحه مهار نمود. البته این راه از لحاظ اجرا به دلیل نیاز احتمالی به سوراخ کردن ستون مشکل و یا حتی غیرممکن خواهد بود. به همین سبب روش دیگری پیشنهاد شده است، بدین صورت که با پوشش محل اتصال تیر و ستون بوسیله ورق و جوش دادن یک صفحه فولادی ضخیم به آن می‌توان میلگردها را به راحتی مهار کرد. برای اینکه میلگرد تحت اثر وزن خود دچار خیز نشود با رزوه کردن انتهای میلگرد می‌توان آنها را به صفحه فولادی پیچ نمود و با پیچاندن مهره، انتهای آن را تحت کشش قرار داد. برای اینکه میلگردها از جای خود نلغزند می‌توان پس از پیچاندن مهره دو انتهای آن را به صفحات فولادی جوش داد.

• استفاده از پیش تنیدگی خارجی

این روش از طریق ایجاد پیش تنیدگی در کابل‌هایی که از بیرون در امتداد طول سازه تعبیه می گردند انجام می شود. تاریخچه استفاده از پیش تنیدگی خارجی به بعد از جنگ جهانی دوم بر می گردد که به علت بکارگیری نامناسب آن، نتیجه خوبی به دست نیامد. بین سالهای1960 تا 1970 تنها تعداد محدودی پل با استفاده از این روش تقویت شدند. این روش به چندین علت از جمله مسائل مربوط به حفاظت کابل در برابر خوردگی مورد توجه قرار گرفت. اما بعد از چندین سال این روش در فرانسه با شیوه‌ای مناسب و مطلوب توسعه داده شد و در حال حاضر به عنوان روشی جامع در تقویت اعضای سازه‌ای کاربرد دارد. امروزه عملاً تمام پل‌های بزرگ با این روش مقاوم می شوند. تجربه مقاوم سازی پل‌ها با این روش، طراحان را با تعریف و کاربرد پیش تنیدگی خارجی در طراحی سازه‌ها آشنا ساخت. با وجودی که این روش در ابتدای امر به عنوان یک روش مقاوم سازی مطرح گردید، اما پس از فراموشی در یک دوره کوتاه مدت، دوباره با کاربردی جدید در طراحی سازه‌ها، علاوه بر کاربرد به عنوان یک روش مقاوم سازی مطرح گردید. کمیته آیین نامه ACI224 پیش تنیدگی خارجی را به عنوان یک روش تحلیلی برای مقاوم سازی مطرح کرده است. در بکارگیری این روش باید به سه موضوع توجه ویژه مبذول داشت :
1. طرح مهارها
2. نصب انحراف دهنده‌ها
3. محافظت کابل‌ها در برابر خوردگی
امروزه مقاوم سازی با کابل‌های پیش تنیده خارجی یک روش بسیار کاربردی می باشد. اما به کارگیری آن نیازمند مهارت خاص و استفاده از تجهیزات مدرن است، لذا انجام آن، محدود به کشورهای پیشرفته و در حال توسعه می باشد.

• استفاده از صفحه فولادی

این روش پس از پیشرفت صنعت شیمی و ساخت چسب‌های اپوکسی در حدود 30 سال پیش مطرح شد و در حال حاضر در تمام دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه کاربرد آن در آمریکای شمالی محدود شده است. در این روش صفحات فولادی توسط چسب اپوکسی به زیر تیر چسبانده می شوند. در این صورت عملاً افزایشی در عمق عضو و بار مرده ایجاد نخواهد شد. علاوه بر اتصال با چسب، می‌بایست انتهای ورق‌ها را با روش‌هایی ویژه به تیر متصل نمود تا از لغزش و جدا شدن آنها از تیر جلوگیری به عمل آید. روش مذکور متنوع، انعطاف‌پذیر، اقتصادی و مناسب است. آنچه در این روش باید کنترل گردد محکم شدن ورق، محافظت در مقابل حریق، شناخت خواص اپوکسی و آماده سازی درست سطح بتن و فولاد می باشد.
رفتار مطلوب سیستم مرکب حاصل بستگی بسیاری به چسبندگی لایه بین بتن و صفحه فولادی دارد. لذا آماده سازی دقیق سطح تماس بتن و صفحه فولادی از ملزومات کاربرد این روش است. محدودیت‌هایی نیز در انتخاب ضخامت ورق وجود دارد چرا که ضخامت نسبتاً زیاد ورق فولادی می‌تواند ترک افقی و جدا شدن آن از بتن تیر را سبب شود. با افزایش عرض ورق، احتمال شکست در چسبندگی و با افزایش ضخامت چسب، احتمال لغزش بین بتن و ورق بیشتر می شود. ورق‌های تقویتی فولادی با نسبت عرض به ضخامت (b/t) کمتر از50 ، به علت تولید تنش‌های بیشتر در مجاورت انتهای صفحات، با شکست زودرس قبل از تخریب خمشی شکل‌پذیر از بین می‌روند. یادآور می شود این روش در محلی از تیر که پوشش بتن روی آرماتور از بین رفته باشد قابل اجرا نیست. امروزه جهت مقاوم سازی سازه های موجود ، روش‌ها و مصالح نوینی که نتیجه تحقیقات زیادی می باشند وجود دارندکه در ذیل به چند مورد از آنها بطور خلاصه اشاره شده است:

• میراگر اصطکاکی

این میراگر به عنوان قسمتی از سیستم مهاربند جانبی، شامل صفحات فولادی می‌باشد که به یکدیگر بولت شده‌اند و عموماً در قسمت وسط مهاربند x شکل قرار می گیرد (شکل 1). سیستمی نظیر این میراگرها وجود دارد که می‌توان آن را بوسیله اتصالاتی در محل تیر - ستون تعبیه نمود. این میراگرها انرژی زلزله را بواسطه لغزش صفحات فولادی بر روی یکدیگر به انرژی گرمایی تبدیل می نماید.

• سیمان الیافی یا سیمان مسلح شده با الیاف(FRC)

این ترکیب تشکیل شده است از یک شبکه الیاف شیشه با مقاومت بالا و یک لایه نازک سیمان مسلح شده به الیاف. با اضافه نمودن پوشش FRC بر روی دیوار مصالح بنایی غیر مسلح ، مقاومت و شکل‌پذیری آن بدون افزایش سختی، افزایش می‌یابد.

• مواد مرکب سیمانی

مواد مرکب سیمانی شکل پذیر نظیر ECC(Engineered Cementitious composites) نمونه‌ای از نسل جدید مصالح می باشند که مزیت ها و قابلیت‌های زیادی از قبیل جذب انرژی بالا ، مقاومت کششی و فشاری زیاد، قابلیت شکل‌دهی، قابلیت اتصال با بولت ، جوش و گروت برای استفاده در مقاوم سازی ساختمان‌های موجود دارند. رفتار شبه سخت شوندگی کرنش (Pseudo Strain Hardening)در پاسخ تنش ، این مصالح را منحصر به فرد ساخته است.
مواد تشکیل دهنده آن عبارتند از آب، سیمان ، ماسه، الیاف و مقداری مواد شیمیایی افزودنی. بطور کلی به دلیل مقدار کم الیاف مورد نیاز (در حدود2% حجم) نحوه مخلوط کردن آن ، شبیه بتن می باشد. جهت دستیابی به رفتار منحصر به فرد این مصالح، می‌بایستی از الیاف‌هایی با مشخصات خاص استفاده نمود.
به دلیل ظرفیت جذب انرژی ، شکل‌پذیری و مقاومت کششی و فشاری بالا ، استفاده از این مصالح در ساخت پانل‌ها و دیوارهای پیش ساخته جهت مقاوم سازی انواع مختلف ساختمان‌ها بسیار متداول بوده و نحوه طراحی و اتصالات آن حاصل تحقیقات و تجربیات زیادی از جمله "Kabele et el,1997"و"Kanada et al,1998" می باشد.

 
• مواد کامپوزیت (FRP)

سیستم‌های FRP به صورت پوشش‌های بیرونی و به منظور افزایش مقاومت و بهسازی سازه‌های بتنی موجود از اواسط دهه 1980 تاکنون در سرتاسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. تعداد پروژه‌هایی که در ارتباط با سیستم FRP در سطح جهان مورد استفاده قرار گرفته، به طور چشمگیری افزایش یافته است، به طوری که طی 10 سال گذشته از تعداد اندک به چندین هزار پروژه در حال حاضر رسیده است. اعضای سازه‌های تقویت شده با سیستم FRP به صورت پوشش بیرونی عبارتند از: تیرها، دال‌ها، ستون ها،‌‌ دیوارها، اتصالات، دودکش ها، طاق‌های گنبدی شکل، تونل ها، سیلوها، لوله ها و خرپاها. پوشش‌های FRP همچنین به منظور مقاوم سازی سازه‌های بنایی ، چوبی ، فولادی و چدنی نیز به کار می روند. پوشش‌های FRP به عنوان جایگزینی به جای روش‌های دیگر ، مانند استفاده از صفحات فولادی، غلاف‌های دور ستونهای بتنی یا فلزی، بوجود آمده‌اند. روکش‌های پلیمری FRP به منظور بهسازی سازه‌های بتنی اولین بار در دهه 1980 در اروپا و ژاپن توسعه یافت. در اروپا صفحات فولادی به عنوان جایگزین صفحات فولادی مورد استفاده قرار گرفت. اتصال ورق‌های فولادی به قسمت کششی اعضای بتنی توسط رزین‌های اپوکسی به منظور افزایش مقاومت خمشی به عنوان روش مطرح و بادوام مرسوم می باشد. این روش برای مقاوم سازی تعداد زیادی از پل‌ها و ساختمان‌ها در جهان مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجایی که صفحات فولادی دچار خوردگی می شوند و فرسودگی آنها باعث تخریب اتصال صفحه فولادی با بتن می شود و از طرف دیگر نصب آنها مشکل و با ماشین آلات نسبتاً سنگین انجام می گیرد، محققان به دنبال جایگزینی مواد FRP به جای فولاد شدند.
توسعه آیین نامه‌ها و استانداردها برای سیستم‌های FRP به عنوان پوشش‌های مقاوم کننده ، در اروپا، ژاپن، کانادا و ایالات متحده ادامه دارد. طی 10 سال گذشته ، انجمن مهندسین عمران ژاپن (JSCE)، موسسه بتن ژاپن (JCI) و موسسات تحقیقات فنی راه آهن (RTRI) مدارک زیادی مربوط به استفاده از مصالح FRP در سازه‌های بتنی منتشر کرده اند. فدراسیون بین المللی سازه‌های بتنی (FIB) اخیرا اقدام به چاپ نشریه دستورالعمل طراحی روکش‌های تقویت کننده FRP برای سازه‌های بتن آرمه نموده است (fib 2001). اداره استاندارد کشور کانادا ISIS، در توسعه و تدوین دستورالعمل برای سیستم‌های FRP فعال می‌باشد. در ایالات متحده راهنمای ACI 440.2R به عنوان راهنمای طراحی و اجرای تقویت ساختمان‌های بتنی با سیستم FRP منتشر شده است.

برای مطالعه بیشتر روی مطالب زیر کلیک کنید.

مفهوم لرزه ای

شرکت فنی و مهندسی مارین سازه مفتخر است آمادگی خود را به منظور ارائه خدمات فنی و مهندسی ( طرح و اجرا ) در زمینه‌های مختلف مهندسی به شرح زیر در شهرهای تهران، کرج، هشتگرد، قزوین، سمنان، قم، قشم، کیش و سایر نقاط کشور اعلام نماید.
1.   طراحی، تولید، نصب و راه‌اندازی انواع اسکله‌های شناور بتنی در کاربری‌های متنوع و چند منظوره
2.   بهسازی لرزه‌ای و مقاوم‌ساز انواع سازه‌ها و ساختمان‌ها ( طرح و اجرا ) 
3.   طراحی و اجرای کلیه نقشه‌های معماری و سازه
4.   طراحی و اجرای سازه‌های خاص