به دو صورت امکان این تقویت وجود دارد.
به صورت بتن ریزی درجا و یا به صورت بتن پیش ساخته که در این حالت نحوه اتصال آن به ستون موجود از طریق جوش دادن میلگردهای ستون و قطعه پیش ساخته یا با نصب بلت صورت می پذیرد.
هدف از تقویت ستون ها عبارت است از:
چون در اکثر زلزله های گذشته مشاهده شده که ستون ها در اثر شکست برشی خرد شده اند، لذا باید شکل پذیری ستون ها اصلاح شود و این مستلزم آن است که از جاری شدن خمشی ستون قبل از شکست برشی آن اطمینان حاصل شود.
نتیجه ای که از تقویت ستون ها برای کل سازه عاید می شود این است که، مکانیزم مقاومت هر قاب از شکنندگی برشی به مکانیزم شکل پذیری در برابر لنگر تغییر می یابد.
روش های اصلاح شکل پذیری ستون ها در ادامه به طور مشروح بیان می گردد.
روش های تقویت ستون های بتن آرمه:
پوشش به وسیله شبکه میلگرد پیش ساخته و بتن:
این روش یکی از روش های بسیار محبوب بوده که از شکست برشی ستون های موجود جلوگیری می کند.
دو عدد شبکه پیش ساخته به شکل U دور ستون موجود بسته و با بتن به ضخامت حداقل 6 سانتی متر آن را می پوشانند. قطر میلگردهای شبکه بین 6 تا 9 میلی متر می باشد.
پوشش ستون با ورق فلزی:
از این روش در اصلاح ستون ها بسیار استفاده شده است. ضخامت ورق پوشش در این نوع تقویت با توجه به نتایج تحقیقات، حدود 4.5 میلی متر توصیه شده است.
نتایج تحقیقات تئوری و تجربی نشان می دهد که ایجاد مقاطع دایروی با ورق خیلی موثرتر از مقاطع مربع یا مستطیل شکل بوده، در مقابل بدیهی است که ایجاد مقاطع دایروی به مهارت فنی بیشتری نیاز دارد.
نصب سه عدد تقویت کننده عرضی در بالا، پایین و ارتفاع وسط ستون راندمان تقویت را بهتر خواهد کرد. نصب این تقویت کننده ها نیز توصیه می شود.
به طور کلی یکی از روش های مورد استفاده، استفاده از یک بدنه ساخته شده از ورق فولادی است که در اطراف ستون قرار می گیرد و فاصله بین ستون موجود و بدنه فلزی با گروت و یا بتن پر می شود.
این روش باعث افزایش قدرت باربری محوری ستون می شود زیرا بدنه فلزی دارای باربری بوده و همچنین در اثر پدیده محصور شدن بتن، ستون بتنی نیز باربری بیشتری پیدا می کند.
البته به منظور افزایش باربری و استفاده بیشتر از اثر محصور شدن بتن استفاده از بدنه دایره ای برای ستون های دایروی و برای ستون های مستطیلی نیز استفاده از بدنه بیضوی مورد مطالعه قرار گرفته است.
مطالعات نشان داده است که استفاده از این نوع تقویت اثر بسیار خوبی در افزایش باربری محوری، برشی داشته و همچنین میزان شکل پذیری ستون را افزایش می دهد.
ولی به علت آن که این تقویت در فاصله بین طبقات قابل انجام بوده و در تراز طبقات قطع می شود و اصولا بیشترین مقدار خمش در گره های ابتدا و انتهای ستون می باشد باربری خمشی ستون افزایش پیدا نمی کند.
از این روش در حال حاضر برای تقویت ستون هایی که ضعف خمشی نداشته باشند مانند پایه پل ها به شکل وسیعی استفاده می شود.
پوشش ستون با نبشی و تسمه فلزی:
مواقعی که در تقویت ستون نیاز به تامین مقدار زیادی مقاومت برشی برای جلوگیری از شکست برشی باشد، این نوع تقویت مناسب است.
برای این منظور، چهار عدد نبشی در چهار گوشه ستون قرار داده و به وسیله تسمه های فلزی به هم بسته می شوند.
سپس فضای بین این تسمه ها و ستون موجود با تزریق ملات ماسه سیمان پر می شود.
پوشش ستون با لایه ای از بتن مسلح با میلگردهای طولی و خاموت:
این روش تقویت نیز مانند روش اول بسیار عملی و در بیشتر ساختمان ها مورد استفاده بوده. در این روش به نیروی کار خیلی ماهر نیز نیاز نیست.
میلگردهای طولی را به تعداد لازم در چهار طرف ستون موجود قرار داده و این میلگردها توسط خاموت موردنیاز به هم بسته می شوند.
سپس فضای بین میلگردها و ستون و روی میلگردها با پوشش بتنی به ضخامت حدود 10 سانتی متر پوشانده می شود.
رفتار این ستون نیز با توجه به نتایج تحقیقات تئوری و آزمایشگاهی برای استفاده در کارهای عملی مورد تایید است.
چنانچه میلگردهای طولی در بالا و پایین ستون قطع شوند، خاصیت شکل پذیری ستون افزایش می یابد و اگر این میلگردها در بالا و پایین ادامه یابند به مقاومت خمشی، برشی و فشاری ستون افزوده می شود.
پوشش ستون با کابل های فولادی و وایرهای با الیاف کربنی یا نوارهای با الیاف پلاستیکی:
بعد از پیچیدن وایرهای فولادی یا نوارهای با الیاف کربنی یا پلاستیکی به دور ستون، فضای بین آن ها با چسب رزین اپوکسی پر می شود بدین ترتیب روی سطح ستون یک لایه مسلح ایجاد می شود.
نوارهای با الیاف پلاستیکی قابلیت انعطاف زیادی داشته و مانند پارچه به دور ستون پیچیده می شوند.
در استفاده از این روش ها باید تدابیر لازم برای جلوگیری از آتش سوزی اندیشیده شود.
استفاده از شبکه سیمی جوش شده:
این روش عبارت است از قرار دادن یک شبکه سیمی جوش شده در اطراف ستون و قالب بندی اطراف ستون و بتن ریزی حد فاصل قالب و ستون به شکلی که تور سیمی به همراه بتن لایه پوششی در اطراف ستون ایجاد نماید.
مطالعات انجام شده نشان می دهد که این روش باعث افزایش اندک در باربری محوری و برشی ستون می شود. همچنین میزان شکل پذیری ستون را افزایش می دهد.
این تقویت ضغف خمشی ستون را جبران نمی کند زیرا در حد فاصل بین طبقات انجام می پذیرد.
تقویت ستون به وسیله نوارهای پلاستیکی مخصوص (FRP):
در سال 1988 میلادی کاتسوماتا در ژاپن یک روش جدید برای تعمیر و تقویت ستون های بتنی ارائه نمود.
این روش عبارت است از پیچاندن الیاف پلاستیکی مخصوص به دور ستون بتنی و استفاده از یک چسب پلی استر مخصوص جهت یکپارچه نمودن الیاف و اتصال آن به ستون بتنی.
استفاده از روش فوق الذکر از آن زمان تاکنون به دلایل زیر گسترش یافته است:
استفاده از الیاف مصنوعی در احجام مختلف منجر به مقاومت مختلف پوشش حاصله می گردد هرچه درصد الیاف بیشتر باشد مقاومت نهایی و سختی افزایش می یابد.
افزودن میلگرد های طولی با روکش بتنی نیز در سال های اخیر مورد استقبال قرار گرفته است.
افزودن میلگرد های طولی همراه روکش بتنی:
روش افزودن میلگرد های طولی همراه روکش بتنی که در حقیقت روشی است که به طور گسترده بعد از زلزله سال 1985 در مکزیکوسیتی گسترش فراوانی پیدا کرد عبارت است.
از افزودن میلگرد های طولی و خاموت های عرضی در اطراف ستون موجود و اضافه کردن یک پوشش بتنی که میلگرد های فوق را در بر بگیرد.
البته باید گفت که چنانچه میلگرد های طولی از سقف طبقات عبور داده نشوند این تقویت تأثیر چندانی در باربری خمشی ستون نخواهد داشت و باید میلگرد های طولی به نحوی از سقف عبور داده شوند.
با ایجاد سوراخ هایی در سقف توسط دریل می توان میلگرد ها را از سقف عبور داد. در این صورت مقاومت خمشی ستون نیز افزایش خواهد یافت.
لازم به تذکر است که برای افزایش درگیری بین بتن جدید و بتن قدیم باید لایه محافظ میلگرد ها تراشیده شده و سپس اقدام به تقویت ستون نماییم.
برای ستون هایی که امکان بتن ریزی در چهار طرف وجود نداشته باشد می توان از تقویت یک طرفه یا چند طرفه استفاده نمود.
استفاده از پانل های پیش ساخته در نمای ساختمان ها به منظور مقابله با بارهای جانبی:
برای ساختمان های با قاب خمش پذیر، اجرای صحیح اتصالات پانل ها حدود 68 درصد به سختی جانبی قاب اضافه کرده و همچنین مود تغییر شکل سیستم از تغییر شکل برشی به تغییر شکل برشی خمشی تبدیل می گردد.
بنابراین پانل های پیش ساخته نما که قبلا به عنوان اعضا غیر سازه ای محسوب می شدند، در صورت اجرای صحیح اتصالات می توانند به عنوان یک عضو تقویت کننده سازه در برابر بار جانبی تلقی گردند.
در این راستا در تقویت عملی بعضی از ساختمان ها نحوه اتصالات این پانل ها را اصلاح و از آن به عنوان یک المان مقاوم در برابر زلزله استفاده نموده اند.
لذا می توان یکی از تکنیک های تقویت ساختمان ها را اصلاح و اتصالات پانل های پیش ساخته در نمای آن ها دانسته و از آن بهره گرفت.
چنانچه در نمای ساختمان های جدید استفاده از این پانل ها مورد نظر باشد می توان در طراحی سازه اثرات این پانل ها را روی مقاومت جانبی سازه به حساب آورد.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
