شاقولی کردن سازه کج شده هیچ­گاه کار آسانی نبوده است. در واقع هیچ راه حل استانداردی وجود ندارد. نمونه های متعددی از سازه های کج شده غالباً تاریخی وجود دارند که عمدتا به دلیل جذابیت­ های توریستی، کج شدگی شان برطرف نشده است؛ بارزترین نمونه این سازه ها، برج مشهور پیزاست. البته این بدان معنا نیست که انحراف در اجزای باربر، قابل چشم­ پوشی است. بروز این تغییر در سازه، در برخی موارد، تنها قابلیت سرویس دهی مطلوب را سلب می کند و در موارد دیگری ممکن است نشانه ای مبنی بر گسیختگی سازه در آینده باشد. در هر یک از رخدادهای پیش آمده، باید هر مورد به صورت ویژه و انحصاری مورد بررسی قرار گیرد. در مورد سازه های مسکونی، ترک در دیوارهای خارجی، تداخل در باز و بسته شدن درها و یا انحنای غیرعادی سقف ها، حاکی از نیاز به توجه به این امر هستند. علت انحراف سازه از حالت قائم، عمدتا به نشست غیریکنواخت زمین بر می گردد که در اثر مسائل متعددی، از جمله وجود خاک نرم و ضعیف، خاک های تحکیم نیافته و یا تورمی در زیر سازه، تغییر سطح آب زیرزمینی، فعالیت های حفاری و غیره رخ می دهد. برای اجتناب از تغییرشکل های احتمالی در آینده، معمولاً بهره گیری از یک تحلیل دقیق از دلایل محتمل موردنیاز خواهد بود. مطالعه موارد مشابه، در برخی رخدادها می تواند کمک شایانی در بررسی ها باشد. هدف از این مطالعه، بحث در رابطه با مشکلات و راه­ حل هایی است که در حال حاضر جامعه مهندسی با آن ها دست و پنجه نرم می کند.
بهسازی خاک در ساختمان کج شده
مقاوم سازی ساختمان کج شده

در شرایط یک سازه کج شده، اغلب تجاوز از محدوده حالت سرویس، نشانه ای از شروع گسیختگی سازه است. معیار نشست مجاز، در مورد هر سازه با تحلیل استاتیک مقاومت تعیین می شود، با این حال، حتی اگر سازه منحرف شده از سختی مناسبی برخوردار بوده و نشانه ای از ترک در دیوارها نمایان نباشد، باز هم در اثر برون ­محوری، یک سری نیروهای داخلی در سازه به وجود خواهد آمد. در موارد شدیدتر، ممکن است ایستایی سازه نیز مختل شود. مسئله مورد اشاره بیش از همه در سازه های لاغر، که نسبت ارتفاع به پهنا در آن زیاد است، (مانند برج ها و دودکش ها) حاکم است. در این موارد، با اندکی افزایش در زاویه انحراف، لنگر واژگونیِ بوجود آمده، بیشتر از لنگر مقاوم پی بوده و مسئله “ناپایداری کج شدگی ” پدید خواهد آمد. در این موارد، برای اجتناب از فروریزش یا گسیختگی سازه، که در اثر تجاوز از حالت حدی نهایی بوجود می آید، شاقولی کردن سازه بسیار ضروری است.
مقاوم سازی ساختمان کج شده

با کج شدگی سازه، اغلب به عنوان یک پدیده دائمی و یک خرابی مرمت ناپذیر رفتار می شود. در نتیجه سازه­ های با بیش از ۵ درصد کج شدگی، اغلب بدون بررسی امکان شاقولی کردن، تخریب می شوند. از سوی دیگر، در مواردی که زاویه انحراف کمتر است، و تنها به دید یک مشکل سرویس دهی مطلوب، که در حال حاضر، خطر فروریزش جدی آن را تهدید نمی کند، به آن نظر می ­شود، اقدام در مورد عملیات اصلاح اغلب به تعویق افتاده و یا نادیده گرفته می شود. اگرچه ممکن است چنین ناسازگاری هایی، اسباب زحمت ساکنین آن سازه را نیز بوجود آورد. در مطالعه ای که توسط Kawulok انجام شده، مشخص شد که شیب های در محدوده ۲۰ تا ۲۵ میلی متر بر متر ارتفاع، توسط کاربران احساس شده و در موارد بیش از آن، کاربری سازه را مختل می سازد. علاوه بر ناملایمتی های بوجود آمده برای کاربران، مشکلات دیگری نیز ممکن است رخ دهد؛ از جمله بی ثباتی المان های دکوراسیون، مشکلات مربوط به زهکشی (شیب معکوس در لوله ها و …)، عملکرد نامناسب دستگاه های لیفت و بسیاری دیگر از مشکلات. میزان نارضایتی در این موارد، به شدت و مدت زمان بروز این مشکل بستگی دارد. در برخی امکانات عمومی شهری و یا تجهیزات صنعتی هر گونه تداخل در سرویس دهی مطلوب، عملکرد پایه ای سیستم را نیز دچار مشکل خواهد کرد.

مسئله دار ترین موارد شاقولی کردن سازه های کج شده، موارد تاریخی هستند؛ چرا که در این موارد، عمدتاً اسناد سازه­ ای یا ژئوتکنیکی در دسترس نیستند. به علاوه، این سازه ها اغلب در مراکز شهرهای تاریخی قرار گرفته و تحت حفاظت سازمان های حفظ میراث فرهنگی هستند که عملیات مطالعه را دچار مشکل کرده و موجب به تعویق افتادن بهسازی می شود. تلاش های متعددی برای پایدارسازی برج پیزا، با روش های مختلف انجام یافته بود، که این عملیات پس از فروریختن برج مشابهی در پاویا در سال ۱۹۸۹ سرعت گرفت. ورودی سازه به مدت ۱۲ سال به روی گردشگران بسته شد و موجب کاهش درآمد شهر از این طریق گشت.

مهم­ترین مسئله در مقاوم سازی و اصلاح کج شدگی ساختمان ها، شناسایی و مطالعه دقیق پارامترهای زمین و آگاهی کامل از شرایط خاک ­های مسئله ­دار است. این خاک ها شامل خاک های با ظرفیت باربری، نفوذپذیری و سختی کم، خاک ها متورم­ شونده و خاک های میان لایه ای است. وجود این خاک ها باید در تمامی مراحل طراحی و اجرا در نظر گرفته شود. مسئله مهم دیگر، محاسبه و پیش بینی مقدار، نوع، شرایط و سرعت بارگذاری است، مخصوصاً زمانی که سازه در منطقه معدنی قرار دارد.

با توصیفات فوق، اگر انحراف سازه قابل توجه بود، باید مقدمات مطالعه، شرایط اصلاح و مقاوم سازی آن، در طی یک تحلیل بسیار دقیق فراهم شود. قبل از هر کاری، باید علل کج شدگی شناسایی شود؛ در این مرحله تحقیقات ژئوتکنیکی و اندازه گیری های جغرافیایی و ارزیابی شرایط تکنیکی سازه بسیار ضروری است. اندرکنش خاک و سازه بایستی برای پیش بینی رفتار سازه در طی عملیات مقاوم سازی ساختمان، با استفاده از روش های عددی و یا آزمایش های با مقیاس مناسب مدل شود. توصیه می شود که روش های مختلف اصلاح مورد بررسی قرار گیرد تا انتخاب مناسبی از بین آن ها انجام گیرد.
علل کج شدگی ساختمان

کج شدگی یک سازه، به ندرت تنها از یک مشکل نشأت می گیرد. در عمل فاکتورهای زیادی هستند که برای رفع مشکل کج شدگی، باید به سراغ غالب ترینِ آن ها 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 عمده ترین دلیل نشست غیر یکنواخت را تشکیل می دهد. تغییرات غیرقابل انتظار در خاک زیر پی، در اثر عواملی از جمله نوسانات طبیعی آب زیرزمینی (خشکسالی و سیل) رخ می دهد. 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 می شود. این مسئله احتمالاً به نفوذپذیری کم و در نتیجه مدت زمان تحکیم زیاد (چندین سال) و خزش آن برمی گردد. خاک های غیر چسبنده به ندرت چنین فرآیندهای تغییر حجمی را قبل از اینکه مورد استفاده قرار گیرند، تجربه می کنند.

یکی از مشهور ترین کج شدگی های رخ داده به علت وجود خاک چسبنده ضعیف، کلیسای جامع مکزیک در مکزیکوسیتی است که بین سال های ۱۵۷۳ تا ۱۸۱۳ ساخته شده است. این سازه برای سالیان دراز نشست را تجربه می کرده است و تلاش های ناموفق بسیاری نیز برای اصلاح این مشکل انجام یافته بود. بیشینه اختلاف تراز بین جبهه غربی و تاج به ۴/۲ متر رسید.