نشست ساختمان ( علائم و اصلاح آن )

نشت ساختمان یکی از پدیده های مخربی است که پس از مدتی برای اکثر ساختمان ها اتفاق می افتد. اگر نتوانیم آن را به موقع متوقف و کنترل کنیم، احتمالاً سازه دچار آسیب شدید می شود؛ بنابراین مهندسان طراح و اجرای پروژه باید قبل از شروع به ساخت یک سازه جدید، عواملی را که باعث ایجاد نشست می شوند، در نظر بگیرند تا دچار مشکل نشوند. اما در صورت انجام نشست باید با راهکارهای مختلف آن را متوقف کرد تا آسیبی به سازه وارد نشود.

نشست ساختمان چیست؟

برای درک بهتر انواع نشست ساختمان و نحوه پیشگیری از آنها، بهتر است ابتدا با تعریف آن آشنا شوید. به طور کلی، حرکت رو به پایین خاک در اثر بارگذاری بیش از حد، نشست نامیده می شود. اضافه بار در ساختمان ها کشش عمودی موثری بر روی خاک ایجاد می کند. تنش موثر همچنین باعث افزایش کرنش عمودی ستون ها و سازه های زمینی می شود. در اثر این نیروها زمین ساختمان به سمت پایین حرکت می کند. اکثر ساختمان ها این پدیده را با شدت های متفاوت در طول زمان تجربه می کنند. اما اگر الگوی زهکشی اطراف ساختمان تغییر کند و برای نشست ساختمان اقدامات احتیاطی انجام دهیم، احتمال نشست و تعداد آن بسیار کاهش می یابد. تعدادی از شرایط می توانند بر توسعه و شدت نشست تأثیر بگذارند که در زیر توضیح می دهیم.

انواع نشست در ساختمان

همه نشست ها در ساختارهای مختلف به یک شکل ظاهر نمی شوند، اما ممکن است نشست ها با توجه به شرایط مکانی-زمانی مختلف ساختار به اشکال مختلف ظاهر شوند که به شرح زیر می باشد:

    نشست یکنواخت

در این نوع نشست کل فونداسیون ساختمان در همان نقطه با سرعت یکسان به سمت پایین حرکت می کند. نشست معمولاً هیچ ترکی با شکست یکنواخت ایجاد نمی کند و هنگامی که ترک ایجاد می شود بسیار کوچک هستند.

    نشست دیفرانسیلی

نشست دیفرانسیلی یا نشست نا متقارن به حرکت غیر یکنواخت خاک زیرین اطلاق می شود که با سرعت های مختلف در نقاط مختلف زیربنا رخ می دهد. این نوع نشست، ساختمان اغلب دچار ترک در ستون ها، سقف ها و حتی دیوارها می شود. همچنین در صورت استفاده از سیستم فونداسیون منفرد در سازه، سرعت نشست هر ستون متفاوت خواهد بود که باعث افزایش آسیب ناشی از نشست ساختمان می شود.

علت نشست ساختمان

ظاهر انواع نشست خاک می تواند به دلایل مختلفی مانند کاهش تخلخل زیر سطحی یا فاصله زیاد بین ذرات خاک، بارهای زیاد و تغییرات رطوبت خاک باشد. در واقع، از دست دادن بیش از حد رطوبت خاک یکی از عوامل اصلی ایجاد نشست در ساختمان ها است، زیرا زمانی که رطوبت وجود دارد حجم زیادی را اشغال می کند، بنابراین، زمانی که خاک خشک می شود و رطوبت آن از بین می رود، فضای خالی زیادی ایجاد می شود، خاک فشرده شده و به دلیل نیروی وارده برای از بین بردن این فضاهای خالی به سمت پایین حرکت می کند؛ در نتیجه ساختمان دچار نشست خواهد شد.

اگر بخواهیم با جزئیات بیشتری عواملی را که منجر به ایجاد انواع نشست ساختمان ها می شوند فهرست کنیم، عبارتند از:

عدم تحمل خاک زیربنایی و بار ساختمان

تفاوت تراکم خاک

بارندگی یا خشکسالی نامنظم

زهکشی ضعیف در اطراف خانه

تغییرات در سطح آب های زیرزمینی

درخت بالغی که در نزدیکی خانه رشد می کند.

نشست از نشت لوله ها یا استخرهای شنا

پمپ روغن یا آب از زمین کناری

علائم نشست در ساختمان

اگر نشست یکنواخت باشد، علائم زیادی ندارد؛ اما اگر نشست نا متقارن باشد، که در بیشتر ساختمان ها وجود دارد، می توانید با مشاهده علائم شروع نشست را مشاهده کنید. این علائم عبارتند از:

ترک خوردگی خارجی

شروع نشست های نا متقارن اغلب با ایجاد ترک های عمودی در ستون ها، ترک های پلکانی (به ویژه در دیوارهای پله ها) و ترک های دیوار آجری مشخص می شود. اگر ترک کوچک باشد نشان دهنده شروع نشست است و می توان توسعه آن را متوقف کرد اما اگر ترک بزرگ باشد می گوییم نشست ساختمان پیوسته است و متوقف کردن پیشرفت آن دشوار است.

ترک خوردگی داخلی

در ترک های داخلی، ترک های نیمه افقی یا ترک های ۴۵ درجه را در گوشه های دیوار خانه خود، در کنار پنجره ها یا درها مشاهده خواهید کرد. دلیل وجود ترک های بیشتر در این قسمت ها این است که کشش در این قسمت ها بیشترین میزان را دارد. البته این ترک ها در صورت حرکت خاک به سمت بالا نیز می توانند ظاهر شوند. این دقیقا برعکس نشست است.

کف آویزان

در برخی از ساختمان ها از پی ‌های منفرد برای زیر سازی ساختمان استفاده می شود. این پی‌ ها مستعد نشست های نا متقارن هستند که در صورت عدم برنامه ریزی برای پیشگیری از نشست می تواند منجر به خطر جدی نشست شود. در این صورت می توان با اقدامات فوق و استفاده از ابزارهای سنگین مانند جک های هیدرولیک بزرگ جلوی نشست را گرفت.

چسبندگی درب ‌ها و پنجره ‌ها

در صورت نشست ساختمان، درها و پنجره های شما ممکن است به سختی باز و بسته شوند یا اصلاً باز نشوند.

تعمیر نشست ساختمان

همانطور که قبلا ذکر شد، نشست های احتمالی را می توان با اقدامات مختلف قبل از ساخت و ساز جلوگیری کرد، یا در صورت مشاهده علائم نشست می توان آنها را کنترل کرد. برخی از رویکرد هایی که می توانید اتخاذ کنید عبارتند از:

استفاده از ستون های مارپیچ

ستون های مارپیچی اغلب برای بالا بردن ستون های بالای سازه استفاده می شوند. ستون ها باید حدود ۱٫۵ متر از هم فاصله داشته باشند و تا زمانی که به خاک مناسب یا بستر سنگی برسند ادامه پیدا می ‌کند.

تراز کردن دال

هنگامی که ترک ایجاد می شود، پانل های ساختمان باید در یک راستا قرار گیرند. آنها از روش های مختلفی برای این کار استفاده می کنند؛ به عنوان مثال، موادی مانند بتن روان یا دوغاب به دال های آسیب دیده نشست پمپ می شوند. این باعث ایجاد فشار روی زیر خاک و جلوگیری از نشست بیشتر می شود. همچنین می توان از رنگ پلی اورتان استفاده کرد که کمی گرانتر از روش قبلی است، اما استحکام و ماندگاری بیشتری دارد. به علاوه، رطوبت را حفظ نمی کند و تعمیرات می تواند سریعتر انجام شود.

جلوگیری از نشست ساختمان

اگر ساختمانی که دچار نشست شده باشد دارای دو یا سه طبقه است و راه حل های قبلی نمی تواند از توسعه نشست جلوگیری کند، غالبا در سطح زیر پی برای نگهداری سازه از دستک زنی استفاده می شود. مراحل انجام این روش به شرح زیر است:

کانالی با اندازه مشخص را می توان در جایی حفر کرد که طول دستک بتنی کمتر از ۲٫۵ متر و حداقل عرض آن ۴۰ سانتی متر و حداقل ارتفاع آن ۶۰ سانتی متر باشد.

سپس مرکز دستک در وسط فونداسیون قرار می گیرد. دستک باید در مرکز قرار گیرد به طوری که نصف طول دستک در یک طرف و نصف دیگر در سمت دیگر باشد.

با ریختن بتن گرم در دو طرف سطح زیر کانال، دیوارهای نیمه آجری می ‌سازیم که نقش قالب را خواهند داشت. این امر کانال را برای بتن ‌ریزی آماده می کند.

پس از انجام بتن ‌ریزی، بتن را باید به اندازه ۱۰ سانتی متر مش بندی کرده و تا ارتفاع مورد نظر ریخته شود. گاهی اوقات از میلگرد های تقویت کننده برای افزایش مقاومت بتن استفاده می شود. بتن باید ارتعاش داده شود تا یک بتن کاملا متراکم به دست آید؛ سپس سطح زیر حفره پی باید با دقت و مهارت زیاد پر شود.

کنترل نشست پی در شرایط سخت

در برخی از ساختمان ها به دلیل اتصال سازه به ساختمان ها و محوطه های مجاور نمی توان از روش فوق برای کنترل نشست ساختمان استفاده کرد. در این حالت برای کنترل نشست باید مراحل زیر را انجام دهیم:

ارتفاع دستک باید در یکی از اضلاع آزاد بیشتر باشد.

فاصله دستک ها را نیم متر کمتر در نظر می گیریم؛ مثلا اگر در روش قبلی ۲ متر بود حالا ۱٫۵ در نظر می گیریم.

برای اینکه بتوانیم قسمت بیشتری از دستک را در زیر پی نگه داریم، باید از شناژ فرعی استفاده کنیم.

دستک های بتنی که تیرهای جانبی و میلگرد های جانبی را به هم متصل می کنند، باید از میلگرد های L شکل به نام انتظار استفاده کنند.

پس از حفر قسمت شناژ و ایجاد قالب های مورد نظر، باید با رعایت همپوشانی، شناژ را به میلگرد متصل و سپس بتن ریزی کرد. هنگام بتن ریزی باید نکات ذکر شده در روش فوق رعایت شود.

کنترل نشست ساختمان در اثر به وجود آمدن چاهک

گاهی اوقات خاک زیر ساختمان خیلی نرم است یا عوامل دیگری باعث ایجاد فضای خالی در زیر بنا می شود. اگر این سوراخ ها کوچک باشند، می توان آنها را نادیده گرفت، اما اگر بزرگ باشند، حتی می توانند باعث ایجاد سوراخ و فرو رفتن در دیوارهای ساختمان شوند. در این صورت فونداسیون ساختمان باید تعمیر شود، سپس باید به سمت دیوارها برویم و بقیه مراحل همانطور که قبلا توضیح داده شد انجام می شود.

ایجاد سیستم‌ های زهکشی برای جلوگیری از نشست

گاهی اوقات علت اصلی نشست رطوبت بیش از حد خاک است یا این رطوبت به طور نامنظم افزایش یا کاهش می یابد. این امر به ویژه برای ساختمان های نزدیک سفره های زیرزمینی، قنات ها، چاه ها و منابع آب صادق است. در این صورت می توان با ایجاد زهکش های مناسب در اطراف ساختمان برای حذف رطوبت اضافی از نشست ساختمان جلوگیری کرد.

سبک سازی ساختمان

علاوه بر تمام راه حل هایی که توضیح دادیم، اگر بتوان از همان ابتدای ساخت سازه از مواد سبک وزن بیشتری برای سازه استفاده کرد، وزن کلی سازه کاهش می یابد. بنابراین بار اضافی برای پایه ایجاد نمی شود و نشست تا حد زیادی کنترل می شود.

روش های مقاوم سازی جهت نشست ساختمان نا متقارن

روش های مختلفی برای تقویت نشست در ساختمان نا متقارن وجود دارد که از هر کدام می توان برای جلوگیری از نشست سازه های نا متقارن استفاده کرد. هنگام انتخاب روش مناسب تقویت با توجه به اینکه نشست در خاک زیر پی و غیره رخ داده است، بسیار مهم است، زیرا در صورت صحیح نبودن علت نشست، تمام راه حل ها و روش های مقاوم سازی و اصلاح ساختمان بی فایده خواهد بود و راه حل نشست ایجاد شده کارساز نخواهد بود.

همچنین برای تعیین علت نشست ساختمان، بازرسی ها و کنترل های مورد نیاز را انجام دهید که شامل موارد زیر است:

انجام آزمایشات تکمیلی مکانیک خاک

سونداژ فونداسیون برای دیدن فونداسیون انجام شده

کیفیت بتن را بررسی کنید

ابعاد

اندازه فونداسیون اجرا شده

کنترل آن توسط نقشه های اجرایی سازه (در صورت وجود)

برای تعیین تعداد، عملیات بازرسی انجام دهید

اندازه میلگرد عمدتاً با دستگاه اسکنر میلگرد انجام می شود

برای تعیین مقاومت فشاری بتن باید آزمایش های مخرب و غیر مخرب بتن فونداسیون در نظر گرفته شود.

با توجه به آزمایشات بعدی مکانیک خاک، تعیین مقاومت فشاری مجاز خاک در سطح بعدی تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می گیرد که از جمله مهمترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

آزمایش SPT را برای تعیین میزان رطوبت

دانه بندی خاک

چسبندگی دانه ها

در این راستا بهتر است آزمایشات مکانیک خاک به صورت ماشینی (روش ماشینی) انجام شود و در صورت عدم امکان نصب دستگاه حفاری در محل، حفر دستی چاه با مقنی آخرین راه حل برای تعیین پارامتر ها خواهد بود.

توصیه هایی برای ساختمان هایی که نشست در آنها رخ داده است توصیه می شود که از هر دو نوع چاه (اتوماتیک و دستی) در ساختمان هایی که نشست رخ داده است استفاده شود و چاه دستی در داخل ساختمان و نزدیک به جایی که احتمالاً نشست دارد، انجام شود. ضمناً در صورت موجود بودن نقشه های ساختمانی و فایل های محاسباتی سازه ساختمان مورد نظر، باید پرونده ها و نقشه ها بررسی و کنترل شوند و بارهای وارده از ساختمان بر روی فونداسیون مجدداً بررسی و نظارت شود.

در نوع نشست ساختمان علت نشست خاک زیر پی نیست و خاک زیر فونداسیون بدون این که دچار تغییر شکل شود ساختمان دچار تغییر شکل گردیده و ایجاد ترک در دیوارها و قسمت های نازک کاری می کند که در این صورت امکان عدم تغییر شکل در ساخت تیرها یا تیرچه ها و یا ترک های ستون ها به گونه ای که طول ستون را کاهش دهد بسیار زیاد خواهد بود.

در این حالت ترک در دیوارها و سایر فضا ها می تواند ناشی از پوشاندن بازشو ها بر روی سطوح ساختمان مانند پاسیو ها و غیره باشد که بدون بارگذاری به دلیل وزن، تقویت و استحکام سطوح افزوده شده به سازه و اجزای سازه ای مرتبط ایجاد شود. عناصر نوسان می کنند و باعث تغییر شکل می شوند که در نتیجه آن ترک هایی در دیوارها، سنگ ها و کاشی های ساختمان ایجاد می شود.

در برخی از ساختمان ها پدیده نشست به دلایل مختلفی در ساختمان رخ می دهد که بسته به نوع نشست ممکن است آسیب هایی وارد شود. از انواع نشست می توان به نشست آنی و نشست تحکیمی اشاره کرد که بر اساس نیروی وارد شده به خاک است. در دسته بندی دیگر نشست ساختمان ها به دو گروه تقسیم می شوند، نشست یکنواخت و غیر یکنواخت، آسیب های نشست غیر یکنواخت ممکن است بیشتر باشد.

علائم نشست ساختمان شامل شکاف بین دیوارها و کف ساختمان، ترک در اطراف میخ های فرو رفته به دیوار، ترک در دیوارهای زیرزمین و غیره است. برای جلوگیری از نشست ساختمان می توان سبک سازی ساختمان، افزایش تعداد ستون های سازه ای و اتصال دیوارهای سازه ای به ستون ها را در نظر گرفت.

لینکدین آهنات را دنبال کنید.