-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

تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی

 تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی

ستون ها اجزایی در ساختمان هستند که تحت نیروهای محوری با یا بدون نیروی برشی و لنگر خمشی قرار دارند. ستون ها علاوه بر انتقال بارهای ثقلی به پی، در قاب های خمشی باید نیروهای ناشی از بارهای جانبی زمین لرزه را تحمل کنند.

چهارشنبه 25 اردیبهشت 1398 ساعت 12:11

ستون های بتنی اعضای انتقال دهنده بار ناشی از سقف ها به پی هستند. در زمان بتن ریزی ارتفاع سقوط بتن نباید از 1.2 متر بیشتر باشد، به دلیل این که موجب تفکیک دانه بندی بتن خواهد شد. دایره بهترین مقطع برای ستون ها است. مقاومت خمشی، پیچشی و فشاری ستون ها از طبقه های پایینی به طرف بالا کاهش می یابد. ستون های بتنی در ساختمان ها شامل آرماتور و بتن سازه ای می شوند. ممکن است ستون های بتنی در اثر عواملی مانند زلزله به مقاوم سازی نیاز پیدا کنند. تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی امکان پذیر است.

 

تقویت ستون بتنی

 

تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی

در روش تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی در ابعاد و وزن ستون افزایش کمی ایجاد می شود. برای این که این روش مؤثر واقع شود، به سختی مناسب روکش در مقابل تغییر شکل های جانبی بتنی بستگی دارد. ورق های فولادی در تمام طولشان به هم جوش داده می شوند و فضای کم میان روکش و ستون به وسیله ملات منبسط شونده پر می شود. برای بهبود عملکرد مجموعه می توان از کاشت آرماتور برای انتقال برش میان ورق و بتن استفاده کرد.

تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی می تواند به عنوان شیوه ای موقتی برای بهسازی ستون هایی که بعد از زلزله دچار آسیب شده اند به کار رود. روکش های فولادی مقاومت برشی و تا حدی دورگیری ستون را بالا می برند.

در صورتی که میان روکش های فولادی ستون در طبقه های مختلف پیوستگی وجود نداشته باشد، ظرفیت نیروی محوری ستون ها افزایش نخواهد یافت. تا وقتی که ورق های روکش فولادی به فونداسیون متصل نشوند و میان روکش فولادی طبقه های مختلف از بین دال پیوستگی ایجاد نشود، مقاومت خمشی ستون افزایش نخواهد یافت.

ژاکت های فلزی مستطیل و مربع به تنهایی برای تقویت ستون ها کاربرد ندارند. افزایش مقاومت برشی در ستون ها بیشترین تأثیری است که آنها روی ستون ها می گذارند. یک ستون تقویت شده به طور معمول به بالا رفتن شکل پذیری خمشی نیاز دارد که در ژاکت های مستطیلی فقط در گوشه های مقطع اتفاق می افتد. علت آن هم مقاومت کم این ژاکت ها در مقابل انبساط جانبی هسته بتنی است.

برای بهبود رفتار خمشی ژاکت های فلزی مستطیلی از سخت کننده در ارتفاع ستون به کار می رود. با به کار بردن سخت کننده ژاکت فولادی بیشتر محصور و از تورم آن جلوگیری می شود. مبنای طراحی ژاکت ها و سخت کننده بر اساس تأمین ظرفیت شکل پذیری خمشی ستون ها است.

ضخامت سخت کننده در بالا بردن ظرفیت برشی ستون ها نقش دارد، به نحوی که با بالا رفتن ضخامت سخت کننده میزان ظرفیت برشی و سختی ستون ها بالا می رود. در کل، بهتر است ضخامت سخت کننده برای اعمال محصورکنندگی از ضخامت ژاکت فولادی بیشتر باشد. طول سخت کننده نیز از عوامل مهم است که باید کمی از طول ناحیه مستعد تشکیل مفصل پلاستیک بیشتر باشد تا مانع از تورم ژاکت فلزی در این قسمت شود. می توان برای تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی، روکش فولادی را با نیم رخ های فولادی و تسمه های اتصال به شکل قفسه اجرا کرد.

 

نقش ستون ها در ساختمان

 

نقش ستون ها در ساختمان

ستون ها اجزایی در ساختمان هستند که تحت نیروهای محوری با یا بدون نیروی برشی و لنگر خمشی قرار دارند. ستون ها علاوه بر انتقال بارهای ثقلی به پی، در قاب های خمشی باید نیروهای ناشی از بارهای جانبی زمین لرزه را تحمل کنند.

مقاوم سازی و تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی یا به وسیله روش های دیگر باید مطابق با آیین نامه های طراحی حداقل بعد عرضی کافی را داشته باشد. وقتی ستون های بتنی نسبت طول به عرض زیادی داشته باشند، در اثر خمش های دو محوره آسیب می بینند. تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی با هدف بالا رفتن مقاومت محوری، خمشی و برشی و افزایش ظرفیت شکل پذیری ستون در نزدیک محل اتصال به تیر و مقاومت کردن محل وصله های ضعیف انجام می شود.

در ستون های بتن مسلح، آسیب های ناشی از زمین لرزه به شکست های ناشی از طول وصله ناکافی، شکست های ناشی از برش، خمش و اندرکش برش و خمش، شکست ستون کوتاه و گسیختگی های ناشی از کمانش آرماتورهای طولی مربوط می شود. 

آسیب های ستون های بتنی از موارد زیر ناشی می شود:

  • وجود ترک و خردشدگی در ستون ها
  • خوردگی آرماتورهای فولادی
  • کمبود تعداد و موقعیت میلگردها
  • کمبود مقاومت فشاری
  • ناکافی بودن طول وصله
  • کمانش آرماتورهای طولی
  • شکست ناشی از برش، خمش و اندرکنش برش و خمش
  • شکست ستون های کوتاه
  • خوردگی ستون های بتنی و خراب شدن کاور ستون

 

مقاوم سازی ستون بتنی

 

مقاوم سازی ستون بتنی

تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی از روش های مقاوم سازی ستون بتنی محسوب می شود. روش های دیگری نیز برای مقاوم سازی وجود دارد. مقاوم سازی با ژاکت بتنی و مقاوم سازی با FRP نیز از دیگر روش های مقاوم سازی هستند.

 

مقاوم سازی ستون بتنی با ژاکت بتنی

ژاکت بتنی متشکل از بتن و آرماتورهای طولی و عرضی است. این ژاکت ها موجب بالا رفتن مقاومت خمشی و برشی ستون ها می شود و شکل پذیری ستون نیز افزایش می یابد.

مواقعی که شدت آسیب ها زیاد باشد یا ستون ظرفیت کافی در مقابل نیروهای جانبی نداشته باشد، از روکش بتن آرمه استفاده می شود. بسته به شرایط، ژاکت های بتنی در دور تا دور ستون یا در یک طرف آن اجرا می شوند.

در صورتی که ضخامت ژاکت بتنی کم باشد، افزایش سختی در ستون محسوس نخواهد بود. این ژاکت ها موجب بالا رفتن ابعاد ستون ها می شوند. علاوه بر مداخله در معماری ساختمان وزن ساختمان را نیز افزایش می دهند.

 

مقاوم سازی ستون بتنی با الیاف FRP

مقاوم سازی ستون بتنی با مصالح FRP روشی متداول و نسبتاً جدید است. این مصالح خواص فیزیکی دارند که از آن جمله می توان به مقاومت کششی بالا و ضخامت و وزن کم آنها اشاره کرد. استفاده از این مصالح ضمن بالا بردن ظرفیت برشی ستون، مد گسیختگی آن را از حالت برشی به خمشی تغییر می دهد و شکل پذیری آن را بالا می برد.

 

مقاوم سازی ستون بتنی با الیاف FRP

 

ثبت نظر

ارسال