علل کج شدگی ساختمان چیست؟

0kj2

علل کج شدگی ساختمان

کج شدگی یک سازه، به ندرت تنها از یک مشکل نشأت می‌گیرد. در عمل فاکتورهای زیادی هستند که برای رفع مشکل کج شدگی، باید به سراغ غالب ترینِ آن‌ها رفت. این مشکلات به سه دسته عمده تقسیم می­‌شوند:
  • خصوصیات بستر (مثل ظرفیت باربری کم، آماده سازی نامناسب زمین برای پی، تحکیم غیریکنواخت، و تغییر شرایط آب زیرزمینی)
  • پی (مثل عمق مدفون شدگی بسیار کم و نوع پی نامناسب)
  • فاکتورهای انسانی (فعالیت های مستقیم یا غیرمستقیم نظیر عملیات حفاری)
در ادامه، برخی از مواردی که ناشی از فاکتورهای فوق هستند توضیح داده شده است.

مسائل مربوط به خصوصیات خاک بستر

طبیعت ناهمگونی خاک بستر (اختلاف ضخامت، وجود میان لایه، تفاوت در تراکم پذیری و درجه پیش­ تحکیم ­یافتگی) همواره باید ضمن طراحی یک سازه مدنظر قرار گیرند؛ چرا که عمده‌ترین دلیل نشست غیر یکنواخت را تشکیل می‌دهد. تغییرات غیرقابل انتظار در خاک زیر پی، در اثر عواملی از جمله نوسانات طبیعی آب زیرزمینی (خشکسالی و سیل) رخ می‌دهد.
اعمال بارهای ناگهانی در خاک های ریزدانه نیز موجب کاهش ظرفیت باربری شده و کج شدگی سازه را به همراه خواهد داشت. توجه به این نکته حائز اهمیت است که پدیده کج شدگی تدریجی، به طور عمده در مواردی که خاک چسبنده و یا ارگانیک در زیر پی وجود دارد مطرح می‌شود. این مسئله احتمالاً به نفوذپذیری کم و در نتیجه مدت زمان تحکیم زیاد (چندین سال) و خزش آن برمی گردد. خاک‌های غیر چسبنده به ندرت چنین فرآیندهای تغییر حجمی را قبل از اینکه مورد استفاده قرار گیرند، تجربه می‌کنند.
یکی از مشهورترین کج شدگی‌های رخ داده به علت وجود خاک چسبنده ضعیف، کلیسای جامع مکزیک در مکزیکوسیتی است که بین سال‌های 1573 تا 1813 ساخته شده است. این سازه برای سالیان دراز نشست را تجربه می‌کرده است و تلاش‌های ناموفق بسیاری نیز برای اصلاح این مشکل انجام یافته بود. بیشینه اختلاف تراز بین جبهه غربی و تاج به 4/2 متر رسید. کج-شدگی
در سال 1990، زاویه انحراف در بخش جنوبی به 1.15 درجه و در شرق به بیش از 2.86 رسید. عملیات ساختمانی در مکزیک، به دلیل قرارگیری شهر بر روی رس نرم با درجه اشباع بسیار بالا و مقاومت برشی کم، همواره عملیات چالش برانگیزی بوده است. نشست این سازه، در اثر تغییر شرایط آب زیرزمینی، یعنی بهره ­برداری بیش از حد از لایه‌های آبخوان زیر شهر و کاهش سطح آن (از 5/3 متر به 4/7 متر) رخ داده بود.
اگرچه مطالعات دیگر نشان داد که یکی دیگر از فاکتور های مهم دیگر، تراکم غیر یکنواخت خاک بستر در اثر اختلاف در تاریخچه تنش نواحی زمین بود. شهر مربوط به امپراطوری آزتک‌ها، با سازه‌های تاریخی متعدد (از جمله اهرام و غیره) بوده که با فتح توسط کنکیستادورهای اسپانیایی در قرن 16 تخریب شد. در زمان ساخت شهر مکزیکوسیتی فعلی، تحکیم ثانویه در مناطق سازه‌ای آزتک‌ها آغاز گشته بود، در حالی که نواحی دیگر هنوز در تحکیم اولیه به سر می‌بردند. شواهد تاریخی حاکی از این بودند که قسمتی از کلیسا بر روی معبد آزتک ساخته شده بود. در نهایت با انجام عملیات تثبیت و به‌سازی، که در سال‌های 1993 تا 1998 انجام گرفت، زاویه انحراف به حدود 0.34 درجه کاهش یافت.

مسائل مربوط به پی

بهترین نمونه گسیختگی که با عمق مدفون ناکافی و انتخاب نامناسب مصالح پی ارتباط دارد، کج شدگی تعداد زیادی از برج‌های شناخته شده در ونیز، مثل برج ناقوس کلیسای دی سانتو استفانو و برج ناقوس کلیسای سن جورجیو دی گرچی است. البته وجود خاک‌های تراکم پذیر و ضعیف نیز در این موارد کم تاثیر نبودند؛ با این حال، اگر پی به خوبی اجرا و محافظت می‌شد، امکان محدودسازی و حتی اجتناب از کج شدگی نیز دور از انتظار نبود.
پی هایی که برای سازه‌های مهم ونیزی به کار می‌رفت، عمدتا پی‌های شمعی بود. با توجه به نیاز به زمان و صرف هزینه زیاد برای اجرا، این شمع‌ها به ندرت به طول بیش از 3 متر و به قطر بیش از 25 سانتی متر می‌رسید. لذا بارهای سازه به جای انتقال به لایه باربر، در لایه ضعیف قابل تراکم باقی می‌ماندند. به علاوه گستردگی استفاده از شمع‌های چوبی، که در صورت نوسانات سطح آب زیرزمینی شروع به پوسیدگی می‌کند، از جمله ضعف‌های این پروژه‌ها بود.

 مسائل مربوط به فعالیت‌های بشری

حفاری‌های زیرزمینی معادن، برای استخراج زغال­ سنگ، نفت، سنگ نمک و منابع دیگر، سالیان دراز است که در جهان انجام می شود. این بهره برداری ها، موجب آسیب به توده سنگ و در نتیجه تغییرشکل لایه های سنگی و خاکی می شود که عواقبی را در سطح زمین به نمایش می گذارد. یکی از مناطقی که با این مشکل دست و پنجه نرم می کند، سیلزی شمالی در لهستان است که در آن بهره برداری بی رویه‌ای از منابع زیرزمینی زغال سنگ صورت می‌گیرد. تخمین زده می‌شود که سالانه حدود 12000 سازه به این دلیل دچار آسیب و خسارت می‌شوند.
در این مناطق، ترجیح داده می‌شود که به جای بهره گیری از بک­فیل­‌های هیدرولیکی گرانقیمت برای پرکردن فضای حفاری شده، هزینه خسارت‌های پیش آمده برای سازه‌ها به ساکنین پرداخت شود. یکی از نمونه‌های مستند از کج شدگی در اثر حفاری، انحراف ساختمان 11 طبقه‌ای است که توسط Gromsysz تشریح شده است. مطالعات نشان داد که کج شدگی در اثر فعالیت‌های معدنی رخ داده و نشست غیریکنواخت خاک سست نیز مزید بر علت شده است. این سازه با استفاده از جک‌های هیدرولیکی شاقول شد.

بازتاب از سایت

برای اجرای پروژه خود سوال یا ابهامی دارید؟ برای مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید.

دفتر منطقه ای  اصفهان

دفتر منطقه ای
اصفهان

دفتر مرکزی  تهران

دفتر مرکزی
تهران

شماره همراه تلگرام - واتزاپ

شماره همراه
تلگرام - واتزاپ

اخبار و تازه‌ها

سازه FRP چیست؟

سازه FRP چیست؟

FRP (اف ار پی) در لغت مخفف کلمه Fiber Reinforced Polymer به معنی پلیمرهای تقویت شده با فیبر...

ادامه . . .

مزایا و معایب سقف‌های یوبوت

مزایا و معایب سقف‌های یوبوت

تعریف یوبوت همانطور که در بخش خدمات تخصصی توضیح داده شده است سقف یوبوت یک سیستم سازه‌ای از...

ادامه . . .

دوام کامپوزیت‌های FRP (بخش دوم)

دوام کامپوزیت‌های FRP (بخش دوم)

تأثیرات حرارتی – رطوبتی درجه حرارت، نقش تعیین‌کننده‌ای در مکانیزم جذب آب کامپوزیت‌ها و تأثیرات...

ادامه . . .