رفتن به صفحه ی محتوا

آرشیو دسته بندی ها:مقالات

مقاوم سازی تیر فولادی

مقاوم سازی تیر فولادی

علت خرابی تیرهای فولادی

عمده خرابی موجود در تیرهای فلزی شامل کمانش کلی و موضعی بال و جان و گسیختگی در محل درزها و وصله‌ها می‌باشد. از آنجایی که قسمتی از مقطع تحت فشار است، خطر کمانش در این ناحیه وجود دارد و یکی از علل مهم انجام مقاوم سازی تیر فولادی این نوع خرابی می باشد.

این کمانش به دو صورت ممکن است رخ دهد:

کمانش موضعی:

بدین ترتیب که بال و یا جان نیمرخ به طور موضعی در مقابل تنش های فشاری کمانش کند.

کمانش کلی:

بدین ترتیب که ناحیه فشاری مقطع، همانند ستون تحت فشار به صورت کلی دچار کمانش شود.

دلایل اصلی این خرابی ها عبارتند از:

۱- سطح مقطع کم تیر

۲- لاغری بیشتر از حدود مجاز

۳- عدم فشردگی مقطع

۴- ضعف درجوش ها

۵- زنگ زدگی و خوردگی تیر

۶- ایجاد ناحیه متأثر از حرارت بر اثر جوشکاری زیاد

۷- خستگی

در ادامه به راهکارهای متداول برای مقاوم سازی تیر فلزی اشاره شده است.

مقاوم سازی تیر فولادی

مقاوم سازی تیر فولادی

راهکارهای متداول برای مقاوم سازی تیر فلزی

۱تقویت با روکش فولادی جهت مقاوم سازی تیر فولادی

از جمله راه های مقاوم سازی تیر فولادی، تقویت با روکش فولادی می‌باشد. این روش در شکل ۱ نشان داده شده است. با افزایش ضخامت بال از کمانش موضعی بال تیر نیز جلوگیری شده است.

 

 

۲تقویت با ژاکت فولادی

 

برای تقویت برشی جان تیر می‌توان از دو روش استفاده نمود:

۱- اضافه نمودن ورق های موازی با جان تیر

۲- اضافه نمودن سخت کننده های جان

اضافه نمودن ورقهای موازی با جان تیر

اضافه نمودن ورقهای موازی با جان تیر که منجر به افزایش مقاومت برشی می‌شود. این روش در شکل ۲ نشان‌داده شده است.

 

اضافه نمودن سخت کننده های جان

استفاده از ورق‌های سخت کننده جان که این روش در شکل ۳ نشان داده شده است.
استفاده از  سخت کننده‌های جان یکی از مؤثرین روشهای افزایش مقاومت برشی تیر می‌باشد. سخت کننده‌های عرضی ورق‌هایی هستند که به صورت تیغه‌های قائم و در فواصل معینی از یکدیگر قرار داده می‌شوند و به جان و بال فشاری جوش می‌شوند.

 

۳ استفاده از ژاکت بتنی تیر فولادی برای تقویت تیر فلزی

با اجرای ژاکت بتنی تیر فولادی ، سختی آن افزایش یافته که این امر موجب بالا رفتن سختی برشی و خمشی می‌گردد. در صورتیکه تیر فلزی دچار خوردگی شدید شده باشد، روکش بتنی تیر فولادی به عنوان راه حلی مؤثر توصیه می‌گردد. مقاوم سازی تیر فلزی با روکش بتنی در برابر آتش‌سوزی نیز مقاومت خوبی دارند.

 

 

۴ استفاده از پیش تنیدگی خارجی برای مقاوم سازی تیر فولادی

پیش‌تنیدگی خارجی جزء روش‌های نوین مقاوم سازی تیر فولادی می‌باشد.
کابل های پیش‌تنیدگی بکار گرفته شده برای این کار از همان نوع کابل‌ها و مفتول های متداول در کارهای پیش‌تنیدگی هستند.

مقاوم سازی تیر فلزی  بدین روش می‌تواند موضعی و یا کلی باشد. در حالت کلی نیروهای پیش‌تنیدگی که بـه سازه مقاوم شده القا می‌گردند، منجر به باز توزیع نیروهای داخلی گشته و باعث کاهش تنشها در اعضا نسبت به حالت اولیه آنها می‌شوند. با این حال ممکن است در برخی دیگر از اعضای سازه، پیش‌تنیدگی موجب افزایش تنش گردد. به همین دلیل در استفاده از پیش  تنیدگی خارجی باید آنالیز تنش در سازه مقاوم سازی شده به دقت مورد بررسی قرار گیرد.

جدا از مسئله مهارها، به هنگام استفاده از کابلهای پیش‌تنیدگی یک سری المانهای اضافی که اکثراً شامل انواع مختلفی ازسخت کننده هاست، مورد نیاز است. این امر بویژه در پیش‌تنیدگی موضعی دیده می‌شود زیرا پیش‌تنیدگی، نیروهای متمرکز جدیدی شامل نیروهای محوری اضافی در اعضا بوجود می‌آورد، بنابراین اعضا باید بصورت موضعی برای حفظ پایداریشان تقویت شوند.

مقاوم سازی تیر فولادی

مقاوم سازی تیر فولادی

ادامه مطلب

اسکن میلگرد در بتن

اسکن میلگرد در بتن

اسکن میلگرد یا پوشش سنج به وسیله ای اطلاق می شود که توسط آن محل آرماتور و ضخامت پوشش بتنی روی آرماتور با استفاده از روش های الکترومغناطیسی تخمین زده می شود.

برخلاف بتن، آرماتور داخل آن با امواج الکترومغناطیسی فرکانس پایین اندرکنش شدید داشته و با اعمال این امواج از سطح می توان محل آرماتور را تشخیص داد.

دو روش اصلی در دستگاه های تجاری تست پوشش سنج بکار می رود.

 روش اول

آزمون از یک سیم پیچ محرک برای ایجاد شار مغناطیسی استفاده می شود.

شار عبوری از بتن و شدت آن توسط یک سیم پیچ حساس اندازه گیری می شود.

کل مدار توسط یک هسته فرومانیتیکی بسته می شود.. بتن یک ماده هادی خوب شار مغناطیسی نیست و مقاومت بالایی دارد.

هنگامی که جستجوگر دستگاه به محلی در نزدیکی آرماتور می رسد،
سیم پیچ حساس شروع به نشان دادن یک شار مغناطیسی عبوری زیاد می کند زیرا آرماتور هادی خوبی است.

شدت جریان اندازه گیری شده در سیم پیچ حساس به ضخامت پوشش بتنی روی آرماتور واتبسته بوده و لذا با یک واسنجی مناسب
می توان ضخامت پوشش بتن در میدان قوی را تخمین زد.

 روش دوم

که برای یافتن محل آرماتور بکار می رود، با کاوش از سطح بتن با یک سیم پیچ الکتریکی متصل
به یک منبع جریان متناوب و یک نشانگر جریان بررسی صورت می پذیرد.

هنگامی که کاوشگر دستگاه در سطحی بدون آرماتور در زیر حرکت می کند،
نشانگر جریان شروع به نشان دادن کاهش در جریان نموده
و جریان کم شده تا به یک مقدار حداقل در زمانیکه کاوشگر درست در بالای آرماتور قرار می گیرد، برسد.

میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ در آرماتور جریان های گردابی القایی ایجاد می کند
که این جریان ها به نوبه خود میدان مغناطیسی ثانویه بوجود می آورند.

میدان ثانوی مغناطیسی جریانی برخلاف جریان اولیه ایجاد می کند که این دلیل کاهش
جریان اولیه نشان داده شده توسط نشانگر در حالت وجود آرماتور در بتن است.

اسکن میلگرد در بتن

اسکن میلگرد در بتن

اندازه گیری کاور به روش الکترومغناطیسی

روش‌های الکترومغناطیسی معمولاً برای تعیین محل و کاور برای آرماتور تعبیه شده در بتن بکار می رود.
دستگاه هایی که با باتری کار می‌کند و از نظر تجاری برای این منظور در دسترس است معمولاً معروف به اسکنر آرماتور معروف است.
طیف وسیعی از آن‌ها از نظر تجاری در دسترس بوده و استفاده از آنها در بخش ۲۰۴ BS1881 آمده است.

نظریه، تجهیزات و کالیبراسیون

اصل اساسی این است که وجود فولاد، میدان یک الکترومغناطیس را تحت تأثیر قرار می دهد که ممکن است شکل یک القاگر مغزه آهنی را به خود بگیرد.

یک جریان متناوب از یکی از کویل ها عبور می کند در حالی که جریان القاء شده در کویل دیگر تقویت و اندازه‌گیری می شود.

رأس جستجو ممکن است در واقع شامل یک سیستم کویل واحد یا چندگانه باشد با توجه به اینکه اصل فیزیکی مستلزم اثرات جریان گردابی یا القای مغناطیسی است.

ابزارهای جریان گردابی شامل اندازه‌گیری تغییرات امپدانس است و تحت تأثیر تمام فلزات رسانا قرار می‌گیرد و
ابزارهای القای مغناطیسی شامل اندازه‌گیری ولتاژ القایی است و به مواد غیرمغناطیسی چندان حساسیت ندارد.

تاثیرات

تأثیر فولاد بر جریان القایی با توجه به مسافت، غیرخطی است و همچنین تحت تأثیر قطر میله قرار دارد که کالیبراسیون را دشوار می کند.
انواع ساده اسکنر آرماتور که معمولاً مورد استفاده است.
با استفاده از دو محدوده برای پوشش، معمولاً ۴۰-۰ میلی متر و ۱۰۰-۴۰ میلی متر بر این مساله غلبه می کند.

مقیاس کالیبراسیون

مقیاس کالیبراسیون در نوارهای مربوط به کاور متغیر مشخص می شود و این امر با تأثیر قطر آرماتور مطابقت دارد.

میله‌های کوچک یک خوانش در انتهای بالایی نشان می دهد اما میله‌های بزرگ یک خوانش در انتهای پائینی یک نوار خاص نشان می دهد

زیرا تأثیر قطر بر طیفی از اندازه های میله از ۳۲-۱۰ میلی متر نسبتاً کم است.

اگر بخواهیم میله‌های کمتر از ۱۰ میلی متر یا بیشتر از ۳۲ میلی متر اندازه‌گیری کنیم، کالیبراسیون ویژه‌ای ممکن است لازم باشد و
می‌توان از مقیاس خطی که معمولاً ارائه می‌شود استفاده کرد.

نسخه های اصلاح شده دیگر از این نوع ابزار شامل مدارات الکترونیکی پیچیده تر و خروجی دیجیتالی است
که در دسترس است و می‌تواند قطر بار را منظور کرده و همچنین میله‌ها را در یک عمق بیشتر (در برخی موارد تا ۳۰۰ میلی متر) شناسایی کند.

این ابزارها گران‌تر از تجهیزات پایه است که در بالا ذکر شد.

یک مدل ریزپردازنده که نوع فولاد را در نظر می‌گیرد و از امکان هشدار صوتی «پوشش کم» برخوردار است نیز در دسترس است

پیشرفت‌های اخیر در تجهیزات اسکنر آرماتور به مدل‌های متعددی منجر شده است که در هرجا که شناخته نشده است، کاور میله و خود قطر میله را ارزیابی می کند.
این کار با استفاده از یک بلوک فاصله‌گذار یا با استفاده از یک راس جستجو تخصصی انجام می شود.
توانایی اسکن یک اسکنر آرماتور در سطح بتن و ثبت مداوم خروجی در دیتا لاگر نیز اخیرا برای نمایش گرافیکی بعدی در دسترس قرار گرفته است.

کالیبراسیون پایه این ابزار مهم است و بخش ۲۰۴ BS 188 روش های جایگزین متعددی را پیشنهاد می‌کند.

این روش‌ها شامل استفاده از منشور آزمایشی از بتن سیمانی عادی پورتلند است.

میله آرماتور تمیز راست از نوع مناسب برای تصویر انداختن از منشور و ارائه طیفی از پوشش ها تعبیه می‌شود که می توان با قاعده فولاد برای مقایسه با خوانش‌ سنج ان را دقیقا اندازه‌گیری کرد.

روشی دیگر

در روش‌های دیگر میله با محل مناسب در هوا دقیقا اندازه گیری می‌شود.

در همه روش‌ها لازم است از اثرات خارجی بر میدان مغناطیسی اجتناب کرد.

تحت این شرایط، دقت این ابزار باید تا ۵٪± یا ۲ میلی متر باشد، هر کدام که بیشتر است.

بررسی کالیبراسیون در محل نیز با توجه به نوع میله و بتن درگیر در پژوهش انجام می شود.

در این بررسی ممکن است حفاری سوراخ‌های آزمایشی در طیفی از مقادیر پوشش‌ها برای اثبات خوانش‌ها و در
صورت لزوم تنظیم مجدد دستگاه یا توسعه یک رابطه کالیبراسیون مجزا انجام گیرد.

همچنین

انتظار می‌رود توسعه دیگری نوع جدیدی از اسکنر آرماتور مبتنی بر اصل نشت شار مغناطیسی را ارائه کند.

میدان مغناطیسی جریان مستقیم عمود بر محور میله آرماتور از طریق یک پیوند سطحی تنظیم می شود که تا حدی میله را مغناطیسی می کند.
یک سنسور که از یک قطب پیوند به قطب دیگر حرکت می‌کند،
میدان نشت مغناطیسی القایی را شناسایی می کند که می توان برای تعیین عمق و قطر میله از آن استفاده کرد.

نشت شار مغناطیسی نیز می‌تواند شناسایی یک کاهش در مقطع میله آرماتور را میسر کند مانند کاهشی که ناشی از خوردگی شدید حفره‌ای است.

تلاش هایی برای استفاده از هوش مصنوعی شبکه عصبی برای ساده کردن تفسیر نتایج صورت گرفته است.

روال کار

اکثر اسکنر آرماتورها شامل یک واحد حاوی منبع توان، تقویت‌کننده و متر و یک واحد
جستجوی مجزا حاوی الکترومغناطیس است که با یک کابل به واحد اصلی متصل است.

خوانش در حال کار صفر می شود و واحد جستجوی دستی در سطح بتن مورد آزمون حرکت می کند.

وجود آرماتور در محدوده کاری این دستگاه با حرکت سوزن نشانگر یا مقدار دیجیتالی مشخص خواهد شد.

سپس واحد جستجو حرکت می کند و می چرخد تا حداکثر خوانش بدست آید و این موقعیت مطابق با محل میله (حداقل پوشش) خواهد بود.

در برخی از ابزارها، خروجی صوتی درجه متغیر به کمک آن می‌آید.

سپس سوزن یا خروجی پوشش را در مقیاس مناسب مشخص خواهد کرد در حالی که جهت میله با خط محور واحد جستجو موازی خواهد بود.

استفاده از فاصله‌گذار نیز ممکن است برای بهبود دقت اندازه‌گیری پوشش‌های کمتر از ۲۰ میلی متر ضروری باشد.

 

 قابلیت اطمینان، محدودیت‌ها و کاربردها

هرچند این ابزار را می توان دقیقا برای میله‌های آرماتور خاص کالیبره کرد ،
در اکثر شرایط عملی، دقتی که می توان بدست آورد به طور قابل توجهی کاهش خواهد یافت.

عواملی که به احتمال زیاد علت این کاهش دقت است بر میدان مغناطیسی در محدوده سنجش‌گر ناثیر می گذارد و عبارتند از:

حضور بیش از یک میله آرماتور

همپوشی، فولادهای عرضی به عنوان یک لایه دوم یا میله‌های با فاصله نزدیک
(کمتر از سه برابر پوشش) می تواند نتایج گمراه کننده‌ای به بار آورد.

در برخی از دستگاه‌ها، یک پروب نقطه‌ای کوچک غیر جهت‌دار را می توان برای بهبود
تمایز بین میله‌های با فاصله نزدیک و یافتن میله‌های جانبی بکار برد.

سیم های گره فلزی

وقتی این سیم‌ها وجود دارد یا وجود آن‌ها محتمل است، خوانش‌ها باید در فواصلی در امتداد خط آرماتور گرفته شده و میانگین آن‌ها گرفته شود.

  • تغییرات در میزان آهن سیمان، و استفاده از سنگدانه‌ها با خواص مغناطیسی می تواند سبب کاهش شناسایی پوشش ها شود.
  • ادعا می‌شود کاور سطحی اکسید آهن روی بتن، ناشی از استفاده از قالب فولادی موجب می‌شود
    پوشش آرماتور به طور قابل توجهی کم برآورد شود و باید در برابر آن محافظت شود

 

بخش ۲۰۴ BS 1881 حاکی از آن است که دقت متوسط در محل در کاور‌های کمتر از ۱۰۰ میلی متر حدود ۱۵٪±
را می توان با حداکثر ۵± میلی متر انتظار داشت و باید به خاطر داشته باشیم مقیاس‌های کالیبراسیون به
طور کلی مبتنی بر میله های فولادی گرد ساده با اندازه متوسط در بتن سیمانی پورتلند است.

اگر بخواهیم از این ابزار در هر کدام از شرایط زیر استفاده کنیم، کالیبراسیون مجدد ویژه‌ای باید انجام گیرد:
آرماتور به قطر کمتر از ۱۰ میلی متر، فولاد با کشش بالا یا میله های تغییر شکل یافته:

 

در این موارد، پوشش معین شده احتمالاً بیشتر از مقدار واقعی است.
این امر همچنین در صورتی مصداقخواهد داشت که میله‌ها خمیده باشد و از اینرو با هسته الکترومغناطیس موازی نباشد.

سیمان‌های ویژه از جمله سیمان دارای آلومینای بالا، یا رنگدانه های افزوده:

در این موارد، پوشش معین شده احتمالاً کمتر از مقدار واقعی خواهد بود.

  • آرماتور به قطر بیش از ۳۲ میلی متر ممکن است در برخی مدل های اسکنر آرماتور مستلزم کالیبراسیون مجدد باشد.
  • برآوردهای قطر میله تنها در دو اندازه میله امکانپذیر خواهد بود. محدوده دمای عملیاتی اسکنر
    آرماتور نیز به طور کلی نسبتاً کوچک است و کعملکرد مدل‌هایی که با باتری کار می‌کند معمولاً
    در دماهای زیر نقطه انجماد رضایت بخش است که می تواند
    به طور جدی کاربرد میدانی آنها را در زمستان محدود کند.ثبات در خوانش در برخی انواع ابزار می تواند مسئله ساز باشد و بررسی مکرر صفر ضروری است.

 

قابل اطمینان‌ترین کاربرد این روش در مکانیابی آرماتور در محل است
و پوشش اعضایی که اندکی تقویت شده است اندازه‌گیری خواهد شد.

با افزایش پیچیدگی و مقدار آرماتور، ارزش آزمون به طور قابل توجهی کاهش می یابد
و در مناطقی که سنگدانه‌ها ممکن است خواص مغناطیسی داشته باشد باید دقت ویژه‌ای به خرج داد.

مالوترا  کاربرد آن در بررسی کیفیت بتن پیش ساخته را شرح داده است
که در آن مقیاس خطی کالیبره می شود
تا تعیین طیف قابل قبولی از مقادیر برای کنترل منظم اجزاء میسر شود.

اسنل، والاس و راتلج  نیز برنامه های نمونه برداری مفصلی را برای پژوهش در محل بررسی کرده و
برای چنین موقعیت‌هایی یک روش آماری را توسعه داده‌اند.

آلدرد تعدادی از اسکنر آرماتورهای مختلف را در آرماتور فولادی متراکم مقایسه کرده و ضرایب اصلاح
را ارائه می‌کند که می توان برای تطبیق خطاهای اندازه گیری به کار برد.

اسکن میلگرد در بتن

اسکن میلگرد در بتن

ادامه مطلب

اهمیت و نیاز به مقاوم سازی در ایران

اهمیت و نیاز به مقاوم سازی در ایران

تصور اینکه زلزله مخربی در تهران رخ دهد برای همه مشکل است.
اما هر چه زمان می گذرد و بررسی های بیشتری در این باره صورت می گیرد واقعیات تلخ تری روشن می شود.
پس توجه به امر اهمیت و نیاز به  مقاوم سازی ساختمان  را ضروری تر می کند.
اما عمده ترین عللی که موجب بروز خسارت های سنگینی در زلزله های پیش آمده در کشور شده اند را می توان در درجه اول مسؤولان و سپس مردم دانست.
چرا که عمده مسؤولیت اتفاق افتادن این فجایع مسؤولین مرتبط هستند که اجازه می دهند ساختمان ها بدون رعایت ضوابط مهندسی و رعایت آیین نامه و مقررات ملی ساختمان ساخته شوند و در نتیجه مقاومت لازم در برابر زلزله های ویرانگر را نداشته باشند.

چه ساختمان هایی نیاز به مقاوم سازی دارند؟

 

در ابتدا ساختمان ها را به چهار دسته تقسیم می کنیم:

دسته اول:

ساختمان های حیاتی هستند که به دلیل نوع کاربری و استفاده ای که دارند امکان انتقال تجهیزات را نداشته و
از طرفی باید عملکرد خود را بعد از زلزله نیز حفظ کنند. این ساختمان ها شامل مراکز درمانی،
ایستگاه های مخابراتی و تلویزیونی، مراکز امنیتی و پالایشگاه ها هستند

دسته دوم:

ساختمان هایی را شامل می شوند که در حال حاضر شرایط خاصی ندارند اما پس از زلزله به
عنوان مراکز خدماتی و کمک رسانی مورد نیاز هستند و لازم است حتماً سرپا باشند.
برخی از سوله ها، مساجد، مدارس، مراکز مدیریت کلان و مراکز مدیریت بحران از این جمله محسوب می شوند

دسته سوم:

ساختمان هایی که قبل و بعد از زلزله اهمیت خاصی ندارند ولی در صورت آسیب جدی تلفات جانی زیادی در پی خواهند داشت مانند مراکز عمومی، استادیوم، برج ها و . . . .

دسته چهارم:

نیز ساختمان های معمولی هستند که هیچ کدام از موارد فوق را شامل نمی شوند مانند منازل مسکونی، ساختمان های اداری و تجاری معمولی

اهمیت و نیاز به مقاوم سازی در ایران

اهمیت و نیاز به مقاوم سازی در ایران

اهمیت و نیاز مقاوم سازی ساختمانها

اهمیت و نیاز مقاوم سازی از دیدگاه کلان به ترتیب از دسته اول ساختمان ها آغاز و به دسته چهارم کاهش می یابد.

 مقاوم سازی به عهده کیست ؟

همچنین مقاوم سازی دسته اول و دوم کاملاً به عهده و وظیفه دولت است.
اما دسته سوم بین دولت و کارفرمایان خصوصی(مردم) مشترک بوده و دسته چهارم کاملاً به عهده مردم است.

تاثیر مقاوم سازی در کاهش تلفات زلزله :

 

اما از طرفی مقاوم سازی دسته اول و دوم تقریباً تأثیری مستقیم در کاهش مستقیم تلفات زلزله ندارد
و تنها مقاوم سازی دسته سوم و چهارم است که در کاهش مستقیم تلفات زلزله نقش دارند.

مقاوم سازی چرا انجام نمی شود ؟

بدیهی است که هزینه و زمان لازم برای مقاوم سازی دسته سوم و چهارم به قدری زیاد است که عملاً این امر را غیرممکن ساخته است.

چرا که برخی از ساختمان ها که قدیمی هستند و برخی دیگر نوساز که در آن اصول و مقررات مربوطه رعایت نشده است
و به این ترتیب اگر بخواهیم مقاوم سازی را به آنها نیز تعمیم دهیم عملاً باید دوباره کشور را بسازیم.

وظیفه دولت در برابر مقاوم سازی ساختمان ها

بنابراین دولت موظف است که مقاوم سازی را معطوف به ساختمان هایی از جمله مراکز :

درمانی، مخابراتی، مدارس و مراکزمدیریت بحران کند و مقاوم سازی ساختمان ها و مراکز شخصی را به عهده خود مردم بگذارد و
دولت صرفاً می تواند تسهیلات و قوانین لازم را در اختیار آنها قرار دهد.

به هر حال مقاوم سازی در هر دو زمینه چه ساختمان های قدیمی بافت فرسوده و چه ساختمان های نوساز مطرح است.

روش مقاوم سازی

برای مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها روشهای زیادی وجود دارد قابل ذکر است
برای مقاوم سازی سازه ها روش های بسیار متنوعی وجود دارد که روش های مقاوم سازی
مذکور در واقع متداول ترین روش های مقاوم سازی محسوب میشوند:

روش های مقاوم سازی

 

مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها با FRP

مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها با اضافه نمودن دیوار برشی و یا مقاوم سازی سازه ها و….

مقاوم سازی ساختمان ها با اضافه نمودن بادبند فلزی

مقاوم سازی ساختمان ها و مقاوم سازی سازه ها با استفاده از میراگر یا دمپر

مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از جرم های متمرکز پاندولی

مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از از ژاکت های فلزی و بتنی

مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از بادبند های کمانش تاب

مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمانها با استفاده از جداگرهای لرزه ای

اهمیت و نیاز به مقاوم سازی در ایران

اهمیت و نیاز به مقاوم سازی در ایران

ادامه مطلب

مزایا-و-معایب-ساختمانهای-فلزی

احداث ساختمان بمنظور رفع احتیاج انسانها صورت گرفته و مهندسین، معماران مسئولیت تهیه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند؛ مزایا و معایب ساختمانهای فلزی محور اصلی مسئولیت عبارت است از:  الف ) ایمنی     ب ) زیبائی      ج) اقتصاد

با توجه به اینکه ساختمان های احداثی در کشور ما اکثرا” بصورت فلزی یا بتنی بوده و ساختمانهای بنایی غیر مسلح با محدودیت خاص طبق آئین نامه ۲۸۰۰ زلزله ایران ساخته میشود، آشنایی با مزایا و معایب ساختمانهای فلزی می تواند درتصمیم گیری مالکین ، مهندسین نقش اساسی داشته باشد.

در ادامه به مزایا و معایب ساختمانهای فلزی میپردازیم : 

مزایای ساختمان فلزی:

 مقاومت زیاد : مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند، حائز اهمیت فراوان میباشد .

 خواص یکنواخت : فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود، یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص آن بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تآثیر قرار نمی گیرد، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف مصالح را باعث میشود .

 

دوام : دوام فولاد بسیار خوب است، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد. برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود.
خواص ارتجاعی
 : خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد . فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید. مثلآ ممان اینرسی یک مقطع فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود. حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد .

 شکل پذیری : از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری آن است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند. یکی از عواملی که در هنگام خرابی، عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات آن جلوگیری میکند.

 پیوستگی مصالح : قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می باشد ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد میگردد، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید، قابل کنترل نبوده و احتمالا” ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود .

مقاومت متعادل مصالح، مقاومت : مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است. در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در آنها کوچک است، در بارهای پیش بینی شده، تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از آن قرار میگیرند. در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب ، ولی در کشش و یا برش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالآ تحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی مینماید.

از دیگر مزایا-و-معایب-ساختمانهای-فلزی : 

 انفجار : در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده، از قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود. نیروی تخریبی انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود، ولی ساختمان کلا” ویران نخواهد گردید. در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد.

تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی : اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسبات اشتباه، تغییر مقررات و ضوابط، اجراء و …. میتوان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد .

شرایط آسان ساخت و نصب : تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است .

سرعت نصب : سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد .

پرت مصالح : با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است.

وزن کم : ‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین ۲۴۵ تا ۳۹۰ کیلوگرم بر متر مربع و یا بین ۸۰ تا ۱۲۸ کیلوگرم بر متر مکعب تخمین زد، درحالی که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین ۴۸۰ تا ۷۸۰ کیلوگرم بر متر مربع یا ۱۶۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد.

اشغال فضا :‌ در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد، ستون و تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی میباشد، سطح اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود.

 

ضریب نیروی لرزه ای : حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان میشود، بعبارت دیگر ساختمان بر روی زمینی که بصورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند. در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای فلزی است. تجربه نشان میدهد که خسارت وارده بر ساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند، زیاد است.

درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند. بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتا” بزرگ است، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر دارند.

عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است.

معایب ساختمانهای فلزی :

ضعف در دمای زیاد : مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد. اگر دکای اسکلت فلزی از ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد برسد، تعادل ساختمان به خطر می افتد.

خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی : قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جوی خورده شده و از ابعاد آن کاسته میشود و مخارج نگهداری و محافظت زیاد است .

تمایل قطعات فشاری به کمانش : با توجه به اینکه قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی معمولا” کوچک است، تمایل به کمانش در این قطعات یک نقطه ضعف بحساب می رسد.

جوش نامناسب : در ساختمانهای فلزی اتصال قطعات به همدیگر با جوش، پرچ، پیچ صورت میگیرد. استفاده از پیچ و مهره وتهیه، ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادی ترین  فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمانهای متداول چنین امکاناتی مهیا نیست.

اتصال با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران، استفاده از ماشین آلات قدیمی، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر، گران بودن هزینه آزمایش جوش و … برزگترین ضعف میباشد.

تجربه ثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصات فنی و استاندارد، این عیب را نداشته و دارای مقاومت سازه ایی بهتر در برابر بارهای وارده و نیروی زلزله است.

مزایا-و-معایب-ساختمانهای-فلزی

مزایا-و-معایب-ساختمانهای-فلزی

ادامه مطلب

ژاکت فولادی راه حل مناسب در مقاوم سازی

زمانی که ستونهای بتنی دارای نسبت طول به عرض زیاد می‌باشند تحت خمش‌های دو محوره دچار خرابی  میگردند. ژاکت فولادی راه حل مناسب در 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.

امروزه بتن آرمه به عنوان یک گزینه قابل اعتماد برای ساخت بسیاری از سازه های کوچک و بزرگ محسوب میگردد، به طوری که بتوان ازآن به عنوان مهمترین ماده ی ساختمانی موجود با کاربردی فراگیر، در دنیا نام برد.
موفقیت قابل توجه بتن آرمه نسبت به سایر مصالح ساختمانی را می توان مرهون خواص ویژه ی آن دانست.
همچنین گذشت زمان، خطاهای محاسباتی، ضعف در اجرا، تغییر کاربری و افزایش بارهای وارد به سازه، تغییر در آیین نامه ها و استانداردهای ساختمانی، ضعف آیین نامه های قدیمی و تأثیرعوامل مخرب محیطی از عوامل تخریب سازه های بتن آرمه می باشد.
لذا استفاده از راهکارهای عملی و موثر برای تعمیر و تقویت سازه های بتنی اجتناب ناپذیر است.

برای مقاوم سازی لرزه ای این ساختمان ها روش های متفاوتی از جمله :

۱- مقاوم سازی با پوشش بتنی
۲- مقاوم سازی با ژاکت های فولادی
۳- مقاوم سازی با کامپوزیت های FRP برای جلوگیری از تلفات انسانی، روش بهسازی به وسیله ژاکت های فولادی، به عنوان یک روش جهت افزایش مقاومت برشی و شکل پذیری ستون های بتنی با مقطع مربع شکل در ساختمان های موجود بعد از زلزله ی ۱۹۹۱ شهر هیوگوکن – نانبو واقع در ژاپن به کار گرفته شد.

 

ژاکت فولادی راه حل مناسب در مقاوم سازی

ژاکت فولادی راه حل مناسب در مقاوم سازی

به طور کلی می‌توان کاربرد روش مقاوم سازی با ژاکت فولادی را در موارد زیر دسته بندی کرد :

  • محصور سازی بتن
  • افزایش مقاومت برشی عضو
  • افزایش مقاومت خمشی عضو
  • افزایش سختی جانبی سازه ( تا حدودی )

ژاکت فولادی راه حل مناسب در مقاوم سازی سازه های بتن آرمه از جمله مزیت های  این روش عبارتند از:

  • امکان اصلاح اغلب مشکلات سازه ای در قابهای بتنی
  • عدم نیاز به قالب بندی برخلاف روش مقاوم سازی با  ژاکت بتنی
  • سرعت اجرای بیشتر نسبت به ژاکت بتنی
  • گزینه مناسب برای محصول کردن بتن در ستونها
  • ایجاد مشکل برای معماری در این روش نسبت به ژاکت بتنی کمتر است

معایب این روش نیز عبارتند از :

  • نیاز به اجرای پوشش های ضد حریق در سازه های مهم که منجر به افزایش هزینه ها می شود.
  • زمان زیاد اجرا و عملیات متعدد کاشت آرماتور و جوشکاری در صورت نیاز به افزایش مقاومت خمشی و برشی
  • این روش هزینه بسیار بالایی دارد.
  • نیاز به عملیات تزریق و حجم زیاد گروت
  • اجرای این روش بسیار دشوار است و امکان اصلاح بعضی از اتصالات در قاب ها بعضاً غیر ممکن است.
ادامه مطلب

مقاومت و پایداری سقف های کوبیاکس

مقاومت و پایداری سقف های کوبیاکس ، سقف کوبیاکس ( Cobiax ) نوعی سقف سبک محسوب میشود که بر اساس ایجاد فضاهای تو خالی درون دال بتنی مسلح طراحی شده است.
مدول های سقف کوبیاکس در دو نوع ( گوی تخت ) و ( گوی کروی ) شکل طراحی و اجرا میشوند. این گوی ها از پلی اتیلن یا پلی پروپیلن ساخته میشوند و دوستدار محیط زیست هستند.

گوی تخت، slim line در دال هایی که ضخامت کمتری دارند مورد استفاده قرار میگیرد و ارتفاعی بین ۱۰ تا ۲۲ سانتی متر دارد.
گوی کروی شکل، Eco line در دال هایی با ضخامت بالاتر کاربرد دارد و ارتفاع آن بین ۲۵ تا ۴۵ سانتی متر است.

این نوع گوی ها قابل استفاده در دهانه های بتنی عریض میباشند، و باعث میشوند ظرفیت باربری معادل دال کاملا بتنی باشد.
گوی های کوبیاکس ۱۰۰ درصد قابل بازیافت بوده و در حد فاصل آرماتوربندی های بالا و پایین به راحتی میتوان آنها را قرار داد.

تکنولوژی مقاومت و پایداری سقف های کوبیاکس :


بر اساس سقف های دال بتنی و  مقاوم سازی سازه های بتنی  دو طرفه است که با حذف بار مرده غیرسازه ای خاصیت باربری دو محوره همچنان حفظ میشود.
با شکل گیری لایه بتنی مقاوم در بالا و پایین دال و با شکل گیری تیرچه های داخلی در دو امتداد به دلیل قرار دادن گوی ها در سراسر فضای میانی دال بتنی، باربری مناسبی برای این دال ایجاد میشود.

 

مقاومت و پایداری سقف های کوبیاکس

مقاومت و پایداری سقف های کوبیاکس

معرفی سقف کوبیاکس : 

یک نوع سقف جدید است که از نظر سازه ای بر مبنای سقف های دال بتنی دوطرفه اما متفاوت با آنهاست.

 اساس طراحی تکنولوژی Cobiax مبنی است بر سقف سازه ای با ویژگی «سقف دال ۲ طرفه» مشابه سقف های بتنی دال ۲ طرفه مرسوم با این تفاوت که هسته بتن مرکزی در محل هایی که کاربرد سازه ای ندارد با گوی های توخالی جایگزین می گردد. (جنس این گوی ها پلی اتیلن بازیافت یا پلی پروپیلن می باشد)

بدین صورت که این گوی ها در حدفاصل مش های میلگردی بالا و پایین قرار می گیرند.
با توجه به اینکه در دال های بتنی ۲ طرفه مشکل تحمل نیروی برشی وجود ندارد، مشکل طراحی این نوع سقف بر مبنای حذف قسمتی از بتن میانی و ایفای عملکرد دال ۲ طرفه می باشد.

در نتیجه:

در فنآوری Cobiax با حذف بار مرده غیرسازه ای خاصیت باربری ۲ محوره همچنان حفظ می گردد. همچنین با شکل گیری غشای بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و تحتانی دال به همراه شکل گیری شبکه تیرچه های داخلی در ۲ امتداد در اثر قراردهی گوی ها در سرتا سر فضای میانی دال بتنی می توان باربری مناسبی را برای این دال متصور شد.

مقاومت و پایداری سقف های کوبیاکس دارای مزایای زیر میباشد :

یکی از قسمت های ساختمان که در مواقع بروز زلزله مورد آسیب قرار میگیرد سقف است که در مقایسه با سایر اجزاء ساختمان خسارات بیشتری به جا میگذارد.
سقف های سنگین و یکپارچه در 
اثر نیروی ناگهانی زلزله تلفات بسیاری را وارد کرده و فضای معماری را بهم میزنند.
به همین دلیل استفاده از مصالح مناسب و سبک سازی سقف سازه اهمیت بسیار زیادی دارد.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی، مهندسین و معماران ساختمانی سعی در ساخت سقف های سبک به منظور بالا بردن ایمنی ساختمان دارند.
از انواع سقف های سبک میتوان به مقاومت و پایداری سقف های کوبیاکس  اشاره نمود.

این نوع سقف از جدیدترین نمونه سقف های سبک است که در پروژه ساخت و ساز مکان های مختلف کاربرد دارد.

مقاومت و پایداری سقف های کوبیاکس :

کاهش بار مرده اسکلت موجب به کارگیری ستون های کمتر و لاغرتر، کاهش بار وارد به شالوده و در نهایت کاهش ارتفاع گودبرداری و حجم فونداسيون در مقایسه با دال توپر میگردد.

همچنین کاهش بار مرده اسکلت موجب کاهش نيروی زلزله و برش پايه و در نتيجه موجب افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله می گردد.
ضمن آنکه کاهش بار مرده موجب تعدیل تغییر شکل دال می گردد.

ادامه مطلب

اجرای اضافه بنا ساختمان با کاشت میلگرد

اجرای اضافه بنا ساختمان با کاشت میلگرد از جمله روش‌های پرکاربرد در صنعت ساخت و ساز است که می‌توان به مهار میلگرد یا بولت در بتن سخت یا در اصطلاح کاشت میلگرد یا بولت اشاره کرد.
این روش گستره وسیعی در اتصالات سازه‌ای و غیرسازه‌ای و همچنین تقویت و مقاوم‌سازی سازه‌ها دارد.
نوع مته‌ای که برای این کار مورد استفاده قرار می‌گیرد مته بتن‌کن است. کاشت میلگرد در بتن توسط چسب مخصوصی که به آن اصطلاحا كاشت شيمیايي گفته میشود صورت می‌گیرد.
از چسب کاشت میلگرد و بولت می‌توان برای کاشت میلگرد درسطوح عمودی و افقی استفاده نمود.
چسب کاشت میلگرد با استفاده از گان‌های مخصوص اعمال و اجرا می‌شود.

 

اجرای اضافه بنا ساختمان با کاشت میلگرد

اجرای اضافه بنا ساختمان با کاشت میلگرد

موارد کاربرد کاشت میلگرد و بولت :

  1.  بر طرف کردن خطاهای طراحی و اجرایی در ساختمانهای بتنی.
  2.  جابجایی ستون به دلیل تغییرات در نقشه معماری و سازه.
  3.  اجرای اضافه بنا ساختمان با کاشت میلگرد در کناره ساختمان، اضافه بنای طبقات و اجرای تیر اصلی و فرعی.
  4.  تقویت پای ستون متصل به پی جهت جلوگیری از برش پانچ.

در مواردی برای ترمیم تقویت مقاوم سازی و بهسازی سازه های بتنی و فلزی ساختمانی و صنعتی و همین طور اضافه بنای طبقات نیاز است که در بتن میلگرد کاشته شود یا از انکر بولت ها استفاده شود.
از جمله دلایل کاشت بولت و انکر، میلگرد تغییرات مشخصات سازه، نقایص اجرا، تغییرات شرایط بهره برداری، تغییرات در نقشه های اجرایی، تغییرات آیین نامه ای و عواملی  از این دسته می باشد.

از مزایای دیگر اجرای اضافه بنا ساختمان با کاشت میلگرد :


اتصال بین دو عضو جدید تعبیه شده به این دو المان سازه ای ‌میبایست در برابر نیروهای وارده به دو المان از هر لحاظ جوابگوی نیروهای وارده باشد در واقع نسبت به روشهای دیگر روش کاشت میلگرد و بولت یکی از اقتصادی ترین و کاراترین روش های تقویت ساز و اضافه بنای طبقات  میباشد که امکان اصلاح نواقص اجرایی و اعمال تغییرات نقشه های 
اجرایی یا در طرح های ترمیم و مقاوم سازی و بهسازی سازه های ساختمانی مسلح و غیرمسلح مورد استفاده قرار می گیرد.

داشتن دانش کافی در طراحی و اجرای کاشت آرماتور و بولت در بتن و سازه های بتنی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است که می‌توانند کیفیت و کارکرد درست عضو کاشته شده را تضمین کنند.
در واقع اجرای کاشت آرماتور و ضوابط آن دارای نکات ریز اجرایی می باشد که مجری می بایست به آنها واقف و مسلط باشد، در غیر این صورت ممکن است کاشت انجام شده در بتن هیچ کارایی نداشته و به محض وارد شدن اولین بارگذاری وارد بر عضو دچار جداشدگی گردد. در این میان پارامترهایی مانند انتخاب نوع چسب کاشت میلگرد
در بتن و عمق کاشت نحوه سوراخ کاری و غیره می تواند از اهمیت بسیار زیادی برخوردار باشد.

اجرای اضافه بنا ساختمان با کاشت میلگرد

اجرای اضافه بنا ساختمان با کاشت میلگرد

روش های کاشت آرماتور و بولت :

  1.  کاشت آرماتور و بولت با استفاده از مواد پایه سیمانی منبسط شونده و غیر منبسط شونده.
  2.  کاشت آرماتور و برد با استفاده از چسب های کاشت اپوکسی و غیره.
  3.  کاشت آرماتور و برد با استفاده از مهارهای مکانیکی فلزی و پلاستیکی.

ادامه مطلب

مقاوم سازی فونداسیون با کاشت میلگرد

مقاوم سازی فونداسیون با کاشت میلگرد :  هر تغییری در ساختار و ابعاد پی ، شامل مقاوم سازی فونداسیون می شود. مقاوم سازی عموما” در شرایط محدود شده و نامساعد انجام میشود، در نتیجه مشکلات و پیچیدگی های خاص خود را دارد.

گسیختگی های موجود در پی ساختمان ها  به دو صورت نهان و یا قابل مشاهده ایجاد می شوند.

قسمت های قابل مشاهده به شکل خرد شدگی و … آشکار است و قسمت های نهان به دلیل نشست، تورم خاک، ناپایداری ساختمان و … ایجاد می شوند و با گذشت زمان به شکل گسیختگی های قابل ملاحظه در می آیند.

در اصطلاح عام مهار یا وصله میلگرد یا بولت که در بتن سخت نصب می گردد، کاشت میلگرد یا بولت نامیده می شود و در ادبیات فنی این موضوع در گروه سیستم های مهار در بتن تعریف می گردد.
در برخی موارد کاربرد کاشت میلگرد و بولت نیازی به انجام محاسبات و دیتلینگ مناسب وجود ندارد. لذا انجام محاسبات دقیق برای کاشت میلگرد یا بولت که جزیی از سیستم سازه ای محسوب می شوند الزامی است.
در این بررسی بین مودهای شکست مهار در بتن ( تحت بارهای کششی، برشی یا ترکیب آن ها ) و جلوگیری از وقوع مودهای شکست ترد، به ویژه در عملکرد سازه ای که در آن بحث شکل پذیری مطرح است، بسیار حائز اهمیت می باشد.

تغذیه و فونداسیون. پایه ها بخش مهمی از ساخت و ساز پایه هستند. آنها معمولا از بتن با تقویت کاشت میلگرد استفاده می شود که به ترانشه حفاری ریخته شده است.

کاربرد روش مقاوم سازی فونداسیون با کاشت میلگرد و بولت :

در مواردی که آزمایشات صورت گرفته نشان دهند که مقاومت فشاری بتن اجرا شده در اسکلت و یا فونداسیون سازه پایین تر از کمینه مقاومت مجاز مشخصه بتن طرح باشد، استفاده از چسب کاشت میلگرد جهت تقویت اسکلت و فونداسیون سازه در مقابل بارهای ثقلی و لرزه ای می‌تواند در دستور طرح تقویت و طراحی مقاوم سازی قرار گیرد.

  • تغییر و افزایش ابعاد فونداسیون ها با استفاده از چسب کاشت میلگرد در جداره های داخلی و خارجی فونداسیون موجود.
  • تبدیل فونداسیون های منفرد به نواری و نواری به گسترده با طرح توسعه فونداسیون با روش کاشت میلگرد.
  • تصمیم به افزایش ابعاد و تغییر نوع فونداسیون موجود در سازه های صنعتی نظیر سوله ها به جهت نصب ماشین آلات و تجهیزات صنعتی بر روی کف بتن فونداسیون جدید در آینده.
  • تصمیم در خصوص توسعه پی های موجود به پی های عمیق با روش کاشت میلگرد جهت اجرای شمع و سرشمع ها جهت توزیع بار در عمقهای بیشتر در پی.
  • نصب بولتها با چسب کاشت میل گرد بر روی فونداسیون موجود جهت اجرای سازه های صنعتی نظیر سوله ها.

 

ادامه مطلب

مقاوم سازی پی های سطحی

مقاوم سازی پی های سطحی :  مقاوم سازی به معنای بالا بردن مقاومت یک سازه در برابر نیروهای وارده می باشد و چندی است که درکشور مورد توجه قرار گرفته است مخصوصا” بعد از زلزله شهر بم این موضوع اهمیت ویژه ای یافته است. از دیگر دلایل مقاوم سازی عمر ساختمان های موجود در کشور است که عمر بالای 40 سال آنها طبعا” نیاز به مقاوم سازی را ایجاب مینماید پی ساختمان یکی ازمهمترین اجزای یک سازه به حساب می آید که مقاوم سازی آن از اهمیت بالایی برخوردار است مقاوم سازی شالوده ها در شرایط نامساعد و محدود شده ای انجام می شوند و با توجه به اینکه در چه نوع خاکی قرار دارند و چه روش مقاوم سازی در آن خاک مناسب تر و قابل اجراتر است روش مقاوم سازی آنها متفاوت می باشد.

براساس ارزیابی های صورت گرفته روی سازه ضعف‌ها و کاستی‌های آن تعیین می‌گردد. به منظور اصلاح این ضعف‌ها و انجام بهسازی، استفاده از روش‌‌های مناسب ضروری است.
برای تعیین روش‌های بهسازی در ساختمان محدودیت‌هایی وجود دارد که تأثیر عمده‌ای بر روش‌های انتخابی برای بهسازی دارد.
یکی از روش‌های بهسازی اصلاح موضعی اجزا می‌باشد. در صورتی که سیستم کلی سازه شامل دیافراگم‌ها، دیوارها، قاب‌ها و … ظرفیت کافی برای تحمل نیروهای وارده به سازه را دارا و کل سیستم از لحاظ عملکردی مشکل چندانی نداشته باشد و فقط به طور موضعی در بعضی نقاط محدود خرابی ایجاد شده باشد، از روش اصلاح موضعی استفاده می‌شود.

 

مقاوم سازی پی های سطحی

مقاوم سازی پی های سطحی

اصلاح موضعی بهسازی و مقاوم‌سازی :

یکی از روشهای اصلاح موضعی بهسازی و مقاوم‌ سازی پی سازه می‌باشد که هدف از این مقاوم‌ سازی اعمال تغییرات بر سازه یا ابعاد فونداسیون به منظور تطبیق آن با شرایط جدید است. در واقع مقاوم‌ سازی در ارتباط با جایگزینی یا ترمیم المان آسیب‌دیده است.

مقاوم سازی پی های سطحی یکی از مهمترین بخشهای مقاوم سازی سازه ها می باشد. که تا کنون روشهای مختلفی برای آن ابداع گردیده است ، که روشهای پی بندی و استفاده از شمع ها و ریز شمع ها از آن جمله اند. در بسیاری از این روشها مستقیما یا بصورت غیر مستقیم خود پی و یا خاک آن تعویض شده و پی با المان های سخت تری مانند شمع و یا ریز شمع دوخته می شود.

 آسیب‌پذیری فونداسیون :

معمول‌ترین موارد آسیب‌ پذیری فونداسیون و پی به قرار زیر است.

  • وجود نیروی کششی بلند کننده.
  • عدم کفایت ظرفیت خمشی یا برشی (برش خمشی یا برش سوراخ کننده) مقطع پی.
  • تهاجم مواد شیمیایی مضر موجود در خاک و آب زیرزمینی به بتن پی.
  • عدم کفایت مقاومت جانبی برای تحمل نیروهای جانبی وارد بر پی.
  • وجود نیروی فشاری یا کششی.
  • بیش از ظرفیت سازه‌ای در شمع‌ها.

مشکلات  مقاوم سازی پی های سطحی :

‌علاوه بر هزینه بالای بهسازی فونداسیون، این کار در زمان بهره‌برداری از ساختمان، بسیار مشکل است.
در هنگام مقاوم سازی پی‌ها، ‌مشکلات زیر مطرح است.

  • لزوم تخلیه تمامی‌ یا قسمتی از فضاهای طبقه همکف یا زیرزمین جهت مقاوم سازی پی.
  • تخریب دال کف زمین در داخل ساختمان و سنگ فرش بیرون از آن.
  • فضای بسیار محدود در طول عملیات مقاوم سازی به علت وجود پایه‌ها و تکیه‌گاههای موقتی جهت مقاوم سازی پی.
  • ارتفاع محدود برای تجهیز ساختمان.
  • صدا و لرزش‌های ساختمان.
ادامه مطلب

مقاوم سازی دال های بتنی با FRP

مقاوم سازی دال های بتنی با FRP  : یکی از پیامدهای زلزله می تواند خرابی پل ها و عدم کفایت آنها باشد بنابراین به دلیل ضرورت استفاده از پلها بعد از زلزله، ترمیم سریع وموقت آنها موضوع بسیار مهمی می باشد.
علاوه بر این بررسی، روش های تقویت کوتاه مدت پلها برای کفایت در برابر بارهای بیش از بار 
طراحی در موارد خاصی پیش بینی نشده حائز اهمیت است. به دلیل بزرگ بودن دهانه پلها، مؤلفه شتاب قائم زلزله و بارهای بیش از حد وارده باعث ایجاد خرابی در اثر تغییر شکل های خمشی و یا نیروی برشی زیاد می شود.

با توجه به نوع خسارات وارده لازم است راه حل هایی نظیر سیستم های مرمت یا تقویت پلها را مورد بررسی قرار داد.
خرابی ها می توانند از نوع کششی، فشاری و یا برشی باشند.
در صورتی که قسمت فشاری در مقطع تحت خمش کفایت لازم را نداشته باشد می توانند از نوع کششی، فشاری و یا برشی باشند.

در صورتی که قسمت فشاری در مقطع تحت خمش کفایت لازم را نداشته باشد می توان با جوش دادن ورق های فولادی، چسباندن ورق های FRP و یا سیستم کابل های تحت کشش به وسیله جک های مخصوص استفاده کرد.
برای تقویت برشی نیز می توان با جوش دادن ورق به جان، چسباندن ورق های FRP به جان و یا پیچیدن آن به دور مقاطع آسیب دیده از زلزله نمی توان به راحتی از تمام روش های ذکر شده استفاده کرد. 
و لازم است مقطع به شکل اولیه برگردد و سپس ترمیم با روش مورد نظر انجام شود.

باید ذکر شود که مقاوم سازی دال های بتنی با FRP :

امروزه تقویت سازه های بتنی یا دیگر سازه ها و یا مرمت آنها به منظور تحمل بارهای مضاعف طراحی افزایش شکل پذیری سازه و … یا استفاده از کامپوزیت های پلیمری مسلح شده با الیاف ( FRP ) بسیار عمومیت یافته است. در گذشته اغلب استفاده از صفحات فولادی به صورت پوشش خارجی غلاف های بتنی یا فولادی و پس کشیدگی خارجی در تقویت این سازه ها مرسوم بوده است استفاده از مواد مرکب مسلح شده است. این امر بواسطه ضرورت پشتیبانی و بروز رسانی زیر ساخت های اصلی اقصی نقاط دنیا و نیز مزایای کامل شناخته شده کامپوزیت های ( FRP ) شامل مقاومت در برابر خوردگی بال سهولت حمل مواد در کارگاه به دلیل وزن اندکشان و کاهش مستمر قیمت این کامپوزیت ها می باشد. با معرفی مواد مرکب در مهندسی عمران این مصالح با داشتن ویژگی های مکانیکی مناسب گزینه مناسبی برای عضوهای بتنی همچون دال تیر و ستون می باشد.

 

مقاوم سازی دال های بتنی با FRP

مقاوم سازی دال های بتنی با FRP

مقاوم سازی سازه های بتن آرمه :

مقاوم سازی سازه های بتن آرمه از جمله بحثهایی است که در دهه های اخیر، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در ابتدا مقاوم سازی با استفاده از ورقها و اجزای فولادی صورت میگرفت ولی به دلیل نزدیک بودن رفتار بتن و الیاف پلیمری، به تدریج مطالعات در زمینه استفاده از الیاف FRP  و مقاوم سازی با  FRP به جای ورقهای فولادی از اواخر دهه 80 میلادی شروع شد.
مزایای ذاتی دالها سبب کاربرد زیاد این نوع سازه شده است.

در این بین بنا به دلایلی نظیر تغییر کاربری، محدودیتهای معماری و غیره از بازشو در سطح دال استفاده میشود. مقاوم سازی دالهای بتن مسلح با بازشو مورد نظر این تحقیق میباشد. برای این منظور ابتدا مدل اجزا محدود دال در نرم افزار ABAQUS  توسعه داده شد و خصوصیات غیرخطی مصالح منظور گردید.
پس از کالیبره کردن نرم افزار، دالهای بتن مسلح با الیاف پلیمری مقاومسازی شد.
تاثیر الگوی مقاوم سازی، جنس الیاف و نسبت مساحت عناصر مقاوم کننده مورد بررسی قرار گرفت.

ادامه مطلب