علل نیاز به بهسازی

الف – تنشهای اضافی :  تغییر کاربری ، بار اضافی وارده ، …

ب – خطاهای طراحی : اشتباه در آنالیز سازه، اشتباه در طراحی مقاطع، ارتقاء آیین نامه ها ، …

ج – خطاهای اجرایی : عدم رعایت جزئیات، بتن نامرغوب، بتن ریزی نامناسب، جوشکاری ضعیف، …

د – عوامل محیطی : خوردگی فولاد، حمله سولفاتی، فرسایش، کربناسیون، …

ه – لزوم مرمت و حفظ ابنیه ی ارزشمند تاریخی

و – پس از وقوع زلزله شدید و آسیب دیدن سازه ها

خطای طراحی و اجرا (نشست ناهمگون)

خطای طراحی ( عدم رعایت ضوابط لرزه ای و کمانش موضعی جان تیر پیوند )

عوامل محیطی ( حمله کربناتی – تخریب بتن ، خوردگی آرماتور )

خطای اجرا ( عدم اتصال درست سقف به دیوارها و ریزش سقف )

اجرای نادرست

خطای اجرا و طراحی

لزوم مرمت وحفظ ابنیه ی ارزشمند تاریخی

( مجموعه بازارتبریز )

تخریب های بعد ازوقوع زلزله

شکست خمشی – برشی پایه زلزله 1995 کوبه

شکست ستون در اثر کمبود محصور شدگی زلزله 1994 نورثریج

آیین نامه ها و نشریات در خصوص بهسازی

FEMA = Federal Emergency Management Agency  

آژانس مدیریت بحران آمریکا

 NEHRP = National Earthquake Hazard Reduction Program

 برنامه کاهش خطرپذیری زلزله

ATC = Applied Technology Council

انجمن فن آوریهای کاربردی

دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود – نشریه 360

دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (ویرایش اول ) – نشریه 361

دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای بنایی غیرمسلح موجود – نشریه 376

دستورالعمل لرزه ای سریع  ساختمانهای موجود – نشریه 364

راهنمای کاربردی دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود  (ساختمانهای فولادی )- نشریه شماره 1 – 363

راهنمای کاربردی دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود  (ساختمانهای بتنی )- نشریه شماره 2 – 363

راهنمای کاربردی دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود  (ساختمانهای بنایی )- نشریه شماره 3 – 363

کلیات بهسازی لرزه ای

گردآوری اطلاعات اولیه / ارزیابی وضعیت موجود / ارزیابی کیفی آسیب پذیری

انتخاب هدف  / تحلیل خطر زلزله و تهیه طیف طرح

تهیه اطلاعات تفصیلی موجود / ارزیابی کمی آسیب پذیری / ارائه طرح

گردآوری اطلاعات اولیه

شامل شناسایی ، تهیه عکس ، گزارش ، مصاحبه با افراد ، تهیه اطلاعات ، مشخصات فنی ساختمان ، تهیه کروکی و نقشه های ازبیلت و تکمیل فرم های ازریابی اولیه

روشهای بررسی وضعیت داخلی بتن تیرها و ستون ها

الف – روش غیر مخرب ( چکش اشمیتس و … )

ب – روش ارسال امواج ( آلتراسونیک )

ج – روش مغزه گیری بتن

انواع روشهای تحلیل

استاتیک خطی / استاتیکی غیرخطی / دینامیکی خطی / دینامیکی غیرخطی

نکته : واژه سختی اصلی ترین تفاوت بین خطی و غیرخطی میباشد. سختی یکی از مشخصه های عضو یا سازه میباشد که رفتار آن عضو یا سازه را نسبت به بارهای وارده مشخص میکند. مواردی که بر سختی اثر میگذارند عبارتند از:
شکل مقطع ( I یا A  ) ،  جنس مصالح ( E ) ، طول عضو ( L ) ، شرایط تکیه گاهی

ظرفیت سازه

مشخصات اصلی هر ساختمان عبارت است از سختی, مقاومت و شکل پذیری. سختی عامل محدودکننده تغییرمکان جانبی است. مقاومت میزان آسیب را در سازه کنترل میکند و شکل پذیری برای جلوگیری از انهدام سازه می باشد. حداکثر مقدار این سه عامل در سازه با عنوان ظرفیت شناخته میشود.

ظرفیت سختی, ظرفیت مقاومت و ظرفیت شکل پذیری به مشخصات مصالح , ابعاد و شکل مقاطع اعضا و نوع سازه بستگی دارد. با افزایش ابعاد مقطع و یا افزایش مقاومت مصالح, میتوان ظرفیت سختی و ظرفیت مقاومت سازه را افزایش داد. ظرفیت شکل پذیری عمدتا توسط جزئیات اجرایی در اعضا امکان پذیر خواهد بود.

برای مقابله با زلزله , سطوح خاصی از مشخصه های فوق مورد نیاز است که به نیاز سختی , نیاز مقاومت و نیاز شکل پذیری معروف هستند.
نیاز مقاومت و نیاز شکل پذیری ارتباط معکوس دارند. افزایش ظرفیت مقاومت در یک سازه , نیاز به شکل پذیری را کاهش میدهد. همچنین برعکس, وجود ظرفیت شکل پذیری بالا, نیاز به مقاومت را کاهش می دهد.

نکته : همواره باید ظرفیت شکل پذیری بزرگتر از ظرفیت شکل پذیری نیاز باشد.

قابلیت استهلاک انرژی بیشتر، قابلیت تحمل تغییر مکانهای بزرگتر، حفظ پایداری کلی سازه در زلزله های شدید، نوع شکست نرم در المانها، عدم کمانش المانهائی که بار محوری حمل میکنند، عدم تسلیم برشی المانهای سازه، همه این ها مواردی هستند که با رعایت ضوابط شکل پذیری عملی میشوند.

فلسفه ی طراحی لرزه ای:

1 -تحت زلزله های خفیف اما مکرر , بخش های مختلف ساختمان که نیروهای عمودی و افقی را منتقل میکنند آسیب نمی بینند اما بخش هایی از ساختمان که باری منتقل نمی کنند دچار صدمات قابل جبران میشوند.
2 – تحت زلزله متوسط , اما گاه به گاه اعضای اصلی دچار آسیب جبران پذیر میشوند در حالی که بخش های دیگر ساختمان ممکن است به گونه ای آسیب ببینند که الزم باشد پس از زلزله تعویض شوند.
3 – تحت زلزله شدید اما نادر , بخش های مختلف دچار خسارت شدید (حتی غیرقابل تعمیر) میشوند اما ساختمان فرو نمی ریزد.

طراحی براساس عملکرد:

مفهوم طراحی براساس عملکرد مستلزم تعریف سطوح چندگانه عملکرد هدف )خسارت ( می باشد که انتظار می رود سازه ، تحت اثر زلزله باشدت مشخص به این سطوح برسد یا حداقل از آن تجاوز نکند. یعنی از همان ابتدای طراحی میزان و سطح آسیب مشخص شده و سازه را طوری طرح میکنند که در زلزله با سطح خطر معین چنین عملکردی داشته باشد.

سطح عملکرد کل ساختمان

الف- خدمت رسانی بی وقفه : اجزای سازه ای قابلیت استفاده بی وقفه و اجزای غیرسازه ای خدمت رسانی بی وقفه
ب- قابلیت استفاده بی وقفه : اجزای سازه ای قابلیت استفاده بی وقفه و اجزای غیرسازه ای قابلیت استفاده بی وقفه
ج- ایمنی جانی : اجزای سازه ای ایمنی جانی و اجزای غیرسازه ای ایمنی جانی
د- آستانه فروریزش: اجزای سازه ای آستانه فروریزش و اجزای غیرسازه ای سطح عملکرد لحاظ نشده

اهداف بهسازی:

بر اساس میزان اهمیت و سطح عملکرد ساختمان مورد نظر انتخاب می شود و شامل یک یا چند هدف عملکردی است.

1 – بهسازی مبنا :  انتظار می رود که تحت زلزله سطح خطر 1 ایمنی جانی ساکنین ساختمان تامین شود
2 – بهسازی مطلوب:  انتظار میرود که هدف بهسازی مبنا تامین شود و عالوه بر آن تحت زلزله سطح خطر 2 ساختمان فرو نریزد.
3 – بهسازی ویژه:  سطح عملکرد بالاتری برای ساختمان مدنظر قرار می گیرد . بدین منظور سطح عملکرد بالاتری برای ساختمان تحت همان سطوح خطر زلزله ی مورد استفاده در بهسازی مطلوب در نظر گرفته شده یا با حفظ سطح عملکرد مشابه با بهسازی مطلوب سطح خطر زلزله بالاتری در نظر گرفته میشود.
4 -بهسازی محدود: عملکرد پایین تری از بهسازی مبنا در نظر گرفته میشود.
5 -بهسازی موضعی: بخشی از یک طرح  کلی است که هدف آن مطابق اهداف 1 تا 4 می باشد اما بنا به دالیلی در شرایط فعلی امکان اجرای کامل آن وجود ندارد و فقط بخشی از آن اجرا میشود.

در این حالت باید به موارد زیر توجه شود:
1 – ساختمان نباید منجر به پایین آمدن سطح عملکرد قبلی ساختمان موجود شود.
2 – نباید سبب افزایش نیروهای ناشی از زلزله در اعضایی که وضعیت بحرانی دارند شود.
3 – نباید منجر به نامنظم شدن یا افزایش نامنظمی ساختمان شود.