مقاوم سازی فونداسیون بتنی با استفاده از frp ساخت و ساز در هر کشور یکی از مهم ترین صنایع به حساب می آید که مهندسان بسیاری در این حوزه فعالیت دارند. حوزه ساخت و ساز می تواند از ساختمان سازی تا سد سازی و جاده سازی و ... را در بر بگیرد بنابراین گستردگی بسیاری دارد. لازم به ذکر می باشد که امروزه ساخت و ساز ساختمان ها و دیگر سازه ها شکلی تازه به خود گرفته است و نسبت به قبل تفاوت بسیاری دارد. یکی از مهم ترین بخش های هر سازه فونداسیون سازه است و سازه مورد نظر بر روی این فونداسیون بنا می شود. در برخی از اوقات فونداسیون ممکن است با مشکلاتی مواجه گردد که در این صورت مهندسان در فکر مقاوم سازی و بهسازی آن خواهند بود. در این مقاله از وب سایت رادیاب قصد داریم تا به بررسی مقاوم سازی فونداسیون بتنی با استفاده از مقاوم سازی با frp بپردازیم و در این باره اطلاعات سودمندی را در اختیار شما قرار دهیم. بنابراین برای کسب اطلاعات بیشتر تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.  

فونداسیون

هر ساختمان المان های سازه ای مختلفی دارد. منظور از المان های سازه ای، قسمت هایی از سازه می باشد که وظیفه بارگیری و انتقال بار را بر عهده دارد. المان های سازه ای به طراحی بسیار دقیق و اجرا مناسب نیاز دارد. از جمله المان های سازه ای که در ساختمان ها وجود دارد، می توان به موارد زیر اشاره داشت:  

• فونداسیون
• ستون ها
• تیرها
• دیوارهای برشی
• بادبندها و ....

می توان اذعان داشت که فونداسیون یا پی سازه، یکی از مهم ترین المان های سازه ای است که طراحی آن از اهمیت بسیاری برخوردار بوده و باید بر اساس قوانین و ضوابط موجود طراحی گردد. باید اشاره شود که فونداسیون یا شالوده در پایین ترین قسمت هر ساختمان قرار گرفته و پس از انجام گود برداری و اجرای بتن مگر، فونداسیون هر سازه اجرا می شود. تمامی المان های سازه ای که بر روی فونداسیون قرار می گیرد، بارهای وارده به سازه را به شالوده وارد کرده و شالوده نیز بارها را به زمین انتقال می دهد. بنابراین فونداسیون سازه نقش بسیار مهمی در استحکام سازه ایفا می کند و باید به درستی طراحی و اجرا گردد. مهندسان در طراحی و ساخت تمامی ساختمان ها از آیین نامه ها و ضوابط مهندسی بهره می برند و رعایت این ضوابط بسیار مهم است به دلیل آن که ایمنی سازه و استحکام آن در گرو ضوابط مهندسی می باشد. مهندسان بر اساس نوع فونداسیون مورد نیاز برای هر ساختمان تدابیری و تمهیداتی را اتخاذ می کنند تا بدین وسیله تعادل و پایداری کافی میان بارهای وارده و مواضع اتکا بر روی زمین قرار داده شود. در کل روش اجرا فونداسیون و طراحی مناسب آن از اهمیت بسیاری برخوردار است که باید توسط مهندسان رعایت شود.

  اگر بخواهیم به تعریف مناسبی از فونداسیون یا پی بپردازیم، باید اشاره کنیم که پی یا فونداسیون و یا شالوده، به بخش هایی از ساختمان و خاک اطراف آن اطلاق می گردد که وظیفه انتقال بار را بر عهده دارد. فونداسیون ها معمولا از مصالح بتنی طراحی و ساخته می شوند و درون آن ها میلگردهایی به منظور افزایش ظرفیت کششی بتن به کار برده می شود. فونداسیون ها  وظایف بسیار خاصی را در سازه بر عهده دارند که در زیر به برخی از مهم ترین آن ها اشاره می شود:

• جلوگیری از نشست بیش از اندازه ساختمان
• جلوگیری از نشست های مختلف در قسمت های متفاوت سازه
• جلوگیری از شکست در زیر خاک ساختمان و عواقبت بعد از آن
• جلوگیری از واژگونی ساختمان در برابر نیروهای جانبی و بارهای وارده بر سازه
• جلوگیری از خرابی سازه در برابر بارهای وارده و ...

 

مقاوم سازی فونداسیون بتنی

همان گونه که توضیح داده شد، همه ساختمان ها و سازه های مختلف به وسیله پی یا فونداسیون خود به زمین متصل می گردند. بارهای قائمی که به سازه وارد می شود از طریق دیگر المان های سازه ای ستون ها، دیوارهای برشی، سقف ها و … به فونداسیون وارد می شود و پس از آن شالوده این بار را به زمین وارد خواهد کرد ( وارد شدن بار مورد نظر به زمین باعث می شود که سازه در برابر بارهای وارده دچار خرابی نشود ). حال می توان اشاره داشت که طراحی یک فونداسیون مناسب و خوب به دو مورد مهم زیر بستگی دارد:

• خصوصیات خاک زیر آن
• مقدار وزن سازه ی روی آن

لازم به ذکر است که :

• وجود پی برای سازه ها از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد. ساختمان های بدون پی به مرور زمان دچار نشست خواهند شد و در نتیجه، در ساختمان ترک های کوچک و بزرگی ایجاد می گردد.
• ابعاد پی بستگی کامل به وزن بنا، نیروهای وارد بر آن (مرده و زنده و بارهای جانبی)، نوع خاک و مقاومت فشاری زمین دارد.

  در برخی از موارد المان های سازه ای سازه با مشکلات مختلفی مواجه می شوند که مهندسان پیشهاد می دهند آن المان مورد نظر مقاوم سازی شود. فونداسیون های بتنی سازه نیز از این قاعده مستثنی نمی باشند و در برخی از موارد به ترمیم و بهسازی فونداسیون برای مقاوم سازی نیاز دارند. همان گونه که در مقالات گذشته بیان کردیه ایم، مقاوم سازی به معنای بالا بردن مقاومت یک سازه در برابر نیروهای وارده به سازه است که در چند سال اخیر مورد توجه مهندسان ایرانی قرار گرفته و آن ها به دنبال راهکاری مناسب برای مقاوم سازی و بهسازی سازه ها و المان های سازه ای آن ها هستند.  و چندی است که در کشور ما موردتوجه قرارگرفته است. همان گونه که اشاره کرده ایم، فونداسیون یا شالوده یکی از مهم ترین اجزای هر ساختمان به حساب می آید که اگر با ایراد در بارگیری و انتقال بار به زمین مواجه شود، مهندسان باید به مقاوم سازی و بهسازی آن بپردازند. اما هزینه مقاوم سازی برای فونداسیون ها بالاتر از دیگر قسمت های سازه می باشد، به دلیل آن که رسیدن به فونداسیون و انجام فرآیند مقاوم سازی، سختی های خاص خود را دارد! به همین دلیل است که در هنگام ساخت سازه ها باید فونداسیون سازه به گونه ای طراحی و ساخته شود که به مقاوم سازی نیازی نداشته باشد اما با این وجود نیز در برخی از موارد فونداسیون نیز به مقاوم سازی نیاز پیدا می کند. نکته بسیار مهمی که باید بدانید این است که بهسازی قسمت های مختلف سازه از جمله فونداسیون آن امری ضروری و اجتناب ناپذیر می باشد.  

مقاوم سازی با استفاده از FRP

چند سالی است که مقاوم سازی ساختمان با استفاده از الیاف FRPمورد توجه مهندسان قرار گرفته است به دلیل آن که این الیاف ویژگی ها و مزایا خاص خود را دارد. برای مقاوم سازی فونداسیون سازه نیز استفاده از الیاف FRP به شدت توصیه شده است. در واقع باید اشاره شود که بهره گیری از الیاف FRP برای مقاوم سازی و بهسازی فونداسیون بتنی در سازه، کم هزینه تر و مناسب تر از سایر روش های مقاوم سازی می باشد. ب ه همین دلیل مهندسان به آن اهمیت بسیاری می دهند.  به صورت کلی در صنعت ساختمان از این الیاف استفاده های بی شماری می شود. این الیاف مقاومت بسیار بالایی در محیط های خاص مانند محیط های خورنده و اسیدی دارد و هم چنین می تواند جایگزین بسیار مطلوبی برای میلگردهای فولادی باشد. به همین دلیل است که مهندسان سازه به بهره گیری از آن ها در مقاوم سازی ساختمان قسمت های مختلف سازه توصیه دارند.

دلایل مقاوم سازی فونداسیون بتنی با FRP  چیست؟

برای مقاوم سازی و بهسازی قسمت های مختلف سازه، دلایل بسیار متعددی وجود دارد که تشخیص آن ها نیز بر عهده مهندسان است. اما باید بدانید که یکی از مهم ترین و اساسی ترین دلایل مقاوم سازی سازه ها و ساختمان ها، عمر سازه های موجود است. در واقع اگر عمر سازه ای به 40 سال به بالا رسیده باشد، نیاز به مقاوم سازی در آن حتمی است. همان گونه که بارها اشاره کرده ایم، مقاوم سازی و بهسازی فونداسیون بتنی به منظور جلوگیری از افزایش آسیب به سازه و هم چنین جلوگیری از خطرات احتمالی بسیار مهم است. در کل برای مقاوم سازی پی های ضعیف، موارد زیر در نظر گرفته می شود و بر اساس آن مقاوم سازی انجام خواهد گرفت:  

• بارهای تصادفی پیش بینی نشده بر روی پی در نظر گرفته می شود.
• ظرفیت باربری خاک کم در نظر گرفته می شود و مقاوم سازی بر اساس آن طراحی می شود.
• تمامی نشست ها و موارد مربوط به آن مجددا محاسبه شده و در مقاوم سازی فونداسیون در نظر گرفته می شود.
• میزان شکل پذیری و صلبیت و ... نیز به هنگام مقاوم سازی در نظر گرفته می شود. و ...

  لازم به ذکر است که یکی دیگر از دلایل مقاوم سازی فونداسیون سازه، تغییرات کاربری و سرویس دهی ساختمان باشد. نکته قابل توجهی که وجود دارد این است که این تغییرات به شکل کاملا مستقیم از مقدار بارهای گرانشی ساختمان تأثیر خواهد گرفت. در برخی از موارد ممکن است طراحی پی های سازه با خطا و اشتباهات خاصی مواجه شود، به عنوان مثال خطا در محاسبات بارها بخصوص نیروهای جانبی از قبیل زلزله! که در این صورت انجام مقاوم سازی برای فونداسیون سازه امری بسیار مهم غیر قابل اجتناب خواهد بود. مقاوم سازی یک ساختمان را نمی توان با وسایل ابتدایی انجام داد، به خصوص این امر در قسمت فونداسیون سازه از اهمیت بیشتری نیز برخوردار است. در کل باید اشاره شود که عملیات مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای ساختمان ها یا هر سازه دیگری، به استفاده از تکنولوژی های خاص و مصالح ساختمانی جدید و نوین نیاز دارد. از جمله نکات بسیار مهمی که باید بدانید، این است که در بسیاری از اوقات تقویت لرزه ای پی ها یا شالوده ها به دلیل وجود بارهای زلزله خواهد بود که ممکن است به صورت کاملا مستقیم باعث برخی از مشکلات برای فونداسیون شود. در کل مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله شالوده های بتنی باید بنا به نظر مهندسان زبده و توانا در این عرصه انجام گیرد.  

مزایای استفاده از الیاف FRP در مقاوم سازی فونداسیون بتنی

به صورت کلی مقاوم سازی المان های سازه ای سازه از اهمیت و مزایای بسیاری برخوردار می باشد. حال می توان اذعان داشت که استفاده از الیاف FRP در مقاوم سازی و بهسازی سازه ها به خصوص قسمت فونداسیون سازه از مزایا و ویژگی های فراوانی برخوردار خواهد بود. از جمله مزایای مقاوم سازی شالوده بتنی با استفاده از این الیاف به شرح زیر است:

• استفاده از الیاف FRP در مقاوم سازی و بهسازی فونداسیون ها سبب افزایش مقاومت محوری و برشی در این قسمت از سازه می شود.
• بهره گیری از الیاف FRP می تواند مانع مناسبی برای خوردگی باشد به دلیل آن که در برابر نفوذ رطوبت و اکسیژن به فونداسیون بسیار مناسب و خوب عمل خواهد کرد.
• الیاف های FRP بر ابعاد فونداسیون هیچ اثری ندارد. در واقع تغییر ابعاد فونداسیون نزدیک به صفر خواهد بود.
• اجرای FRP بسیار سریع می باشد و هیچ گونه اختلال در بهره ‌برداری سازه ایجاد نمی نماید.
• ورق های کامپوزیت FRP بسیار نازک می باشند یعنی در حد چند میلی متر هستند! هم چنین الیاف FRP نیز از ضخامت بسیار کمی برخوردار می باشند. همین موضوع باعث می شود که این بهره گیری از این الیاف فضای اضافه ای را اشغال نکند.
• استفاده از این الیاف برای مقاوم سازی المان های مختلف سازه مقرون به صرفه خواهد بود به همین دلیل استفاده از این تکنولوژی از محبوبیت خاصی برخوردار است.
• مصالح کامپوزیت پلیمری FRP وزن بسیار کمی دارند به همین دلیل می تواند برای امر سبک سازی سازه ها نیز بسیار کاربردی باشند.
• مقاومت کششی و مدول الاستیسیته مصالح کامپوزیت پلیمری FRP بسیار بالا بوده و همین موضوع می تواند مزایای بسیار مختلفی را برای سازه به ارمغان آورد.
• ورق FRP به سطوح مختلف مانند بتن و آهن به بهترین شکل ممکن اتصال می یابد.
• به دلیل وزن پایین این الیاف حمل و نقل آن ها بسیار ساده و آسان است.
• مصالح FRP یک عایق بسیار مناسب به حساب می آیند. بنا به عبارتی دیگر این مواد از نظر مغناطیسی و الكتریكی خنثی بوده و عایق مناسبی نیز محسوب می شوند.
• لازم به ذکر می باشد که رفتار مصالح FRP در پدیده خستگی بسیار مناسب است

  شما عزیزان می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر به وب سایت رادیاب مراجعه کرده و با کارشناسان و مشاور مقاوم سازی این مجموعه مشورت نمایید.