-تهران - کوی نصر - خیابان علالی غربی (پیروزی) -پلاک ۱۱۵- طبقه دوم - واحد۳ | تلفکس :۹ - ۸۸۴۸۶۷۷۸ | ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

تلفکس :۹ - ۸۸۴۸۶۷۷۸ | ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

مشاوره رایگان

۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

مقاوم سازی اتصالات بتنی

 مقاوم سازی اتصالات بتنی

در سازه های بتنی با اتصالات صلب این اتصالات هستند که وظیفه انتقال نیروها و لنگرها را به عهده دارند.

پس از وقوع زلزله های اخیر در کشور، بحث مقاوم سازی سازه های بتنی و فولادی مطرح شده است. پژوهش های زیادی برای ارائه شیوه های مؤثر صورت گرفته است. در این راستا قسمت های ضعیف سازه ها مورد شناسایی قرار گرفتند. محل اتصال تیر به ستون سازه ها و به ویژه سازه های بتنی از بخش های حساس در سازه محسوب می شود که بی توجهی به آن ممکن است موجب تخریب کل سازه شود. به طور معمول، در مرحله طراحی برای به وجود آوردن مقاومت و شکل پذیری در اتصالات از خاموت گذاری و برای مقاوم سازی از ورق های فولادی و همچنین FRP استفاده می شود. در ادامه مسائلی درباره مقاوم سازی اتصالات بتنی آورده شده است.

 

لزوم مقاوم سازی اتصالات بتنی

در زمان زلزله اتصال تیر به ستون در سازه های قاب خمشی بتن مسلح با تنش های زیادی مواجه می شود. در اثر این تنش ها، گره اتصال دچار صدمه و در مواردی از هم گسیخته می شود. گسیخته شدن گره اتصال ممکن است موجب خراب شدن و فرو ریختن کل ساختمان شود. با در نظر داشتن این موضوع، بیشتر آئین نامه های لرزه ای در سال های اخیر توجه ویژه ای به گره اتصال تیر به ستون داشته و دلیل آن نیز پیچیده بودن رفتار عملکرد اتصال تیر به ستون و عوامل مؤثر روی آن است.

طراحی در آئین نامه های طراحی لرزه ای بر این اساس است که آخرین بخشی که در ساختمان صدمه می بیند، اتصال تیر به ستون باشد. به همین دلیل، مقاوم سازی اتصالات از بخش های مهم مقاوم سازی به شمار می رود. بدون شک اصلاح عملکرد گره اتصال موجب بهبود عملکرد تمام سیستم می شود. موفق شدن در مقاوم سازی لرزه ای به بهره بردن از فنون و مهارت های مدرن مقاوم سازی مربوط است. در میان آنها، FRP جایگاه به خصوصی دارد.

متخصصان مطالعات بسیاری روی مقاوم سازی اتصالات تیر به ستون در قاب های بتن مسلح با بهره بردن از FRP انجام داده اند. بیشتر این مطالعات در حالت میکرو و روی مقاومت برشی و شکل پذیری اتصال انجام شده و راهکارهایی برای بهبود آنها ارائه شده است. اما بر روی پارامترهای لرزه ای مانند ضریب رفتار قاب بتن مسلح مقاوم سازی شده، مقدار جذب انرژی و ظرفیت باربری و تغییر مکان قاب مقاوم سازی شده با FRP در محل اتصال در حالت ماکرو تحقیقات کمتری صورت گرفته است.

 

 مقاوم سازی اتصالات بتنی1

 

مقاوم سازی اتصالات بتنی با الیاف FRP

در سازه های بتنی با اتصالات صلب این اتصالات هستند که وظیفه انتقال نیروها و لنگرها را به عهده دارند. ایجاد تغییر شکل در محل اتصال موجب می شود این عملکرد کامل صورت نگیرد. بعد از وقوع زلزله خرابی های سازه ای در ناحیه اتصالات بیشتر است و گسیختگی دیگر عناصر سازه ای کمتر اتفاق می افتد. با مقاوم سازی اتصالات بتنی با الیاف FRP این امکان وجود دارد که ظرفیت خمشی و برشی اتصال بالا برده شود. به دلیل دورگیری استفاده از این شیوه مقدار شکل پذیری اتصال را نیز بالا می برد.

با به کار بردن FRP می توان بدون افزایش ابعاد اتصال، مقاومت آن را بالا برد. استفاده از تقویت اتصال بتنی با FRP نسبت به روکش فولادی برتری دارد. به دلیل این که اتصال با FRP بر عکس فولاد دچار خوردگی نخواهد شد و همچنین در برابر خوردگی اسیدها، بازها و مواد مهاجم مشابه در دامنه وسیعی از دما مقاومت می کند. به همین دلیل به سیستم های حفاظت از خوردگی نیاز نیست و آماده کردن سطوح اجزا پیش از اتصال بتنی با FRP و نگهداری از آنها پس از نصب راحت تر از ورق های فولادی خواهد بود. در زمان استفاده از FRP بر عکس شیوه تقویت با روکش بتنی به افزودن ابعاد اتصال و عملیات ساختمانی در حجم زیاد نیاز نخواهد بود.

مقاوم سازی اتصالات بتنی

در صورتی که در مقاوم سازی اتصالات بتنی با استفاده از FRP بخش انتهایی اجزای متصل به محل تقاطع تیر و ستون پوشانده می شود، تقویت برشی در محدوده مفصل پلاستیک تیر و ستون صورت می گیرد. اما هسته اتصال از نظر برشی تقویت نمی شود. اگر FRP به شکل خمشی در بخش لنگر منفی باشد، عملاً مهار کردن نیروی کششی در محدوده اتصال به وجود نمی آید. بنابراین در این نوع تقویت خمشی تیر در بخش اتصال با استفاده از مصالح FRP امکان پذیر نیست و افزایش ظرفیت گیرداری در محل اتصال رخ نمی دهد.

به عنوان یکی از شیوه های دسترسی به هسته اتصال، از مهارهای الیافی در درون سوراخ های کوچک به وجود آمده داخل اتصال استفاده می شود. با توجه به این که لنگر در محل اتصال منفی است و بزرگ ترین میزان لنگر در ناحیه اتصال اتفاق می افتد، بنابراین نمی توان نوارهای FRP را که برای تقویت روی تیر و ستون چسبانده می شوند، در محل اتصال یا پیش از آن قطع کرد، بلکه باید آنها را به شکل مناسبی در انتهای اتصال مهاربندی کرد. با توجه به وضعیت مقاوم سازی و شکل تیرها و ستون ها طرح های مختلفی برای مهاربندی انتهای FRP در اتصالات موجود است.

به علت وجود میلگرد داخلی در مقطع اتصال این مهاربندی فقط زمانی استفاده می شود که عرض نوار FRP ناچیز باشد تا بتواند در سوراخ های به وجود آمده میان دو میلگرد داخل دیوار قرار گیرد. بیشتر شیوه های مرسوم روی مسائلی متمرکز هستند که به همین شکل انتهای FRP مهاربندی شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، این نوع مهاربندی عملکرد خوبی دارد و سوراخ های به وجود آمده باید بعد از قرار گرفتن FRP دوباره با ملات اپوکسی پر شود. برای پر کردن این سوراخ ها ملات سیمان مطلوب نخواهد بود، به دلیل این که سیمان موجب تأثیر منفی روی مقاومت مهاربندی FRP  می شود. 

لزوم مقاوم سازی سازه ها

بسیاری از سازه ها مطابق با آئین نامه طراحی مقاومت لازم را در مقابل زلزله ندارند. تعداد و تنوع این نوع سازه ها روز به روز بیشتر می شود. به همین علت ترمیم و مقاوم سازی سازه ها اجتناب ناپذیر است. جایگزین کردن کل سازه مستلزم تحمل بار مالی زیادی است. اما اگر مقاوم سازی ساختمان ممکن باشد، هم از نظر اقتصادی به صرفه است و هم منابع طبیعی حفظ خواهند شد. اگر شیوه مناسب انتخاب شود، مقاوم سازی بهترین راه کاهش خطرات زلزله است.

 

 مقاوم سازی اتصالات بتنی2

 

ثبت نظر

ارسال