روش های سنتی مقاوم سازی

روش های سنتی مقاوم سازی

مقاوم سازی با استفاده از روش های کلاسیک

روش های سنتی در بهسازی و مقاوم سازی سازه های فولادی و بتن آرمه می‌تواند شامل تقویت خارجی عضو سازه ای با فولاد معمولی یا پیش‌تنیده، افزایش سطح مقطع عضو بتنی به روش بتن پاشی و شاتکریت و اتصال قطعات پیش ساخته و چسباندن ورق های فولادی باشد.

روشهای کلاسیک مقاوم سازی - تقویت اعضا و اجزای بتنی با استفاده از روکش بتنی و یا فولادی

روش های کلاسیک مقاوم سازی، تقویت اعضا و اجزای بتنی با استفاده از روکش بتنی و یا فولادی

تقویت سازه به روش افزایش ابعاد تیر، ستون و فونداسیون (ژاکت بتنی یا فلزی)

تقویت اعضا و اجزای بتنی با استفاده از روکش بتنی و یا فولادی، سبب افزایش مقاومت فشاری، برشی و همچین تامین محصور شدگی جهت افزایش شکل پذیری یا پیوستگی بتن و آرماتور می‌شود. با این روش مقاوم سازی می‌توان ظرفیت برشی، فشاری و محصور شدگی ستونها، دیوارها، دال ها و تیرها را تامین کرد و بدین ترتیب ظرفیت باربری آنها در مقابل بارهای جانبی زلزله و قائم ثقلی نیز افزایش می‌یابد.

 

مقاوم سازی به روش پس کشیدگی یا پیش تنیدگی

تکنین پس کشیدگی یا پیش تنیدگی یکی از روش های مقاوم سازی سنتی است است که برای پیش تنیده کردن سازه های بتنی مسلح بکار می‌رود. عمل کشش، ظرفیت باربری فعال عضو را بلافاصله بالا برده و سبب تقویت سازه حاضر می‌گردد.

 

مقاوم سازی با افزودن دیوار برشی به منظور افزایش سختی سازه

در روش مقاوم سازی الحاق دیوار برشی به سازه بتنی یا فولادی می‌توان سختی سازه را تغییر داده و علاوه بر بالا بردن ظرفیت تحمل بارهای ثقلی، ظرفیت تحمل بارهای جانبی ناشی از زلزله را نیز افزایش داد.

روشهای کلاسیک مقاوم سازی - افزودن دیوار برشی به منظور افزایش سختی سازه

روشهای کلاسیک مقاوم سازی – افزودن دیوار برشی به منظور افزایش سختی سازه

مقاوم سازی با افزودن بادبند

اضافه نمودن مهاربند فولادی برای مقاوم سازی سازه بتنی، افزایش سختی، کاهش نیاز به شکل پذیری و افزایش مقاومت برشی سیستم را به همراه خواهد داشت. عموماً استفاده از سیستم های مهاربندی واگرا (EBF) در مقاوم سازی و تقویت ساختمان های بتنی به دلیل پر هزینه بودن و مشکلات موجود در اجرا و تأمین جزییات تیر پیوند مرسوم نمی‌باشد اما انواع سیستم های مهاربندی همگرا می توانند در این نوع بهسازی و تقویت سازه های بتنی و فولادی مورد توجه قرار گیرند.

  مقاوم سازی با استفاده از روش های کلاسیک

شاترکریت بتنی دیوار

یکی از روش های مقاوم سازی دیوارها استفاده از شاتکریت بتنی و مسلح نمودن دیوار بتنی یا بنایی می‌باشد. در این روش ابتدا یک شبکه میلگرد به طور صحیح و مهاربندی شده بر روی دیوار قرار می گیرد و سپس با استفاده از دستگاه شاتکریت عملیات بتن پاشی صورت می گیرد. این پوشش بتنی علاوه بر ایجاد انسجام مناسب در دیوار، مقاومت و شکل پذیری درون صفحه و برون صفحه را نیز افزایش می‌دهد. یکی دیگر از مزیت‌های این روش مقاوم سازی سنتی در این است که شبکه میلگرد ایجاد شده بر سطح دیوار به همراه بتن پاشیده شده همانند یک لایه بتن مسلح بوده و باعث بهبود رفتار لرزه ای دیوار (دیوار بتنی یا دیوار بنایی) در برابر زلزله می شود.

 

مقاوم سازی سقف بتنی با استفاده از ورق های فولادی

یکی از روش های کنترل خیز سازه و افزایش سختی، مقاومت و یکپارچگی کف ها و سقف های بتنی، استفاده از صفحات و ورق های فولادی است. این ورق ها باید به صورت صحیح به سقف متصل و مهار شوند و فضای بین سقف و ورق با گروت یا مصالح بر پایه اپوکسی پر شوند تا ضمن چسبندگی کافی، عملکرد لرزه ای در برابر زلزله و انتقال بار مناسبی را از خود بر جای بگذارند.

مقاوم سازی با استفاده از روش های کلاسیک

مقاوم سازی ستون ها و تیرهای بتنی با صفحه های فولادی

محصور سازی اجزای سازه های بتنی نظیر تیرها و ستونهای بتنی با استفاده از پروفیل ها و ورق های فولادی، یکی دیگر از روشهای موثر افزایش مقاومت و تقویت سازه های بتنی در برابر زلزله می‌باشد. این روش مقاوم سازی در برابر زلزله در مقایسه با روش افزایش ابعاد این برتری را دارد که ابعاد مقطع را زیاد افزایش نمی‌دهد ولی برای افزایش سختی مقطع جهت کنترل برش باید تمهیدات خاصی صورت پذیرد. همچنین این روش برای مقاوم سازی سازه های بتنی با اجزای مقاومت خیلی پایین بسیار مناسب می‌باشد.

مقاوم سازی با استفاده از روش های کلاسیک

افزایش ظرفیت برشی ستون با استفاده از دستک برشی

در اتصال مستقیم دالها به ستون، تنش برشی ناشی از برش سوراخ کننده یک تنش مهم است. اگر برای مقابله با برش سوراخ کننده ظرفیت برشی بالاتری مورد نیاز باشد اغلب از روش‌های زیر استفاده می‌شود:

  1. افزایش بعد و مقطع ستون
  2. اتصال دستک های برشی فولادی به ستون با استفاده از دتایل و رزین مخصوص شرکت افزیر

در این روش مقاوم سازی با استفاده از تسمه های فولادی که در محل اتصال تیر به ستون (برش حداکثر) در فواصل منظم نصب و یا سفت کردن بست فولادی پس کشیده شده‌اند، ظرفیت برشی افزیش می یابد.

 

مقاوم سازی اتصالات

اتصال تیر به ستون در قاب های خمشی بتنی مسلح  به علت قرارگیری اتصال تحت تنش های رفت و برگشتی زلزله جزء بحرانی ترین نقاط در عملکرد قاب بتن مسلح خمشی می‌باشد. لذا اصلاح عملکرد گره اتصال و مقاوم سازی آن باعث بهبود عملکرد کل سیستم خواهد شد. روشهای متنوعی برای تقویت اتصالات به شرح زیر موجود می‌باشد که با توجه به معیارهای مختلف یک یا ترکیبی از آنها برای بهبود عملکرد اتصال و تقویت آن در برابر زلزله انتخاب  می‌شود:

  • تزریق رزین اپوکسی در ژاکت فولادی اتصالات بتنی
  • استفاده از طوق های پیش تنیده X شکل
  • مقاوم سازی و تقویت اتصالات با استفاده از FRP
  • نصب جاکت ورق فولادی در اتصالات بتنی
  • ایجاد قفس فولادی در اتصالات بتنی
  • پیش تنیدگی اتصالات
  • ایجاد ژاکت بتنی در اتصالات

مقاوم سازی با استفاده از روش های کلاسیک

مقاوم سازی با استفاده از روش های کلاسیک

مقاوم سازی برای انتقال برش بین اعضا

وقتی بار متحرک از روی درز عبور می کند انتقال مناسب برش بین دالها و یا سایر اعضای سازه ای از اهمیت بالایی برخوردار است. قابلیت یک درز در انتقال برش از یک طرف به طرف دیگر برای عملکرد دال بسیار مهم است. انتقال نامناسب بار موارد زیر را به همراه خواهد داشت:

  • تغییر شکل های زیاد که باعث بروز پدیده پمپاژ خاک زیر دال خواهد شد.
  • از بین رفتن تکیه گاه زیر دال که منجر به شکست آن خواهد شد.
  • شرکت مقاوم سازی افزیر با استفاده از روش‌های زیر اقدام به مقاوم سازی و  پایدار سازی برای انتقال برش می‌کند:
  • میله برشی
  • انتقال برش با ایجاد سوراخ
  • شیار اره شده با میله انتقال برش
  • طره های انتقال برش یک در میان
  • ورق لولایی
  • درزگیری و گروت ریزی زیر دال

 

معایب روش های سنتی مقاوم سازی

 استفاده از ورق های فولادی بمنظور مقاوم سازی سازه های بتنی در اواسط دهه 60 میلادی مطرح شد  بعد از آن تحقیقات گسترده ای در این زمینه صورت گرفت. از جمله معایب روش سنتی مقاوم سازی می‌توان به هزینه بالا، کاربری سخت، خطر خوردگی و پوسیدگی در ورقهای فولادی، غیر انعطاف پذیری، تغییر در وزن اجزاء سازه و در نتیجه تغییر فرکانس طبیعی عضو سازه ای، تغییر سختی کلی سازه، مشکلات سنگینی مصالح و نصب و حمل و نقل مصالح و … اشاره نمود. تقویت به روش شاتکریت بتنی و یا الحاق دیوار و سایر اجزاء نیز مشکلات از دست را دارا می‌باشند.

 با ایجاد تکنولوژی کامپوزیت های پلیمری FRP در روند پروژهای مقاوم سازی سازه های بتنی و فلزی بهبود حاصل شد و نقاط ضعف سیستم مقاوم سازی با ورق های فولادی و بتن را رفع نمود درسال های اخیر با ایجاد تکنیک های جدیدی در تولید کامپوزیت FRP از قبیل کامپوزیت های مختلط (هیبرید) و کامپوزیت های پیش تنیده کاربری آنها توسعه یافته است. مقید کردن اعضای بتنی به وسیله مواد  FRPباعث افزایش مقاومت خمشی این اعضا می گردد. و همچنین نرمی و سرویس پذیری این اعضا را نیز می توان به این روش افزایش داد.