هدف از مقاوم سازی و بهسازی سازه فلزی عملکرد آن در برابر زلزله است. این هدف را می توان با روش ها و استراتژی های مختلف به دست آورد. انتخاب استراتژی مقاوم سازی ستون با نبشی مناسب بستگی به درک صحیح رفتار لرزه ای ساختمان دارد و نیاز به تحلیل مناسب دارد. یک راه حل خوب با برنامه ریزی مناسب می تواند ساختمان را پایدار تر کند. برای اندازه گیری عملکرد ساختمان در هنگام زلزله ، عیب یابی لرزه ای یکی از اولین مراحل پروژه مقاوم سازی ساختمان است. در مراحل اولیه سال ساخت ، تشخیص نوع ساختمان ، شرایط محیطی و در دسترس بودن تمام نقشه ها و نقاط ضعف ساختمان مهم است. مهندس طراح باید با تجزیه و تحلیل مناسب قسمت هایی از سازه که با بارها مشکل دارند را انتخاب کرده و با توجه به اصول و معیارها بهترین راه حل تقویت را انتخاب کند.  

تقویت ستون های بتنی با نبشی

کشور ما در منطقه زلزله خیز قرار دارد. بنابراین ، باید به تقویت ساختمان ها ، تأسیسات مهم و شریان های حیاتی توجه زیادی شود. زلزله بم نقطه عطفی در مدیریت بحران از نظر توجه به مسائل اساسی و ریشه ای و بر این اساس افزایش پایداری ساختمان ها و تاسیسات در برابر خطر زلزله است. تقویت ستون های بتنی با نبشی یکی از روش هایی است که برای مقاوم سازی ستون های بتنی استفاده می شود. ضوابط نبشی کشی ساختمان برای جلوگیری از فروپاشی دیوارهای سفالی یا فولادی یا دیوارهای با نما یا بدون نما انجام می شود. نبشی کشی دیوار در حین ساخت ساختمان ها یکی از مسائل مهمی است که باید مورد توجه قرار گیرد.   عدم وجود دیوار کشی نبشی یکی از مشکلات اصلی در ساخت ساختمان های بتنی مسلح است. در این مقاله به بررسی تقویت ستون های بتنی نبشی می پردازیم ، بنابراین برای اطلاعات بیشتر با ما همراه باشید.  

مقاوم سازی ستون های بتنی

همانطور که گفته شد ، یکی از مهمترین بخش های هر ساختار ستون است. برای اینکه ساختار عملکرد مطلوب را نشان دهد ، ساختار باید از تیرها ، ستون ها ، پی ها و غیره ساخته شود. طراحی و ساخت عناصر ساختمان بسیار مهم است.   در بیشتر موارد ، ستون های سازه ای برای مقاومت در برابر بارهای ورودی مانند بارهای جانبی مختلف نیاز به تقویت دارند. در حال حاضر روش های بسیار خوبی برای تقویت ستون های بتنی وجود دارد که ممکن است به آنها اشاره شود:

•     مقاوم سازی با ژاکت فولادی
•     بهره گیری از الیاف frp
•     مقاوم سازی ستون بتنی با نبشی کشی
•     بهره گیری از ژاکت بتنی و ...

روش اجرای مقاوم سازی ستون بتنی با نبشی

برای تقویت ستون های بتنی با نبشی ، نبشی ها باید با چسب اپوکسی به طور کامل به ستون ها متصل شوند. سپس باید همزمان گرم و فشرده شود. سپس تسمه باید جوش داده شود. در نهایت ، پشت نوارها باید با ملات مناسب پر شود. هنگام تقویت ستون های بتنی مسلح با نبشی اتصال نبشی به تیرهای کف و سقف نیز باید در نظر گرفته شود.

 

خرابی ستون های بتنی ناشی از موارد زیر است:

•     ترک خوردن و شکستن
•     خوردگی آرماتورهای فولادی
•     عدم وجود کمیت و مکان تقویت کننده های موجود
•     عدم مقاومت فشاری در بتن
•     طول وصله ناکافی است
•     کمانش میلگرد های  طولی شکست های ناشی از برش
•     شکست های ناشی از خمش و اندرکنش برش و خمش
•     شکست ستون کوتاه

 

نبشی کشی دیوارها

به منظور جلوگیری از فروریختن دیوارها در بلایای طبیعی ، نیروی وارد شده به سازه از دیوارها به چارچوب و سپس با استفاده از وال پست frp به زمین منتقل می شود.از دیوار برای یکپارچه سازی دیوار در طول مشخص استفاده می شود. اگر دیوار از نوع آجری است ، برای اجرای وال پست باید نبشی کشی انجام شود. نبشی را می توان با قرار دادن صفحات در ستون ها قبل از ریختن بتن جوش داد. اگر به دلایلی پلیت ها فراموش شده اند ، باید اقداماتی برای اتصال نبشی به ستون انجام شود. یکی از این روش ها استفاده از تفنگ و روش دیگر استفاده از تسمه در محیط ستون بتنی است. نبشی باید بر روی دیوار با سطح مقطع دیوار در داخل نبشی قرار گیرد. سپس آرماتور های طولی به صورت عرضی به دیوار نبشی جوش داده می شوند.

 

انواع نبشی

نبشی های مورد استفاده در تقویت ستون های بتنی مسلح با نبشی از نظر تولید به دو نوع پرسی و فابریک تقسیم می شوند. آنها همچنین به دو شکل مساوی و بال های نابرابر در ظاهر تقسیم می شوند. نبشی پرسی را با یک ورق با طول 6 متر که از وسط عرض ورق خم شده است درست می کنند. ماهیت آن ها ورق فولادی است. نبشی فابریک از همان ابتدا به عنوان نبشی از خط تولید خارج می شود. نبشی اسپیرال نوعی نبشی بال مساوی است. برخی صنایع از نبش های بال نامساوی استفاده می کنند که به دلایلی استفاده از نبشی های معمولی امکان پذیر نیست. بال های نامنظم نبشی بال نامساوی در اندازه ها و ضخامت های مختلف وجود دارد.

 

کاربرد نبشی چیست؟

نبشی یکی از مقاطع مورد استفاده در ساختمان سازی ، تقویت ستون های بتنی مسلح با نبشی و سازه خرپایی است. از نبشی های با اندازه 50 تا 150 میلی متر برای اتصال پل ها به ستون ها، تیر آهن ها به بیم های باربر و ستون ها به صفحه ها در فونداسیون در ساختمان سازی و در صنعت کاربرد دارند. برخی از سازه ها ، مانند سازه های مربوط به آسانسور ، از نبشی های خرد شده به نام نبشی لقمه استفاده می کنند. از نبشی ها برای اتصال ساده در سازه ها استفاده می شود. انواع اتصال ساده عبارتند از اتصال نبشی جان، اتصال نبشی نشیمنی ، اتصال نیمه بسته و اتصال بسته. هرچه فلز نبشی بزرگتر باشد ، فشار و وزن بیشتری را می تواند تحمل کند. وقتی نبشی به گوشه ای از هر چیزی که ساخته می شود جوش داده شود ، توانایی آن در برابر فشار افزایش و طول عمر آن افزایش می یابد. فلز نبشی معمولاً به عنوان یک مهاربند برای ایجاد لبه ای استفاده می شود که در زاویه راست به دیوار متصل می شود. نبشی در لولا برای نگه داشتن اجزای مختلف در جای خود استفاده می شود. فلز نبشی به عنوان اجزای اصلی پروژه های ساختمانی در نظر گرفته می شود. این نبشی ها می توانند یک چارچوب قوی ایجاد کنند مهمترین کاربرد نبشی اتصال متقابل سازه های فلزی و فولادی متفاوت و تقویت سازه های بتنی با نبشی است.

ضوابط آيين نامه بتن ايران، جهت طرح و اجرای روكش بتنی

مقاومت مواد جدید باید برابر یا بیشتر از مقاومت مواد موجود باشد.     برای ستون هایی که نیازی به آرماتور اضافی ندارند ، باید از چهار آرماتور طولی 16 میلی متری احاطه شده توسط خاموت با قطر 8 میلی متر استفاده شود. حداقل ضخامت روسازی بتنی 100 میلی متر است. فاصله محور به محور خاموت ها نباید از 200 میلی متر تجاوز کند ، اما ترجیحاً فاصله خاموت ها نباید از ضخامت روسازی بیشتر باشد. خاموت دارای حداقل قطر 8 میلی متر و حداکثر 14 میلی متر است. زاویه خم شدن نوک خاموت ها 135 درجه است. فاصله بین آماتورهای متوالی افقی ستون نباید از هیچ یک از مقادیر زیر تجاوز کند: قطر 12 برابر کوچکترین آرماتور طولی ، چه به تنهایی و چه به عنوان عضوی از گروه تقویت کننده تماس.

 

انتخاب شکل و فرم مناسب برای سازه

یکی از مسائل مهم در طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله ، انتخاب شکل و فرم مناسب سازه است. البته ، هیچ ایده ای برای همه نوع ساختمان مناسب نیست ، اما چند اصل را باید به عنوان راهنما در نظر داشته باشید. به طور خلاصه می توان گفت:

1.     ساده باشد
2.     متقارن باشد
3. در سطح یا ارتفاع دراز و کشیده نباشد
4.   توزیع مقاومت یکنواخت و مداوم داشته باشید.
5. در اعضای افقی ، لولا خمیر قبل از اعضای عمودی ایجاد می شود.

سختی آن مربوط به خواص خاک زیر آن است. رعایت اصول فوق در طرح مقاوم سازی ساختمان الزامی است و عملیات مقاوم سازی نباید موارد فوق را نقض کند. دستورالعمل های کلی فوق ، همراه با استفاده از نقشه جزئیات مناسب برای اتصالات ، بهترین فرصت را به مهندس می دهد تا رفتار سازه را در هنگام زلزله درک کند. زمین لرزه های مختلف بارها نشان داده اند که ساده ترین سازه ها بیشترین احتمال آسیب پذیری را دارند. دو دلیل اصلی برای این وجود دارد. دلیل اول این است که مهندسان درک بالایی از رفتار لرزه ای یک سازه ساده دارند که بسیار بیشتر از یک ساختار پیچیده است. دلیل دوم این است که دانش مادی در مورد رفتار پویای ترکیب ساختارهای ساده بسیار بیشتر از ترکیب ساختارهای پیچیده است. تقارن نیز به دلایل فوق مطلوب است و بهتر است در تصویر افقی تقارن در هر دو جهت وجود داشته باشد. هنگام تعیین شکل یک سازه ، انتخاب مصالح مورد استفاده اغلب یک عامل مهم است و مصالح ساختمانی گاهی اوقات برای راحتی یا ملاحظات سیاسی یا اقتصادی انتخاب می شوند. بهترین مواد باید ویژگی های زیر را داشته باشند:

•     جذب انرژی بالا و ویژگی تغییر بالای شکل خمیر
•     نسبت بالا به وزن
•     همگن بودن
•     حداقل در دو جهت عمود بر هم مقاومت یکسانی داشته باشد
•     ایجاد اتصالات با مقاومت کامل آسان باشد

البته با همه عوامل و نکات ذکر شده ، این فقط یک عملکرد عالی و با کیفیت است که باعث ایجاد یک برنامه خوب و قابل اعتماد می شود.

 

انواع مصالح ساختمانی ، اسکلت ، مراحل تقویت بتن و فلز

مراحل مقاوم سازی گام هایی است که در فرآیند تقویت ساختمان برداشته می شود. این مراحل معمولاً در یک پروژه به شرح زیر است.

 

تعیین ویژگی های لرزه ای سازه های موجود

در این مرحله لازم است از روشی استفاده شود که مقاومت و شکل پذیری سازه را با توجه به عناصر مورد استفاده از جمله میلگرد تعیین کند. روش های موجود می تواند تقریبی ، دقیق یا نظارتی باشد.

 

میزان تقویت مورد نیاز را تعیین کنید

در این مرحله با استفاده از نتایج مراحل قبل و برآورد بارهای ناشی از زلزله به سازه ، میزان ضعف و آرماتوربندی مشخص شده و نیاز به مقاوم سازی تأیید یا رد می شود.

 

طراحی اولیه

در این مرحله ، هدف و جهت آرماتور باید دقیقاً مشخص شود و با تهیه نقشه های اولیه و بررسی وضعیت فعلی ساختمان ، یک برنامه تقویت اولیه تهیه شود.

 

انتخاب تکنیک تقویت

در این مرحله ، باید با بررسی منابع موجود در مورد تکنیک ها و امکانات مقاوم سازی و نظرات صاحب ساختمان ، روش مناسبی برای مقاوم سازی سازه انتخاب شود.

 

فعالیت های آزمایشگاهی

گاهی اوقات لازم است برخی از کارهای آزمایشگاهی روی سازه یا مدل انجام شود تا خواص موجود سازه مانند مقاومت مصالح و خواص دینامیکی مشخص شود. علاوه بر این ، در پروژه های مهم ، این آزمایشات باید بر روی سازه بتنی مسلح انجام شود تا طراحی آرماتور مورد تایید قرار گیرد.

 

 

مقدار مقاومت اضافه شده را برآورد کنید

برای روشن شدن وضعیت آینده ساختمان ، لازم است با استفاده از تکنیک انتخاب شده ، میزان مقاومت اضافه شده را تعیین کنید.

 

آرایش اعضا اضافه شده

گاهی اوقات در یک طرح تقویت ممکن است لازم باشد عناصری از جمله تقویت کننده به سازه اضافه شود ،در این صورت عناصر جدید باید به گونه ای قرار گیرند که مرکز ثقل از مرکز جرم زیاد فاصله نگیرد. در غیر این صورت وجود پیچ خوردگی های بزرگ تحت زلزله، سازه را در وضعیت بحرانی قرار می دهد.

 

محاسبه خصوصیات دینامیکی

در این مرحله ، ویژگی های رفتاری سازه پس از تقویت مورد بررسی و محاسبه قرار می گیرد تا وضعیت جدید سازه برای مقایسه تعیین شود.

 

برآورد اثرات تقویت کننده

هرگونه تغییر در ساختار ساختمان ، ویژگی های رفتاری ساختمان را تغییر می دهد. در این مرحله ، تعیین دامنه و جهت این تغییرات ضروری است.تقویت ناکافی می تواند خواص را تغییر داده و ساختار را در موقعیت بحرانی تری قرار دهد.

 

مقایسه و تایید طرح تقویت

در این مرحله ، موفقیت پروژه با استفاده از نتایج دو مرحله اخیر ارزیابی می شود و رضایت از هدف اول مورد بررسی قرار می گیرد.اگر هدف مورد نظر به دست نیامده است ، باید با مرور مراحل قبلی نقطه اعتراض مشخص شود.

 

اجرای طرح تقویت

و بنابراین فرایند تقویت به پایان می رسد.   کلام آخر لازم است راه هایی برای کاهش تلفات جانی و انسانی بر اثر زمین لرزه هایی که هر از گاهی در شهرهای مختلف ایران رخ می دهد ، یافت شود. یکی از این وظایف تقویت ساختمان ها و سازه ها ، به ویژه ساختمان های قدیمی است. به منظور تحمل بارهای کافی ، آرماتور باید تحت بارهای جانبی مانند بارهای باد و زلزله ، بارهای گرانشی مانند بارهای مرده ، و بارهای زنده و ... قرار گیرد و ثابت بماند.