به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ مقاوم سازی سازههای آسیب دیده بر اثر انفجار ناشی از جنگ، یکی از مهمترین اقدامات پس از وقوع آسیبهای جدی در بناها و زیرساختهای حیاتی است. سازههایی که بر اثر انفجار دچار آسیب میشوند، معمولاً دارای ترکهای عمیق، خردشدگی بتن، تغییر شکل اعضای باربر و کاهش شدید ظرفیت باربری میگردند. این آسیبها میتواند موجب کاهش ایمنی سازه، عدم پایداری و احتمال فروپاشی گردد. فرآیند مقاومسازی این سازهها به مراحل تخصصی زیر تقسیم میشود:
۱. ارزیابی خسارت و بررسی اولیه:
در نخستین مرحله، مهندسین و کارشناسان بازرسی دقیقی از سازه انجام میدهند تا شدت آسیب، نوع خرابی (ترکها، خردشدگی، جابجاییها و آسیب میلگردها) و وضعیت کلی اجزاء سازهای تعیین گردد. استفاده از تجهیزات غیرمخرب مانند دستگاههای التراسونیک، چکش اشمیت، آزمایشات اسکن آرماتور و نمونهبرداری بتن ( آزمایش های غیرمخرب بتن ) از جمله فعالیتهای رایج این مرحله است.
۲. برداشت و پاکسازی بخشهای آسیبدیده:
با توجه به نوع خرابی، بخشهای ضعیف و خرد شده بتن یا اجزای فلزی برداشته یا تراشیده میشوند تا سطوح تمیز و آماده ترمیم به دستآید. پاکسازی آلودگیها، زنگزدگی و مواد شلشده الزامی است تا اتصالات جدید به درستی برقرار شوند.
۳. طراحی و انتخاب روش مقاومسازی:
متخصصان با توجه به نتایج ارزیابی، روش یا ترکیبی از روشهای مناسب مقاومسازی را بر میگزینند؛ این میتواند شامل ژاکت بتنی یا فولادی، کاشت میلگرد و افزودن تیر یا ستون، مقاوم سازی با استفاده از الیاف پلیمری تقویتشده (FRP)، تزریق رزین اپوکسی یا گروتهای خاص باشد. هدف اصلی، بازیابی و حتی افزایش ظرفیت باربری اولیه سازه است.
۴. اجرای عملیات مقاومسازی:
در این مرحله، اقدامات عملی مقاومسازی طبق نقشهها و دستورالعمل مهندسی اجرا میشود. مثلاً نصب صفحات فولادی یا ژاکت بتنی، لمینیت یاWrap کردن اعضای بتنی با FRP، کاشت آرماتورهای جدید و استفاده از ملاتهای پرمقاومت یا رزینهای تزریقی برای پرکردن ترکها در دستور کار قرار میگیرد. همه کارها باید با نظارت دقیق و رعایت استانداردهای مربوطه انجام شود.
۵. تست و کنترل کیفی:
پس از اتمام عملیات، کنترل نهایی کیفیت (QC) شامل انجام آزمایشهای لازم و اطمینان از مقاومت و پایداری سازه انجام میشود. در صورت نیاز، تستهای بارگذاری برای بررسی عملکرد سازه مقاومشده صورت میگیرد.
۶. مستندسازی و پایش دورهای:
در پایان، کلیه مراحل و جزئیات عملیاتی ثبت و ضبط شده و برنامهای برای بازدیدهای دورهای و نگهداری پیشگیرانه تهیه میشود تا پایداری درازمدت سازه تضمین گردد.
آزمایش های اولیه و ثانویه لازم برای ارزیابی تعیین آسیب سازه های تحت تاثیر انفجار و جنگ
برای ارزیابی میزان و نوع آسیب سازههایی که تحت تاثیر انفجار و شرایط جنگی قرار گرفتهاند، آزمایشها و روشهای متعددی در دو دسته "آزمایشهای اولیه" و "آزمایشهای ثانویه" طبقهبندی میشوند. انتخاب و ترتیب این آزمایشها به نوع سازه، شدت آسیب، و اهداف مقاومسازی بستگی دارد.
۱. آزمایشهای اولیه (Preliminary Tests)
هدف: مشاهده اجمالی، شناسایی نقاط بحرانی و تخمین سطح کلی آسیب
الف) بازدید چشمی و مستندسازی:
مشاهده مستقیم، عکسبرداری، ثبت ترکها، شکافها و تغییرشکلها
تعیین موقعیت اولیه آسیبها و تخمین محدوده آنها
ب) آزمایش چکش اشمیت (Schmidt Hammer Test):
سنجش سختی سطحی بتن به صورت غیرمخرب و بررسی نقاط ضعف
ج) آزمایش چکش فلزی (Steel Hammer Sounding):
ضربه به اجزای بتنی و فلزی برای تشخیص مناطق کرمو، لایهلایهشدگی و تقتق صدا
د) نقشهبرداری و اسکن ترکها (Crack Mapping):
اندازهگیری طول، عرض و گسترش ترکها با ابزارهای مکانیکی یا دیجیتال
هـ) آزمایش تعیین رطوبت و پدیدههای شیمیایی (Moisture Content & Chemical Attack):
استفاده از دستگاههای رطوبتسنج و بررسی آثار آسیبهای شیمیایی احتمالی
۲. آزمایشهای ثانویه (Secondary/Advanced Tests)
هدف: تعیین کمّی ویژگیهای سازه و آسیبهای داخلی غیرقابل رؤیت
الف) آزمایشهای غیرمخرب پیشرفته:
التراسونیک پالس ولوسیمتر (Ultrasonic Pulse Velocity – UPV)
ارزیابی یکنواختی، کیفیت و وجود ترکهای عمقی و حفرات داخلی بتن
آزمایشرادیوگرافی (Radiography/X-Ray or GPR):
تصویربرداری از درون مقاطع برای شناسایی جای میلگردها، حفرهها و شکستگیهای مخفی
آزمایش کرگیری (Core Sampling & Testing):
برداشت نمونههای استوانهای از بتن و ارسال به آزمایشگاه برای سنجش مقاومت فشاری، وزن مخصوص، تخلخل و ...
آزمایش تعیین چسبندگی آرماتور به بتن (Pull Out/ Pull Off Test):
سنجش میزان پیوستگی و سلامت اتصال میلگرد و بتن
ب) آزمایشات شیمیایی و خوردگی:
آزمایش تعیین کربناتاسیون و کلرید: سنجش میزان نفوذ عوامل شیمیایی خورنده که میتوانند به سازه صدمه وارد کنند.
پتانسیل خوردگی میلگردها (Half-Cell Potential): تعیین مناطق با احتمال خوردگی بالا در میلگردهای مدفون.
ج) آزمایش تغییرشکل و جابهجایی:
سنجش انحراف ستونها و تیرها با ابزارهای لیزری یا توتالاستیشن.
د) تحلیل مدلسازی عددی و شبیهسازی:
استفاده از نرمافزارهای مهندسی برای مدلسازی پاسخ سازه پس از حادثه و تعیین ضعفهای پنهان
انواع روش های مقاوم سازی و بازسازی سازه های آسیب دیده از جنگ
در مقاومسازی و بازسازی سازههای آسیبدیده ناشی از جنگ و انفجار، بسته به نوع آسیب و کاربری سازه، روشهای مختلفی وجود دارد. هر یک از این روشها دارای مزایا، معایب و کاربردهای خاص خود هستند. در ادامه، رایجترین روشها و خلاصهای از هر یک ارائه میشود:
۱. ژاکت بتنی (Concrete Jacketing)
در این روش، با افزایش ضخامت مقطع (مثلاً ستون یا تیر) به کمک یک لایه بتن جدید و افزودن میلگردهای طولی و عرضی، مقاومت فشاری و برشی عضو آسیبدیده افزایش مییابد. ژاکت بتنی برای مواقعی که سطح آسیب گسترده است یا افزایش ظرفیت باربری قابل توجه نیاز باشد، کاربرد دارد.
۲. ژاکت فولادی (Steel Jacketing)
صفحات یا پروفیلهای فولادی به دور عضو آسیبدیده نصب میشوند و به کمک پیچ یا جوش تثبیت میگردند. ژاکت فولادی معمولاً سریعتر اجرا میشود و افزایش مقاومت خمشی و برشی عضو را به همراه دارد. مناسب برای فضاهای محدود و تقویت فوری میباشد.
۳. مقاومسازی با الیاف پلیمری (FRP)
استفاده از الیاف پلیمری تقویتشده با رزینهای اپوکسی (مانند کربن، شیشه یا آرامید) که به صورت لایهای بر سطوح آسیبدیده چسبانده میشوند. این روش سبک، بدون افزایش حجم سازه، مقاوم در برابر خوردگی و مناسب برای تقویت خمشی، برشی و پیچشی است.
۴. تزریق رزین، اپوکسی یا گروت (Injection of Resin/Epoxy/Grout)برای ترمیم ترکها، فضاهای خالی یا کرمو شدگی به خصوص در بتن، از تزریق مواد شیمیایی (اپوکسی، پلییورتان یا گروتهای مقاوم) استفاده میشود تا پیوستگی مجدد در بتن ایجاد شود و آببندی یا ترمیم موقت انجام گیرد.
۵. اضافه کردن اجزای باربر جدید (Adding Structural Elements)
در این روش، ستونها، دیوارهای برشی، تیرها یا بادبندهای جدید به سازه افزوده میشود تا بار ناشی از آسیب به اعضای جدید منتقل شود و پایداری کلی حفظ گردد.
۶. کاشت میلگرد و بولت (Rebar & Anchor Installation)
میلگردها یا انکرهای جدید با مواد شیمیایی خاص در بتن قدیمی کاشته میشوند تا اتصال اعضای جدید با سازه اصلی ایجاد شده و استحکام اتصال افزایش یابد.
۷. پوششهای حفاظتی و آببند (Protective Coatings & Waterproofing)
پس از ترمیم و مقاومسازی، پوششهای ویژه ضدخوردگی، ضدآب یا آتشپوش به سطوح اجرا میشود تا دوام سازه در برابر عوامل خارجی افزایش یابد.
۸. تعویض بخشهای آسیبدیده (Partial or Full Replacement)
در صورتی که آسیب بسیار وسیع یا برگشتناپذیر باشد، بخشهایی از سازه به صورت کامل تخریب و مجدداً بازسازی میشوند.
۹. مقاومسازی با پیشتنیدگی موضعی (Localized Post-Tensioning)
اعمال نیروی اضافی به عناصر خاص سازه (مانند دالها یا تیرها) با استفاده از کابلها یا میلگردهای پیشتنیده جهت رفع ترکخوردگی و افت ظرفیت.
اهمیت استفاده از شرکت ها و اشخاص متخصص و دارای تجربه در ارزیابی ، طراحی و اجرای مقاوم سازی سازه ها و ساختمان ها
اهمیت بهرهگیری از شرکتها و اشخاص متخصص و دارای تجربه در ارزیابی، طراحی و اجرای مقاومسازی سازهها، به ویژه پس از آسیبهای ناشی از جنگ و انفجار، بسیار حیاتی و غیرقابل چشمپوشی است. دلایل و ضرورتهای این اهمیت را میتوان در چند محور زیر خلاصه نمود:
۱. ارزیابی دقیق و علمی آسیبها
تنها افراد و شرکتهای دارای تجربه و تخصص میتوانند با استفاده از روشهای علمی، تجهیزات پیشرفته و دانش روز، شدت واقعی آسیب، مناطق بحرانی و نیازهای سازه را به درستی تشخیص دهند. ارزیابی غیرتخصصی ممکن است منجر به چشمپوشی از آسیبهای پنهان یا انجام مقاومسازی نامتناسب شود که خود تهدیدی بزرگ برای ایمنی سازه خواهد بود.
۲. طراحی بهینه و اصولی راهکار مقاومسازی
طراحی مقاومسازی باید با توجه به نوع آسیب، شرایط سازه، فناوریهای نوین و استانداردهای بینالمللی انجام گیرد. افراد فاقد تجربه کافی، شاید راهکارهایی پیشنهاد دهند که نه تنها هزینهبر و ناکارآمد است، بلکه مانع بهرهبرداری صحیح از سازه نیز خواهد شد.
۳. اجرای بدون نقص و مطابق استانداردها
اجرای طرحهای مقاومسازی، نیازمند تجهیزات تخصصی، نیروی کار ماهر و حساسیت بالا در رعایت جزئیات اجرایی است. هر گونه خطا، سهلانگاری یا عدم شناخت تکنیکهای به روز، میتواند کیفیت نهایی کار و عمر مفید تقویت را به شدت کاهش دهد.
۴. پرهیز از هدررفت منابع، زمان و هزینهها
با بهرهگیری از تیمهای باتجربه، پروژه مطابق برنامه زمانبندی، با حداقل دوبارهکاری و هزینههای مازاد انجام میشود. این مساله در پروژههای حساس مثل مقاومسازی پس از بحران، اهمیت مضاعفی دارد.
۵. پاسخگویی حقوقی و بیمهای
شرکتهای معتبر و متخصص مسئولیتپذیر و دارای بیمههای حرفهای هستند و در صورت بروز مشکلات پرتلفات، پاسخگو خواهند بود؛ امری که در کار با افراد و شرکتهای غیرحرفهای معمولاً نادیده گرفته میشود.
۶. استفاده از فناوری و متریال روز دنیا
در مجموع، تضمین ایمنی، افزایش دوام، صرفهجویی در هزینه و تحقق اهداف مقاومسازی، تنها در گرو اعتماد به شرکتها و افراد متخصص و صاحبتجربه است. ضعف در هر یک از مراحل ارزیابی، طراحی و اجرا میتواند پیامدهای جبرانناپذیری برای سرمایهگذاران و ساکنان سازهها در پی داشته باشد.
