رفتن به صفحه ی محتوا

آرشیو دسته بندی ها:مقالات

مقاوم سازی لرزه ای به چه معنا است؟

بهسازی لرزه ای در درجه اول با هدف افزایش ایمنی سازه های موجود در هنگام وقوع زمین لرزه انجام می شود و یک کاربرد مؤثر از مهندسی سازه ایت. شاید از خود پرسیده باشید که مقاوم سازی لرزه ای به چه معنا است؟ در ادامه به تدریج به تعریف بهسازی لرزه ای و روش های انجام آن در انواع مختلف از سازه ها می پردازیم.

مقاوم سازی لرزه ای به چه معنا است؟

۱- بهسازی لرزه ای : 

بهسازی لرزه ای روش مقاوم سازی سازه ها اعم از قدیمی یا جدید، آسیب دیده یا آسیب ندیده است که مشخص شده در مقابل بارهای زلزله مقاومت لازم را ندارند و امکان فروپاشی آنها در آینده وجود دارد. معمولاً سازه های آسیب پذیر در مقابل زمین لرزه به وسیله ژاکت های فولادی، ژاکت های بتنی، شبکه ای از فولادهای تقویتی گالوانیزه شده، دیوارهای تکیه گاهی جدید/ دیوارهای برشی بتنی، ورق هایی از فیبرهای پلیمری تقویت شده (FRP) ، بادبندهای فولادی و یا هر روش مناسب دیگر صورت می گیرد.

۲-  گزیده ای از اقدامات مقاوم سازی مناسب

بررسی مناسب سازه موجود با استفاده از ابزار تحلیلی متنوع نیازمند این است که قسمت های ضعیف در سازه قبل از انجام عملیات بهسازی شناسایی شوند. این کار در انتخاب روش مقاوم سازی مناسب که باید در تطابق با جنبه های اقتصادی و ایمنی باشد نیز کمک کننده است. ساختمان هایی که در مناطق حساس به سرعت و شتاب قرار دارند، ممکن است در انجام بهسازی نیاز به اقدامات متفاوتی داشته باشند. گزینه های مناسب مقاوم سازی برای یک سازه ممکن است برای سازه دیگر با رفتار دینامیکی متفاوت گزینه های مناسبی نباشند.

ادامه مقاوم سازی لرزه ای به چه معنا است؟

پس از مقاوم سازی ممکن است سفتی سازه یک ساختمان به صورت قابل توجهی افزایش یابد. در نتیجه ظرفیت باربری نسبت به قبل از بهسازی افزایش می یابد. افزایش سفتی سازه بستگی به نوع روش انجام شده در مقاوم سازی دارد. اقدامات رایج در مقاوم سازی مثل زاکت های بتنی/ فولادی و دیوارهای جدید به احتمال زیاد سفتی سازه را به طور چشم گیری افزایش می دهند، در نتیجه رفتار دینامیکی سازه تغییر می کند. در چنین مواردی بهتر است که تجزیه و تحلیل سازه مقاوم سازی شده دوباره انجام شود. تکنیک های جدید در پوشاندن مانند پوشش های فیبرهای پلیمری تقویت شده (FRP ) ممکن است بهترین راه در مقاوم سازی ظرفیت سازه ها بدون ایجاد تغییر در سفتی آنها باشد.

علاوه بر افزایش سفتی سازه، واکنش های عمده در روش های مرسوم مقاوم سازی می توانند مسیرهای باربر جدیدی را ایجاد کنند و باعث تراکم بارها در تراز فونداسیون شود، این اتفاق زمانی می افتد که در سازه هایی با قاب بتنی (RC ) دیوار برشی به عنوان بخشی از اقدامات مقاوم سازی، بین ستون ها قرار می گیرد. در چنین مواردی فونداسیون ستون های مجاور به احتمال زیاد دچار تنش بیش از اندازه می شوند.

انتخاب روش مقاوم سازی مناسب به منظور تحقق هدف بهسازی لرزه ای بهتر است به وسیله تجزیه و تحلیل مجدد شامل طراحی دوباره سازه صورت بگیرد که ممکن است انجام آن پس از آشنایی با روش مقاوم سازی ضرورت پیدا کند.

۳- اصول طراحی مقاوم سازی

اصول طراحی حتی در مورد مقاوم سازی همانند ساخت و سازهای جدید باید از چند عامل پیروی کند. به عنوان مثال به منظور داشتن همه مزایای شکل پذیری بالقوه اعضای RC مقاوم سازی شده، مطلوب است که از بیشتر بودن اثرات خمش نسبت به برش در مقاومت نهایی اطمینان حاصل شود. شکست برشی به دلیل این که تا قبل از وقوع علائم هشدار دهنده ای ندارد از اتفاقات فاجعه بار محسوب می شود.

بسیاری از تیرها و ستون های RC موجود در مقاومت برشی دچار کمبود هستند و نیاز به مقاوم سازی دارند.

نقص های برشی به چند دلیل از جمله تقویت ناکافی برش، کاهش سطح فولاد به علت خوردگی، افزایش میزان بار، وجود نقص هایی در اصول طراحی در دستورالعمل های قدیمی تر و نقص هایی در ساخت و ساز، رخ می دهند.

تا آنجا که امکان دارد باید اصول طراحی در مورد مقاوم سازی در راستای بهبود برش، خمش، ظرفیت شکل پذیری و محوری اعضای سازه و کل آن باشد. بسیاری از روشهای موجود اینگونه به نظر می رسند که سبب افزایش ظرفیت برشی و تغییر شکل اعضای سازه ای می شوند. افزایش ظرفیت خمشی نیز با استفاده از جزئیات مناسب و اصول طراحی درست قابل دستیابی است.

دانلود فایل ورد مقاوم سازی لرزه ای به چه معنا است؟

دانلود فایل pdf مقاوم سازی لرزه ای به چه معنا است؟

 

مقاوم سازی لرزه ای به چه معنا است؟

ادامه مطلب

مقاوم سازی با استفاده از ژاکت بتنی

در مورد مقاوم سازی با استفاده از ژاکت بتنی باید گفت که امروز روش‌های مختلفی برای مقاوم سازی و تقویت سازه‌های بتنی وجود دارد. هر یک از روش‌های دارای مزایا، معایب و محدودیت‌هایی می‌باشند. از جمله مهم ‌ترین عوامل مؤثر در انتخاب روش تعمیر می‌توان به ابعاد و محدودیت‌های ابعادی در روش تعمیر ، محدودیت‌های معماری، محدودیت‌ها افزایش باربری ، محدودیت‌های زمانی ، محدودیت‌های بهره‌برداری اشاره کرد. مقاله ای را با عنوان مهندسان مشاور مقاوم سازی بلند پایه برای اطلاعات بیشتر مطالعه نمایید.

برخی از انواع روش‌های مقاوم سازی ستون و سازه‌های بتنی به شرح ذیل می‌باشد :

• استفاده از الیاف FRP
• ژاکت بتنی
• ژاکلت فلزی
• افزایش ابعاد عضو باربر
• افزایش ظرفیت برابر بستر (مقاوم سازی فونداسیون)
• افزایش دیوارهای برشی
• افزایش اعضا باربر و کاهش بار وارده به عضو باربر

لازم به ذکر است در پاره‌ای موارد ممکن است عملیات مقاوم سازی به‌صورت هم‌زمان با فرآیند ترمیم و تعمیر انجام شود تا سازه موجود ابتدا به شرایط قابل بهره‌برداری رسید و سپس ظرفیت‌های آن ارتقاء داده شود.

مقاوم سازی با استفاده از ژاکت بتنی

مقاوم سازی با استفاده از ژاکت بتنی در ستون

روکش بتنی شامل لایه‌ای از بتن، میلگردهای طولی و خاموت های بسته می‌باشد. روکش بتنی مقاومت خمشی و برشی ستون را افزایش می‌دهد و افزایش شکل‌پذیری ستون در این حالت کاملاً مشهود است.
روکش بتن آرمه در مواردی که میزان شدت آسیب‌های وارده به ستون زیاد باشد و یا ستون از ظرفیت کافی در برابر نیروهای جانبی برخوردار نباشد، بکار گرفته می‌شود. روکش بتنی بسته به شرایط می‌تواند دور تا دور ستون و یا در یک وجه آن اجرا شود.مناسب بودن طرح روکش بتنی به پیوستگی آن با عضو بستگی دارد.

اگر ضخامت روکش بتنی کم باشد، افزایش سختی در ستون مقاوم سازی شده محسوس نیست. روکش بتنی باعث افزایش ابعاد ستون می‌گردد که علاوه بر مسائل معماری، وزن ساختمان را نیز افزایش می‌دهد. روکش بتن آرمه در مواردی که میزان شدت آسیب‌های وارده به ستون زیاد باشد و یا ستون از ظرفیت کافی در برابر نیروهای جانبی برخوردار نباشد، بکار گرفته می‌شود.

روکش بتنی بسته به شرایط استفاده، می‌تواند دور تا دور ستون و یا در یک وجه آن اجرا شود. مناسب بودن طرح روکش بتنی به پیوستگی آن با عضو بستگی دارد. اگر ضخامت روکش بتنی کم باشد، افزایش سختی در ستون مقاوم سازی شده محسوس نمی‌باشد. روکش بتنی باعث افزایش ابعاد ستون می‌گردد که علاوه بر مسائل معماری، وزن ساختمان را نیز افزایش می‌دهد.

مزایای مقاوم سازی با ژاکت بتنی

• امکان اصلاح هم‌زمان کلیه مشکلات سختی و مقاومتی در قاب‌های بتنی
• اصلاح اتصالات در قاب‌ها
• امکان اصلاح باربری ثقلی ستون‌ها
• سهولت ایجاد پیوستگی بین اعضا
• عدم نیاز به پوشش ضد حریق
• دخالت ناچیز در معمار

معایب مقاوم سازی با استفاده از ژاکت بتنی

• افزایش وزن قابل‌توجه در سازه
• افزایش ابعاد تیر و ستون‌ها و کاهش فضای مفید
• زمان زیاد برای اجرای طرح
• هزینه نسبتاً زیاد
• نیاز به قالب‌بندی و عملیات اجرایی متعدد

 مقاوم سازی با استفاده از ژاکت بتنی در ستون ها

محصور نمودن ستون‌های بتنی با پوشش فولادی (روکش فولادی) از دیگر روش‌های بهسازی لرزه‌ای ستون‌های بتنی می‌باشد. در این روش، افزایش ناچیزی در ابعاد و وزن ستون به وجود می‌آید. مؤثر بودن این روش منوط به سختی مناسب روکش در برابر تغییر شکل‌های جانبی بتن می‌باشد. ورق‌های فولادی روکش در تمامی طول خود به هم جوش می‌شوند و فضای اندک بین روکش و ستون توسط ملاط منبسط شونده پر می‌گردد. برای بهبود عملکرد مجموعه می‌توان از کاشت میلگرد برای انتقال برش بین ورق و بتن استفاده نمود.

معایب و مزایای مقاوم سازی و تقویت ستون بتنی با ژاکت فولادی steel jacket

روکش فولادی یا steel jacket مقاومت برشی و تا حدودی دورگیری ستون را افزایش می‌دهد. در صورت عدم پیوستگی بین روکش‌های فولادی ستون در طبقات مختلف، ظرفیت نیروی محوری ستون افزایش نمی‌یابد. تا زمانی که نتوان ورق‌های روکش فولادی را به فونداسیون متصل کرد و پیوستگی بین روکش فولادی طبقات مختلف را از میان دال ایجاد نمود، مقاومت خمشی ستون افزایش نمی‌یابد. و در آخر مقاله ای را مطالعه فرمایید با عنوان مقاوم سازی ساختمان بتنی با ژاکت بتنی  تا با این مقوله بیشتر آشنا شوید.

ادامه مطلب

مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP

ایران کشوری است زلزله ‌خیز و در زلزله های اخیر خسارات متعددی حادث‌ شده است که در این زمینه مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP از اهمیت بالایی برخوردار شده است، از طرفی سرعت رو به رشد احداث ساختمان های پیش ساخته بتنی با توجه به مزیت های موجود، مقاوم سازی و بهسازی و ایمن‌ سازی ساختمان ها اهمیت ویژه ای دارد. در این میان جهت مقاوم سازی ساختمان ها می توان از روش نوین FRP (مواد مرکب پلیمری تقویت‌شده با الیاف) که امروزه در میان مهندسان از جایگاه ویژه ای برخوردار است بهره گرفت. کامپوزیت FRP با داشتن ویژگی های ممتازی چون نسبت بالای مقاومت به وزن، دوام در برابر خوردگی، سرعت و سهولت در حمل و نصب مورد اقبال مهندسان قرار گرفته به‌ گونه ‌ای که امروزه سازه های متعددی در دنیا با استفاده از کامپوزیت FRP مقاوم سازی می شوند.

تاریخچه ی صنعت پیش ساخته : 

با توجه به رشد جمعیت و نیاز روز افزون به مسکن و مهاجرت به شهرها، تحولات بنیادین و عمیق در صنعت ساختمان سازی نوین تحت عنوان پیش ساخته به ‌سرعت جایگاه خود را در صنعت ساختمان باز کرد تا جایی که در حال حاضر در برخی کشور ها بیش از ۷۰ درصد ساختمان سازی با استفاده از این روش هست. امروزه سال هاست که این روش نوین در کشورهای اروپایی و پیشرفته ی دنیا مورد استفاده قرار می گیرد و با آزمایش های فنی و تجربه های قابل قبولی که به ‌دست ‌آمده، جایگاه خود را استحکام بخشیده است.

خصوصاً با وجود حوادث طبیعی از سویی و ضرورت های اقتصادی از سوی دیگر، صنعت ساخت مسکن به سمت هرچه بیشتر از این قبیل مصالح با هدف سبک سازی، کاهش زمان ساخت و صرفه جویی در انرژی حرکت کرده است.

سازه های بتنی پیش ساخته : 

بنا به تعریف بتن پیش ساخته عبارت است از بتنی که ساخت، قالب ریزی و عمل آوری آن در محلی غیر از محل پروژه انجام پذیرد. ساخت این نوع بتن باید تحت شرایط کنترل انجام  گیرد و روند تولید آن به‌ صورت مرحله‌ به‌ مرحله مورد بازرسی، کنترل و نظارت قرار می گیرد.

در حالت کلی سازه های بتنی پیش ساخته به‌ واسطه اتصال مناسب اعضای پیش ساخته تشکیل می شوند که در این حالت سازه با اسکلت‌بندی مناسب و مقاوم در برابر بارهای ناشی از باد و زلزله حاصل می گردد. از سازه های بتنی پیش ساخته می توان در ساختمان های با کاربری های مختلف اعم از مسکونی، اداری، پارکینگ، مدارس و غیره استفاده نمود.

مزایا و معایب سازه های بتنی پیش ساخته : 

  • افزایش اعضای سازه ای به دلیل قابلیت کنترل و دقت زیاد در تولید صنعتی آن
  • کوتاه بودن مدت ساخت و مونتاژ
  • ساخت بیشترین قسمت ساختمان در کارخانه و کم شدن هزینه های کارگاهی
  • قابلیت حمل‌ و نقل قطعات پیش ساخته

از معایب این سازه می توان به نکات زیر اشاره کرد : 

  • اجزای بتن آرمه در ساختمان های پیش ساخته بتنی در شرایط نامناسب محیطی معمولاً در طول بهره برداری موجب خوردگی فولاد داخلی اجزا می شود.
  • اغلب با گذشت زمان و خرابی های بتن، ساختمان های پیش ساخته بتنی نیازمند تعمیر، نگهداری و تقویت اعضا می شود.
  • سازه به علت تغییر کاربری، تضعیف و یا تخریب اعضا و عدم رعایت نکات طراحی از جمله طراحی لرزه ای نیازمند تقویت جز و یا کل سازه می شود.

مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP : 

مقوله بهبود و ارتقای کیفی زیرساخت‌های دانش مهندسی ساختمان یکی از مهم‌ ترین موارد صنعت ساختمان هست. خراب شدن و از بین رفتن ستون پل ها، تیرها، ستون‌ها و دیوارها و غیره به مواردی همچون بالا رفتن سن سازه، عوامل مضر و مخرب محیطی، طراحی و اجرای ضعیف، نگهداری نامناسب از ساختمان و زلزله نسبت داده می شود. در این شرایط مقاوم سازی ساختمان به‌ ویژه در مناطقی که خطر نسبی زلزله در آن ها بالا است از اهمیت ویژه برخوردار است.
پیشرفت های اخیر درزمینه‌ ی فناوری تقویت سازه ها، بسیار چشمگیر بوده است. یکی از این روش ها استفاده از کامپوزیت پلیمری FRP است که در حال حاضر از نظر مهندسین، بسیار کارآمد و نوید بخش است.

مقاله مقاوم سازی ستون های بتن مسلح با FRP را نیز مطالعه نمایید.

از دلایل عمده استفاده از کامپوزیت پلیمری FRP برای مقاوم سازی ساختمان پیش ساخته بتنی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • ایمنی و مصونیت در برابر زنگ‌ زدگی و خوردگی
  • وزن کم (در حدود یک ‌چهارم فولاد)
  • کاربرد راحت تر در فضاهایی با دسترسی محدود
  • عدم نیاز به داربست و جک
  • پایین آوردن هزینه ی نیروی کار
  • مقاومت کششی بسیار بالا در برابر بارگذاری کوتاه‌مدت و بلندمدت
  • قابلیت تغییر شکل بالا، دسترسی مناسب به ابعاد و اندازه های گوناگون FRP

 

مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP

مواد و مصالح مربوط به مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP : 

چسب ها

دلیل استفاده از چسب، به وجود آوردن انتقال نیروی برشی بین سطوح بتنی و مواد مرکب تقویت ‌کننده است. از متداول ترین چسب های سازه ای می توان به چسب ها اپوکسی اشاره کرد.

رزین
این مواد نقش بسیار مهمی در خواص مکانیکی کامپوزیت ها دارند. حفاظت از الیاف و پخش بار های وارده از دیگر نقش های رزین است.

الیاف
عموماً سه گروه عمده از الیاف هستند که برای مقاوم سازی در مهندسی ساختمان به کار گرفته می شوند که عبارت اند از شیشه، آرامید و کربن. محدوده چگالی مواد FRP از ۱٫۲ تا ۲٫۱ گرم بر سانتیمتر مکعب بوده که تقریباً حدود ۴ تا ۶ برابر کمتر از چگالی فولاد (۷٫۹) است. این کاهش در وزن منجر به کاهش هزینه حمل‌ و نقل، کاهش وزن بار مرده اعمال ‌شده به سازه و امکان حمل ‌و نقل و نصب در کارگاه به‌ صورت دستی می شود.

مصالح کامپوزیت FRP :

مصالح کامپوزیت FRP ( الیاف و رزین ) مشتمل بر تعداد زیادی الیاف کوچک، پیوسته که در یک رزین قرار دارد. بسته به نوع الیاف که آن ها را AFRP ( الیاف بر پایه آرامید )، CFRP ( الیاف در پایه کربن ) و GFRP ( الیاف بر پایه شیشه ) می نامند. الیاف به‌ کار رفته نقش اساسی را در تحمل تنش بر عهده‌ دارند و رزین به‌ کار رفته تنش را بین تارهای مختلف پخش می کند و آن ها را در کنار هم نگه می دارد.

اساس طراحی و اجرا مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP : 

مقاوم سازی سازه های بتنی با سیستم FRP یک روش کارآمد بوده که بر پایه عملکرد مرکب بین یک عضو بتن مسلح و FRP چسبیده شده بر سطح بتن هست. جهت تضمین ایمنی سازه لازم است که از یک سیستم FRP مناسب استفاده شود و این سیستم به‌ دقت طراحی و اجرا گردد. حالت و شرایط عضو قبل از مقاوم سازی مهم است چرا که ممکن است سازه قبل از مقاوم سازی به یکسری عملیات ترمیمی، نیاز داشته باشد.
باید همواره دقت شود که سیستم کامپوزیت FRP مناسب برای مقاوم ‌سازی انتخاب شود، علاوه بر آن مهندس پروژه نیز باید دارای تجربه ی کافی در تقویت سازه باشد و با مواد تشکیل دهنده کامپوزیت FRP، رفتار سازه ها و ایمنی آن ها آشنایی کافی داشته باشد. برای طراحی باید همه شرایط لازم و ترکیب بارهای مختلف مورد توجه قرار گیرد.

طراحی کامپوزیت FRP دارای دو جنبه است، یکی بررسی اثرات تقویت ‌کننده در مقطع ( طراحی با فرض عملکرد کامل کامپوزیت ) و دوم توانایی انتقال نیرو ها به ‌وسیله اتصال بین دولایه FRP و بتن در استفاده از دستگاه ‌های کامپوزیت FRP باید آسیب های ممکن مشخص ‌شده و علت این نقایص معلوم شود و در صورت لزوم‌ ترمیم مناسب صورت گیرد.

در مقاله ای به روش مقاوم سازی ساختمان با FRP بیشتر اشاره نموده ایم.

تقویت خمشی در مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP : 

اعضای پیش ساخته بتن آرمه، مانند تیرها و ستون ها، تحت خمش با استفاده از کامپوزیت های FRP که توسط اپوکسی به ناحیه ی کششی چسبیده اند و دارای الیاف های با راستای موازی با جهت تنش های کششی ماکزیمم هستند، تقویت می شوند. برای طراحی کامپوزیت FRP جهت تقویت سازه پیش ساخته بتنی ابتدا لنگر طراحی مقاوم در عضو قبل از مقاوم سازی تعیین‌ شده و از لنگر طراحی لازم برای مقاوم سازی سطح مقطع لازم کامپوزیت FRP تعیین می شود. سطح مقطع کامپوزیت FRP باید ارضا کننده‌ی ماکزیمم خیز اعضا باشد، علاوه برخیز سطح مقطع FRP باید جواب گوی تنش های ایجادشده نیز باشد.

تقویت برشی در مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP : 

مقاوم سازی برشی اعضای بتن آرمه با استفاده از کامپوزیت FRP به وسیله ی چسباندن تقویت‌ کننده ‌های خارجی در راستای اصلی الیاف ها، موازی با ماکزیمم تنش های کششی اصلی صورت می گیرد. اعضای سازه ای که تحت بار جانبی قرار می گیرند، بار وارده بر عضو عمود بر محور عضو است با این ‌حال معمولاً کامپوزیت FRP به‌ طور عملی به‌ گونه‌ای طراحی و نصب می شود که راستای الیاف ها عمود بر محور عضو باشد.

محصوریت اعضای فشاری در مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP : 

عموماً محصوریت برای اعضای تحت‌ فشار کاربرد داشته و باهدف افزایش ظرفیت تحمل بار، یا در مورد مقاوم سازی لرزه ای، جهت افزایش شکل پذیری استفاده می شود. افزایش اثر محصوریت، مقاومت و شکل پذیری بتن را افزایش داده و به علاوه از لغزش و کمانش آرماتور های طولی جلوگیری می کند. لازم به ذکر است که در مسائل لرزه ای روش های مقاوم سازی موجود عموماً بر اساس افزایش فشار محصورت در نواحی محل تشکیل مفصل پلاستیک و مناطق وصله آرماتور های طولی صورت می گیرد.

در نواحی زلزله‌ خیز، اغلب طراحی ستون های پیش ساخته در گذشته فقط بر اساس جنبه های مقاومتی در نظر گرفته ‌شده‌اند و از اثر شکل پذیری که تضمین ‌کننده پایداری سازه است لحاظ نگردیده است، لذا بیشتر این ستون ها نیاز به مقاوم سازی دارند. محصورت ستون های بتن آرمه یا اعضای مشابه آن مانند دودکش ها و کوره ها و غیره با کامپوزیت FRP به ‌طور قابل ‌توجهی عملکرد محوری، خمشی وبرشی آن را بالا می برد، زیرا موجب افزایش مقاومت فشاری بتن، شکل پذیری، مقاومت برشی و مقاومت در برابر کمانش آرماتور های فولادی تحت ‌فشار می شود. در مورد الیاف کامپوزیت FRP می توان گفت که الیاف های کربن در افزایش مقاومت نسبت به دو الیاف شیشه و آرامید اثر بهتری داشته ولی از لحاظ افزایش شکل پذیری، الیاف شیشه اثر بهتری خواهد داشت.

محصوریت ستون های بتنی پیش ساخته : 

محصوریت ستون های بتنی پیش ساخته به‌ وسیله‌ی کامپوزیت FRP قابل ‌دستیابی است که منجر به وقوع شرایط زیر می شود:
–  افزایش مقاومت بتن و همچنین ظرفیت تغییر شکل آن
–  جلوگیری از جداشدگی و پوسته‌ پوسته شدن پوشش بتن

مقاوم سازی خمشی در مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP : 

خمشی اعضای پیش ساخته ساختمان های بتنی، از طریق قرار دادن کامپوزیت FRP در محل طراحی ‌شده و چسباندن آن در وجوه تحتانی و فوقانی و حتی جانبی عضو تحت خمش صورت می گیرد. درصورتی‌که بر اساس محاسبات مجبور به استفاده از چندلایه کامپوزیت FRP جهت تقویت اعضا شویم، باید با ایجاد همپوشانی کافی هر لایه، بعد از لایه ی دیگر قرار گیرد به این صورت که لایه ی دوم دقیقه روی لایه ی اول نصب شود.

مقاوم سازی برشی در مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP

در مقاوم سازی اعضای بتنی تحت برش، کامپوزیت FRP معمولاً در سه یا چهار وجه اعضا چسبانده می شود.

مقاومت فشاری در مقاوم سازی ساختمان بتنی پیش ساخته با FRP : 

اعضای فشاری را می توان با استفاده از کامپوزیت FRP که به ‌صورت افقی و یا مارپیچ در طول المان قرارگرفته‌ اند، مقاوم سازی کرد. می توان جهت افزایش عملکرد مقاوم سازی با کامپوزیت FRP، از ترکیب قرارگیری کامپوزیت در راستای طولی و عرضی استفاده کرد. هرگاه بار وارده به ستون بتنی پیش ساخته تحت خروج از مرکزیت زیادی باشد، میتوان کامپوزیت FRP را به طور مستقیم در راستای طولی عضو استفاده کرد و مهار این الیاف را با الیاف های عرض در بالا و پایین ستون انجام داد.

 

ادامه مطلب

چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی

امروزه یکی معتبر ترین شرکت های تولید کننده چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی می باشد. چسب های کاشت میگرد و بولت هیلتی دارای مقاومت کششی در خوری می باشد.

از خصوصیات ویژه چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی ، اجرای راحت و خصوصیات فنی بالای آن می باشد.

چسب های کاشت میلگرد و بولت هیلتی با وجود هزینه بالا امروزه در میان متخصصین و کارشناسان طرفداران زیادی دارد که به علت اطمینان از کیفیت محصول مورد نظر می باشد.

از چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی می توان برای کارشت آرماتور در سطوح عمودی و افقی و کاشت بولت استفاده نمود.

چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی را می توان با استفاده از گان های مخصوص اعمال و اجرا نمود.

چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی در بسیاری از پروژه های معتبر کاشت آرماتور یا بولت استفاده شده است.

برخی از موارد مصرف چسب کاشت میلگرد یا بولت هیلتی استفاده برای برای نصب ماشین آلات ، گارد ریل ها ، بیس پلیت ها ، بولت ها و … می باشد.

 

چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی

اجرای کاشت میلگرد و بولت در بتن : 

کاشت بولت در بتن چیست ؟ یکی از تحولات مثبت و تأثیر گذار در اجرای سازه های بتنی امکان کاشت بولت و بولت در بتن می باشد. نیاز به کاشت بولت و بولت در بتن به دلایل مختلفی به موجود می آید. کاشت بولت و بولت به علت تغییر مشخصات سازه، کاشت بولت و بولت به علت نقایص اجرا، کاشت بولت و بولت به علت شرایط بهره برداری، کاشت بولت و بولت به علت تغییرات در نقشه اجرایی، کاشت بولت و بولت به علت راحتی اجرا و … از جمله از دلایل کاشت بولت و بولت در بتن می باشند.

امروز انواع مختلفی از چسب های کاشت بولت در بتن توسط شرکت های تولید کننده گوناگون ارائه می شود. این چسب های کاشت بولت دارای ترکیبات شیمیایی و مشخصات مقاومتی و شیمیایی مختلفی می باشند. مطلبی کوتاه در مورد چسب کاشت میلگرد در این لینک آورده شده است.

چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی : 

چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی از نظر بسته بندی نیز دارای دو نوع می باشد. چسب های کاشت بولت با بسته بندی تزریق به روش گان و چسب های کاشت بولت با بسته بندی حجمی و کیلوگرمی.

کاشت بولت در بتن دارای مراحل مختلفی می باشد. عملیات کاشت بولت و بولت در بتن مسلح به ترتیب شامل سوراخ کاری بتن به وسیله دستگاه کرگیری یا گرد بر بتن به عمق و قطر مناسب و لازم، شستشو و تمیزکاری داخل سوراخ به وسیله دستگاه دمنده و مکنده، تزریق و اعمال چسب به وسیله گان  یا به صورت شره ای ( با توجه به نوع بسته بندی ) و نصب بولت می باشد.

عمده بولتهای کاشت شده به این روش بسته به نوع چسب، پس از گذشت ۴۸ ساعت از زمان اجرا قابل بهره برداری می باشند.

از جمله نکات حائز اهمیت در عملیات کاشت بولت در بتن تمیز کاری مناسب سوراخ ایجاد شده می باشد. مقاله ای در مورد نقش آرماتورها در مقاوم سازی سازه بتنی را مطالعه کنید.

عملیات کاشت بولت اجرایی از طریق آزمایش کشش بولت کاشت شده قابلیت کنترل کیفی را دارد. نتیجه مثبت در این آزمایش بریدگی بولت می باشد. لازم به ذکر است قلوه شدن بولت و یا خارج شدن بولت در تست عملیات کاشت بولت گزینه های دیگر ممکن می باشند. در صورت بروز این دو نتیجه این امر نشان از مشکلات اجرایی و یا محاسباتی در عملیات کاشت بولت در بتن دارد.

ادامه مطلب

جداسازی لرزه ای

در روش مقاوم سازی ساختمان با جداسازی لرزه ای ، سازه بر روی تکیه گاه هایی که قابلیت تغییرشکل جانبی زیادی دارند قرار می گیرد.در صورت وقوع زلزله ، عمده تغییرشکلها در تکیه گاه رخ داده و سازه مانند جسمی صلب با تغییرشکل های کوچکی ارتعاش میکند.نصب جداگر باعث افزایش زمان تناوب و میرایی سازه میگردد و بدین ترتیب به جای تقویت ظرفیت باربری سازه نیاز لرزه ای کاهش می یابد.

به عبارت ساده تر به جای آنکه نیروی زلزله وارد سازه شده و تمهیداتی برای مقابله با آن در نظر گرفته شود از ورود نیروی زلزله به سازه جلوگیری شده و نیروی زلزله در تراز جداساز میرا میشود. تدوین و انتشار دستورالعمل ها و ضوابط طراحی و اجرای جداسازی لرزه ای در ایران نشان میدهد تصمیم گیری و هدف گذاری بر استفاده از این تکنولوژی در کشور عزیزمان وجود دارد و در حال حاضر نیز سازه هایی با جداساز لرزه ای طراحی و اجرا گردیده است.

جداسازی لرزه ای چیست؟

جداسازی لرزه ای یکی از روش های کنترل ارتعاشات لرزه ای با جدا سازی سازه از زمین در ساختمان ها و پلها میباشد. در این روش بر خلاف روشهای مرسوم در مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای، که موجب افزایش سازه میشود، تمرکز بر روی کاهش پاسخ لرزه ای، و نیرو و شتاب ورودی زلزله به سازه است.

به عبارتی اصل جداسازی لرزه ای بر ایجاد انعطاف پذیری در پایه ساختمان در صفحه افقی مبتنی است و در عین حال از اجزای میراکننده برای محدود کردن دامنه حرکت ناشی از زلزله استفاده میکند. برپایی ساختمانها بر روی یک سیستم جداساز لرزه ای باعث جلوگیری از انتقال قسمت زیادی از حرکت افقی زمین به ساختمان می شود ( اثر زلزله را تا ۸۰ درصد کاهش میدهد) که این عمل منجر به کاهش شدید شتابهای طبقات و تغییرمکان های بین طبقه ای ( دریفت Drift ) می شود. این روش مستلزم نصب جداسازها در یکی از طبقات ساختمان (ترجیحاً تراز پی) می باشد. پس از نصب جداساز لرزه ای تغییر شکل جانبی در آن متمرکز شده و تغییر شکل نسبی طبقات بالای آن به شدت کاهش می یابد.

لازم به ذکر است که : 

جداگرهای لرزه ای شامل کل ابعاد ساختمان می شود و نمی توان در بخشی از سازه آن ها را استفاده نمود زیرا این عمل باعث ایجاد تفاوت در جابجایی دو بخش ساختمان می گردند.
دوره تناوب سازه هایی که در آن از جداگر استفاده شده است به دلیل کاربرد این جداگرها ۲ تا ۴ ثانیه تخمین زده می شود. همین طور در ساختمان هایی که بر روی خاک های خیلی ضعیف یا ساختمان خیلی بلند مرتبه می باشد و انعطاف پذیری ممکن است مقدور نباشد استفاده از جداگر می تواند بسیار سودمند باشد.
در جدا سازی لرزه ای دوره تناوب اصلی سازه به کمک تجهیزاتی مطابق شکل زیر بین روسازه و بخش پایین دست آن قرار میگیرد، افزایش می یابد.

از این رو ساز و کارهایی به منظور استهلاک انرژی در سامانه جداسازی تعبیه می گردد تا ضمن محدود نمودن تغییر مکان، شتاب سازه نیز کاهش یابد.

بنابراین لازم است یک سامانه جداسازی لرزه ای دارای قابلیتهای زیر باشد :

بتواند نیروهای قائم ناشی از وزن و پاسخ زلزله در زمان زلزله را تحمل کند.

در جهت افقی انعطاف پذیری لازم را تأمین نماید.

قابلیت جذب انرژی داشته باشد.

این قابلیتها می تواند به طور همزمان در یک وسیله تأمین شود یا به کمک چند وسیله آن ها را برای سامانه جداسازی فراهم آورد. علاوه بر این طراح ممکن است برای محدود نمودن تغییر مکان جداسازها، در سامانه جداسازی لرزه ای، ضربه گیرهایی نیز پیش بینی نماید.

دو گروه اصلی از جداسازی لرزه ای که برای کنترل نیروی منتقل شده به روسازه در ساختمان ها استفاده می شوند :

۱- استفاده از جداسازهای لاستیکی برای افزایش دوره تناوب طبیعی سازه
۲- استفاده از جداسازهای اصطکاکی و کنترل حداکثر نیروی منتقل شده به روسازه و استهلاک انرژی در محل جداساز

جداسازها باید مقاومت لازم برای تحمل وزن سازه روی خود را داشته باشند. برای اطلاعات بیشتر به مقاله ای در این خصوص روی لینک روش های مقاوم سازی سازه های بتنی کلیک نمایید.

انواع جداسازی لرزه ای : 

به طور کلی جداسازهای لرزه ای را می توان به دو دسته ی جداسازهای لاستیکی و جداسازهای اصطکاکی تقسیم بندی کرد.

جداسازهای زیر از جداسازهای لاستیکی به شمار میروند :

  • جداسازهای لاستیکی با ورقه های فولادی ( و میرایی کم )
  • جداسازهای لاستیکی با میرایی زیاد
  • جداسازهای لاستیکی با هسته ی سربی.

 

جداسازی لرزه ای
از جداسازهای اصطکاکی به طور عمده جداسازهای زیر در صنعت تولید می شوند :

  • جداسازهای اصطکاکی
  • جداسازهای الاستیک اصطکاکی
  • جداسازهای اصطکاکی پاندولی

برای استفاده ی همزمان از قابلیت های جداسازهای لاستیکی و اصطکاکی، این دو سامانه در موارد زیر با هم ترکیب شده اند:

  1. ترکیب سری جداسازهای اصطکاکی و لاستیکی
  2. ترکیب موازی جداسازهای اصطکاکی و لاستیکی

عملکرد در برابر بارهای فشاری :

در جداساز های لاستیکی با ورقه های فولادی با فرض یکسان بودن ارتفاع لایه ها، اگر ضخامت لایه های لاستیک را کاهش داده و تعداد آن را افزایش دهیم (ضریب شکل یک بعدی بزر گتر) به سختی قائم جداساز افزوده و نیرو و تغییرشکل رابط هی خطی پیدا خواهند کرد. از سوی دیگر با ضخیم تر شدن ضخامت یک لایه ی لاستیک و کاهش ضریب شکل یک بعدی، سختی قائم کاهش یافته و جداساز قادر به کاهش اثر نیروها در جهت قائم می گردد.

عملکرد در برابر بارهای کششی : 

جداسازهای لاستیکی با ورق های فولادی در مقابل نیروی کششی رفتاری دو خطی از خود نشان می دهند. سختی کششی این جداسازها به مراتب از سختی آنها در جهت فشاری کمتر است. با تداوم اعمال بار کششی در جداسازها لاستیک از فولاد جداشده و حفره هایی در بین لایه های لاستیک و فولاد پدید می آید. بروز این حفره ها موجب کاهش میزان سختی قائم در جهت فشاری تا حد ۵۰ درصد میزان اولیه میگردد. از این رو تحت کشش قرار گرفتن این جداسازها اثر منفی بر روی آنها داشته و توصیه نمی گردد. به عبارتی حداکثر میزان قابل قبول تنش کششی وارده ۱۰ تا ۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب میباشد.

جداگرهای لاستیکی : 

در جداگر های مفصل لاستیکی به علت این که لاستیک سختی پایین دارند مقاومت کمتری در مقابل نیروی کششی از خود نشان می دهد، همچنین جداگرهای دارای هسته سربی در کشش دارای محدودیت زیادی هستند. با وجود این که نوع جدید جداگرهای مفصل لغزشی که بتوانند مقداری در مقابل کشش مقاومت کنند به تازگی وارد بازار شده است. در نتیجه در طراحی ساختمان غالباً قصد دارند تا کشش در مفصل ها به کمترین میزان ممکن برسد.

جابجایی جداگرها بیشتر در طبقات بالا مشخص می شود، اما در ناحیه خطرپذیری زیاد توانایی زلزله برای جابجایی گاهی اوقات تا ۷۵ میلی متر و یا بیشتر می رسد به همین دلیل حذف هر مانعی در نزدیکی سازه که در زمان پاسخ لرزه ای سازه مانع حرکت رفت و برگشتی ( حرکت پاندولی ) شود ضروری است.
مقاله ای را نیز تحت عنوان مقاوم سازی دیوارها و نمای ساختمان مطالعه نمایید.

نصب جداسازی لرزه ای : 

محل نصب جداسازها در طراحی بسیار تعیین کننده است آن ها معمولاً نزدیک به پی ساختمان هستند ولی نمونه های از جداگر وجود دارد که در بالای ستون و زیر سقف های سنگین نصب می شود تا نیرو وارده به ستون را کاهش دهد. پی و جداگر، هر دو در یک تراز اجرا می گردد،‌ اما بیشترین کاربرد آن ها در پی ساختمان و یا زیر پی ساختمان استفاده می شوند و بعضی دیگر پی اضافی در محل خود دارند.

انواع مختلف جداگر دارای اجزای با اندازه های مختلف هستند و لوازمی برای انتقال لنگر دارند. در جداگر مفصل لاستیکی، لنگرهای p-delta را به خود گرفته و نصف آن را به پایین و نصف آن را به بالا انتقال می دهد. در سیستم قدیمی آونگ اصطکاکی، تمام لنگرهایp-delta به بالا یا پایین انتقال پیدا می کند که این امر بستگی به جهت تقعر دارد چگونگی مقاومت در برابر لنگرها می تواند منجر به انتخاب نوع خاصی از جداگرها شود.

مزایای جداسازی لرزه ای عبارتست از :

  • حفظ کاربری سازه در حین و پس از زلزله و تأمین سطح عملکرد بی وقفه (IO)
  • کاهش نیروی زلزله وارد شده به سازه تا بیش از ۰¬۶%
  • رساندن خسارات سازه ای و غیر سازه ای به صفر
  • کاستن از حجم مصالح مورد نیاز برای ساخت و ساز تا بیش از ۲۰%
  • کاهش ضرورت استفاده از سیستم های باربر جانبی چون مهاربند یا دیوار برشی
  • قابلیت استفاده در سازه های موجود

 

ادامه مطلب

دستوالعمل کاشت میلگرد

یکی از مهمترین تحولات در ساخت و ساز سازه های بتنی قابلیت اتصال بتن جدید به قدیم و اتصال اجزا و سازه های فولادی به سازه های بتنی موجود با استفاده از روش کاشت آرماتور و بولت می‌باشد. اتصال و چسب کاشت تعبیه شده بین دو المان، می‌بایست جوابگوی نیروهای وارده به دو المان را از هر لحاظ دارا باشد. نکات مهم در کاشت میلگرد یکی از کاربردی ترین و اقتصادی ترین روش‌های تقویت سازه می‌باشد که امکان اصلاح نواقص اجرائی و اعمال تغییرات نقشه‌های اجرائی و یا در طرح های مقاوم سازی ساختمان ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

داشتن دانش کافی طراحی و اجرای کاشت میلگرد و آرماتور در بتن از اهمیت بالائی برخوردار است. در این میان انتخاب نوع چسب کاشت میلگرد نیز جهت ایجاد اتصال هرچه بهتر بین بتن و آرماتور از اهمیت بسزائی برخوردار است. در بیشتر موارد همچنین اجرای سیستم کاشت باید به صورتی انجام پذیرد که مقاومت کششی بیشتر از مقاومت کششی میلگرد داشته باشد.

نکات مهم در کاشت میلگرد :

الف)  برای دستیابی به قطر و عمق سوراخ باید به تدریج و گام به گام انجام شود. مثال برای سوراخهای با عمق بیش از ۴۰ CM باید ابتدا مته ای به طول حداکثر CM40 و بار دیگر با مته به طول بلندتر سوراخ کاری انجام شود.همچنین برای قطرهای بیش از MM20 بهتر است به ازای هر ۴ MM افزایش تا رسیدن به قطر مورد نظر مته تعویض گردد. این اقدام از شکستن مته و استهالک زیاد دستگاه جلوگیری می کند.

ب)  در سوراخکاری بتن مسلح انتخاب نوع مته از کلیدی ترین موارد در پیشرفت کار و جلوگیری از اتلاف هزینه می باشد. انتخاب نوع الماس سرمته مهمترین تصمیم در این فرایند محسوب می شود. این امر نیاز به تجربه و تخصص باالیی دارد. تصمیم اشتباه پروژه را با تاخیر زمانی مواجه کرده و ممکن است پروژه را از توجیه مالی خارج کند

ج)  چنانچه در سوراخکاری بتن مسلح به میلگرد برخورد کنیم که عمدتاً این اتفاق روی می دهد باید در حد امکان از برش میلگرد داخل بتن اجتناب شود. چرا که ممکن است کارایی بتن مسلح را از جهت تحمل نیروهای کششی و خمشی با اشکال مواجه کند. بنابراین در این موارد ایجاد حفره از طریق کرگیری مجاز نیست.

با توجه با مطالب ، در خصوص چسب کاشت میلگرد و بولت هیلتی مطلبی بیشتر بخوانید.

۱- نکات مهم در کاشت میلگرد ( سوراخکاری )

•اولین مرحله برای کاشت ایجاد سوراخی متناسب با نوع میلگرد طراحی شده برای کاشت می باشد قطر سوراخ و عمق آن دو ویژگی مهم برای کاشت میلگرد هستند. قطر سوراخ باید بگونه ای باشد که پس از کار گذاشتن میلگرد دور تا دور آن با چسب انکر( مورد نظر محاط شود. همچنین عمق کاشت)عمق سوراخ( بسته به عملکرد مورد انتظار از میلگرد پس از کاشت می تواند متفاوت باشد اما به طور کلی شرکت هیلتی به عنوان یک رفرنس و استاندارد معتبر جداولی را بر پایه آزمایشات انجام شده برای عمق و قطر سوراخها پیشنهاد کرده است. هیلتیران به عنوان یک شرکت مبتنی بر دانش در پروژه های طراحی و اجرا این استاندارد بین المللی را لحاظ می کند

۲- نکات مهم در کاشت میلگرد ( تمیزکاری )

بعد از ایجاد سوراخ باید نسبت به تمیز نمودن آن اقدام نمود تا مانع از گیرش چسب، میلگرد و بدنه سوراخ نگردد.

الف) ابتدا با باد گرد و خاک ناشی از سوراخکاری را از داخل سوراخ خارج می کنیم. برای سوراخهای کم عمق با دستگاه بلوور یا دمنده این کار انجام می شود و برای سوراخهای عمیق معموال از کمپرسورهای باد استفاده می شود.

ب) سپس با فرچه های مدوری که به دریل متصل می شود گرد و غبار باقیمانده روی سطوح داخلی سوراخ تمیز می شود. باید دقت شود چنانچه بین مرحله تمیز کاری تا تزریق چسب وقفه زمانی ایجاد شود الزم است قبل از تزریق چسب مجددا این مرحله تکرار شود.

۳- نکات مهم در کاشت میلگرد ( تزریق چسب )

این مرحله مهمترین مرحله کاشت محسوب می شود که باید توسط متخصصین مجرب و آموزش دیده انجام شود چرا که با توجه به زمان گیرش اولیه چسبها انکرها چنانچه وقفه زمانی در این مرحله ایجاد شود چسب خاصیت چسبندگی خود را از دست داده و یا اتصال مورد نظر یا یکی از اجزا به درستی انجام نخواهد شد. تزریق چسب معموال توسط وسیله ای بنام تفنگ گان تزریق انجام می شود. این تفنگ پس از امتزاج چسب های دو جزیی آنرا به محل مورد نظر تزریق می کند

الف)  باید دقت شود فرآیند تزریق از انتهای سوراخ شروع شده و به تدریج به سمت دهانه پیش می رود

ب)  در صورت عمیق بودن سوراخ باید یک لوله انعطاف پذیر شفاف که به نوک گان متصل می شود چسب را به انتهای سوراخ رساند.

ج)  میزان چسب تزریق شده بسیار حایز اهمیت است. میزان چسب باید به اندازه ای باشد که بعد از جایگذاری میلگرد در سوراخ تمام فاصله بین سوراخ و میلگرد را پوشانده و از انتها تا ابتدای سوراخ را پر کند. چنانچه میزان چسب کم باشد قسمت ابتدای سوراخ بدون چسب خواهد ماند و در صورت تزریق بیش از حد از پس از جایگذاری میلگرد مازاد آن از سوراخ خارج خواهد شد. در حالت اول امکان تزریق مجدد وجود نخواهد داشت و در حالت دوم مازاد چسب مجددا قابل استفاده نخواهد بود

۴- نکات مهم در کاشت میلگرد ( کاشت )

مرحله نهایی شامل کاشت میلگرد در سوراخی است که قسمتی از آن با چسب پر شده است. نحوه جایگذاری میلگرد در سوراخ باید به صورت دورانی و در یک بازه زمانی مشخص باشد. چنانچه این عمل با تأخیر انجام شود گیرش به درستی انجام نخواهد شد.

 

نکات مهم در کاشت میلگرد

ادامه مطلب

سوالاتی در خصوص کاشت میلگرد

کاشت میلگرد یا کاشت بولت در بتن در مباحث سازه ای عمدتاً به معنی مهار شیمیایی میلگرد در داخل بتن سخت می باشد. به منظور انتقال نیرو بین دو قطعه بتنی جدید و قدیمی، قطعه جدید با فرآیند کاشت میلگرد به قطعه موجود متصل می گردد. در این فرآیند میلگرد یا بولت با استفاده از عامل Bond ( باند یا چسبندگی ) به جداره و کف سوراخ در قطعه بتن قدیمی خواهد چسبید.

کاشت میلگرد یا کاشت بولت در بتن به چه علت انجام می  گیرد؟

  1. اضافه نمودن قطعه باربر جدید ( افزایش مساحت ) به سازه از پیش اجرا شده بتنی، مانند اضافه نمودن تیر کنسول و دال جدید به سازه موجود جهت اضافه نمودن بالکن ( کاشت میلگرد)

۲٫ اجرای Concrete Jacket ( ژاکت بتنی ) به منظور افزایش سطح مقطع اعضای سازه ای موجود مانند تیرها، ستون ها و فونداسیون ها ودر راستای افزایش مقاومت و سختی این اعضا ( مقاوم سازی با استفاده از کاشت میلگرد و ژاکت بتنی )

۳٫ اجرای Steel Jacket ( ژاکت فولادی ) یا در اصطلاع غیر فنی غلاف فولادی، که به منظور عملکرد یکپارچه ورق فولادی و عضو بتنی موجود، کاشت میلگرد در بتن امری ضروریست. ( مقاوم سازی با استفاده از ژاکت فولادی )

۴٫اجرای Base Plate (صفحه ستون) جدید با استفاده از کاشت میلگرد رزوه شده و یا کاشت بولت به منظور احداث ستون جدید بروی فونداسیون.

کاشت میلگرد یا کاشت بولت در بتن به چه صورت انجام می  گیرد؟

به منظور کاشت میلگرد یا کاشت بولت در بتن ابتدا محل مورد نظر با استفاده از دستگاه متناسب درعمق مناسب و با استفاده از مته با قطر مناسب سوراخ شده (هر دو پارامتر عمق و قطر سوراخ باید توسط کارشناس فنی تعیین شوند) و سطح سوراخ عاری از هرگونه آلودگی، گرد و خاک و رطوبت گردد. سپس با استفاده از چسب استاندارد، حجمی متناسب با اختلاف حجم میلگرد و حجم سوراخ پر شده و پس از طی زمان لازم پیوند دارای استحکام کافی خواهدشد. در نهایت دو عضو میلگرد و بتن با استفاده از مهار شیمیایی کاملا با یکدیگر درگیر خواهندشد.

آیا حساسیت خاصی در فرآیند کاشت میلگرد یا کاشت بولت در بتن وجود دارد؟

کاشت میلگرد یا کاشت بولت در بتن بر خلاف تصور بسیاری از حساسیت بسیار بالایی برخوردار است. موارد زیر برخی از جنبه  های حساسیت این فرآیند را تبیین می نمایند.

  • اولین نکته در کاشت بولت یا میلگرد ، عدم آسیب دیدن میلگردهای موجود در عضو بتنی قدیمی در فرآیند سوراخکاری است. متأسفانه مشاهده شده است که به منظور سهولت اجرا، از دستگاه های کرگیری به منظور سوراخ  کاری استفاده می  شود. این دستگاه  ها در محل تماس با میلگردهای بتن قدیمی باعث قطع آن ها و به تبع آن از دست رفتن ماهیت بتن مسلح در آن ناحیه خواهند شد.
  • عمق کاشت و فاصله کاشت ها از پارامترهای بسیار حساسی بوده که به سادگی می توانند باعث آسیب پذیری سازه جدید الاحداث شوند. بنابراین طراحی این پارامترها بر اساس شرایط موجود سازه نیازمند نظر کارشناسی افراد واجد شرایط می باشد.
  • چسب مورد استفاده برای کاشت میلگرد یا کاشت بولت در بتن باید دارای بالاترین کیفیت ممکن بوده تا از گسیختگی ناحیه باند و عدم حاکم شدن مود شکست Pull Out جلوگیری به عمل آید.

برای اینکه از مطالب خوانده شده نتیجه بهتری بگیرید بهتر است دستوالعمل کاشت میلگرد را نیز بخوانید.

آیا امکان افزایش سطح مقطع ستون بتنی وجود دارد؟

با استفاده از کاشت آرماتور و پیروی از اصول فنی می توان با استفاده از روش ژاکت بتنی (Concrete Jacketing)، ابعاد ستون را به منظور افزایش مقاومت و سختی افزایش داد. شایان توجه است که فعال نمودن عملکرد ترکیبی (Composite Action) مقطع قدیمی و جدید امری فنی و مستلزم رعایت جزییات دقیق آیین نامه می باشد. حداقل افزایش ضخامت ابعاد در ستون ها طبق آیین نامه ۴ اینچ (حدود ۱۰ سانتی متر) توصیه شده است. لذا مجددا توصیه می  شود به علت مشکلات اجرایی و محدودیت  هایی معماری بوجود آمده، تا حد امکان روش های نوین تر و اثبات شده مقاوم سازی مانند سیستم  های تقویتی الیاف – رزین (FRP-Fiber reinforced Polymer) در دستور کار قرار گیرند.

کاشت میلگرد یا کاشت بولت در بتن

 

ادامه مطلب

نحوه کاشت میلگرد در بتن

بولت و به ویژه میلگرد در بتن که یکی از خدمات بسیار پرکاربرد و کارا در پروژه های ساختمانی می باشد، یکی از علومی است که با استفاده از آن میتوان به راحتی اشتباهات طراحی یا تغییرات سازه را جبران کرد. آشنایی داشتن با نحوه کاشت میلگرد در بتن علم به مهندسین جوان این اجازه را میدهد تا با اطمینان کامل و بدون هیچ ترسی در سازه های خود از این علم بهره کافی گیرند.

مراحل و نحوه کاشت میلگرد در بتن :

۱- سوراخ کاری به وسیله دستگاه گرد بر و یا دریل برقی، در محل معین، برابر قطر و عمق معین شده
۲- پاکسازی سوراخ حفر شده به وسیله سیستم های دمنده
۳- تزریق چسب و ملات اتصال دهنده
۴- نصب آرماتور در محل و نگهداری تا ۲۴ ساعت

کاشت میلگرد و انکربولت :  ( مکانیکی یا شیمیایی )

کاربردهای نحوه کاشت میلگرد در بتن : 

  • الحاق اجزا سازه‌ای جدید به سازه موجود (تیر-ستون-دیوار برشی و سقف)
  • تقویت فونداسیون،تیر و ستون در ساختمان‌های بتنی
  • اجرای ژاکت بتنی(Jacketing) به منظور مقاومسازی ساختمان
  • نصب صفحه اتصال(base plate) به‌منظور اجرای تیر و یا ستون جدید
  • نصب صفحات فلزی به منظور اجرای نما در ساختمان های بتنی

و همچنین کاربردهای غیرسازه ای در نحوه کاشت میلگرد در بتن :

  • نصب تجهیزات و آویزهای تاسیساتی به المان های بتنی موجود.

انواع چسب و خمیر کاشت آرماتور و بولت در نحوه کاشت میلگرد در بتن :

  • چسب های رزینی دو و سه جزئی
  • چسب های کاشت آرماتور پایه سیمانی

از ویژگی ها و مزایای یک چسب کاشت بولت خوب می توان به موارد ذیل اشاره کرد :

  • کاشت آرماتور و بولت بر روی سطوح عمودی و افقی بتن
  • نصب صفحات فلزی بر روی سطوح عمودی (دیوار و سقف)
  • پر کردن شکاف‌های موجود در دیوار،سقف و کف
  • چسبندگی عالی به انواع سطوحی بتنی،فلزی،سنگ و…
  • اجرای سریع و آسان
  • بدون شره
  • عدم تأثیرپذیری از عوامل جوی و محیطی
  • قابل اجرا در محیط های مرطوب

آشنایی بیشتر با چسب کاشت بولت برای نحوه کاشت میلگرد در بتن : 

چسب کاشت بولت آخرین پدیده در زمینه نصب و استقرار بولت و یا آرماتور در بتن می‌باشد. نیاز به کاشت بولت و بولت در بتن به دلایل مختلفی به موجود می آید. کاشت بولت و بولت به علت تغییر مشخصات سازه ، کاشت بولت و بولت به علت نقایص اجرا، کاشت بولت و بولت به علت شرایط بهره برداری ، کاشت بولت و بولت به علت تغییرات در نقشه اجرایی ، کاشت بولت و بولت به علت راحتی اجرا و … از جمله از دلایل کاشت بولت و بولت در بتن می باشند. ( شرکت آرین تیس مقاله ای نیز در مورد تست بتن آماده کرده است که میتوانید با کلیک روی کلمه تست بتن این مقاله رو مطالعه کنید . )

نحوه کاشت میلگرد در بتن : 

این ماده (چسب کاشت میلگرد) محصولی است دو جزئی از خانواده پلی‌استر (Polyester) و یا بر پایه رزین اپوکسی (Epoxy) که در تیوپ‌های ۳۴۵ و ۳۸۰ میلی‌ لیتری به روش تزریق گان و سوسیسی۶۰۰ میلی لیتری تهیه و عرضه می‌گردد. این محصول پس از ترکیب در نازل مخصوص طی مدت زمان کوتاه چسبندگی فوق‌العاده‌ای ایجاد می‌نماید که حتی در برابر حلالهای قوی و محیط‌های اسیدی نیز مقاوم می‌باشد.
از این محصول به منظور کاشت آرماتور و بولت و لایه رابط و پراستحکام برای پیوند دادن بافت قدیمی بتن با بافت جدید بتن استفاده می گردد.

نحوه کاشت میلگرد در بتن : 

یکی از تحولات مثبت و تأثیر گذار در اجرای سازه های بتنی امکان کاشت بولت و بولت در بتن می باشد. نیاز به کاشت بولت و بولت در بتن به دلایل مختلفی به موجود می آید. کاشت بولت و بولت به علت تغییر مشخصات سازه، کاشت بولت و بولت به علت نقایص اجرا، کاشت بولت و بولت به علت شرایط بهره برداری، کاشت بولت و بولت به علت تغییرات در نقشه اجرایی، کاشت بولت و بولت به علت راحتی اجرا و … از جمله از دلایل کاشت بولت و بولت در بتن می باشند.

امروز انواع مختلفی از چسب های کاشت بولت در بتن توسط شرکت های تولید کننده گوناگون ارائه می شود. این چسب های کاشت بولت دارای ترکیبات شیمیایی و مشخصات مقاومتی و شیمیایی مختلفی می باشند.
چسب های کاشت بولت از نظر بسته بندی نیز دارای دو نوع می باشد. چسب های کاشت بولت با بسته بندی تزریق به روش گان و چسب های کاشت بولت با بسته بندی حجمی و کیلوگرمی.

مراحل کاشت بولت در بتن :

کاشت بولت در بتن دارای مراحل مختلفی می باشد. عملیات کاشت بولت و بولت در بتن مسلح به ترتیب شامل سوراخ کاری بتن به وسیله دستگاه کرگیری یا گرد بر بتن به عمق و قطر مناسب و لازم، شستشو و تمیزکاری داخل سوراخ به وسیله دستگاه دمنده و مکنده، تزریق و اعمال چسب به وسیله گان یا به صورت شره ای ( با توجه به نوع بسته بندی ) و نصب بولت می باشد.
عمده بولت‌های کاشت شده به این روش بسته به نوع چسب، پس از گذشت ۴۸ ساعت از زمان اجرا قابل  بهره برداری می‌باشند.

از جمله نکات حائز اهمیت در عملیات کاشت بولت در بتن تمیز کاری مناسب سوراخ ایجاد شده می باشد.

عملیات و نحوه کاشت میلگرد در بتن : 

عملیات کاشت بولت اجرایی از طریق آزمایش کشش بولت کاشت شده قابلیت کنترل کیفی را دارد. نتیجه مثبت در این آزمایش بریدگی بولت می باشد. لازم به ذکر است قلوه شدن بولت و یا خارج شدن بولت در تست عملیات کاشت بولت گزینه های دیگر ممکن می باشند. در صورت بروز این دو نتیجه این امر نشان از مشکلات اجرایی و یا محاسباتی در عملیات کاشت بولت در بتن دارد.

برخی از موارد مصرف چسب کاشت بولت یا بولت هیلتی استفاده برای برای نصب ماشین آلات ، گارد ریل ها ، بیس پلیت ها ، بولت ها و … می باشد.

روش انجام کنترل کیفیت عملیات کاشت آرماتور و نحوه کاشت میلگرد در بتن :

بهترین روش برای تست کیفیت کاشت آرماتور انجام آزمایش مقاومت کششی آرماتور در بتن ( گیرداری آرماتور در بتن ) میباشد. این آزمایش با عنوان Pull Off شناخته میشود.
عملکرد آرماتور در هنگام کشش بیانگر صحت اجرا می باشد. نتیجه این تست می تواند منجر به جاری شدن آرماتور یا میلگرد، برآمدن آرماتور و یا قلوه کن شدن بتن گردد. بدیهی است بهترین نتیجه گزینه نخست یعنی جاری شدن میلگرد می باشد.

علت و دلیل نیاز به کاشت آرماتور یا میلگرد و بولت در پروژه های عمرانی :

دربعضی از پروژه های عمرانی به دلیل تغییر در نقشه های معماری و سازه یا به دلیل تغییرکاربری و گسترش سازه نیاز به کاشت آرماتور می باشد. در این راستا « شرکت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران » با بهره مندی از تیم مهندسی کارآزموده از مرحله طراحی تا اجرا در خدمت کلیه مجریان و مشاوران می باشد.

آشنایی با نحوه کاشت میلگرد در بتن : 

نصب رول بولت

در پروژه های ساختمانی، انکر بولت ( رول بولت ) ها به منظور نصب صفحه ( Plate ) های فلزی با ابعاد و ضخامت های مختلف به سطوح ( Base Material ) از جنس بتن سخت شده، سنگ، آجر و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این صفحه ها امکان اتصال و جوشکاری قطعات فلزی مختلف به سازه بتنی به منظور اجرای انواع نماهای خشک و کامپوزیت، اجرای ساپورت های تأسیسات مکانیکی و الکتریکی، نصب تجهیزات و ماشین آلات و … را فراهم می‌کند. اما آن چه در این میان  اهمیت دارد، انتخاب  انکر بولت مناسب با توجه به نوع عملکرد، سایز، ظرفیت باربری و محدودیت های نصب می باشد.

رول بولت ها از لحاظ نوع و عملکرد به دو دسته مکانیکی  و شیمیایی طبقه بندی می شوند.

۱٫ کاشت شیمیایی میلگرد که به واسطه ی یک چسب مخصوص انجام خواهد شد. در این روش ابتدا محل مورد نظر توسط دریل‌های مخصوص سوراخکاری در بتن به قطر در حدود ۴ الی ۶ میلیمتر بیشتر از قطر میلگرد مورد نظر سوراخ شده، توسط دستگاه باد‌، گرد وغبار داخل آن تخلیه شده و توسط چسب که از دو متریال و در دو محفظه جدا می باشد توسط دستگاه مخصوص که دارای سر خرطومی شکل است از پایین سوراخ به سمت بالا پر می شود. سپس میلگرد با دست و به صورت چرخشی درون سوراخ قرار داده می شود.

کاشت فیزیکی در نحوه کاشت میلگرد در بتن : 

۲٫ کاشت رول بولت در بتن که به آن اصطلاحاً کاشت مکانیکی نیز گفته می شود. در این روش همانند روش بالا محل مورد نظر توسط دریل‌های مخصوص سوراخ میشود با این تفاوت که قطر سوراخ متناظر با قطر رول بولت میباشد به طوریکه رول بولت با چکش در سوراخ جا گذاشته میشود. سپس توسط آچار نسبت به گرداندن مهره رول بولت اقدام می شود که در این حالت مکانیسم رول بولت فعال شده و با بتن درگیر میشود. باید توجه داشت چرخش مهره می بایست به صورت کنترل شده و تحت فشار مشخص انجام پذیرد.

به طور کلی عملکرد رول بولت‌ها( گیرایی در بتن یا مصالح دیگر ) به چهار روش صورت می پذیرد :

۱-  اصطکاکی ( Friction ) یا انبساطی ( Expansion )

در این حالت بولت پس از نصب یا کاشت، به واسطه ایجاد نیروی اصطکاک با مصالح پایه می تواند بار های متفاوتی را تحمل کنند. اغلب انکرهای فلزی – این نوع انکر ها با نام انبساطی نیز شناخته می شوند – و پلاستیکی ( رول پلاک ) به این شیوه عمل می کنند و به راحتی نصب می شوند.

۲-  کلیدی یا چفت و بستی ( Keying )

در این حالت بولت با ایجاد حفره یا خزینه کردن مصالح پایه – که در این حالت اغلب بتن می باشد – باعث ایجاد گیرایی می شود. این نوع انکر ها ظرفیت باربری بالایی دارند و می توانند بارهای دینامیکی را نیز تحمل کنند و در فواصل کمی از لبه مصالح پایه نیز نصب شوند.

۳-  ترکیب اصطکاکی و کلیدی ( Combination of Friction & Expansion )

این نوع بولت به طور همزمان به دو روش اصطکاکی و کلیدی عمل می کنند. این انکر ها نیز ظرفیت باربری بالایی دارند و بارهای دینامیکی را نیز تحمل می کنند.

۴-   چسبندگی ( Bonding )

بولت‌های شیمیایی که با نام چسب بتن یا چسب کاشت آرماتور نیز شناخته می شوند، با ایجاد چسبندگی بین میلگرد یا راد تمام رزوه ( Rod ) با مصالح پایه، باعث ایجاد ظرفیت باربری می شوند. مزیت استفاده از این نوع انکر ها عدم محدودیت استفاده در قطر و عمق کاشت می باشد.

با توجه به سوالاتی که در ذهن خود پیش آمده میتوانید با کلیک به روی لینک سوالاتی در خصوص کاشت میلگرد به سوالات خود پاسخ دهید.

ضوابط و آیین نامه های نحوه کاشت میلگرد در بتن : 

ضوابط آیین نامه های طراحی سازه های بتنی طی ۱۰۰ سال اخیر، پیوستگی بین بتن و میلگرد را رمز دستیابی به عملکرد صحیح سازه های بتن مسلح دانسته اند. (ACI 408R-03). درواقع بتن مسلح یک کامپوزیت بتن و میلگرد است و تنها در صورت وجود پیوستگی لازم بین میلگرد و بتن، عملکرد ترکیبی سازه¬های بتن مسلح متصور خواهد بود. منظور از پیوستگی لازم در میلگردهای کششی حالتی است که تا رسیدن به مقاومت لازم، جداشدگی بین میلگرد و بتن بوجود نیاید.

عوامل مؤثر در پوششهای بتنی : 

پوشش بتنی میلگردها در المان های بتن مسلح یکی از عوامل مؤثر در تأمین شرایط لازم جهت پیوستگی بین بتن و میلگرد محسوب می گردد. علاوه بر این پوشش بتنی میلگردها نقش حیاطی در محافظت از میلگردها و جلوگیری از خوردگی آنها ایفا می نماید.

از این رو توجه و اهتمام در راستای اجرای صحیح بتن ریزی و انتخاب طرح اختلاط مناسب بتن و در نتیجه به حداقل رساندن تخلخل و نفوذ پذیری در بتن پوشش الزامی است. در غیر این صورت اطمینان از عملکرد مورد نیاز المان سازه ای چه از منظر سختی و مقاومت و چه از منظر پایایی (دوام) المان سازه ای مستلزم انجام عملیات ترمیم بتن و تقویت المان موجود خواهد بود.

۱- لزوم پیوستگی بین بتن و میلگرد

بتن مسلح یک کامپوزیت بتن و میلگرد است و تنها در صورت وجود پیوستگی لازم بین میلگرد و بتن، عملکرد ترکیبی سازه های بتن مسلح متصور خواهد بود. منظور از پیوستگی لازم در میلگردهای کششی حالتی است که تا رسیدن به مقاومت لازم، جداشدگی بین میلگرد و بتن بوجود نیاید. لازم به توضیح است که در طراحی سازه ها و جهت جلوگیری از شکست ترد، درنظر گرفتن حالت حدی نهایی متناظر با جاری شدن میلگردها الزامی است.

۲- عوامل تشکیل دهنده پیوستگی بین بتن و میلگرد

عوامل زیر پیوستگی بین بتن و میلگرد در یک سازه بتن مسلح استاندارد را تأمین می نمایند.
الف- چسبندگی شیمیایی بین میلگرد و بتن
ب- نیروی اصطکاکی بین سطح میلگرد و بتن اطراف آن
پ- نیروی لهیدگی (اتکایی) ناشی از آج میلگردهای آجدار.

به بیان ساده تر، در تحقق مقاومت پیوستگی لازم بین میلگرد و بتن موارد زیر تعیین کننده خواهد بود.

الف- حجم بتن احاطه کننده میلگرد ( در ارتباط با پوشش میلگرد و فواصل میلگردها )
ب- مشخصات مکانیکی بتن ( در ارتباط با مقاومت کششی و لهیدگی بتن )
پ- وجود محصورشدگی در بتن جهت جلوگیری از گسترش ترک در مقطع بتن مسلح
ت- شرایط سطح میلگرد
ث- مشخصات ابعادی میلگرد ( در ارتباط با ارتفاع و فواصل آج )

۳- تأثیر پوشش بتنی میلگرد در پیوستگی بین بتن و میلگرد

عامل اصلی انتقال نیروهای پیوستگی بین میلگرد کششی و بتن یعنی نیروی لهیدگی، تنها در صورت فعال شدن عکس العمل کششی بتن احاطه کننده میلگرد محقق می گردد. علاوه بر این تنها در صورت وجود چسبنگی لازم بین قسمت های مختلف بتن احاطه کننده میلگرد، عکس العمل اصطکاکی بین میلگرد و بتن بوجود خواهد آمد.

پوشش میلگرد لازم برابر ( ضوابط آیین نامه های طراحی سازه های بتنی )، عواقب زیر را به همراه خواهد داشت.

الف- عدم پیوستگی لازم بین بتن و میلگرد بدلیل عدم رعایت ضوابط آیین نامه در خصوص تامین حجم بتن احاطه کننده میلگرد.
ب- جداشدگی بتن و میلگرد در اثر Splitting Failure  در عکس العمل های خمشی و در طول المان تحت خمش.
پ- خارج شدن المان سازه ای از رفتار و عملکرد ترکیبی (Composite Action)  و در نتیجه خارج شدن میلگردها از عملکرد خمشی المان.
ت- شکست ترد و غیر شکل پذیر المان تحت عکس العمل های خمش مورد انتظار.

 ۴- آسیب های موجود در پوشش بتنی میلگردها و روش رفع آسیب پذیری

الف- تخلخل و نفوذپذیری بتن بدلیل عواملی مانند: طرح اختلاط نامناسب بتن، جداشدگی سنگدانه ها، عدم متراکم سازی حین بتن ریزی و عدم پاکسازی سطح قالب قبل از بتن ریزی
ب- آسیب ناشی از دوره های یخ زدن و آب شدن
پ- عوامل شیمیایی خورنده، حمله سولفات ها و …
ت- سایش و فرسایش سطح بتن
ث- پوشش کم میلگردها ناشی از عواملی مانند: آرماتوربندی و یا قالب بندی نامنظم و نامناسب و یا دیگر عوامل طراحی و اجرا.

نحوه کاشت میلگرد در بتن

ادامه مطلب

مقاوم سازی ساختمان ها به روش FRP

در سال های اخیر پیشرفت های زیادی در زمینه مهندسی زلزله و طراحی سازه ها انجام گرفته است. به گونه ای که امروز با اعتماد و اطمینان بیشتری میتوان سازه های مقاوم در برابر زلزله را طراحی نمود. بسیاری از سازه های بتنی به دلایل : ۱- خطاهای محاسباتی ۲- اشتباه در ساخت و اجرا ۳- ضعف آیین نامه های قدیمی ۴- تغییر کاربری سازه و بارهای بهره برداری وارد به سازه ۵- خوردگی و زنگ زدگی آرماتورها و . . . ضوابط آیین نامه های جدید را ارضا نمی کند، لذا ارائه روشهای مقاوم سازی ساختمان ها، بهسازی و تعمیر چنین سازه هایی لازم است. مقاوم سازی ساختمان ها به روش FRP و سازه ها با روش کامپوزیت FRP بسیار کارآمد و مناسب می باشد.

روش های ارائه شده جهت مقاوم سازی ساختمان ها به روش FRP

۱- استفاده از کابل های پس تنیده
‫۲- استفاده از میانقاب با مصالح بنای
۳- استفاد از پوشش و غلاف فولادی‫‪
۴- استفاده از لایه پوشش بتنی با ملات مسلح زره پوش بتنی
‫۵- استفاده از میراگرهای اصطکاکی، هیسترزیس و ویسکوالاستیک
۶- استفاده از بادبندهای هم محور یا برون محور فولادی
‫۷- استفاده از دیوار برشی
‫۸- استفاده از جدایشگرهای پایه

انتخاب روش مقاوم سازی ساختمان ها به روش FRP

انتخاب یک روش مناسب برای مقاوم سازی با FRP ساختمان نیاز به پارامترهای مختلفی دارد که عبارتند از:
‫۱- در صورتی که محیط تیر به طور کامل قابل دسترسی باشد روش دورپیچ جهت مقاوم سازی می تواند مفید باشد.
‫۲- آیا مقاوم سازی ساختمان ها در برابر بارهای یکنواخت موردنیاز است و یا اینکه بارهای وارده به عضو از نوع دینامیکی و به صورت رفت و برگشتی می باشند.
‫۳- میزان ظرفیت برشی که بایستی افزایش یابد.
‫۴- توانایی های کامپوزیت های FRP‫
۵- ملاحظات اقتصادی

بهسازی : 

‫فرایند تغییر و اصلاح پارمترهای طراحی با استفاده ازمقطع موجود را بهسازی گویند.

تعمیر : 

‫گاهی اوقات برخی از عناصر سازهای یا غیر سازهای بر اثر پدیده هایی چون آتش سـوزی، عبور وسایل سنگین، خوردگی آرماتورها به مرور زمان، ضربه و برخورد وسایل نقلیه دچار تخریب شده و نیاز به تعمیر و مرمت برای بدست آوردن عملکرد اولیه خود دارند.

FRP چیست : 

نوعی ماده کامپوزیت متشکل از ۲ بخش فیبر یا الیاف تقویتی است که به وسیله یک ماتریس رزین از جنس پلیمر احاطه شده اند.

مزایای استفاده از ‪ در سازه های بتن آرمه FRP

۱- دوام بالا ۲- سبک وزن بودن ۳- مقاومت مشخصه و مدول بالای برخی از نمونه های آن ۴- مقاومت در برابر خوردگی ۵- مقاومت در برابر شرایط محیطی و ترکیبات شیمیایی ۶- نفوذ ناپذیری مغناطیسی ۷- مقاومت در برابر ضربه ۸- ضخامت کم ۹- حمل و نقل آسان به دلیل وزن کم ۱۰- اجرای ساده ورقه ها ۱۱- توجیه اقتصادی برای تقویت و ترمیم پروژه های سنگین به عنوان مثال پل ها ۱۲- سطح تمام شده تمیز

 

میتوانید با کلیک روی لینک ، مطلبی درباره دور پیچ کردن ستون ها با FRP بخوانید.

موارد کاربرد ‪FRP

‫١- افزایش ظرفیت باربری و شکل پذیری ستونها، تیرها، دالها و اتصالات بتن آرمه
‫٢- تقویت مخازن فولادی و بتنی
‫٣- تقویت سازه های فرا ساحل و دریایی
‫۴- تقویت سازه های مقاوم در برابر انفجار
‫۵- تقویت تیر و ستون های چوبی
‫۶- تقویت دودکش های بتن آرمه با مصالح بنایی
‫۷- تقویت دیوارهای بتن آرمه
‫۸- تقویت دیواره تونل ها
‫۹- تقویت لوله های بتنی یا فولادی
‫۱۰- تقویت دیوارهای آجری و مصالح سنتی
‫۱۱- ساخت دیوار های ساحلی
‫۱۲- سقف های پشت بام های صنعتی
‫۱۳- نشیمنگاه تجهیزات راکتورها
‫۱۴- سیستم دال کف در محیط های خورنده شیمیایی
‫۱۵- مرمت و تقویت سازه های مهمی چون بیمارستا ن ها، آثار باستانی و . . .

انواع کامپوزیت های پلیمری متداول در مقاوم سازی ساختمان ها به روش FRP :

‫- کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف کربن ‪CFRP
‫- کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه‪GFRP
‫- کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف آرامید‪Kevlar

‫محاسن کامپوزیت پلیمری ‪:

  • FRP‫
  • وزن کم‫
  • انعطاف پذیری بالا
  • ‫راحتی در جابه جایی‫
  • سرعت عمل بالا
  • برشکاری در قطعات دلخواه
  • ‫سادگی اجرا
  • ‫امکان تقویت به صورت خارجی

‫معایب کامپوزیت پلیمری FRP : 

‫- آسیب پذیری در مقابل آتش سوزی
‫- کم تجربگی مشاوران و پیمانکاران
‫اتصال ورقهای فولادی با ستون ها با ‪ صورت می گیرد که از معایب این روش می توان به EPOXY  هزینه بالا ، کاربری سخت ، خطر پوسیدگی در برابر رطوبت ، غیرانعطاف پذیر بودن ورق ها ، تغییر در وزن المان و در نتیجه تغییر در فرکانس طبیعی سازه و… را نام برد .

‫مراحل مقاوم سازی ساختمان ها با کامپوزیت ‪FRP در سازه موجود

‫۱- سطح المان را برای چسباندن کامپوزیت آماده می کنند.
این مرحله شامل :
‫- تخریب قسمت های آسیب دیده از (حمله شیمیایی)  میلگرد و بتن
‫- ایجاد لایه جدید جایگزین لایه تخریب شده
‫- پرکردن خلل و فرج سطحی المان به وسیله بتونه
‫- تسطیح سطح المان
‫- آغشته کردن سطح المان به پرایمر‪Primer

‫۲- اتصال کامپوزیت ‪:FRP سه روش برای چسباندن کامپوزیت به سطح المان متداول است .

روش نصب دستی :

‫در این روش، تولید و اتصال کامپوزیت به صورت هم زمان صورت می گیرد. به این ترتیب که بعد از اتمام مرحله اول، سطح المان با غلتک به ملات پلیمری آغشته می گردد. سپس الیاف خشک توسط غلتک روی المان قرار می گیرد. در حالت معمول برای کاربری آسان تر، الیاف دارای پوشش هستند. بعد از قرار دادن الیاف در محل خود پوشش الیاف برداشته و لایه ملات پلیمری توسط غلتک الیاف را در بر می گیرد.

روش نصب لایه لایه :

‫بعد از مرحله آماده سازی و تسطیح ناهمواری های موجود توسط بتونه(بتونه یک رزین دارای ویسکوزیته بالا است )لایه ملات پلیمری توسط غلتک روی سطح المان قرار می گیرد. سپس لایه کامپوزیت را به ملات پلیمری می چسبانند.

اتصال کامپوزیت FRP به روش NSMR

روش کار این است که با برش سطح بتن به وسیله اره شیارهایی روی سطح المان ایجاد شود .
‫۳- مرحله تکمیلی و به عمل آوری :
‫این مرحله شامل روش هایی برای محافظت کامپوزیت از آسیب های خارجی و همچنین توجه به مسائل زیبایی شناختی و معماری می باشد. برای محافظت ملات پلیمری از تشعشع ماوراء بنفش باید سطح المان رنگ آمیزی شود. از نظر معماری نیز قطعه مقاوم سازی شده باید مثل بقیه سازه در محیط اطراف استتار شود.

پیشنهاد میکنیم مقاله مقاوم سازی سازه های چوبی با FRP را نیز مطالعه نمایید.

نتیجه و ارائه پیشنهاد : 

‫۱- استفاده از ورقه ها و میلگردهای شناخته شده آن روز به روز در حال افزایش است، لذا انجام تحقیقات بیشتر در مورد تقویت جزیی یا کلی با FRP به صورت تئوری و آزمایشگاهی ضروری است .
‫۲- لزوم مقاوم سازی ساختمان ها به روش FRP و طراحی لرزه ای سازه ها و آشنایی با نحوه عملکرد سازه ها در مقابل زلزله با توجه به این که کشور در محدوده گسل های با لرزه خیزی زیاد قرار دارد دارای اولویت می‌باشد. در این میان بررسی روش های مختلف مقاوم سازی ساختمان ها و مقایسه آنها با یکدیگر برای انتخاب روش مقاوم سازی ساختمان ها مناسب و کارآمد با توجه به شرایط اقتصادی، اجتماعی و پتانسیل یک منطقه ضروری است. در نواحی قطع میلگردهای طولی در ستون ها، ‫نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند که پوشش عرضی و طولی FRP می تواند محل شکست خمشی را به نقاط لنگر ماکزیمم انتقال دهد. همچنین اگر در مقاوم سازی، اصلاح شکل مقطع ستون نیز جهت افزایش تأثیر پوشش در مقاطع مستطیلی شکل در نظر گرفته شود. این اصلاح مقطع کافی است که در نقاط مفصل پلاستیک و نواحی نزدیک آن انجام گیرد و مانند حالت مقاوم سازی ساختمان ها به روش FRP در برابر بار محوری نیاز به اصلاح مقطع در کل ستون را نداریم. ‫

 

مقاوم سازی ساختمان ها به روش FRP

 

ادامه مطلب

مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP

مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP چیست ؟ مزایا، معایب و کاربرد الیاف اف آر پی در مقاوم سازی و تعمیر سازه های بتنی توان‌بخشی (بهسازی)، روند و شیوه تعمیرکردن یا اصلاح کردن یک سازه به منظور دستیابی به شرایط بهره‌برداری جدید و یا افزایش عمر مفید بهره‌برداری آن است.

در واقع ما در طرح و اجرای مقاوم سازی به دنبال حصول شرایط جدید در سازه بتنی از نظر بهره برداری و یا بارگذاری می باشیم. عملیات مقاوم سازی می تواند به علل زیر مورد نیاز باشد :

  • اشتباهات و مشکلات طراحی
  • مشکلات و اشتباهات اجرایی
  • تغییر در استانداردها و آیین نامه ها
  • افزایش عمر مفید بهره برداری
  • تغییر کاربری سازه
  • افزایش طبقات و بار وارده

 

واضح است که در گزینه اول ما نیاز به شرایطی بوده ایم  یا نیازمند آن می باشیم که به علت اشتباهات در طرح و اجرا الان دارای آن نبوده و نیازمند آن می باشیم که به آن برسیم . مانند زمانی که بتن نتوانسته مقاومت لازم را کسب نماید ، یا زمانی که ابعاد عضو باربر کوچک تر از ابعاد مورد نیاز اجرا گردیده است. همچنین این امر می تواند زمانی اتفاق بیافتد که ستون به صورت خارج از محور و یا دچار پیچش شده است.

در چهار گزینه بعد ، سازه در شرایط موجود مشکلی نداشته و شرایط جدید بهره برداری ایجاب می کند که تغییراتی از منظر باربری در سازه ایجاد گردد. به طور مثال سازه در زمانی طراحی و اجرا می گردد و پس از چند سال تغییراتی در آیین نامه طراحی مانند آیین نامه ۲۸۰۰ داده می شود که نیازمند اصلاح استراکچر سازه می باشد.

یا ما سازه ایی داریم که اکنون عمر مفید آن اتمام یافته و یا در شرف اتمام است و ما تصمیم داریم چند سال دیگر از سازه بهره برداری نماییم.  همچنین ممکن است ما سازه و ساختمان داشته باشیم که طرح و اجرای ان براساس طاختمان مسکونی انجام شده باشد و در آینده ما تصمیم بگیریم از آن کاربری آموزشی و یا اداری داشته باشیم.

در خصوص گرینه آخر می توان ساختمانی را متصور شد که چند سال پس از احداث بنا به تغییرات قوانین و یا توجیهات اقتصادی تصمیم گرفته می شود طبقاتی به سازه اضافه گردد که قبلا پیش بینی نشده است. در همه این موارد ما نیازمند این هستیم که باربری سازه را افزایش و به نقطه B برسانیم.

امروز روش های مختلفی برای مقاوم سازی و تقویت سازه های بتنی وجود دارد. هر یک از روش های دارای مزایا، معایب و محدودیت هایی می باشند. از جمله مهمترین عوامل مؤثر در انتخاب روش تعمیر می توان به ابعاد و محدودیت های ابعادی در روش تعمیر، محدودیت های معماری، محدودیت ها افزایش باربری، محدودیت های زمانی، محدودیت های بهره برداری اشاره کرد.

روش های مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP :

  • استفاده از الیاف FRP
  • ژاکت بتنی
  • ژاکلت فلزی
  • افزایش ابعاد عضو باربر
  • افزایش ظرفیت برابر بستر ( مقاوم سازی فونداسیون )
  • افزایش دیوارهای برشی
  • افزایش اعضا باربر و کاهش بار وارده به عضو باربر

لازم به ذکر است در پاره ای موارد ممکن است عملیات مقاوم سازی به صورت همزمان با فرآیند ترمیم و تعمیر انجام شود تا سازه موجود ابتدا به شرایط قابل بهره برداری رسید و سپس ظرفیت های آن ارتقاء داده شود.

معرفی سیستم نوین الیاف  fiber reinforced polymer ) FRP)

  1. سیستم های FRP چسبیده به صورت خارجی برای مقاوم سازی سازه های بتنی از حدود اواسط سال ۱۹۸۰ میلادی مورد استفاده قرار گرفته اند .
  2. تعداد پروژه هایی که از سیستم FRP در سراسر جهان استفاده میکنند، به طور چشم گیری از پانزده سال پیش تا کنون افزایش یافته است.
  3. اعضای سازه ای که توسط سیستم های FRP مقاوم سازی می شوند عبارتند از تیرها، دال ها، ستون ها، دیوارها، اتصالات، و سازه هایی همانند کوره ها، دودکش ها، طاق ها، تونل، سیلوها و خرپاها.
  4. سیستم های FRP همچنین برای تقویت سازه های بنایی، چوبی، فولادی و چدنی مورد استفاده قرار گرفته اند.
  5. ایده مقاوم سازی سازه های بتنی به وسیله چسباندن تقویت کننده ها (الیاف اف آر پی) به صورت خارجی، ایده ای جدید نیست.
  6. ایده سیستم های FRP با جایگزینی آن به جای تقویت کننده های دیگر مانند صفحات فولادی و پوشش های بتنی، شکل گرفته است.

ادامه معرفی سیستم نوین الیاف FRP :

۷٫ تا دهه ۷۰ و۸۰ میلادی روش های مقاوم سازی بیشتر شامل مقاوم سازی سازه ها با ژاکت فولادی و روش های مقاوم سازی مشابه بود ولی در طول دهه های ۷۰ و ۸۰ میلادی با گسترش فن آوری و دانش استفاده از سیستم های کامپوزیتی FRP ، روش مقاوم سازی با FRP به سایر روشهای متداول مقاوم سازی افزوده شد.

۸٫ مقاوم سازی با FRP از آن جهت به سایر روشهای مقاوم سازی ارجح بود که مزایای زیادی نسبت به روشهای مقاوم سازی متداول داشت و در عین حال برخی از معایب روشهای مقاوم سازی متداول را نیز نداشت.

۹٫ مقاوم سازی از جمله اقدامات مهمی است که در این چند دهه ی اخیر بسیار مورد توجه مهندسین عمران قرار گرفته است. با این کار هم در جهت اطمینان به سازه بهبود می بخشیم و هم در مقابل حوادث غیرمترقبه از جمله زلزله و باد و از این قبیل، مقاومت سازه را افزایش می دهیم . مقاله تزریق گروت پر فشار در تیرهای بتنی را نیز مطالعه نمایید.

۱۰٫ پلیمر های الیافی (FRP) از جمله مصالحی هستند که در بهسازی بتن آرمه استفاده می شود. نسبت بالای مقاومت به وزن، مقاومت در برابر خوردگی و حمل و نصب آسان، مواد FRP را به عنوان گزینه ای مورد توجه در بسیاری از پروژه های بهسازی و مقاوم سازی مطرح کرده است.

۱۱٫ روش های قدیمی مانند استفاده از پوشش های بتنی و یا فلزی برای تعمیر و تقویت ستون های بتن مسلح، رواج زیادی دارد اما این روش نیاز به تجهیزات و نیروی کار نسبتاً زیادی دارد و علاوه بر آن وزن سازه را زیاد می کند و در محیطهای خورنده آسیب پذیر است.

۱۲٫ به عنوان راه حلی جایگزین، استفاده از الیاف پلیمری، FRP مورد توجه قرارمیگیرد.الیاف پلیمری به سهولت و همانند پارچه ای برروی سازه چسبانده شده و مقاومت و شکل پذیری عضو را بهبود می بخشد .

 

 

مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP

 

کاربرد الیاف FRP

مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP

  • خوردگی و فرسایش سازه ای در سیستم های صنعتی، پالایشگاه ها و پتروشیمی
  • ترک خوردگی و کنده شدگی بتن ناشی از خوردگی
  • کاهش ظرفیت سازه ای
  • نفوذ کلریدها
  • کربناته شدن
  • خوردگی فولادهای پس کشیدگی
  • تابیدگی دال های ریخته شده روی سطوح بستر
  • اشتباهات طراحی
  • میلگرد گذاری نادرست بتن
  • اجرای اشتباه خاموت ها
  • جدا شدگی سنگ دانه های بتن
  • خیز غیرمجاز دال و سقف بتن آرمه
  • کرمو شدگی سطح بتن و تجمع سنگدانه ها
  • تغییر در کاربری سازه ها و بارگذاریهای اضافی ثقلی و جانبی
  • نیاز به کاهش زمان ایجاد وقفه در حین ترمیم و مقاوم سازی
  • خوردگی میلگرد در بتن
  • ظرفیت خمشی ناکافی بتن
  • افزایش تعداد طبقات ساختمان های بتنی
  • افزایش ظرفیت برشی  ترک در تیر بتنی و عرشه پل
  • ضعف اتصالات بتن
  • ترک در ستون های ساختمان ها و پل ها

برای مقاوم سازی با FRP مقاله های فراوانی موجود است که مقاوم سازی سازه ها با FRP یکی از آنها میباشد.

از مزایای مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP نسبت به سایر روشهای مقاوم سازی :

  1. مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP بسیار سریعتر از سایر روشهای مقاوم سازی می باشد.
  2. مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP نیاز به تخریب بخشهایی از سازه در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی ندارد.
  3. پس از اجرای مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP ، نیاز به بازسازی بخشهایی از سازه در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی ندارد.
  4. مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP در بیشتر موارد ارزانتر از سایر روشهای مقاوم سازی است.
  5. مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP به مرور زمان دچار خوردگی نمی شود. ( در مقایسه با بعضی روشهای مقاومسازی سنتی مانند ژاکت فولادی)
  6. مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP در مجاورت مصالح ساختمانی (مانند گچ و خاک) دچار خوردگی نمی شود ( در مقایسه با برخی روش های مقاومسازی سنتی مانند ژاکت فولادی ) .

ادامه مزایای مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP

۷٫ مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP مبتنی بر فن آوری های نوین است ( در مقایسه با سایر روش های مقاومسازی سنتی ) و بنابراین روش های مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP هرروز در حال تکامل و پیشرفت می باشد .

۸٫ مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP دارای کد ها و آیین نامه های خاص برای مقاوم سازی با FRP میباشد در حالیکه بیشتر روش های  مقاوم سازی سنتی مبتنی آیین نامه های عمومی هستند ( مانند مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی و مقاومسازی به  روش ژاکت فولادی ).

۹٫ برای کنترل کیفیت مقاوم سازی سازه های بتنی با استفاده از FRP روشهای مشخصی مانند تست Pull Off وجود دارد که برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم مقاوم سازی با FRP باید پس از اجرای عملیات مقاوم سازی با FRP انجام شود.

۱۰٫ اجرای عملیات مقاوم سازی با FRP نیاز به تجهیزات خاصی در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی ندارد.

۱۱٫ اجرای عملیات مقاوم سازی با FRP نیاز به افراد مختلف با مهارت های متعدد در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی ندارد.

 

انواع محصولات اف آر پی FRP و نحوه تولید آنها :

  • (فیبرهای پلیمری تقویت شده) نوعی ماده کامپوزیت متشکل از دو بخش فیبر یا الیاف تقویتی است که به وسیله یک ماتریس رزین از جنس پلیمر احاطه شده است.
  • فیبرهای FRP به روش پلی اکریلونیتریل (PAN) ساخته می شوند و میلگردها و پروفیل ها به روش پالتروژن (Pultrusion) تولید می گردند که در این روش دسته های الیاف پس از آغشته شدن با رزین پس از عبور از یک قالب در کنار هم قرار گرفته و یک پروفیل دارای مقطع ثابت را به وجود می آورند.
  • محصولات پلیمری مورد استفاده در سازه ها به شکل ورق های FRP، میلگردهای FRP ، مش های FRP و پروفیل های FRP وجود دارد. از این محصولات برای ساخت و مقاوم سازی سازه ها استفاده می شود.
  • به طور کلی ۴ نوع الیاف بافته شده FRP وجود دارد (Fabric FRP) که شامل الیاف کربن، شیشه، آرامید و بازالت می باشد.

 

ادامه مطلب