بارهای ساختمان از طریق شالوده به خاک زیر آن، یعنی پی، منتقل می شود. بنابراین، نقش شالوده و پی در ایمنی ساختمان بسیار حیاتی است. هرگونه تغییر در ساختار و ابعاد پی، مستلزم مقاوم سازی فونداسیون است. مقاوم سازی سازه ها معمولاً در شرایط محدود و نامساعد انجام می شود که این موضوع مشکلات و پیچیدگی های خاص خود را به همراه دارد. گسیختگی های موجود در پی های ساختمان‌ها به دو صورت نهان و یا قابل مشاهده ایجاد می شوند. قسمت های قابل مشاهده به شکل خردشدگی قابل رؤیت هستند. در حالی که قسمت های نهان به دلیل نشست، تورم خاک، ناپایداری ساختمان و عوامل دیگری به وجود می آیند و با گذشت زمان به شکل گسیختگی های قابل مشاهده تبدیل می شوند. در این مقاله به تعمیر و نگهداری فونداسیون سازه می پردازیم.
تعمیر و نگهداری فونداسیون سازه و مقاوم سازی
مشکلات و آسیب پذیری های مرتبط با فونداسیون (شالوده) و پی شامل موارد زیر می باشد:
- نیروی کششی بلند کننده: وجود نیروهای کششی می‌تواند باعث ناپایداری و آسیب به فونداسیون شود.
- عدم کفایت ظرفیت خمشی یا برشی: مقاطع پی باید برای تحمل نیروهای خمشی و برشی کافی باشند، در غیر این صورت فشارهای زیادی بر فونداسیون وارد می شود.
- تهاجم مواد شیمیایی مضر: وجود مواد شیمیایی در خاک و آب زیرزمینی می تواند به بتن پی آسیب برساند.
- عدم کفایت مقاومت جانبی: فونداسیون باید بتواند نیروهای جانبی را تحمل کند؛ در غیر این صورت احتمال شکستن و ناپایداری وجود دارد.
- وجود نیروی فشاری یا کششی بیش از ظرفیت: افزایش نیروهای فشاری یا کششی بیش از ظرفیت سازه می تواند به فونداسیون و پی آسیب برساند.
- وجود نشست های زیاد: نشست زیاد می تواند به ناپایداری فونداسیون و سازه منجر شود.
- پتانسیل روانگرایی و تورم: ماسه سریع و تورم خاک زیر فونداسیون می تواند به ناپایداری و آسیب به فونداسیون منجر شود.
- عدم پایداری ساختگاه: برای ساختمان هایی که روی زمین های شیب‌دار احداث شده‌اند، پایداری فونداسیون مشکلات خاصی را ایجاد می کند.
انواع راهکارهای رفع عیوب فونداسیون
برای رفع مشکلات پی، می‌توان از راهکارهای زیر استفاده نمود:
- تقویت فونداسیون موجود (بهسازی سازه ای): این روش شامل استفاده از مواد تقویتی مانند فولاد، بتن تقویت شده و یا مواد رزینی برای تقویت فونداسیون موجود است.
- بهبود شرایط پی (بهسازی ژئوتکنیکی): با استفاده از روش های ژئوتکنیکی مانند استفاده از گنبدهای ژئوتکستایل، استفاده از بارهای گرم و یا استفاده از مواد ژئوسنتتیک می توان شرایط پی را بهبود بخشید.
- کاهش بار وارد بر فونداسیون: با کاهش بار وارد بر فونداسیون از طریق سبک کردن ساختمان، کاهش وزن سازه و یا افزایش عناصر مقاوم جانبی می‌توان از فونداسیون پی استفاده کرد.
مقاوم‌سازی پی شامل تقویت فونداسیون ضعیف و یا احداث شالوده جدید می‌باشد، ولی در بعضی از موارد لازم است شرایط خاک زیر (پی) را بهبود بخشید.
راهکارهای تقویت فونداسیون سازه
یکی از روش های تعمیر و نگهداری فونداسیون سازه تقویت آن است. راهکارهای تقویت فونداسیون می تواند شامل موارد زیر باشد:
- افزایش ابعاد پی: با افزایش قطر یا عمق پی می توان به مقاومت و پایداری فونداسیون افزود.
- افزودن شناژ به پی موجود: با افزودن لایه های شناژ به پی موجود، می توان مقاومت و پایداری آن را افزایش داد.
- مقاوم سازی فونداسیون با کابل های پیش تنیده: با استفاده از کابل های پیش تنیده، می‌توان فشارهای کششی را کنترل کرده و مقاومت فونداسیون را افزایش داد.
- افزایش مقاومت شمع های موجود: با تقویت شمع های موجود به وسیله روش های مختلف مانند تزریق مواد تقویتی و یا افزودن پیش تنیدگی، می توان مقاومت فونداسیون را بهبود بخشید.
- تقویت از زیر پی: با استفاده از روش هایی مانند تزریق گریزان های مقاومتی، می توان از زیر پی تقویت کرد.
- احداث شمع های کششی: با احداث شمع های کششی به وسیله گروه های متخصص، می توان مقاومت فونداسیون را افزایش داد.
- مقاوم سازی صفحه ستون: با استفاده از روش هایی مانند افزودن ستون‌های جدید یا تقویت صفحه های موجود، می توان صفحه ستون را مقاوم تر کرد.
نگهداری پیشگیرانه از فونداسیون سازه
نگهداری پیشگیرانه به تمام فعالیت هایی اطلاق می شود که به منظور جلوگیری از وقوع نقص یا آسیب در سازه ها انجام می شود. این شامل بازرسی دقیق، برنامه ریزی مداوم برای نگهداری سازه و اجرای کارهای لازم به منظور حفظ و بهبود وضعیت سازه می شود. این فرآیند بسته به مشخصات فنی، شرایط زیست محیطی، و کاربردهای خاص سازه، متفاوت خواهد بود.
نگهداری از فونداسیون سازه
نگهداری و تعمیر روتین شامل سرویس های دوره ای است که برای سازه های بتنی انجام می شود. ماهیت این سرویس ها و فاصله زمانی آنها بستگی به ویژگی ها و مواد ساختار، هدف، شدت و شرایط استفاده از سازه دارد. برای مثال، نگهداری روتین شامل سفیدکاری، ترمیم گچ کاری ها، تعویض اتصالات و موارد مشابه است.
در برخی شرایط خاص و به منظور جلوگیری از وقوع خسارت های جدی، سازه های بتنی به نگهداری ویژه نیاز دارند. این نگهداری می تواند به منظور تقویت و به روزرسانی ساختار برای تامین شرایط جدید یا افزایش قابلیت سرویس دهی سازه انجام شود. بنابراین، با توجه به شرایط جدید، ممکن است سازه نیاز به تجدید و تعمیرات در موارد خاص یا کلی داشته باشد.
تعمیر و نگهداری فونداسیون سازه به صورت درمانی
تعمیر و نگهداری فونداسیون سازه پس از وقوع نقص یا آسیب در سازه، شامل مراحل اصلی زیر است:
- شناسایی و تشخیص وخامت
- تعیین علل و اسباب
- ارزیابی نیازهای تعمیری سازه
- انتخاب و اجرای روش تعمیر
در عصر حاضر، متدهای مختلفی برای تعمیر سازه ها وجود دارند که بر اساس ویژگی ها و موقعیت نقص و خرابی، رویکرد مناسب انتخاب و اجرا می شود.
سخن پایانی
تعمیر و نگهداری فونداسیون سازه اهمیت زیادی دارد. شما می توانید با استفاده از سرویس های دوره ای از سازه خود نگهداری کنید. برای موارد ویژه نیز باید به منظور جلوگیری از آسیب های جدی سازه های خود را تقویت و به روزرسانی کنید. برای تعمیرات نیز لازم است ابتدا علت را بیابید و سپس روش تعمیر را انتخاب کنید.
سوالات متداول
- انواع راهکارهای مقاوم سازی فونداسیون کدام است؟
تقویت و مقاوم سازی فونداسیون را می‌توان به کمک بهسازی سازه ای، بهسازی ژئوتکنیکی، سبک کردن ساختمان یا افزایش عناصر مقاوم جانبی انجام داد.
- چگونه می توان فونداسیون موجود را مقاوم سازی نمود؟
راهکارهای مختلفی برای مقاوم سازی فونداسیون وجود دارد که عبارتند از افزایش ابعاد پی، افزودن شناژ به پی موجود، مقاوم سازی صفحه ستون.
