شیوه های تقویت ستون های فولادی یکی از خاص ترین ویژگی های فولاد که سبب شده است از آن در ساخت پل ها، ساختمان ها، معابر و ... استفاده کنند، خاصیت شکل پذیری آن است که علاوه بر مناطق عادی در منطقه هایی که زلزله زیاد در آن ها رخ می دهد بهترین انتخاب است و تقاضای بالایی نیز دارد.

 

تأثیرات زلزله بر سازه ها

زلزله یکی از بلایای طبیعی است که ساختمان ها را در معرض خطر زیادی قرار می دهد، در برخی اوقات با تقویت ستون ها می توان این خطرات را رفع کرد اما بعضی از اوقات به دلیل رعایت مسائل ایمنی هنگام ساخت سازه کل آن فرو می ریزد. برای حل کردن این مشکل دانشمندان در صدد پیش بینی آن بودند اما با تحقیق های فراوان به این موضوع نتوانستند دست پیدا کنند. پس از رویداد زلزله مهم ترین نکته مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای دوباره ساختمان است که در این باره شما باید با جنس مصالح استفاده شده در ساختمان خود، آشنایی زیادی داشته باشید.  

آشنایی با ستون ها

به سازه هایی عمودی که بار ساختار هایی بالایی خود را تحمل می کنند و روی فنداسیون قرار می گیرند ستون گفته می شود. یکی دیگر از وظایف ستون ها انتقال بار از تیرها و تیرچه های قرار گرفته در ساختمان به سایر ساختار های زیر خود و در نهایت رسیدن به پایه ساختمان یا فنداسیون سازه می باشد.   بار های وارده بر ستون ها خود به چند دسته زیر تقسیم بندی می شوند. الف ) بار های محوری ساده: اگر بار وارد شده بر ستون به صورت عمودی از سطح مقطعی که ستون دارد، عبور می کند انطباق داشته باشد، این بار را بار ساده محوری می گوییم. ب ) بار های پیچیده: اگر بار وارد شده بر ستون به صورت عمودی از سطح مقطعی که ستون دارد، عبور می کند انطباق نداشته باشد، فشار های بیشتری به ستون وارد می شود که از حداکثر تحمل ستون بیشتر است و سبب خمیدگی می شود.  

چرا ستون های فولادی ضعیف می شوند؟

ایجاد ترک در ستون یکی از مهم ترین مواردی است که سبب آسیب دیدن ستون ها می شود، مخصوصاً ستون هایی که جنس آن ها از بتن است. یکی دیگر از این موارد حمل بارهای پیچیده ای است که روی ستون هایی با سطح مقطع کم وارد می شود و برش ها و خمیدگی های را روی ستون به وجود می آورد. همچنین زنگ زدگی، خرد شدگی، فرو ریختن به دلیل عدم موقعیت مناسب در ساخت ستون ها و یا فاصله های غیر استاندارد ستون ها از یکدیگر و یا حتی باریک بودن یا پهن بودن بیش از حد نیاز ستون ها می تواند باعث صدمات شدیدی به ستون شود که خسارات جانی و مالی زیادی را با خود به همراه دارد. موارد جوشکاری نیز در آسیب دیدن ستون های سازه شما دخیل هستند، به طوری که اگر در ناحیه ای که جوشکاری انجام می شود حرارت بالایی به ستون وارد شود سبب انقباض و انبساط آن در مرور زمان و ترک بر روی ستون می شود. بیشترین آسیب ها و صدمه ها در جاهای از ستون اتفاق می افتد که به سطح دیگری متصل شده اند که دارای درزه و وصله های می باشند.

 

مقاوم سازی ستون فولادی به چه معناست؟

همانطور که از اسم آن مشخص است مقاوم سازی با ژاکت فولادی به معنای بالا بردن امنیت آن ها و بالا بردن نیروی قابل تحمل آن ها می باشد که این توضیح مخصوص مهندسان عمران است؛ اما این توضیح به تنهایی درست و کافی نیست، زیرا مقاوم سازی صرفاً به معنای بالا بردن مقاومت اجزایی که مقاوم سازی می شوند نیست، بلکه بهبود کارکرد آن ها نسبت به قبل در برابر وقایع طبیعی مثل زلزله و... می باشد که در فرهنگ لغت کلمه یا واژه ی بهسازی می تواند توصیف بهتری از این موضوع در این زمینه داشته باشد.  

مقاوم سازی ساختمان ها با ستون فولادی چگونه انجام می شود؟

در هنگام بنا کردن ساختمان شما به راحتی به تمام اجزا دسترسی دارید و مهم چگونگی نصب و قرار دادن اجزای مختلف در جای مناسب خود به شیوه درست و ایمن می باشد، اما در مقاوم سازی کار شما بسیار سخت تر از بنا کردن یک ساختمان یا سازه می باشد، زیرا شما باید ابتدا اجزایی از سازه تان را که دچار مشکل شده اند به درستی تشخیص بدهید، همچنین شما به هیچ یک از آن ها ممکن است دسترسی مستقیم نداشته باشید. هر سازه ای با توجه به جنس، میزان صدمه و آسیب دیدگی و موارد دیگر ه نوع و شیوه خاصی مقاوم سازی می شود. در اینجا ما سعی داریم رایج ترین روش های مقاوم سازی را توضیح و آن ها را با یک دیگر نیز مقایسه کنیم. پوشش های مسلح مثل ژاکت ها که جنس های مختلفی دارند مثلاً ژاکت های فولادی و یا ژاکت های بتنی، شاتکریت هر دو از مواردی بودند که اخیراً مورد استفاده قرار می گرفتند امروزه با پیشرفت تکنولوژی و تحقیقات فراوان در این زمینه برای مقام سازی یا بهتر بخواهیم بگوییم بهسازی، روش های جدید مصالح با کیفیت بهتر و جدید تر به کار گرفته می شود. این مصالح شامل FRP می شود که نوعی از مصالح تقویت شده با الیاف می باشد که برای مقاومت زیاد و به صرفه بودن آن نیز مورد توجه زیادی قرار گرفته است و اکثر مهندسان سازه و ساختمان از آن ها استفاده می کنند.  

روش های مورد استفاده در مقاوم سازی ستون

 

الف ) مقاوم سازی یا بهسازی به روش ژاکت ها خود تقسیم به دو دسته

1. مقاوم سازی ساختمان با ژاکت های بتنی: استفاده از ژاکت های بتنی از رایج ترین شیوه های بهسازی به شمار می رود. برای استفاده از ژاکت های بتنی ساختار هایی از سازه که دچار ضعف و یا آسیب دیدگی شده اند با قالب بندی و بتن ریزی دوباره قوی تر و بهسازی می شوند. این کار برای رسیدن به بالا بردن شکل پذیری برای افزایش مقاومت در برابر خمیدگی و برش می باشد. ژاکت های بتی را می توان به دو شیوه ی همه جانبه (دور تا دور ستون مورد نظر) و یا یک جانبه (یک طرفه ستون) اجرا کرد. همچنین شما می توانید برای افزایش مقاومت پوشش ایجاد کرده را درون سقف نیز به کار بگذارید تا از مقاومت بیشتری برخوردار باشید و تحمل بار و ظرفیت را بالا ببرید. نکته مهم و قابل توجه این است که حتماً مصالح جدید که مورد استفاده قرار می گیرند از مصالحی که قبلاً در ساختن سازه از آن ها کمک گرفته اید قوی تر باشند. 2. ژاکت های فولادی: هدف اجرای این روش مقاومت در برابر تغییر شکل جانبی ستون های می باشد. در این مورد نیز باید حواستان باشد که فضای خالی ایجاد شده بین روکش های نصب شده و ستون اصلی را با ملات های منبسط شونده تکمیل کنید تا نتیجه بهتری بگیرید. اکثراً از روکش های فولادی برای ستون هایی که در بالایی طبیعی مخصوصاً زلزله دچار شکستگی و یا ترک شده اند، استفاده می شود.  

 

ب ) مقاوم سازی ستون های فولادی با کمک روش های نوین FRP

الیاف FRP  که بالاتر از محبوبیت آن ها بین مهندس سازه گفتیم به علت مقاومت بسیار خوب و بالایی که دارند و همچنین ضخامت زیادی که کمک شایانی به بهسازی می کند و در عین حال وزن پایین، تقاضای بسیار بالایی در بهسازی دارند. اگر شما از الیاف FRP  استفاده کنید با مشکلاتی که در مقاوم سازی ژاکت ها برایتان پیش می آمد دیگر بر نمی خورید. در اخر پس از انجام هر کدام از روش های بهسازی حواستان به ارزیابی آن ها نیز باشد تا از مشکلات احتمالی دوباره جلوگیری به عمل آید. امیدواریم این مطالب برای شما مفید واقع شده باشند.