در دنیای مهندسی عمران و ساختمان، مقاوم سازی انواع اسکلت به مجموعهای از اقدامات و تدابیر گفته میشود که به منظور افزایش پایداری، استحکام و ایمنی سازهها در برابر بارهای مختلف، از جمله بارهای زلزله، باد، و بارهای ثقلی، صورت میگیرد. با توجه به اهمیت روزافزون ایمنی و کاهش خسارات ناشی از بلایای طبیعی و عوامل محیطی، مقاومسازی ساختمانها به یکی از اصلیترین و ضروریترین اقدامات در طراحی و ساخت سازهها تبدیل شده است.
15 روش مقاوم سازی اسکلت
1. ژاکت بتنی:
در این روش، از یک لایه بتنی جدید برای پوشاندن و تقویت اعضای ضعیف یا آسیب دیده اسکلت استفاده می شود. این روش برای افزایش مقاومت فشاری، برشی و خمشی عضو مناسب است.
2. ژاکت فلزی:
مشابه روش ژاکت بتنی، در این روش از یک پوسته فلزی برای پوشاندن و تقویت عضو آسیب دیده استفاده می شود. این روش برای افزایش مقاومت کششی و خمشی عضو مناسب است.
3. الیاف FRP:
در این روش، از الیاف تقویت شده با پلیمر (FRP) برای تقویت اعضای اسکلت استفاده می شود. الیاف FRP به دلیل مقاومت کششی بالا، می توانند جایگزینی مناسب برای فولاد در برخی از اعضای اسکلت باشند.
4. بادبند فلزی:
از بادبندهای فلزی برای افزایش مقاومت جانبی سازه در برابر نیروهای زلزله و باد استفاده می شود. بادبندها می توانند به صورت مورب یا عمودی به اسکلت متصل شوند.
5. دیوار برشی:
دیوارهای برشی از مصالح بنایی مانند آجر یا بلوک ساخته می شوند و برای افزایش مقاومت جانبی سازه در برابر نیروهای زلزله و باد استفاده می شوند.
6. ستون گذاری:
در این روش، از ستون های جدید برای تقویت ستون های موجود استفاده می شود. این روش برای افزایش ظرفیت باربری ستون ها مناسب است.
7. تیرگذاری:
مشابه روش ستون گذاری، در این روش از تیرهای جدید برای تقویت تیرهای موجود استفاده می شود. این روش برای افزایش ظرفیت باربری تیرها مناسب است.
8. افزایش سطح مقطع:
با افزایش سطح مقطع عضو، می توان مقاومت آن را در برابر نیروهای وارده افزایش داد. این روش معمولاً با استفاده از روش های ژاکت بتنی یا فلزی انجام می شود.
9. تغییر شکل عضو:
با تغییر شکل عضو، می توان تنش های وارده به آن را کاهش داد. به عنوان مثال، می توان با خم کردن یک تیر، تنش های کششی آن را کاهش داد.
10. استفاده از اتصالات گیردار:
اتصالات گیردار، اتصالاتی هستند که مانع از چرخش عضو در محل اتصال می شوند. استفاده از اتصالات گیردار می تواند به افزایش سختی و مقاومت سازه در برابر نیروهای زلزله و باد کمک کند.
11. استفاده از میراگرها:
میراگرها دستگاه هایی هستند که انرژی لرزهای را جذب و مستهلک میکنند. استفاده از میراگرها می تواند به کاهش ارتعاشات سازه در هنگام زلزله کمک کند.
12. جداسازی لرزهای:
در این روش، سازه از پی آن جدا می شود و بر روی یک لایه لغزنده یا بلبرینگ قرار می گیرد. این روش می تواند به طور قابل توجهی ارتعاشات سازه در هنگام زلزله را کاهش دهد.
13. تزریق رزین اپوکسی:
از تزریق رزین اپوکسی برای ترمیم ترک ها و شکاف های موجود در اعضای بتنی استفاده می شود. این روش می تواند به افزایش مقاومت و دوام عضو آسیب دیده کمک کند.
14. کاشت میلگرد:
در این روش، از میلگردهای جدید برای تقویت اعضای بتنی آسیب دیده استفاده می شود. میلگردهای جدید با استفاده از رزین اپوکسی به بتن موجود متصل می شوند.
15.استفاده از شمع گذاری:
از شمع گذاری برای تثبیت و مقاوم سازی انواع اسکلت پی سازه استفاده می شود. شمع ها می توانند از جنس بتن، فولاد یا چوب باشند.
مقاوم سازی اسکلت به روش ژاکت فلزی
مقاوم سازی ساختمان به روش ژاکت فلزی یکی از روشهای موثر برای تقویت و افزایش ظرفیت باربری سازههای موجود است. در این روش، یک ژاکت فلزی به دور ستونهای موجود نصب میشود. این ژاکت فلزی میتواند از ورقهای فولادی یا پروفیلهای فولادی ساخته شود. مراحل انجام این روش به شرح زیر است:
1. آمادهسازی ستونها:
– ابتدا سطح ستونها باید به خوبی تمیز و هموار شود.
– در صورت نیاز، ستونها باید تا حد مناسب تقویت شوند.
2. ساخت ژاکت فلزی:
– طبق محاسبات و طراحی، ژاکت فلزی مناسب ساخته میشود.
– ژاکت میتواند از ورقهای فولادی یا پروفیلهای فولادی مناسب ساخته شود.
3. نصب ژاکت فلزی:
– ژاکت فلزی به دور ستونها نصب میشود.
– اتصال ژاکت به ستونها باید محکم و ایمن باشد.
4. اتصال ژاکت به پی:
– در صورت نیاز، ژاکت فلزی باید به پی ساختمان متصل شود.
– این اتصال باید با محاسبات دقیق و به صورت مناسب انجام شود.
5. بتنریزی داخل ژاکت:
– فضای داخل ژاکت فلزی باید با بتن مناسب پر شود.
– این بتنریزی باید به طور کامل و بدون خلل و فرج انجام شود.
این روش مقاومسازی باعث افزایش ظرفیت باربری و مقاومت ستونها در برابر بارهای وارده میشود. همچنین میتواند به بهبود رفتار لرزهای سازه کمک کند.
چرا از الیاف FRP برای مقاومسازی استفاده میشود؟
- وزن کم: الیاف FRP وزن بسیار کمی دارند و در نتیجه بار مرده اضافه شده به سازه ناچیز است.
- مقاومت کششی بالا: این الیاف مقاومت کششی بسیار بالایی دارند و میتوانند به طور قابل توجهی ظرفیت باربری سازه را افزایش دهند.
- مقاومت در برابر خوردگی: الیاف FRP در برابر عوامل خورنده مانند رطوبت، مواد شیمیایی و تغییرات دمایی بسیار مقاوم هستند.
- سرعت و سهولت اجرا: اجرای سیستمهای FRP نسبت به روشهای سنتی سریعتر و آسانتر است.
- ضخامت کم: ضخامت لایههای FRP بسیار کم است و بنابراین فضای کمتری را اشغال میکند.
- عدم نیاز به تجهیزات سنگین: برای اجرای سیستمهای FRP به تجهیزات سنگین نیاز نیست.
روشهای مقاومسازی با FRP
روشهای مختلفی برای مقاومسازی سازههای بتنی با استفاده از الیاف FRP وجود دارد که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- روکش کردن سطح بتن با الیاف FRP: در این روش، ورقهای FRP به صورت لایه لایه روی سطح عضو بتنی چسبانده میشوند.
- استفاده از کامپوزیتهای FRP: در این روش، از کامپوزیتهای FRP به شکل پروفیل یا میلگرد برای تقویت اعضای بتنی استفاده میشود.
- تزریق رزین FRP در ترکها: برای ترمیم ترکهای بتنی و تقویت آنها از رزین FRP استفاده میشود.