نشریه شماره   166   دوهفته نامه آرشیو PDF پیام ساختمان

روش جديد مقاوم سازی ساختمان‌ها


گروه ساخت‌وساز: حميد خانعلي از محققان و پژوهشگران صنعت ساختمان است كه تاكنون ابداعات قابل‌توجهی در زمینه صنعتی سازی ساختمان داشته است. ابداعاتي كه مي‌توان تمامي خصيصه‌هاي صنعتی سازی از جمله ارزان بودن، مقاومت و کیفیت را در آن ديد. وی اخیراً نوعي روش مقاوم‌سازی را ابداع كرده كه حائز اهميت است. پیام ساختمان برای اطلاع هر چه بیشتر مخاطبان از این ابتکار گفتگویی با وی ترتیب داده که در زیر می آید.

پیام ساختمان: به عنوان پژوهشگری که با محوریت زلزله تاکنون کارهای ارزشمندی انجام داده اید، چقدر ترس از زلزله لازم است؟

همه ما می‌دانیم کشورمان در کمربند زلزله‌خیز جهان واقع‌شده و هر ساله شاهد زلزله‌های قابل‌توجهی هستیم که سرمایه‌های انسانی و اقتصادی کشور را تحت تأثیر قرار می‌دهد. ترس از شایعه وقوع زلزله نیز جامعه را تحت تأثیر قرار داده و می‌تواند روند طبیعی زندگی مردم را مختل نماید. اعتقاد دارم زلزله به تنهایی باعث کشته شدن انسان‌ها نمی‌شود( مگر در موارد بسیار استثنائی) و انسان‌ها خود خطر را برای خودشان به وجود می‌آورند و در واقع ما هزینه می‌کنیم تا به زلزله فرصت نابود کردن خودمان را بدهیم. بنابراين توجه به این نکته مهم است که ما نباید از زلزله بترسیم بلکه می‌بایست از خانه‌هایمان بترسیم، زیرا خانه‌هایی که محل آرامش ما هستند، می‌توانند باعث مرگ ما شوند نه زلزله.

ایده ابتکارات شما از چه زمانی شکل گرفت؟

بعد از زلزله بم از این حقیر خواسته شد تا برای آزمایش رفتار سازه‌ها یک شبیه‌ساز زلزله با سه درجه آزادی( دو جهت افقي و يك جهت قائم) را برای بنیاد مسکن انقلاب اسلامی طراحی و اجرا نمایم. به همین دلیل شاید بنده یکی از کسانی باشم که بیش از صدها بار رفتار زلزله را مشاهده کرده باشد و نتیجه گرفتم که به جای آنکه نگران وقوع زلزله باشیم، می‌بایست نگرانی خود را به چگونگی ساخت خانه‌هایمان معطوف نمایم و مطالعاتی که انجام داده‌ام نیز در همین راستا بوده است؛ همانند ساخت خانه‌های سبک و مقاوم.

پیام ساختمان: لطفا در مورد آخرین ابتکارتان که مقاوم سازی ساختمان هاست توضیح دهید. ظاهرا در حال حاضر روش هایی برای مقاوم سازی ساختمان در کشور ما به کار گرفته می شود؟

یکی از تحقیقاتی که انجام‌شده ایجاد روشی برای مقاوم‌سازی ساختمان‌های موجود و بناهای تاریخی است که امکان تخریب آنها در کوتاه مدت و یا دوباره‌سازی آنها وجود ندارد. روش‌های گوناگونی برای مقاوم‌سازی وجود دارد و هر روز دانشمندان و محققان به دنبال یافتن راه‌های جدید می‌باشند، اخیراً نیز کاغذدیواری‌های مقاوم کننده مطرح شده که حتماً می‌بایست در حالت کشش نصب گردند. یکی از روش‌های متداول برای مقاوم‌سازی استفاده از الیاف پلیمری (FRP) یا فولادی می‌باشد.الیاف شیشه ( فایبر گلاس ) و الیاف کربن جزو شناخته‌شده ترین پلیمرها برای مقاوم‌سازی هستند ، اما ضمن هزینه زیاد اجرای آنها، در استفاده از این الیاف نیز می‌بایست به نکاتی توجه نمود:

اولا زمانی این روش‌ها کارآیی لازم را دارند که الیاف تحت یک کشش اولیه صحیح قرار گرفته باشند، زیرا در صورت وقوع زلزله دیوارها یا ستون‌ها دچار شکست شده اما هنوز الیاف به مرحله مقاومت رفتاری نرسیده‌اند. دوم اينكه با توجه به هزینه بالا ، تنها بخش هائی از سطوح مقاوم‌سازی می‌گردند که می‌بایست با مطالعه دقیق انتخاب‌شده باشند و در نهایت می‌بایست توسط فرد متخصص کنترل و نظارت و یا حتی اجرا گردد. لذا با توجه به موارد ذکر شده، مطالعاتی در زمینه ایجاد روشی بومی که اجرای آن ساده و هزینه بسیار کمی داشته باشد ، مواد اولیه آن به سادگی به دست بيايد و در داخل کشور تأمین گردد، انجام شد و نتیجه هشت سال تحقیق و آزمایش ایجاد روشی بوده که ضمن دارا بودن مزایای فوق بتواند به سادگی آموزش داده‌شده و به کار گرفته شود.

پیام ساختمان: لطفا در مورد روش اجرای آن برای مخاطبان ما توضیح دهید

این روش بسیار ساده می‌باشد؛ تنها کافی است کلیه سطوح قابل‌دسترس همانند سقف، دیوارها و ستون‌ها با این ماده به ضخامت نیم تا یک میلی‌متر و در بخش‌هايي از سازه که می‌بایست نیروی بیشتری را تحمل کنند، با ضخامت بیشتر پوشانده شوند و همان‌گونه که بیان شد بر خلاف FRP ها که تنها نقاط شکست را مقاوم می‌نمایند با این روش، کلیه سطوح پوشانده شده و یکپارچگی کامل ایجاد می‌شود. روش اجرا نیز همانند سیمان‌کاری و یا گچ کاری می‌باشد. به این صورت که مواد توسط ماله بر روی سطح کشیده یا پاشیده می‌شود. همچنين این مواد پایه آب و غیر سمی بوده و برای کار گران هیچ خطری را به دنبال نخواهد داشت و با توجه به روش ساده اجرای آن، کارگران ساختمانی به سادگی می‌توانند روش اجرای آن را فراگرفته و به کار گیرند . همچنین ماده ساخته‌شده تک جزیی بوده و نگرانی از ترکیب نامناسب نسبت‌ها نیز وجود ندارد. در داخل این ماده الیاف پروپیلن و یا فایبر گلاس نیز وجود دارد که به ماده اصلی در ایجاد مقاومت کمک می‌نماید ، البته از ضایعات بطری‌های یک بار مصرف پلی‌اتیلن تری فتالئات (PET) که به صورت الیاف در آمده باشند، نیز می‌توان استفاده نمود که این خود باعث کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی و جمع‌آوری زباله‌های تجزیه‌ناپذیر می‌شود.

پیام ساختمان: نیروی کشش اولیه مورد نیاز برای الیاف پلیمری که به آن اشاره کردید، در روش شما چگونه ایجاد می‌شود؟

پاسخ در جمع شدگی ماده مایع مقاوم ساز هنگام خشک شدن آن می‌باشد. هنگامی که ماده مقاوم ساز در حال خشک شدن است، الیاف پلیمری را به حالت کشش در می‌آورد و آنها را در آستانه مقاومت مورد نیاز قرار می‌دهد. برای بررسی عملکرد و کارآیی این روش آزمایش‌هایی در مرکز تحقیقات راه و مسکن و شهرسازی انجام پذیرفت که کارآیی آن را به اثبات رسانده است.

پیام ساختمان:آزمایش چگونه انجام شد؟

در آزمایش اول دو دیوار یکی به عنوان نمونه و دیگری به عنوان شاهد ساخته شد. دیوارها با ساختار H به طول سه متر و ارتفاع سه متر بنا شدند. آزمایش انجام‌شده نشان داد که دیوار شاهد پس از اعمال چند سیکل نیروی رفت و برگشتی فروریخت اما دیوار مقاوم‌سازی شده با نیرویی چندین برابر نیروی واردشده بر دیوار کاملاً یک پارچه و سالم باقی ماند. در آزمایش دیگر به منظور بررسی روش اجرا و رفتار سازه در هنگام وقوع زلزله، دو اتاق با نسبت یک دوم بر روی میز شبیه‌ساز زلزله ساخته شد كه هر دو اتاقک دارای سه باز شو و بار ثقلی قابل‌توجه بودند. سعی شد برای شبیه‌سازی بدترین ساختمان‌های موجود، در ساخت اتاقک‌ها از کارگران کم تجربه استفاده شود ، لذا سازه‌ها دارای ایرادات بنایی قابل‌توجه بودند، یکی از سازه‌ها به صورت تصادفی انتخاب شد و با توجه به آنکه در اغلب موارد تنها دسترسی به یک سطح ساختمان وجود دارد ، مقاوم‌سازی تنها از داخل انجام گردید و سازه شاهد پس از اعمال چند سیکل زلزله دچار شکست و فروریختن آوار گردید اما سازه مقاوم شده پس از اعمال ده‌ها زلزله بدون آسیب، پایدار ماند و به نظر اینجانب زمینه تحقیق برای بهبود عملکرد و کارایی این روش وجود دارد.

پیام ساختمان: در پایان اگر صحبتی دارید، بفرمایید

این تحقیقات با مساعدت فراوان و همکاری دکتر فاطمی عقدا ریاست محترم مرکز تحقیقات راه و مسکن و شهرسازی انجام پذیرفته است و جا دارد از ایشان تشکر ویزه ای داشته باشم.