تقویت سازه های بتنی - مهسان بلاگ

تقویت سازی

دلایل تقویت سازه های بتنی

سازه های بتنی به عنوان بخش عظیمی از سازه ها چنانچه بر حسب محاسبات دقیق و همچنین روابط شکل پذیری طراحی و اجرا شوند ، ساختمان های بسیار مطلوبی خواهند بود. ولی کیفیت ساخت در برخی از سازه ها به دلایل مختلف بسیار نامطلوب می باشد.

کیفیت بد بتن ، آرماتور گذاری نامناسب ، اجرای بد بتن ریزی ، مصالح نامرغوب ، خطاهای طراحی ، خطاهای اجرایی ، افزایش بار سازه ، تاثیر شرایط محیطی مخرب و خطر زلزله در بیشتر نقاط کشور ایران از جمله عواملی می باشند که موجب ضعف سازه های بتنی و همچنین احتیاج آن ها به مقاوم سازی ساختمان می شوند.

بسیاری از سازه های بتن آرمه موجود که بر مبنای آئین نامه های قبل از سال 1970 طراحی و اجرا شده اند ، دارای جزئیات ضعیف آرماتورگذاری می باشند که مسائلی همانند ظرفیت تغییر مکان جانبی پایین ، قابلیت استهلاک انرژی پایین ، زوال مقاومت و بروز مکانیزم در محل های نامطلوب در سازه را به همراه داشته که تمامی این موارد باعث فروپاشی و انهدام سازه خواهد شد.

جزئیات غیر شکل پذیر در یک سازه بتن آرمه در قالب مواردی مانند مقاومت برشی ضعیف اتصال به واسطه عدم آرماتورگذاری عرضی در هسته اتصال ، ظرفیت برشی پایین ستون منتهی به اتصال ، کم بودن طول هم پوشانی آرماتورهای طولی ستون ، عدم رعایت ناحیه خاموت گذاری فشرده در تیر و طول مهاری ناکافی آرماتورهای تیر در قسمت اتصال مطرح است.

ضعف در ناحیه اتصال تیر به ستون به همراه عامل نامطلوب ستون ضعیف تیر قوی پایداری سازه را به مخاطره خواهد انداخت.

وقوع مکانیزم در تیر و در مقایسه با ستون ارجح است که مکانیزم ستون در مقایسه با ناحیه اتصال غیر بحرانی تر می باشد. بروز مکانیزم و همچنین تشکیل مفصل در ناحیه اتصال تیر به ستون ، باعث دوران های فزاینده در تیر و ستون گشته که موجب از بین رفتن ظرفیت باربری ستون خواهد شد و ایمنی سازه را تحت تاثیر قرار می دهد.

برای آنالیز تقویت سازه های بتنی ، بدون تردید شناسایی گونه های مختلف خسارت در ساختمان های بتنی امری مهم و اجتناب ناپذیر خواهد بود. بنابراین انواع مختلف ضعف های سازه های بتنی به توضیح ذیل می باشد:

1- ایجاد ترک های مورب در هسته بتن

2- ورقه ورقه شدگی هسته مرکزی بتن در بیشتر ترک های مورب رفت و برگشتی ناشی از زلزله

3- جدا شدگی پوشش بتن

4- کنده شدن تنگ ها و خاموت ها و همچنین خارج شدن از محل های خود

5- شکست برشی المان های کوتاه یا اعضایی که به اطراف متصل شده اند و طول موثر آزاد آن ها کم می باشد

6- پدیده کمانش در آرماتورهای طولی

7- خارج شدن میلگردها از محل های اولیه و در رفتن به نواحی تنش های متناوب فراوان

8- گسیخته شدگی دال ها بتن آرمه در کناره های غیر ممتد

9- ترک های مورب در دیوار برشی ، به ویژه به صورت متمرکز در اطراف بازشوها

10- ایجاد ترک برشی در محل گره ها و همچنین محل اتصال تیر ستون

مقاوم سازی با ژاکت بتنی و ژاکت فولادی

یکی از روش های ابتدایی و تکنیک های مرسوم بهسازی ، تقویت سازه های بتنی و مقاوم سازی آن ها ، شکافتن پوشش بتنی عضو سازه ای و همچنین قرار گیری میلگردهای فولادی اضافی در المان و پس از آن پوشاندن آن ناحیه از طریق چسب ها و رزین های پر مقاومت بوده است.

این شیوه علی رغم آن که ظرفیت سازه را مقداری بهبود می بخشد ، اما هم چنان مشکل خوردگی میلگردهای فولادی را بی پاسخ می گذارد.

تکنیک دیگری که جهت تقویت سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد ، به کارگیری ورق های فولادی و یا تکنیک ژاکت فولادی می باشد که در آن ورق های فولادی از بیرون به اجزا بتنی چسبانده می گردد. روش اتصال ورق فولادی ، روشی آسان و مالی است. ولی از جهات ذیل دچار مسائلی خواهد شد:

1- وزن بالای ورق های فولادی و مسائل ساخت این اجزا

2- دسترسی سخت به اجزا و احتیاج داشتن به داربست

3- ضعف ایجاد شده در چسبندگی بین فولاد و بتن که برگرفته از خوردگی فولاد است

4- داشتن محدودیت طولی در انتقال ورق های فولادی به کارگاه با توجه به این نکته که در پروژه های مقاوم سازی سازه های بتنی ، طول های تیر عموما بلند می باشند.

ژاکت فولادی

مقاوم سازی با دیوار برشی فولادی

در سال های اخیر به صورت مکرر دیوارهای برشی فولادی به عنوان سیستم مقاوم در مقابل بارهای جانبی در طراحی و همچنین مقاوم سازی سازه ها به کار برده می شوند.

هزینه ساخت آن کم ، نصب سریع ، پتانسیل جذب انرژی بالا و… که موجب شده است تا دیوار برشی فولادی را یک سیستم بسیار مناسب برای مقاوم سازی سازه های موجود تبدیل نماید که این سیستم در کشورهایی مانند ایالات متحده ، ژاپن و کانادا در مقاوم سازی ساختمان ها کاربرد فراوانی نیز دارد.

دیوار برشی فولادی می تواند به سادگی در قاب های فلزی موجود اضافه گردد. ولی مقاوم سازی لرزه ای قاب های بتنی توسط دیوار برشی فولادی مراحل ابتدایی پیشرفت خود را طی می کند.

با مقایسه رفتار قاب های بتنی با و بدون دیوار برشی فولادی معین شده است که تاثیر پارامتر مقاومت فشاری بتن بر ظرفیت قاب های بتنی با دیوار برشی ورق فولادی بیشتر خواهد بود که دلیل آن را می توان تاثیر ورق فولادی بر عناصر مرزی دانست.

مقاوم سازی با دیوار برشی فولادی

bestcanadatours.com: مجری سفرهای کانادا و آمریکا | مجری مستقیم کانادا و آمریکا، کارگزار سفر به کانادا و آمریکا