اجرای مقاوم سازی تیر، ستون ، دال و دیوار برشی سازه های بتنی و بتن با روش الیاف CFRP

اجرای مقاوم سازی تیر، ستون ، دال و دیوار برشی سازه های بتنی و بتن با روش الیاف CFRP
869 1398/3/26

اجرای مقاوم سازی تیر، ستون ، دال و دیوار برشی سازه های بتنی و بتن با روش الیاف CFRP

 

مقاوم سازی ، تقویت یا بهسازی به معنی افزایش مشخصات سازه از منظر باربری سازه ای می باشد. سازه ها و ساختمان های موجود و احداث شده بنایی و یا فلزی و بتنی  بنا به دلایل مختلف می توانند نیازمند مقاومسازی و تقویت باشند. از جمله این دلایل می توان به مواردی در ذیل اشاره کرد.

  • افزایش عمر بهره برداری
  • مشکلات اجرایی مانند کیفیت پایین مصالح و اشتباه ساخت
  • افزایش طبقات
  • افزایش باربری به علت تغییر کاربری
  • تخریب و آسیب به علت سیل ،زلزله یا حریق
  • تغییر آیین نامه ها
  • عدم تطابق مشخصات ساخت با دتایل و مشخصات طراحی
  • ...

از این رو سازه های مختلف تازه ساخت یا قدیمی می توانند نیازمند مقاوم سازی و تقویت باشند. در حال حاضر روش های مختلفی برای تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی و یا بنایی وجود دارد که هریک بسته به شرایط مختلف می توانند موثر و کارآمد باشند. از جمله شرایط موثر در گزینش روش مقاوم سازی می تواند به موارد ذیل اشاره کرد.

  • مشکل ایجاد شده و انتظارات از فرآیند مقاوم سازی
  • شرایط محیطی
  • محدودیت هایا جرایی و دسترسی
  • ابعاد و شرایط کار
  • نیروی تخصصی و متریال در دسترس
  • محدودیت های معماری در فرآیند مقاوم سازی
  • اکسپوز یا اکسپوز نبودن عضو موضوع مقاوم سازی و تقویت
  • مباحث اقتصادی
  • نوع و کاربری عضو موضوع مقاوم سازی
  • نوع بار وارد بر عضو موضوع مقاوم سازی
  • ...

 

در این چارچوب هر کی از روش ها می توانند در زمان و مکان مناسب موثر و کارآمد باشند. برخی از روش های مقاوم سازی به شرح ذیل می باشند.

  • مقاوم سازی با الیاف FRP
  • مقاوم سازی با ژاکت فلزی
  • مقاوم سازی با افزایش ابعاد عضو
  • مقاوم سازی با ژاکت بتنی
  • مقاوم سازی با اضافه نمودن المان های سازه ای
  • مقاوم سازی با کاشت میلگرد و اجرای لایه باربر
  • مقاوم سازی با تزریق رزین اپوکسی
  • ...

 

بدیهی است که یک فرآیند بهینه مقاوم سازی نیازمند طراحی می باشد. بنابراین کارفرما پس از بروز مشکل با مراجعه به طراح نسبت به گزینش بهترین و اقتصادی ترین روش مقاوم سازی اقدام می نماید.

سپس می بایست اجرای آن با استفاده از پیمانکار تخصصی صورت پذیرد.

 

پیوست یک : مقاوم سازی ستون با استفاده از روكش بتني (Concrete jacket)

روكش بتني شامل لایه اي از بتن، ميلگردهاي طولي و خاموت هاي بسته مي باشد. روكش بتني مقاومت خمشي و برشي ستون را افزايش مي دهد و افزايش شكل پذيري ستون در اين حالت كاملاً مشهود است.

روكش بتن آرمه در مواردي كه ميزان شدت آسيب هاي وارده به ستون زياد باشد و يا ستون از ظرفيت كافي در برابر نيروهاي جانبي برخوردار نباشد، بكار گرفته ميشود.

روكش بتني بسته به شرايط مي تواند دور تا دور ستون و يا در يك وجه آن اجرا شود.مناسب بودن طرح روكش بتني به پيوستگي آن با عضو بستگي دارد

اگر ضخامت روكش بتني كم باشد، افزايش سختي در ستون مقاوم سازي شده محسوس نمي باشد.

روكش بتني باعث افز ايش ابعاد ستون مي گردد كه علاوه بر مسائل معماري، وزن ساختمان را نيز افزايش ميدهد.

روكش بتن آرمه در مواردي كه ميزان شدت آسيب هاي وارده به ستون زياد باشد و يا ستون از ظرفيت كافي در برابر نيروهاي جانبي برخوردار نباشد، بكار گرفته ميشود.

روكش بتني بسته به شرايط مي تواند دور تا دور ستون و يا در يك وجه آن اجرا شود.مناسب بودن طرح روكش بتني به پيوستگي آن با عضو بستگي دارد

اگر ضخامت روكش بتني كم باشد، افزايش سختي در ستون مقاوم سازي شده محسوس نمي باشد.

روكش بتني باعث افز ايش ابعاد ستون مي گردد كه علاوه بر مسائل معماري، وزن ساختمان را نيز افزايش ميدهد.

 

مزایای  استفاده از ژاکت بتنی

1. امکان اصلاح همزمان کليه مشکلات سختي و مقاومتي در قابهاي بتني

2. اصلاح اتصالات در قابها

3. امکان اصلاح باربري ثقلي ستونها

4. سهولت ايجاد پيوستگي بين اعضا

5. عدم نياز به پوشش ضد حريق

6. دخالت ناچيز در معمار

 

 معایب استفاده از ژاکت بتنی

 

1. افزايش وزن قابل توجه در سازه

2. افزايش ابعاد تير و ستونها و کاهش فضاي مفيد

3. زمان زياد براي اجراي طرح

4. هزينه نسبتا زياد

5. نياز به قالب بندي و عمليات اجرايي متعدد

 

پیوست : نحوه ی اجرای ژاکت فولادی

استفاده از ژاکت فولادی روشی برای مقاوم سازی سازه ها بتنی است که نحوه ی اجرای آن بر حسب نیاز به سه روش دورپیچ ،نواری یا موضعی انجام میگیرد .

ژاکت فولادی ضمن عدم افزایش وزن قابل توجه بر روی سازه سبب افزایش شکل پذیری و مقاومت سازه می گردد . این ورقه ها می توانند خرد شدگی بتن را در تیرها و ستونها با ایجاد محصور شدگی به تاخیر اندازند و باعث افزایش مقاومت فشاری آنها گردند .

یکی دیگر از موارد استفاده مرسوم از ژاکت فولادی در ستون های ضعیف سازه می باشد که فاقد آرماتورهای کافی هستند , در این موارد استفاده از ژاکت فولادی ضمن افزایش مقاومت برشی و خمشی ستون ها با ایجاد محصور شدگی مقاومت فشاری بتن را نیز افزایش می دهد و از کمانش آرماتورهای طولی نیز جلوگیری می کند .

 

کابرد روش مقاوم سازی با ژاکت فولادی :

1-مقاوم سازی المان های سازه های بتنی اعم از : ستون ها , تیرها و ...

2-استقاده از ژاکت فولادی به عوان یک روش کلی برای مقاوم سازی ساختمان

3- افزایش مقاومت برشی المان های سازه

4-محصور سازی بتن ها

4-افزایش سختی جانبی سازه تا حدی

5-افزایش مقاومت خمشی المان های سازه

 

مزایای مقاوم سازی با ژاکت فولادی :

1-افزایش شدید مقاومت مورد نیاز در عضو مورد نظر

2- مقاوم سازی با ژاکت فولادی در یک بخش یا طبقه امکان پذیر است و نیاز به مقاوم سازی یه المان از کف ( فونداسیون) تا طبقه ی مورد نظر نیست .

3-عدم ایجاد مشکلات معماری نسبت به ژاکت بتنی کمتر است بدلیل عدم تغییر در ابعاد و در نتیجه عدم تغییر در فواصل و فضای مورد نیاز معماری

4-سهولت در اجرا نسبت به مقاوم سازی با ژاکت بتنی

5-گزینه ی مناسب برای محصور کردن بتن در ستون ها

6-در مقاوم سازی با ژاکت فولادی بر خلاف ژاکت بتنی نیاز به قالب بندی نیست .

7-در مقاوم سازی با ژاکت فولادی امکان اصلاح اغلب مشکلات سازه ای در قاب های بتنی وجود دارد

 

معایب مقاوم سازی با ژاکت فولادی :

1-استفاده از ژاکت فولادی در مقاوم سازی بدلیل عدم مقاومت در برابر آتش سوزی نیاز به اعمال پوشش ضد حریق دارد که سبب افزایش هزینه ها می شود .

2-در صورت نیاز به افزایش مقاومت خمشی و برشی اجرای عملیات متعدد کاشت آرماتور و جوشکاری زمان زیادی می برد .

3-در مقاوم سازی با ژاکت فولادی امکان اصلاح بعضی از اتصالات در قاب ها وجود ندارد .

4-مقاوم سازی با ژاکت فولادی نیاز به تزریف حجم زیادی گروت دارد .

5-با اینکه مصالح و متریال مقاوم سازی با ژاکت فولادی نسبت به سایر روش ارزان تر می باشد , اما هزینه ی اجرایی بالایی دارد .

6-ژاکت فولادی مستد زنگ زدگی و خوردگی می باشد .

 

پیوست : مقاوم‌سازی با FRP

FRP چیست ؟

این کلمه اختصاریFiber Reinforced Polymer or Plastic   می­باشد. «FRP  نوعی ماده کامپوزیت متشکل از دو بخش فیبر یا الیاف تقویتی است که به وسیله یک ماتریس رزین از جنس پلیمر احاطه شده­اند». «فیبرهای تشکیل‌دهنده  می­توانند در یک راستا یا دو راستای عمود برهم قرار داشته باشند. به طور کلی FRP ها به دو شکل وجود دارند: ورقه­­های FRP به صورت ارتوتروپیک یا شبه ایزوتروپیک بوده یعنی مدول الاستیسیته آن در جهت قرارگیری فیبر با جهات عمود بر آن متفاوت است. پوشش­هایFRP عمدتاً برای بهسازی رفتار سازه­های موجود یا تعمیر خرابی­های ایجاد شده در اثر خستگی، خوردگی، فرسودگی و ... در سازه­های موجود به کار می­روند. این پوشش به وجه خارجی عضو بتن می­چسبد. نسبت وزن به مقاومت این مواد ۵۰ برابر بتن و ۱۸ برابر فولاد می­باشد. انواع کامپوزیت­های پلیمری FRP  متداول در مهندسی عمران عبارتند از الیاف کربن CFRP، الیاف شیشه GFRP و الیاف آرامید. از محاسن کامپوزیت­های پلیمری FRP می­توان به وزن کم، انعطاف­پذیری بالا، راحتی در جابجایی، سرعت عمل بالا، برشکاری در قطعات دلخواه، سادگی اجرا و امکان تقویت به صورت خارجی و از معایب آن می­توان به آسیب پذیری در مقابل آتش­سوزی و کم­تجربگی مشاوران و پیمانکاران اشاره نمود».

دوام بالا، سبک وزن بودن، مقاومت مشخصه و مدول بالای برخی از نمونه­های آن، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر شرایط محیطی و ترکیبات شیمیایی، نفوذ ناپذیری مغناطیسی، مقاومت در برابر ضربه، ضخامت کم، حمل‌ونقل آسان به دلیل وزن کم، اجرای ساده ورقه­ها، توجیه اقتصادی برای تقویت و ترمیم پروژه­های سنگین به عنوان مثال پلها، از جمله مزایای استفاده از FRP در سازه­های بتن آرمه می­باشد.

به طورکلی عملکرد یک کامپوزیت بستگی به عوامل مختلفی از جمله مواد سازنده آن، نسبت مواد سازنده آن، ظرفیت باربری فیبر یا الیاف تقویتی و نحوه­ی قرارگیری آنها و همینطور رفتار توأم سازنده با یکدیگر دارد. عملکرد فیبر تقویتی نیز  تحت تأثیر عواملی چون جهت قرارگیری الیاف، طول فیبر، شکل آن، ترکیب آن با ماتریس و رزین و چسبندگی بین آن دو و جنس الیاف قرار دارد.

 

 

 

 

 

 

 

کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران

مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران در قالب دو شرکت تولید رایحه بتن سبز و مهندسی ژرف تابان مهر از سال 1385 فعالیت خود را آغاز نموده است. این مجموعه با شناخت خلا موجود در زمینه ارائه خدمات تخصصی بتن در سطح کشور ، با بکارگیری پرسنل تخصصی و نیز تجهیزات ویژه ، در این سالهای سعی نموده گامی کاربردی و موثر در زمینه رفع نیاز متخصصین ، کارفرمایان ، مهندسین ، دانشجویان ، مشاورین و پیمانکاران بردارد. در این قالب و بهره گیری از تجربیات روزافزودن خود ، با عنایت به اخذ استانداردهای بین المللی ( استاندارد CE  اتحادیه اروپا و استاندارد ایزو 9001 ) ، این مجموعه  همواره سعی است خدماتی به روز و تخصصی و کاربردی تر ارائه نماید. شرح خلاصه خدمات ارائه شده توسط این شرکت شامل بخشهای زیر می باشد. این شرکت در حال حاضر عضو وندور لیست صنایع دفاع ، لیست بلند وزارت نفت ، وندورلیست سازمان تامین اجتماعی و عضو انجمن ملی بتن ایران می باشد.

 

مجموعه تولیدی و بازرگانی رایحه بتن سبز :

 

مجموعه مهندسی ژرف تابان مهر :

 

در حال حاضر مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ، دارای دفتار و نمایندگی هایی در بسیاری از مناطق و شهر ها می باشد.علاقمندان می توانند برای بهره گیری از خدمات و محصولات این شرکت و یا مشاوره و دریافت رزومه فعالیت ها و یا مشخصات فنی محصولات این شرکت ، با نمایندگی این مجموعه و یا دفتر مرکزی این شرکت ( 44618462-44618379) تماس حاصل فرمایند. همچنین علاقمندان به همکاری با این شرکت می توانند جهت اخذ نمایندگی و عاملیت فروش خدمات و محصولات این شرکت با شماره تلفن 09120916272 تماس حاصل نمایند.