-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 تیر بتنی

برای بالا بردن سختی و مقاومت خشمی می توان ورق های پلیمری کربنی را به وسیله چسب اپوکسی به وجه کششی عضو خمشی چسباند. 

یکشنبه 26 اسفند 1397 ساعت 16:23
مریم زمزم

مقاوم سازی لرزه ای ساختمان ها و سازه ها از مسائل مهم در مهندسی زلزله به شمار می رود. ساختمان هایی که به مقاوم سازی در مقابل زلزله نیاز دارند شامل دو گروه می شوند. گروه نخست آنهایی هستند که پیش از تدوین هر گونه ضوابط لرزه ای یا بعد از تدوین آنها ولی بدون رعایت ضوابط طراحی بنا شده اند و در حال بهره برداری هستند. این ساختمان ها به طور کلی برای بارهای ثقلی طراحی شده اند و در مقابل حرکات شدید زمین پایداری لرزه ای ندارند. گروه دوم نیز آنهایی هستند که مطابق ضوابط لرزه ای مشخصی طراحی و اجرا شده اند و در حال حاضر به دلیل تغییر آن ضوابط و افزایش سطح نیروهای طرح یا تغییر در ضوابط شکل پذیری به بهسازی نیاز دارند. مقاوم سازی تیر بتنی و فولادی بخشی از بهسازی ساختمان هستند.

 

مقاوم سازی تیر بتنی چیست؟

پیش از کسب اطلاعات درباره مقاوم سازی تیر بتنی باید بدانید که تیرها در ساختمان به شکل افقی یا شیبدار هستند و بارهای عمودی وارد بر محور خود را به ستون ها انتقال می دهند. در زلزله های شدید ستون ها نباید دچار آسیب شوند و تخریب آنها باید به تیرها و بادبندها انتقال یابد. برای این کار در مقاوم سازی ساختمان تیر مقاوم سازی شده نباید از ستون متصل به آن قوی تر باشد. شکست ها در تیرهای بتنی به دو شکل برشی و خمشی اتفاق می افتد. شکست خمشی نسبت به برشی ارجح است، به دلیل این که شکل پذیرتر است. شکست نرم امکان پخش دوباره تنش را ایجاد می کند و به ساکنان فرصت بیشتری برای درک وضعیت بحرانی می دهد. خرابی تیر بتن مسلح می تواند به دلیل تهاجم یون های شیمیایی باشد.

 

راهکارهای مقاوم سازی تیر بتنی

  • استفاده از ژاکت بتنی و فولادی
  • مقاوم سازی تیر بتنی با استفاده از نبشی و رکابی
  • تقویت خمشی و برشی تیر با FRP
  • بالا بردن مقاومت موضعی تیرهای سوراخ دار
  • استفاده از سیستم مهاربندی در انتهای لایه FRP
  • استفاده از سیستم پیش تنیدگی در لایه FRP
  • استفاده از پیش تنیدگی خارجی در تیرهای بتنی

 

مقاوم سازی تیر فولادی چیست؟

مقاوم سازی تیر فولادی در پی خراب شدن تیرهای فولادی است که شامل کمانش کلی و موضعی بال و جان و گسیختگی در محل درزها و وصله ها می شود. وقتی بخشی از مقطع تحت فشار است، خطر کمانش در این منطقه وجود دارد و یکی از علت های مهم مقاوم سازی تیر فولادی این نوع خرابی است.

این کمانش به دو شکل ممکن است اتفاق بیافتد:

  • کمانش کلی به این ترتیب است که منطقه فشاری مقطع مثل ستون تحت فشار به صورت کلی دچار کمانش می شود.
  • کمانش موضعی به این ترتیب است که بال یا جان نیمرخ به صورت موضعی در برابر تنش های فشاری دچار کمانش می شود.

 

دلایل اصلی خرابی های منجر به مقاوم سازی تیر فولادی:

  • کم بودن سطح مقطع تیر
  • لاغری بیش از حد مجاز
  • فشرده نشدن مقطع
  • ضعف در جوش ها
  • زنگ زدگی و خورده شدن تیرها
  • ایجاد منطقه متأثر از حرارت در اثر جوشکاری زیاد
  • خستگی

 

راهکارهای مقاوم سازی تیر فولادی

  • تقویت با روکش فولادی
  • اضافه کردن ورق های موازی با جان تیر
  • اضافه کردن سخت کننده های جان تیر
  • استفاده از ژاکت بتنی تیر فولادی
  • استفاده از پیش تنیدگی خارجی

 

مقاوم سازی تیر بتنی و فولادی با FRP

یکی از روش های مقاوم سازی تیر بتنی و فولادی استفاده از کامپوزیت های FRP است. این کامپوزیت ها موجب بالا رفتن ظرفیت باربری ساختمان می شوند. این کامپوزیت ها وزن کمی دارند، کاربرد آنها آسان است و مقاومت و سختی آنها مناسب است و همین ویژگی ها منجر شده است که در مقاوم سازی تیر بتنی و فولادی استفاده شوند.

 

تقویت خمشی تیرها با FRP

برای تقویت خشمی تیرها و دال ها در دهانه های بلند از FRP استفاده می شود. البته FRP برای تیرها و دال ها با دهانه های کوچک نیز به کار می رود. اگر طراحی ابتدایی عضو مناسب نباشد، می توان با FRP سختی و مقاومت خمشی را بالا برد. اگر میزان میلگرد خمشی در تیر یا دال از حد نیاز کمتر باشد، ترک های خمشی در زیر تیر یا دال به وجود می آید. این ترک ها به شکل عمودی هستند و در راستای خمش در محل لنگر خمشی ایجاد می شوند.

برای بالا بردن سختی و مقاومت خشمی می توان ورق های پلیمری کربنی را به وسیله چسب اپوکسی به وجه کششی عضو خمشی چسباند. 

در نتیجه ورق های FRP باید در وسط به وجه تحتانی و بر تکیه گاه ها باید به وجه فوقانی چسبانده شوند. جهت الیاف باید در راستای میلگردهای فولادی باشد، به دلیل این که سختی و مقاومت کششی الیاف در راستای آن بیشترین اندازه را دارد. الیاف پلیمری مدول الاستیسیته بالا و ضخامت کمی دارد که موجب افزایش سختی تیر یا دال و کاهش خیز آن می شود. مقاوم سازی اعضای خمشی با FRP اهمیت زیادی دارد و از این روش برای مقاوم سازی تیر فولادی و بتنی استفاده می شود.

 

تقویت برشی تیرها با FRP

خاموت ها در تیرهای بتنی با قرار گرفتن در جهت عمود بر راستای تیر نقش تأمین مقاومت برشی را دارند. به دلیل مقاومت برشی پایین بتن، خاموت برای تأمین مقاومت برشی کافی در تیرها به کار می رود. اگر تیری بدون مقاومت برشی کافی باشد، ترک های برشی در مکان برش بیشینه برای تکیه گاه به شکل مایل با زاویه حدود 45 درجه تشکیل می شوند.

برای تقویت برشی تیرها، FRP را به شکل مایل یا عمود به طرفین تیر می چسبانند. هرچه زاویه میان الیاف با راستای قائم بر ترک های برشی کمتر باشد، تأثیر آنها در بالا رفتن مقاومت برشی تیر بیشتر خواهد شد. نوارهای FRP مورد استفاده برای تقویت برشی تیر ممکن است به شکل U باشند و یا پیرامون تیر را کامل بپوشانند.

با استفاده از FRP بر عکس شیوه های مقاوم سازی دیگر مثل استفاده از ژاکت بتنی تغییر قابل توجهی در ابعاد تیر اتفاق نمی افتد. این روش مقاوم سازی تیر بتنی و فولادی سرعت عمل بالایی در اجرا دارد و البته از نظر اقتصادی نیز به صرفه است. نیاز نداشتن به عملیات کارگاهی و داربست زدن از دیگر مزایای این روش محسوب می شود.

 

 

ثبت نظر

ارسال