انواع ساختمان ها

ساختمان و انواع آن
ساختِمان سازه‌ای است که برای سکونت و به عنوان سرپناه یا برای کار ساخته می‌شود که محیط را به دو بخش بیرون و درون تقسیم می‌کند. ساختمان‌هایی که از نظر بلندا از اندازه مشخصی بلندتر باشند ساختمان‌های بلندمرتبه گفته می‌شود. در ایران ساختمان بلندمرتبه طبق مصوبه سال ۱۳۷۷ شورای عالی شهرسازی و معماری به ساختمان‌های بالاتر از شش طبقه گفته می‌شود.
ساختمان‌های بسیار بلند نیز اصطلاحاً آسمان‌خراش یا برج نامیده می‌شوند.به ساختمان‌های بزرگ و باارزش قدیمی بیشتر عِمارَت گفته می‌شود.
انواع ساختمان
در معنای کلی هر سازه‌ای را می‌توان ساختمان نامید، در اینجا منظور از ساختمان بناهای ساخته شده با مصالح بنایی (آهن، سیمان، گچ، آجر و …) می‌باشد.
اصولا ساختمان را از لحاظ مصالح مصرفی و نوع کاربرد آن می‌توان به دو دسته تقسیم نمود.
انواع ساختمان از لحاظ مصالح مصرفی

 ساختمان‌های بتنی
ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد.
در این نوع ساختمان، سقفها به وسیله تاوه (دال)های بتنی پوشیده می‌شود، و یا از سقف‌های تیرچه بلوک و یا سایر سقف‌های پیش ساخته استفاده می‌شود.
برای ساخت دیوارهای جدا کننده (پارتیشن‌ها) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه‌ای، آجر ماشینی سوراخ دار، آجر معمولی فشاری و یا تیغه گچی و یا چوب استفاده شود.
همچنین ممکن است از دیوارهای بتن آرمه هم استفاده شود که در این صورت نوع این دیوارها دیوار برشی می‌باشد.
در این نوع ساختمان برای ساخت شاه تیرها و ستون‌ها از بتن آرمه (بتن مسلح) استفاده می‌شود.

ساختمان‌های فلزی

در این نوع ساختمان‌ها برای ساختن ستون‌ها و پل‌ها از پروفیل‌های فولادی استفاده می‌شود.
در ایران معمولاً برای ساختن ستون‌ها از تیر آهن‌های I دوبل و یا بال پهن‌های تکی استفاده می‌نمایند.
برای اتصالات از نبشی-تسمه و برا س ل سیب ی زیر ستون‌ها از صفحه فولادی (بیس پلیت) استفاده می‌شود و معمولاً دو قطعه را به وسیله جوش به هم متصل می‌نمایند (استفاده از پرچ یا پیچ و مهره نیز متداول است).
در این نوع ساختمان برای مقابله با زلزله از باد بندهای فلزی استفاده می شود.

ساختمان‌های آجری
برای ساختمان‌های کوچک که از ۴ طبقه تجاوز نمی‌نمایند می‌توان از این نوع ساختمان استفاده نمود.
اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها آجری بوده و برای ساختن سقف‌ها در ایران معمولاً از پروفیل‌های فولادیI و آجر به صورت طاق ضربی استفاده می‌گردد؛ و یا از سقف تیرچه و بلوک استفاده می‌شود.
در این نوع ساختمان برای مقابله با نیروهای جانبی (نظیر زلزله) باید حتماً از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقف‌ها استفاده شود؛ همچنین در ساختمان‌های آجری معمولاً دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می‌گیرند و اغلب پارتیشن‌ها نیز همین دیوارهای حمال می‌باشند.
حداقل عرض دیوارهای حمال نباید از ۳۵ سانتی متر کمتر باشد.

ساختمان‌های خشتی و گلی
اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها از خشت خام و گل می‌باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی‌کند و در مقابل نیروهای جانبی همانند زلزله به هیچ وجه مقاومت نمی‌نمایند.

ساختمان‌های چوبی
این نوع ساختمان‌ها در مناطقی که چوب با قیمت ارزان در دسترس است ساخته می‌شوند (مانند شهرهای جنوبی کشور اتریش، بعضی ایالت‌های کشور آمریکا و …).
ساختمان‌های چوبی در ایران به علت کمبود منابع کمتر ساخته می‌شود.

 ساختمان‌های ترکیبی
ممکن است ساختمانی از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمان‌های فلزی-بتنی و یا فلزی-آجری و …، واین مقاله کاملا غلط است

انواع ساختمان از لحاظ نوع کاربرد
ساختمان‌ها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمان‌های مسکونی، اداری، بیمارستان‌ها، انبارها، مدارس و مکان‌های عمومی مانند باشگاه‌ها و ورزشگاه‌ها و … تقسیم می‌شود.

مقاوم سازی ساختمانهای آجری غیرمسلح موجود
استفاده از مصالح بنایی جهت ساخت ساختمانها از دیرباز معمول بوده است؛ اما، دانش بشری در مورد رفتار این نوع ساختمانها تحت اثر حرکتهای لرزه ای هنوز کافی نمی باشد. تا چندی قبل، مصالح بنایی غیرمسلح به عنوان مواد نامناسبی جهت ساخت ساختمانها در مناطق زلزله خیز به شمار می رفتند. این عقیده عمدتاً بر اثر عواقب زلزله در دوره‌های اخیر است، چراکه بسیاری از خسارتهای مالی و جانی بر اثر سقوط و فرو ریختن این مصالح رخ داده است. در این مقاله ابتدا در مورد مصالح بنایی غیرمسلح مطابق با آیین نامه و رفتار این نوع ساختمانها به دو روش انرژی و آزمایشگاهی بحث و به مدهای کلی شکست آنها اشاره می گردد. سپس جهت تأکید بر نیاز به تحقیق بر روی ساختمانهای آجری غیرمسلح و لزوم تقویت آنها، رفتار این ساختمانها به هنگام وقوع زلزله بررسی و نمونه‌هایی از خسارتهای مشاهده شده در ایران و دیگر کشورها تحلیل و مکانیزم و علت گسیختگی آنها تعریف می شود. در نهایت با شناخت نقاط ضعف این نوع ساختمانها، روشهایی جهت تقویت آنها در مقابل نیروهای جانبی ارائه می شود. این روشها شامل تسلیح افقی در دیوارهاا، تسلیح عمودی در دیوارها، تقویت ستونهای (پایه‌ها) مصالح بنایی، اتصال دیافراگم کف یا بام و روشهای دیگر است. همچنین به نتایج آزمایشگاهی و عملی محققین پس از مقاوم سازی نیز اشاره ای می شود. لازم به ذکر است که هر یک از روشهای ترمیم و تقویت با توجه به نوع و ارتفاع ساختمان، تعداد دهانه‌ها، مصالح مصرفی، زلزله خیزی منطقه، عمر ساختمان، درصد خسارات وارده، مصالح و فن آوری موجود، شرایط اقتصادی و غیره انتخاب می شوند که انتخاب روش به دانش و تجربه کافی مهندس بستگی دارد.
بررسي علل آسيب پذيري ساختمانهاي آجري و بتني در برابرزلزله

در كشور ايران انواع مختلف سازه و ساختمان با طراحي هاي مختلف و كاربري هاي متفاوت مورد استفاده قرار مي گيرد كه در اين ميان ساختمانهاي آجري يكي از پر تعدادترين نوع ساختما ن ها در كشور ما مي باشند بررسي زلزله هاي گذشته مؤيد اين مطلب بوده است كه بالاترين آمار مرگ و مير تخريب در كشور ما مربوط به ساختمانهاي مسكوني كه بعضاً از نوع آجري هستند بوده است. در سي سال اخير ايران زلزله هاي مخرب بسياري را تجربه كرده است كه منجر به تلفات بسيار بالا و خرابي هاي وسيعي شده اند. بعضي از آنها عبارتند از زلزله طبس ۱۳۵۷ ، منجيل و رودبار ۱۳۶۹ ، اردكول ۱۳۷۶ ، بم ۱۳۸۲ ، زرند .۱۳۸۳٫ بسياري از ساختمانها نظ ير سازه هاي مسكوني و مدارس متأسفانه فاقد اسكلت مق اوم در برابر زلزله است اين نوع ساختمانها به علت كاربري خاص شان و حضور عوامل انساني ، در آيين نام هها از جمله آيين نامه استاندارد ۲۸۰۰ جزء ساختمانهاي با اهميت زياد تلقي م ي گردد كه تخريب اين گونه ساختمانها موجب تلفات بسيار زياد مالي و جاني خواهد بود. در اين مقاله ابتدا نگاهي به عملكرد سازه اي ساختمانها بخصوص ساخ تمانهاي آجري در زلزله ها گذشته خواهيم داشته و در ادامه دلايل بنيادي ناپايداري لرزه اي ساختمانهاي آجري غير مسلح در برابر زلزله و نهايتاً روشهاي تسليح و تقويت اين قبيل ساختمانها ذكر مي گردد.

روش های مقاوم سازی ساختمان های بنایی
روش های مقاوم سازی:
تعمیر سطوح
تعمیر سطوح از روشهاي متداول مقاوم سازي میباشد. تکنیکهاي متفاوتی براي تعمیر سطوح وجود دارد که مهمترین آنها ملات با تور سیمی و بتن پاشی است. این روشها به طور طبیعی با پوشش خارجی سطوح بر روي ظاهر معماري و تاریخی بنا تاثیر گذار بوده و از جمله نقاط ضعف این نوع مقاوم سازي میباشد.
ملات با تور سیمی
ملات با تور سیمی شامل چندین لایه از شبکه میلگرد با قطر کم و با چشمه بسیار ریز است که در شکل زیر نمایش داده شده است. ملات سیمان با مقاومت بالا با ضخامتی در حدود ۱۰ الی ۵۵ میلیمتر بر روی مش مذکور ریخته می شود.

شبکه مش بندی

بتن پاشی
یکی دیگر از روشهاي موجود براي مقاوم سازي ساختمانهاي بنایی غیرمسلح پوشش دادن دیوار و یا پایه ها با شاتکریت میباشد. روش کار بدین صورت است که پوشش بتن بر روي شبکه آرماتورهاي موجود پاشیده میشود. در این روش اگر طراحی بدرستی صورت پذیرد، فولادهاي استفاده شده براي مسلح سازي ظرفیت بالایی از جذب انرژي را به ساختمانهاي بنایی غیرمسلح اضافه مینماید. باید توجه نمود که حداقل آرماتورهاي شبکه همان میزان آرماتور افت وحرارت جهت کنترل ترك باشد. براي اینکه دیوار و بتن پاشیده شده مانند یک جسم مرکب عمل کنند باید اتصالات برشی میان آن دو تعبیه شود.. براي پر نمودن سوراخهایی که براي ثابت نگه داشتن اتصالات برشی نیز می توان از اپوکسی و یا گرویت سیمانی استفاده نمود. ضخامت پوشش بتن پاشیده نیز با توجه به میزان لرزه خیزی منطقه متفاوت است که حداقل ۶۰ میلیمتر می باشد. جهت ایجاد چسبندگی لازم میان آجر و پوشش شاتکریت باید ابتدا آجر را به حالت اشباع با سطح خشک در آورد تا آب موجود در شاتکریت را جذب نکرده و سبب ایجاد ترک در بتن پاشیده شده نشود. و سپس لایه ای مانند اپوکسی را برروی آجر پاشیده و بعد از آن بتن پاشیده شده را بر روی اپوکسی شوت نماییم. اگر بتن پاشی به طریقه بالا صورت پذیرد می توان مقدار بار نهایی ساختمان های بنایی غیر مسلح را افزایش دهد.

تزریق گروت و یا اپوکسی
تزریق گروت از جمله راههاي متداول مقاوم سازي بوده که در این روش براي برگرداندن مقاومت ساختمانهاي بنایی غیرمسلح ، تركها و حفرههاي توخالی که به علت تخریب شیمیایی و فیزیکی سطح و یا فعالیتهاي مکانیکی به وجود آمده است توسط گروت و یا اپوکسی پر میشود. برتري این روش نسبت به روش تعمیر سطوح عدم تخریب سطح و به تبع آن حفظ زیبایی معماري و بافت تاریخی ساختمانهاي بنایی غیرمسلح می باشد.
موفقیت این روش به تکنیک تزریق و یکسان بودن مقاومت، مدول الاستیسیته و مشخصات حرارتی گروت با مصالح بنایی موجود بستگی دارد. براي تركهاي کوچک تر از ۲ میلیمتر از رزین اپوکسی و براي تركهاي بزرگتر و حفره ها میتوان از گروتهاي سیمانی همراه با ماسه استفاده نمود.
مقاوم سازي دیوارهاي ساختمانهاي بنایی غیرمسلح در برابر بارهاي لرزهاي زمانی میتواند بیشترین اثر را داشته باشد که مقاوم سازي بر اساس مراحل زیر صورت پذیرد:
•    قرار دادن ورودیهای تزریق در سوراخ و آب بندی نمودن سوراخ در اطراف ورودی
•    شستن تركها و حفره ها با آب. تزریق آب از پایین تا بالای دیوار انجام میشود تا به این طریق ورودیهای فعال مشخص شود.
•    تزریق گروت با فشاری ۰٫۱ MPa از پایین به بالا بدین صوت که ابتدا پایین ترین سوراخ را پر نموده تا از سوراخ بالایی گروت به بیرون بریزد. پس از آن این عملیات برای سوراخ بالایی انجام می شود و تا بالاترین سوراخ ادامه می یابد. بعد از پر نمودن ترک های بزرگ ترک های کوچک را نیز با اپوکسی پر می نماییم.
پر کردن باز شوها
یک روش ساده برای مقاوم سازی در صفحه یک دیوار برشی پر کردن بخشی و یا تمام پنجره ها یا درهای غیر ضروری میباشد. این عمل از تمرکز تنش که در گوشه های باز شوها تولید می شود و سبب ایجاد ترک است جلوگیری می نماید و همچنین باعث افزایش سختی جانبی دیوار می شود. نکته مهم در پر کردن بازشوها این است که قسمتهای پر شده با قسمتهای موجود به شکل در هم تنیده اجرا شود و یا نوعی از اتصالات برشی بین آن دو تعبیه شود. این عمل باعث ایجاد عملکرد واحد دیوارهای موجود با بازشوهای پرشده میگردد.
بزرگ کردن باز شوها
متناوباً بزرگ کردن بازشوها بوسیله حذف کردن بخشی از مصالح بنایی نیز یکی از راه حلهای پیشنهادی میباشد. در این روش چون شکست برشی دیوار باعث آسیب بیشتر خواهد شد، در بعضی حالات با افزایش نسبت ارتفاع به طول دیوار میتوان شکست برشی را تبدیل به شکست خمشی نمود.
این تکنیک برای افزایش نسبت طول به عرض پایه ها بکار برده میشود و باعث میشود تا رفتار آن از حالت برشی به حالت خمشی تبدیل شود. این عمل شکل گسیختگی را از حالت شکننده به شکل پذیر تغییر میدهد.
افزایش بارهاي قائم
افزودن بارهای قائم به ساختمانهای بنایی غیرمسلح معمولا عملکرد دیوار را تحت بارهای داخل و خارج از صفحه بهبود میبخشد. بارهای قائم در کنار هم نگه داشتن ماتریس بنایی کمک میکند و همچنین بعد از وقوع ترك سبب تولید نیروهای اصطکاکی بیشتری میشود. در این روش، مقاوم سازی میتواند به سادگی و با افزودن وزن سازه انجام شود و یا با اجرای میله و یا کابلهای پس تنیده تنش قائم بر روی اجزا دیوار اعمال کرد. البته این روش باید به دقت انجام گیرد زیرا بمانند نیروهای قائم تنشها روی ساختمانهای بنایی غیرمسلح افزایش مییابد و میتواند به گسیختگی شکننده ناشی از خرد شدگی منجر شود. همچنین طراح باید افت کشش ناشی از خزش و انقباض مصالح بنایی را در محاسبات وارد نماید.
تقویت اتصالات دیوار دیافراگم
یک مشکل عمده در رابطه با ساختمانهای بنایی غیرمسلح ناکافی بودن و یا کاهش یافتن پیوستگی میان دیوار و دیافراگم است. این ارتباط از آنجا که سبب مهار بندی دیوار میشود و در مورد دیافراگمهای صلب دیوارهای موازی را مجبور مینماید تا با یکدیگر عمل کنند، معیار مهمی در رفتار کلی ساختمان میباشد.
نوارهای فولادی
افزودن نوارهای فولادی عمودی و قطری به سطح خارجی یک دیوار و یا سازه بنایی مقاومت لرزهای و شکل پذیری ساختمانهای بنایی غیرمسلح را بالا خواهد برد. اگر این نوارها به درستی به دیوار مهار شوند، فولادها میتوانند به شکل یک خرپا عمل نمایند.

اضافه کردن مهاربند
یک روش بدیهی برای بهبود رفتار ساختمان، متصل نمودن اعضای مهاربند فولادی شامل صفحات و پروفیلهای فولادی است برای زیاد کردن سختی ساختمانهای بنایی غیرمسلح میباشد. در این حالت سیستمهای فولادی به طور مستقیم به دیوار ویا دیافراگم سازه بنایی اضافه میشوند. در نظر گرفتن سختی نسبی سازه غیرمسلح از طرفی و از طرف دیگر مهاربندهای فولادی در محاسبات فاکتور مهمی میباشد که باید به آن توجه نمود. این روش در مواردی که ساختمان دارای انحراف زیادی باشد قابل استفاده است. همچنین فولادهای اضافه شده شکل پذیری ساختمان را افزایش میدهند.
افزودن هسته های مرکزی
همانطوریکه در شکل زیر نشان داده شده است یک هسته تثبیت شده بوسیله گروت میتواند به یک دیوار ساختمانهای بنایی غیرمسلح اضافه شود تا رفتار آن را به یک دیوار مسلح تغییر دهد. گروت باید پیوستگی کافی را میان عناصر تقویتی و مصالح بنایی موجود ایجاد کند تا بتواند نیروی زلزله را منتقل کند. مشخصات مقاومتی و مدول گروت باید با مصالح بنایی موجود سازگار باشد. فولادهای اضافه شده به مقدار زیادی شکل پذیری دیوارهای برشی را اضافه می نماید.

مقاوم سازی به روش هسته مرکزی
روش فیبرهای مسلح کننده پلیمری
فیبرهای مسلح کننده پلیمری به سرعت تبدیل به یکی از مواد متعارف در پروژههای مهندسی عمران بخصوص مقاوم سازی شدهاند. نسبت بالای مقاومت آنها را برای مصارف سازهای ایدهآل ساخته است. این مواد بخصوص برای مقاوم سازی لرزهای کاربرد دارند زیرا به FRP و سختی به وزن مواد اعضای اضافه شدن مقدار ناچیزی جرم مقادیر زیادی به مقاومت و سختی سازه افزوده میشود. در تعدادی از مطالعات اخیر رفتار المانهای سازه ای آزمایش شده است تا رفتار خارج و داخل از صفحه آنها مورد بررسی قرار گیرد. در این FRP ساختمانهای بنایی غیرمسلح مقاوم سازی شده توسط بخش به بررسی برخی از این تکنیکها که برای اعضای بنایی استفاده شده است میپردازیم.
پوشش کامل دیوار یا نوار با الگوی X
ساده ترین روش مقاوم سازی ساختمان های بنایی غیر مسلح به وسیله FRP که توسط محققین بسیاری مورد بررسی قرار گرفته است پوشاندن تمام المان های دیوار توسط یک یا چند لایه از مواد FRP می باشد. مطالعات نشان داده است که این روش می تواند بر روی یک و یا ثر دو سطح دیوار بدون هیج گونه تاثیر خارج از صفحه انجام گیرد. همچنین این امکان وجود دارد تا با استفاده از نوارهای FRP در الگوی X شکل به تاثیرات مشابهی دست یافت. هر دو این سیستم ها ماقومت و سختی داخل صفحه را بالا می برند و همچنین رفتار خارج از صفحه را بهبود می بخشند. ورق های FRP که بوسیله یک پوشش اپوکسی به دیوار متصل می شوند، مواد بنایی را به یکدیگر متصل می نمایند و به پخش تدریجی ترک کمک می نمایند.
در یک سازه ساختمان های بنایی غیر مسلح عادی، اتلاف انرژی از طریق تکان و لغزش در طول ترک های اولیه انجام می گیرد. پوشش FRP از این رفتار جلوگیری می کند و رها شدن اتصالات FRP مهمترین وسیله این اتلاف انرژی می باشد. این رفتار می تواند منجر به گسیختگی شکننده تر از حالت عادی شود.

مسلح کردن بازشوها
یک گزینه دیگر در برابر پوشش کامل دیوارها توسط FRP قرار دادن نوارهای FRP در طول محیط بازشوهای پیجره ها و همچنین متناوبا به شکل عمودی در طول دیوار است که در شکل زیر نشان داده شده است.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *