تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی

تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی
94 1400/3/9

تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی-تقویت و مقاوم سازی فونداسیون بتنی

توان‌بخشی (بهسازی)، روند و شيوه تعميركردن يا اصلاح كردن يک سازه به منظور دستيابی به شرايط بهره‌برداري جديد و يا افزايش عمر مفيد بهره برداری آن است.
در واقع ما در طرح و اجرای مقاوم سازی به دنبال حصول شرایط جدید در سازه بتنی از نظر بهره برداری و یا بارگذاری می باشیم.

علل مورد نیاز بودن عملیات مقاوم سازی

  • اشتباهات و مشکلات طراحی
  • مشکلات و اشتباهات اجرایی
  • تغییر در استانداردها و آیین نامه ها
  • افزایش عمر مفید بهره برداری
  • تغییر کاربری سازه
  • افزایش طبقات و بار وارده

واضح است که در گزینه اول ما نیاز به شرایطی بوده ایم یا نیازمند آن می باشیم که به علت اشتباهات در طرح و اجرا الان دارای آن نبوده و نیازداریم که به آن برسیم. مانند زمانی که بتن نتوانسته مقاومت لازم را کسب نماید، یا زمانی که ابعاد عضو باربر کوچک تر از ابعاد مورد نیاز اجرا گردیده است. همچنین این امر می تواند زمانی اتفاق بیافتد که ستون به صورت خارج از محور و یا دچار پیچش شده است.

در چهار گزینه بعد، سازه در شرایط موجود مشکلی نداشته و شرایط جدید بهره برداری ایجاب می کند که تغییراتی از منظر باربری در سازه ایجاد گردد. به طور مثال سازه در زمانی طراحی و اجرا می گردد و پس از چند سال تغییراتی در آیین نامه طراحی مانند آیین نامه 2800 داده می شود که نیازمند اصلاح استراکچر سازه می باشد.
یا ما سازه ایی داریم که اکنون عمر مفید آن اتمام یافته و یا در شرف اتمام است و ما تصمیم داریم چند سال دیگر از سازه بهره برداری نماییم. همچنین ممکن است ما سازه و ساختمان داشته باشیم که طرح و اجرای ان براساس ساختمان مسکونی انجام شده باشد و در آینده ما تصمیم بگیریم از آن کاربری آموزشی و یا اداری داشته باشیم.

در خصوص گرینه آخر می توان ساختمانی را متصور شد که چند سال پس از احداث بنا به تغییرات قوانین و یا توجیهات اقتصادی تصمیم گرفته میشود طبقاتی به سازه اضافه گردد که قبلا پیش بینی نشده است. در همه این موارد ما نیازمند این هستیم که باربری سازه را افزایش و به نقطه B برسانیم.

امروز روش های مختلفی برای مقاوم سازی و تقویت سازه های بتنی وجود دارد. هر یک از روش های دارای مزایا، معایب و محدودیت هایی می باشند. از جمله مهمترین عوامل موثر در انتخاب روش تعمیر می توان به ابعاد و محدودیت های ابعادی در روش تعمیر، محدودیت های معماری، محدودیت ها افزایش باربری، محدودیت های زمانی، محدودیت های بهره برداری اشاره کرد.

برخی از انواع روش های مقاوم سازی سازه های بتنی

  • استفاده از الیاف FRP
  • ژاکت بتنی
  • ژاکت فلزی
  • افزایش ابعاد عضو باربر
  • افزایش ظرفیت برابر بستر (مقاوم سازی فونداسیون)
  • افزایش دیوارهای برشی
  • افزایش اعضا باربر و کاهش بار وارده به عضو باربر و ...

لازم به ذکر است در پاره ای موارد ممکن است عملیات مقاوم سازی به صورت همزمان با فرآیند ترمیم و تعمیر انجام شود تا سازه موجود ابتدا به شرایط قابل بهره برداری رسید و سپس ظرفیت های آن ارتقاء داده شود.

راهكارهای بهسازی پی (بهسازی ژئوتكنيكی)

در روش بهسازي ژئوتكنيكی سعي بر افزايش باربري زمين زير شالوده به كمک بهبود شرايط خاك و يا انتقال نيرو يا اضافه نيروي شالوده به لایه هاي تحتاني، بدون افزايش ابعاد هندسی شالوده می باشد.

انواع راهکارهای بهسازی پی :

1. بهبود شرايط خاك با استفاده از تزريق مواد افزودني 
2. اجراي ريز شمع  (Micro Pile) 
3. نیلینگ (nailing) 
4. احداث شمع
5.انتقال بار شالوده به لايه هاي باربر تحتاني به كمك شمع (پي بندي كردن)

به منظور افزايش ظرفيت باربري ژئوتكنيكي و سازه اي شمع هاي موجود، مي توان با احداث شمع هاي جديد و اتصال آنها به سرشمع موجود، به ظرفيت فشاري، كششي و خمشي گروه شمع موجود اضافه نمود.

در صورتيكه شالوده موجود بر روي خاكي با ظرفيت كم احداث شده باشد، با استفاده از اين روش مي توان بارهاي روسازه را به لايه هاي تحتاني خاك كه داراي شرايط مناسب تري مي باشند، منتقل نمود.

تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی

بهسازی فونداسیون به روش Underpinning :

 Underpinning یکی دیگر از روش های مقاوم سازی فوانداسیون سازه ها میباشد.

دلایل استفاده از این روش:

  1. عدم کفایت مقاومتی فونداسیون موجود
  2. تغییر کاربری ساختمان و افزایش بارهای وارد بر فونداسیون موجود
  3. تغییر در مشخصات خاک زیر سازه در گذر زمان و یا اشتباهات طراحی از ابتدا
  4. افزایش ظرفیت باربری فونداسیون موجود در اثر افزایش تعداد طبقات سازه موجود
  5. کاهش و تثبیت نشست های فونداسیون ناشی از حوادث طبیعی مثل زلزله، سیل و ...

کاربرد این روش در انتقال بار سازه موجود از لایه های با عمق کم به لایه های خاک با عمق و مقاومت بیشتر می باشد.