حد مجاز نشست ساختمان
حد مجاز نشست ساختمان به میزان جابه‌جایی عمودی یک سازه نسبت به سطح اولیه خود گفته می‌شود که تحت تاثیر وزن ساختمان و تغییرات در خاک زیرین ایجاد می‌شود. این مقدار بسته به نوع ساختمان، نوع خاک و بارگذاری‌های مختلف متغیر است.
به عبارت دیگر منظور از نشست ساختمان، پایین رفتن سازه و تغییر شکل در پی ساختمان است. هر سازه‌ای که بر روی خاک احداث می‌شود، به دلیل وزن سنگین، تنش‌هایی را در خاک ایجاد می‌کند. این تنش‌ها ممکن است باعث تغییر حجم خاک و در نهایت نشست ساختمان شوند. به منظور تعیین حد مجاز نشست، از مطالعات ژئوتکنیکی، تحلیل‌های عددی و تجربیات گذشته استفاده می‌شود.
فهرست مطالب
مطالعات ژئوتکنیکی شامل چیست؟
مطالعات ژئوتکنیکی شامل بررسی خاک زیرین ساختمان و تحلیل ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی آن است که به مهندسین کمک می‌کند تا میزان نشست مجاز را محاسبه کنند. تحلیل‌های عددی نیز با استفاده از نرم‌افزارهای پیشرفته، به پیش‌بینی نشست و تعیین حد مجاز آن کمک می‌کنند. تجربیات گذشته نیز می‌تواند راهنمایی خوبی برای مهندسین در پروژه‌های مشابه باشد.
علائم نشست ساختمان چگونه است؟
نشست ساختمان علائمی دارد که با شناسایی زودهنگام آن‌ها می‌توان از بروز خسارات جدی جلوگیری کرد. یکی از علائم اصلی نشست، ایجاد فاصله بین دیوار و کف ساختمان است. این فاصله معمولاً در قسمت پایین دیوارها ظاهر می‌شود و می‌تواند نشان‌دهنده نشست زیرین باشد. ترک‌های اطراف میخ‌های کوبیده شده به دیوار نیز می‌تواند از دیگر علائم نشست باشد. این ترک‌ها ممکن است کوچک باشند، اما نشان‌دهنده تنش‌های موجود در سازه هستند. شکم آوردن و برآمدگی کف ساختمان، به ویژه در کنار دیوارها، نیز یکی از نشانه‌های نشست است که باید به آن توجه ویژه‌ای داشت.
انواع نشست ساختمان بر اساس نیروهای مختلف
نشست آنی (الاستیک)
این نوع نشست ممکن است حین احداث ساختمان یا بلافاصله پس از آن رخ دهد. نشست فوری خسارات زیادی به ساختمان وارد می‌کند و نشان‌دهنده عدم دقت کافی در طراحی پی و دیگر مولفه‌هاست؛ در حالی که نشست تحکیمی را می‌توان تابعی از زمان دانست. اگر نشست سازه به‌طور کلی رخ بدهد، بدون شک نشست آنی و تحکیمی باهم رخ داده‌اند.
نشست تحکیمی
این نوع نشست وابسته به زمان است و با گذر زمان اتفاق می‌افتد. نشست تحکیمی را می‌توان به دو مرحله تقسیم کرد. در مرحله اول، آب و هوا از منافذ خاک بیرون می‌آیند. مرحله دوم پس از اتمام مرحله اول آغاز می‌شود و به خزش خاک نیز معروف است. مرحله دوم نشست تحکیمی به دلیل تغییر شکل خمیری خاک و فرآیند کلوئیدی شیمیایی رخ می‌دهد. برخی از محققان لغزیدن خاک بر روی یکدیگر را علت نشست ساختمان می‌دانند. مرحله اول نشست تحکیمی وسیع‌تر و سریع‌تر اتفاق می‌افتد و به همین دلیل پیش‌بینی آن آسان است، بنابراین تحکیم مرحله اول با اهمیت‌تر از مرحله دوم است.
انواع نشست ساختمان بر اساس خرابی‌ها
نشست یکنواخت
اگر نشست کف خانه در تراز زیر پی به یک اندازه و یکنواخت باشد، به آن نشست یکنواخت می‌گویند. این نوع نشست به دلیل اینکه تغییری در توزیع تنش‌ها ایجاد نمی‌کند، چندان اهمیتی ندارد اما بر تاسیساتی مانند لوله‌های گاز، آب و فاضلاب تاثیرگذار است. اگر نشست یکنواخت زیاد باشد، ممکن است سبب شکستگی لوله‌ها شود.
نشست غیر یکنواخت
همانطور که از نام آن پیداست، نشست در یک سمت از سازه با طرف دیگر تفاوت دارد و توزیع تنش‌ها در خاک‌های زیرین را به هم می‌زند. در این نشست، سیستم کلاف‌بندی سازه ساختمان از تعادل اولیه خارج می‌شود. نشست غیر یکنواخت می‌تواند دلیلی بر نابسامانی‌ها و خرابی‌های زیاد در ساختمان باشد.
روش‌های برطرف کردن نشست ساختمان
انتخاب روش مناسب برای برطرف کردن نشست ساختمان به عوامل مختلفی از جمله شدت نشست، نوع ساختمان، و جنس خاک بستگی دارد. یکی از روش‌های رایج برای برطرف کردن نشست، تزریق مواد پرکننده به داخل خاک زیر پی است. این مواد شامل سیمان، رزین یا پلی‌یورتان هستند که با تزریق آن‌ها به داخل خاک، مقاومت خاک افزایش یافته و نشست کاهش می‌یابد.
استفاده از شمع‌های فلزی یا بتنی
استفاده از شمع‌های فلزی یا بتنی نیز یکی دیگر از روش‌های موثر برای تقویت سازه و جلوگیری از نشست بیشتر است. نصب این شمع‌ها در زیر پی باعث افزایش ظرفیت باربری و استحکام سازه می‌شود. علاوه بر آن استفاده از جک‌های هیدرولیکی نیز یکی دیگر از روش‌های کاربردی برای برطرف کردن نشست است. با استفاده از این جک‌ها، ساختمان بالا برده شده و در موقعیت جدید تثبیت می‌شود.
تقویت فونداسیون
تقویت فونداسیون با اضافه کردن بتن یا آرماتور نیز می‌تواند به کاهش نشست و افزایش استحکام سازه کمک کند. تغییر کاربری ساختمان و کاهش بار وارده بر سازه نیز یکی دیگر از روش‌های موثر برای جلوگیری از نشست بیشتر است. البته اجرای نادرست فونداسیون می‌تواند باعث نشست ساختمان شود. اجرای نادرست بتن‌ریزی، عدم تراکم کافی خاک زیر پی و عدم رعایت ترتیب ساخت می‌توانند باعث نشست شوند. بنابراین، اجرای فونداسیون باید با دقت و تحت نظارت مهندسان متخصص انجام شود.
جلوگیری از نشست ساختمان
بهترین راه برای جلوگیری از نشست ساختمان، رعایت نکات مهندسی در زمان ساخت و ساز است. یکی از این نکات، سبک‌سازی ساختمان و استفاده از مصالح سبک‌تر است که وزن کلی سازه را کاهش می‌دهد. مقاوم‌سازی پی ساختمان و افزایش ظرفیت باربری آن نیز می‌تواند به جلوگیری از نشست کمک کند. استفاده از دستک و پایه در زیر فونداسیون به افزایش استحکام و کاهش نشست کمک می‌کند.
نکته قابل توجه :
پیوستگی دیوارهای سازه با ستون‌ها نیز یکی دیگر از نکات مهم است که باید رعایت شود. این پیوستگی باعث افزایش استحکام و کاهش تنش‌های موجود در سازه می‌شود. افزایش تعداد ستون‌های سازه نیز می‌تواند به توزیع مناسب بار و کاهش نشست کمک کند. اجرای صحیح سیستم زهکشی نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. عدم وجود سیستم زهکشی مناسب یا مسدود شدن آن می‌تواند باعث تجمع آب در اطراف ساختمان و افزایش رطوبت خاک شود که به نوبه خود منجر به نشست می‌شود.
تاثیر نوع خاک بر نشست ساختمان
نوع خاک زیر ساختمان تأثیر زیادی بر میزان و نوع نشست دارد. خاک‌های رسی، آبرفتی و آلی بیشترین احتمال نشست را دارند. خاک‌های رسی به دلیل تغییرات حجم زیاد در برابر تغییرات رطوبت، بیشترین نشست را تجربه می‌کنند. خاک‌های آبرفتی نیز به دلیل تراکم‌پذیری بالا و قابلیت تغییر حجم زیاد، مستعد نشست هستند. خاک‌های آلی به دلیل فشردگی کم و وجود مواد آلی قابل تجزیه، نشست زیادی را تجربه می‌کنند. در مقابل، خاک‌های شنی و درشت دانه به دلیل تراکم‌پذیری کم و قابلیت نفوذپذیری بالا، نشست کمتری دارند.
نقش آب زیرزمینی در نشست ساختمان
تغییرات سطح آب زیرزمینی می‌تواند تأثیر زیادی بر نشست ساختمان داشته باشد. کاهش سطح آب زیرزمینی باعث کاهش فشار آب در خاک و در نتیجه افزایش فشار موثر بر خاک می‌شود که منجر به نشست می‌شود. افزایش سطح آب زیرزمینی نیز می‌تواند باعث کاهش تراکم خاک و نشست شود. بنابراین، نظارت مستمر بر سطح آب زیرزمینی و استفاده از سیستم‌های زهکشی مناسب می‌تواند به کاهش نشست کمک کند.
اثر بارگذاری‌های اضافی بر نشست ساختمان
بارگذاری‌های اضافی مانند اضافه کردن طبقات جدید یا تغییر کاربری ساختمان می‌تواند باعث افزایش نشست شود. این بارگذاری‌های اضافی باعث افزایش تنش در خاک و کاهش تراکم آن می‌شود که منجر به نشست ساختمان می‌شود. بنابراین، هرگونه تغییر در بارگذاری باید با بررسی دقیق و محاسبات مهندسی انجام شود تا از نشست جلوگیری شود.
تاثیر زلزله و لرزش‌های زمین بر نشست ساختمان
زلزله و لرزش‌های زمین می‌تواند باعث نشست ساختمان شود. این لرزش‌ها باعث کاهش تراکم خاک و افزایش تنش در خاک می‌شود که منجر به نشست می‌شود. استفاده از روش‌های مقاوم‌سازی سازه مانند شمع‌گذاری و تقویت فونداسیون می‌تواند به کاهش نشست ناشی از زلزله کمک کند.
اثر تغییرات دمایی شدید بر نشست ساختمان
تغییرات دمایی شدید می‌تواند باعث نشست ساختمان شود. این تغییرات دمایی باعث انبساط و انقباض مصالح ساختمانی می‌شود که منجر به نشست می‌شود. استفاده از مصالح مقاوم در برابر تغییرات دمایی و طراحی مناسب می‌تواند به کاهش نشست ناشی از تغییرات دمایی کمک کند.
اثر فعالیت‌های ساختمانی در مجاورت ساختمان بر نشست
فعالیت‌های ساختمانی در مجاورت ساختمان می‌تواند باعث نشست ساختمان شود. حفاری، گودبرداری و ساخت و ساز در مجاورت ساختمان باعث تغییر در توزیع تنش‌های خاک و نشست ساختمان می‌شود. بنابراین، هرگونه فعالیت ساختمانی در مجاورت ساختمان باید با دقت و نظارت مهندسی انجام شود.
تأثیر طراحی نادرست فونداسیون بر نشست ساختمان
طراحی نادرست فونداسیون می‌تواند باعث نشست ساختمان شود. ابعاد و عمق نامناسب فونداسیون، عدم استفاده از آرماتوربندی کافی و عدم توجه به نوع خاک در طراحی فونداسیون می‌تواند باعث نشست شود. بنابراین، طراحی فونداسیون باید با دقت و بر اساس مطالعات ژئوتکنیکی انجام شود.
جهت امور طراحی سازه با آرینو سازه در تماس باشید
جمع بندی
در برخی ساختمان‌ها به دلایل مختلف، پدیده نشست ساختمان اتفاق می‌افتد که بسته به نوع نشست می‌تواند خساراتی در بر داشته باشد. از انواع نشست می‌توان به نشست آنی و تحکیمی اشاره کرد که این دسته‌بندی بر اساس نیروهای وارد شده بر خاک انجام می‌شود.
در دسته‌بندی دیگر، نشست ساختمان به دو گروه یکنواخت و غیر یکنواخت تقسیم می‌شود که خسارات ناشی از نشست غیر یکنواخت بسیار بیشتر است. از علائم نشست ساختمان می‌توان به ایجاد فاصله بین دیوار و کف ساختمان، ترک اطراف میخ کوبیده شده به دیوار، ایجاد ترک بر روی دیوار زیرزمین و تاب برداشتن درها و پنجره‌ها اشاره کرد.