ستون ها اعضایی هستند که تحت نیروی محوری با و یا بدون نیروی برشی و لنگر خمشی قرار دارند. در قاب خمشی، ستون ها علاوه بر انتقال بارهای ثقلی به فونداسیون ، باید تلاش های ناشی از بارهای جانبی ناشی از زلزله را نیز تحمل نمایند. رعایت اصل ستون قوی- تیر ضعیف از اصول طراحی است و در طراحی همواره سعی بر آن است که تشکیل مفصل خمیری به تیرها و یا بادبندها منتقل گردد تا فلسفه ستون قوی، تیر ضعیف رعایت گردد. مقاوم سازی ستون بتنی مطابق آیین نامه‌های طراحی باید از حداقل بعد عرضی کافی برخوردار باشند. زمانی که ستونهای بتنی دارای نسبت طول به عرض زیاد می‌باشند تحت خمش‌های دو محوره دچار خرابی می‌گردند. تقویت ستون بتنی به منظور افزایش مقاومت محوری، خمشی و برشی و همچنین برای افزایش ظرفیت شکل‌پذیری ستون در نزدیکی محل اتصال به تیر و مقاوم نمودن محل وصله‌های ضعیف نیز صورت می‌پذیرد. در ستون های بتن مسلح خرابی های ناشی از زلزله مربوط به شکست های ناشی از طول وصل ناکافی، شکست های ناشی از برش، خمش و اندرکنش برش و خمش، شکست ستون کوتاه و گسیختگی های ناشی از کمانش میلگردهای طولی می باشد.
خرابی های ستون بتنی ناشی از موارد زیر است:
- ایجاد ترک و خرد شدگی
- خوردگی میلگردهای فولادی
- کمبود مقدار و موقعیت آرماتورهای موجود
- کمبود مقاومت فشاری درجای بتن
- طول وصله ناکافی
- کمانش میلگردهای طولی
- شکست های ناشی از برش
- شکست های ناشی از خمش و اندرکنش برش و خمش
- شکست ستون کوتاه
شکست تُرد و برشی ستونهای بتنی به دلیل ماهیت ناگهانی آن بدترین نوع شکست میباشد. به همین دلیل همواره سعی بر آن است که مکانیسم کنترل کننده خرابی ستون بصورت خمشی باشد و ستون نباید به عنوان عضوی ضعیف در قاب سازه‌ای عمـل نماید. در شکل بالا نمونه‌ای از شکست برشی ستون دیده می‌شود. در مقاوم سازی ساختمان تلاش می شود تا حد امکان از این نوع گسختگی اجتناب نمود. از دیگر خرابی‌های ستون می‌توان به کمانش آرماتورهای طولی، عدم دورگیری مناسب و طول ناکافی وصله‌ها اشاره نمود که در اشکال الف، ب و پ به ترتیب نشان داده شده‌اند. خاموت‌هایی که دارای اعوجاج بوده و یا تحت زاویه 135 درجه و با طول مناسب خم نمی‌گردند، نمی‌توانند از کمانش میلگردهای طولی جلوگیری کرده و یا دورگیری مناسبی برای بتن ایجاد نمایند. این امر منجر به شکست ستون قبل از تشکیل مفصل پلاستیک در تیر می‌گردد. در ستون های بتنی به علت لغزش آرماتورهای طولی در محل وصله‌ها، مفصل پلاستیک در این نواحی ایجاد می‌گردد و طی چند سیکل ابتدایی خمش غیر الاستیک، ظرفیت باربری ستون به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.
پیشنهاد برای مطالعه
پرسش و پاسخ:
سلام در تیر بتنی که تنگهای بسته به طور صحیح اجرا نشده میشه از روش FRP استفاده کرد
سلام وقت بخیر ببخشید از بین ۳ روش کدام روش تقویت ستون بهتر و با دوام تر میباشد
با سلام و درود، هر کدام از این روش ها مزایای مربوط به خودش رو داره و به اقتضای هر پروژه روشی که استفاده میشه متفاوته، البته که روش استفاده از ورق های FRP میتونه یک روش بسیار مقرون به صرفه و با سرعت عمل بالا در نظر گرفته بشه ولی به هر حال روشهای دیگر هم کاربرد بسیار بالایی داره.
سلام
مقاوم سازی ستون بتنی با استفاده از الیاف FRP به جهت کارکرد کامپوزینی سیستم دارای محدودیت است یا خیر؟؟
با سلام و احترام
از نظر آیین نامه و دستورالعمل مقاوم سازی ساختمان ها با FRP حداقل مقدار مقاومت بتن ۱۷ مگاپاسکال باید باشد تا بتوانیم از سیستم کامپوزیت جوا بگیریم. در غیر این صورت باید با روش های ترمیمی به مقاومت مورد نظر رسیده و یا از سایر سیستم ها استفاده کنیم. برای اطلاعات بیشتر به صفحه مقاوم سازی با FRP مراجعه کنید.