مقاوم سازی سازه های آجری

سازه های آجری غیر مسلح، در سراسر دنیا به ویژه در ایران و در شهرهای کوچک سهم عمده انواع ساختمان را به خود اختصاص داده اند. بنابراین بررسی آسیب پذیری این نوع سازه تحت اثر زلزله دارای اهمیت خاصی است. همچنین اغلب سازه هایی که دارای اهمیت تاریخی هستند، با استفاده از مصالح بنایی ساخته شده اند. سازه های آجری معمولاً در برابر زلزله دارای ضعف های عمده ای هستند.

شناخت این ضعف ها مقدمه ای بر انتخاب روشی مناسب برای مقاوم سازی آنها است. سازه های آجری جزء آسیب پذیرترین نوع سازه در مقابل زلزله هستند.از آنجا که سازه های آجری بیشترین پتانسیل خرابی در زلزله را داشته و نیز دارای مکانیزم های متعدد شکست هستند، و نیز با توجه با وجود عدم قطعیت های فراوان در پارامترهای موجود در این نوع سازه، باید مطالعه آسیب پذیری این سازه ها با آگاهی مناسبی از این پارامترها و در نظر گرفتن تمام مودهای محتمل برای شکست سازه باشد.

مودهای شکست دیوار آجری

مود های شکست یک دیوار آجری مجزا به دو گروه عمده شکست درون صفحه ای و شکست برون صفحه ای تقسیم می شود. در حالت شکست درون صفحه ای معمولاً یکی از مودهای زیر رخ می دهد. در صورتی که دیوار تحت بار قائم زیاد بوده و نسبت ارتفاع به طول دیوار کمتر از واحد باشد مود شکست برشی رخ می دهد. همچنین اگر نسبت ارتفاع به طول بزرگ تر از واحد باشد (تقریباّ برابر 2) و مقدار بار قائم بسیار زیاد باشد، باز هم امکان شکست برشی وجود دارد.

در صورتی که مقاومت برشی دیوار، اندک بوده و بار جانبی در مقایسه با بار قائم، بزرگ باشد، شکست برشی - لغزشی رخ خواهد داد. در صورتی که مقاومت برشی دیوار به اندازه کافی باشد و نسبت ارتفاع به طول ستون در حدود 2 به 1 باشد شکست خمشی رخ می دهد. اگر مقدار بار قائم اندک باشد، در صورت کم بودن مقاومت برشی نیز شکست خمشی اتفاق می افتد.

شکست برون صفحه ای

در حالت شکست برون صفحه ای معمولاً یکی از مودهای زیر رخ می دهد. اگر تنش کششی منجر به شکست، موازی درزهای افقی آجرها باشد، ترک قائم در ارتفاع دیوار به وجود می آید. این شکست معمولاً هنگامی رخ می دهد که طول دیوار بزرگ باشد. اگر تنش کششی منجر به شکست، عمود بر درزهای افقی آجرها باشد ترک افقی در میانه دیوار به وجود می آید. این شکست معمولاً هنگامی رخ می دهد که ارتفاع دیوار بزرگ باشد.

تعیین تنش های مجاز

یکی از قسمت های مهم در ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای ساختمان های آجری، تعیین میزان تنش های مجاز برای کار طراحی و تعیین مقاومت موجود برای ارزیابی لرزه ای سازه موجود است.یکی از مودهای محتمل برای شکست دیوار آجری، وقوع ترک های کششی ناشی از خمش در صفحه است. اگر نسبت ارتفاع به طول دیوار حدوداً بیشتر از واحد باشد شکست برشی رخ داده و در صورتی که این مقدار کمتر از واحد باشد، احتمال بروز شکست خمشی وجود دارد.

در این مود شکست، ترک های افقی درقسمت پائین دیوار به وجود می آید. به منظور بررسی این مود شکست، دیوارهای بحرانی در هر دو راستای اصلی، تعیین شده و مطابق زیر محاسبات مربوط به مقاومت خمشی انجام می گیرد. دیوار غیر مسلح پس از ترک خوردگی خمشی می تواند مقاومت کند. این مقاومت ناشی از برآیند بارهای قائم در مرکز ثقل فشاری است که پس از ترک خوردگی به طرف پنجه فشاری کشیده می شود. به منظور تعیین دیوار بحرانی در حالت سقف صلب باید به دو پارامتر سطح مقطع و طول دیوار توجه شود.

انواع نواقص موجود در سازه های آجری

ناقص بودن مسیر بار به علت عدم انسجام سقف به دیوارهای قائم، عدم وجود مهاربند ضربدری در سقف، توزیع نامناسب بار جانبی بین دیوارهای قائم در حالت انعطاف پذیر بودن سقف، وجود تأثیر نسبتاً مهم پیچش در حالت سقف صلب (پس از مهاربندی سقف)، عدم وجود کلاف قائم، عدم وجود کلاف افقی، طول بلند دیوار غربی ساختمان، وجود بازشوهای نسبتاً بزرگ، عدم عین ساخت بودن نقشه است.