روش های متداول مقاوم سازی و بهسازی 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.
مقاوم سازی سازه با روش افزایش ابعاد تیر، ستون و فونداسیون (ژاکت بتنی یا فلزی)
تقویت اعضا و اجزای بتنی با استفاده از روکش بتنی یا روکش 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 ساختمان با استفاده از روش های متداول اغلب به فضا و حجم عملیات بیشتری نیاز دارد که به ناچار سرویس دهی سازه را مختل می کند. به همین دلیل استفاده از مصالح جدید مانند الیاف FRP بیش از پیش مورد توجه شرکت های مقاوم سازی ( strongtie و structuraltechnologies و افزیر ) قرار گرفته است.
مزایای تقویت سازه با ژاکت بتنی یا ژاکت فولادی:
- امکان اصلاح بیشتر ضعف های قاب بتنی
- افزایش مقاومت خمشی و برشی در تیر ها
- افزایش مقاومت فشاری در ستون های بتنی با افزایش محصور شدگی بتن
- افزایش شکل پذیری المان تقویت شده
معایب تقویت سازه با ژاکت بتنی یا فولادی:
- در ژاکت بتنی به دلیل افزایش ابعاد مقطع محدودیت های معماری ایجاد می شود
- در ژاکت های فولاد ایمنی سازه در برابر آتش به دلیل وجود رویه فولادی المان ها (ژاکت) کاهش می یابد
- در ژاکت بتنی باید اطراف المان به منظور تقویت برداشته شود
- در ژاکت بتنی و فولادی ممکن است به دلیل افزایش سختی المان های تقویت شده مسیر نیرو تغییر نماید
- در ژاکت بتنی و فولادی با افزایش سختی احتمال ایجاد پیچش تصادفی وجود دارد
مقاوم سازی سازه به روش پس کشیدگی یا پیش تنیدگی
پیش تنیدگی عبارتست از ایجاد یک تنش ثابت دائمی و به اندازه لازم در یک عضو بتنی بطوریکه در اثر این تنش مقداری از تنش های ناشی از بار مرده و زنده در این عضو خنثی گردد و در نتیجه ظرفیت باربری عضو افزایش یابد.تکنیک پس کشیدگی یا پیش تنیدگی یکی از روش های مقاوم سازی متداول است که برای پیش تنیده کردن سازه های بتنی مسلح بکار می‌رود. کشش ایجاد شده در کابل ها، ظرفیت باربری فعال عضو را بلافاصله بالا برده و سبب تقویت سازه حاضر می‌گردد.
مزایای تقویت سازه با روش پس کشیدگی یا پیش تنیدگی:
- افزایش دوام بتن
- کنترل ترک خوردگی سازه
- کنترل خیز و تغییر شکل ها در سازه
- کاهش ازتعاش حاصل از بارهای ضربه ای و دینامیکی
معایب تقویت سازه با روش پس کشیدگی یا پیش تنیدگی:
- نیازبه جک ها و وسایل ویژه
- نیاز به نیروی فنی ماهر
- اجرای این طرح ها نسبت به سایر طرح های مقاوم سازی تا حدودی سخت تر است
مقاوم سازی سازه با افزودن دیوار برشی به منظور افزایش سختی سازه
در روش مقاوم با سازی الحاق دیوار برشی به سازه بتنی یا فولادی میتوان سختی سازه را افزایش داده و علاوه بر بالا بردن ظرفیت تحمل بارهای ثقلی، ظرفیت تحمل بارهای جانبی ناشی از زلزله را نیز افزایش داد. در این روش دیوار برشی سهم بالایی از نیروی جانبی را تحمل کرده و در نتیجه تحت بار زلزله تنش های کمتری به ستون ها منتقل می شود.
مزایای تقویت سازه با افزودن دیوار برشی:
- کاهش محسوس سهم ستون از بارهای جانبی
- افزایش سختی جانبی سازه
- کاهش جابه جایی های جانبی سازه
- افزایش باربری ثقلی
معایب تقویت سازه با افزودن دیوار برشی:
- برای دسترسی به منظور اجرای دیوار نیاز به تخریب و کندن قسمت هایی از سازه است
- افزایش احتمال پیچش در ساختمان به دلیل پراکندگی نا منظم سختی در طرفین مرکز جرم
- اغلب اتصال دیوار به المان ها قاب نیاز به دیتیل های پیچیده ای دارد
مقاوم سازی سازه 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. در این نوع مقاوم سازی با توجه به نوع پروفیل بادبند استفاده شد می توان مقاومت فشاری بادبند تحت اثر بارهای جانبی را مد نظر گرفت. 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 روش بهسازی و تقویت سازه های بتنی و فولادی مورد توجه قرار گیرند.
مزایای تقویت سازه با افزودن بادبند:
- افزایش سختی جانبی سازه
- کاهش جابه جایی نسبی سازه تحت اثر زلزله
- کاهش پاسخ سازه تحت اثر زلزله
- اشغال فضای کمتری از فضای ساختمان نسبت به تقویت با دیوار برشی
معایب تقویت سازه با افزودن بادبند:
- برای دسترسی به منظور اجرای مهار نیاز به تخریب فضای اطراف ستون و تیر است
- افزایش احتمال پیچش در ساختمان به دلیل پراکندگی نا منظم سختی در طرفین مرکز جرم
- اغلب اتصال بادبند به پای ستون و یا پی نیازمند دیتیل های اجرایی پیچیده است
- در صورتی که اتصالات ناقص اجرا شوند احتمال جدا شدن بادبند و عملا بدون کاربرد شدن بادبند وجود دارد
مقاوم سازی سازه با شاتکریت 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.
مزیت تقویت سازه با انجام شاتکریت دیوار:
- افزایش شکل پذیری درون و برون صفحه دیوار
- افزایش مقاومت درون و برون صفحه دیوار
- ایجاد انسجام در المان ها بویژه دیوار ها
- اجرای به نسبت ساده تر
- استفاده از مصالح متداول
معایب تقویت سازه با انجام شاتکریت دیوار:
- اغلب اتصال شبکه فولاد به پی مناسب اجرا نمی شود
- امکان اجرا غیر یکنواخت و متخلیل بتن بویژه در پشت میلگردها
- لایه لایه شدن بتن پاششی در چاله ها و گود افتادگی ها
- بتن ریخته شده در پای کار دوباره به به نحو نامناسبی مورد استفاده قرا می گیرد
- عدم بتن پاشی مناسب در کنج ها و قسمت های متصل بین دیوار با سایر المان های سازه ای
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.
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 نوع از مقاومسازی با اتصال صحیح ورق ها به وجوه جانبی المان های ستون یا تیر و پر کردن فضای بین سطح المان و ورق با گروت یا مصالح بر پایه اپوکسی اجرا می شود. در مقاوم سازی ستون و تیر بتنی با صفحه فولادی ضمن چسبندگی کافی، عملکرد لرزه ای المان های مقاوم سازی شده افزایش می یابد.
مزایای تقویت ستون ها و تیرهای بتنی با صفحه های فولادی:
- نسبت به دیگر روش های ابعاد مقطع افزایش چشمگیری ندارد
- مناسب برای مقاوم سازی سازه های بتنی با اجزا با مقاومت خیلی پایین
- افزایش مقاومت ستون با افزایش محصور شدگی
معایب تقویت ستون ها و تیرهای بتنی با صفحه های فولادی:
- نیاز به تمهیدات خاص به منظور افزایش سختی مقطع جهت کنترل برش
- عدم اتصال مناسب بین سطوح ورق و المان منجر به کنده شدن ورق می شود
- کاهش مقاومت در برابر حریق به دلیل سطح فلزی اضافه شده
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:
- افزایش بعد و مقطع ستون
- اتصال دستک های برشی فولادی به ستون با استفاده از دتایل و رزین مخصوص شرکت
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 افزایش می یابد.
مقاوم سازی اتصالات
یکی از نقاط حساس ساختمان در مقاوم سازی ساختمان محل اتصال تیر به ستون در قاب خمشی مسلح می باشد. 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 ژاکت ورق فولادی در اتصالات بتنی
- ایجاد قفس فولادی در اتصالات بتنی
- پیش تنیدگی اتصالات
- ایجاد ژاکت بتنی در اتصالات
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 متداول 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 ظهور تکنولوژی کامپوزیت های پلیمری FRP توسط شرکت هایی همچون (C-Tech)در روند پروژهای مقاوم سازی سازه های بتنی و فلزی بهبود حاصل چشم گیری 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.
شرکت مقاوم سازی افزیر به عنوان پیشرو در زمینه ارائه راهکاری نوین مقاوم سازی سازه های ساختمانی و صنعتی با تکیه بر سابقه درخشان در زمینه اجرای پروژه های مقاوم سازی با استفاده از تکنولوژی ها و روش های بهسازی روز دنیا و با استفاده از کادر مجرب مهندسی و اجرایی در زمینه ارائه مشاوره فنی و اجرای راهکارهای مقاوم سازی در پروژه های مهندسی کوچک و بزرگ آماده ارائه خدمات مشاوره ای و اجرایی می باشد.
بیشتر بدانید:
جهت مشاهده زمینه های فعالیت و محصولات فنی شرکت افزیر در بخش مقاوم سازی و بهسازی سازه های ساختمانی و صنعتی لینک های زیر را انتخاب نمایید.
زمینه فعالیت و محصولات فنی شرکت مقاوم سازی افزیر
محصولات مرتبط
راهکارهای مرتبط
سوالات متداول
روش های بهسازی سازه های فولادی و بتن آرمه شامل چیست؟
روش های متداول مقاوم سازی و بهسازی 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 می باشد.
افزایش ابعاد تیر و ستون چگونه صورت می گیرد؟
یکی از روش های پرکاربرد بهسازی سازه روش ژاکت بتنی است که از همین طریق ابعاد ستون و تیر افزایش می یابد. در این روش دور ستون یا تیر قالب بندی بصورت آرماتور بسته می شود و بتن تازه دورتا دور آن ریخته می شود.
روش مقاوم سازی با FRP به صرفه تر است یا به روش ژاکت بتنی؟
در روش مقاوم سازی با ژاکت بتنی نیاز به زمان، فضا و حجم عملیات بیشتری است و همچنین نیاز به نظافت در پایان کار است اما در روش مقاوم سازی به کمک FRP حجم کمتر و سرعت عملیات بیشتر است.
بکارگیری روش های سنتی مقاوم سازی (استفاده از ورق های فولادی) چه مشکلاتی بهمراه دارد؟
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.
منظور از دستک برشی چیست؟
منظور از دستک برشی، تسمه های فولادی است که در محل اتصال تیر به ستون (برش حداکثر) در فواصل منظم نصب و با سفت کردن بست فولادی پس کشیده شده‌اند و باعث افزایش تنش برشی می شوند.