مقاوم سازی اتصالات بتنی با FRP

مقاوم سازی اتصالات بتنی با FRP

اف آر پی الیافی پلیمری است که با استفاده از آن می‌توان انواع سازه‌ها و مخازن را مقاوم سازی کرد. این محصول از کامپوزیت الیاف تقویت شده یا الیاف پلیمری ساخته شده است. مقاوم سازی اتصالات بتنی با استفاده از FRP یکی از کاربردهای بی‌نظیر این الیاف است.

الیاف اف آر پی انواع مختلفی دارد که در ادامه از آنها قید می‌کنیم:

1. الیاف اف آر پی کربن

2. الیاف اف آر پی شیشه

3. الیاف اف آر پی آرامید

4. الیاف اف آر پی بازالت

اتصالات بتنی به دلیل حساس بودن و آسیب‌پذیری باید تقویت شوند به همین خاطر باید سازه‌ها را تقویت کرد تا در برابر زلزله مقاومت لازم را داشته باشند و تخریب نشوند. مقاوم سازی اتصالات بتنی یکی از مهم‌ترین عملیات‌ها در مقاوم سازی ساختمان‌ها است. اتصالات بتنی جزء عناصر مهم سازه‌ها هستند که باعث برقراری اتصال بین تیرها به ستون می‌شوند.

دلایل نیاز به مقاوم سازی اتصالات بتنی با FRP

در کل سیستم‌های سازه‌ای بتن مسلح از آسیب‌پذیری بالایی برخوردار است که به همین خاطر باعث شکستن اعضای حیاتی می‌شود. پس از طی تحقیقات، نتیجه تجزیه‌وتحلیل‌ها نشان داده است که این آسیب‌ها به دلیل محصور نشدن و ضعیف بودن اتصالات تیر بتنی به ستون است.

به همین خاطر باعث می‌شود تا سازه‌ها در برابر زلزله مقاوم نباشند و بسیار آسیب‌پذیر باشند. به همین خاطر مقاوم سازی اتصالات بتنی بسیار مهم بوده و در اولویت قرار دارد. در زمانی که اتصالات سازه‌ای را تقویت کرده و برای تحمل بار زلزله طراحی می‌شود توقع می‌رود تا در برابر زلزله بدون آسیب خوردگی و با مقاومت بالا برخورد کند و در برابر زلزله‌های شدید دچار تخریب کلی نگردد.

در کل اتصالات تیر به ستون را می‌توان به‌عنوان منطقه حساس در قاب‌های بتن مسلح که برای عکس‌العمل غیر الاستیک برای مقاومت در برابر زلزله‌هایی با شدت بالا طراحی شده‌اند، حساب کرد. اتصالات بتنی دارای جزئیات ضعیف بوده و به‌خصوص اتصالات تیر به ستون خارجی، به‌عنوان مکان‌های بسیار حساس که در مقابل شکست زودرس به دلیل برخوردهای برشی زیاد هستند شناخته شده‌اند. همچنین شکست در ارتباط آرماتورهای طولی به‌ویژه در پیوستگی‌های داخلی در مکانی که میل‌گردها به‌گونه‌ای صحیح با قلاب‌های استاندارد جلوگیری نشده‌اند دیده می‌شوند.

مزایای استفاده از FRP برای مقاوم سازی

* دارای وزن سبک

* ارتقا مقاومت برشی

* ارتقا مقاومت خمشی

* قابلیت شکل‌پذیری بالا

* برقراری اتصال سریع و آسان

* قابلیت مقاومت و استحکام بالا

* پس از گذشت زمان کوتاه قابل بهره‌برداری است.

* برای نصب ورق‌ها نیاز به تجهیزات بزرگ و حجیم نیست.

* به دلیل داشتن ضخامت کم، قابلیت تغییر در معماری را ندارد.

* در برابر عوامل شیمیایی مانند اسیدها، بازها و… مقاومت بالایی دارد.

انواع اتصالات (المان‌های) ساختمانی در بتن

اتصالات جداسازی:

از این اتصال برای جداسازی دال‌های بتنی از سازه‌های اطراف استفاده می‌شود. در هنگام انقباض و انبساط دال‌های بتنی باعث عدم ترک دال بتنی، دیوارها، لوله‌ها، ستون‌ها و سازه‌های مجاور است. اتصالاتی که به‌صورت جداسازی هستند اصولاً همیشه در تأسیسات فضای باز قرار می‌گیرند به دلیل آنکه سطح بتن در محیط‌های داخلی و در کنترل آب‌وهوا به حد کافی منبسط نمی‌شود.

اتصالات ساختمانی:

اتصالاتی که به‌صورت ساختمانی هستند برای نگهداری بتن در محل‌های جدید استفاده می‌شود. اتصالات ساختمانی نوعی ریل هستند که از جنس چوب، فلز و پلاستیک تولید می‌شوند که در هنگام ریختن و تکامل بتن قرار می‌گیرد. باتوجه‌به درزهای ساختمانی می‌توانید به‌صورت پلکانی بتن را ریخته و با نظارت بر روی نیاز خود نحوه قرارگیری دال را تنظیم و کنترل کنید. با انجام‌دادن برنامه‌ریزی مناسب می‌توانید از اتصالات ساختمانی به‌عنوان جایگزین درزهای انقباضی استفاده کنید.

اتصالات انقباضی:

اتصالات انقباضی جز دردسرسازترین همچنین درعین‌حال پرکاربردترین روش اتصال است.  قبل از ریختن بتن درزهای جداسازی و درزهای ساختمانی در این نوع اتصالات قرار می‌گیرند. به همین خاطر با خشک‌کردن دال‌ها و ته‌نشین شدن در لایه زیرین در مکان خود قرار می‌گیرد.

روش‌های مقاوم سازی اتصالات بتنی

روش‌های مقاوم سازی اتصالات بتنی به سه دسته تقسیم می‌شوند که در ادامه مطالب به آنها می‌پردازیم:

* مقاوم سازی با استفاده از روش ژاکت بتنی

* مقاوم سازی با استفاده از ژاکت فولادی

* مقاوم سازی با استفاده از ورق‌های کامپوزیت پلیمری FRP

مزایای مقاوم سازی اتصالات بتنی

روش مقاوم سازی اتصالات بتنی به سه روش پوشش فولادی، ژاکت بتنی و ورق  کامپوزیت FRP جداسازی می‌شود. جالب است بدانید از روش‌های گفته شده بهترین روش استفاده از ورقه‌های اف آر پی است که از مزایای ویژه‌ای برخوردار است. مزایای ورق اف آر پی عبارت‌اند از: سهولت در نصب، سرعت بالا در نصب، دارای وزن کم و… که در مقایسه با ورق‌های بتنی و فولادی بسیار کاربرپسند است.

برای مقاوم سازی اتصالات بتنی با استفاده از الیاف FRP نیازی به تجهیزات و ابزارهای حجیم نیست. به همین خاطر پس از گذشت مدت زمانی کوتاه از تقویت اتصالات بتنی می‌توان از آنها بهره‌برداری کرد. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های مقاوم سازی با استفاده از الیاف اف آر پی مقاومت بالایی در برابر حملات شیمیایی داشته و عدم آسیب‌رسانی به اتصال‌ها است.

جالب است بدانید در هنگام مقاوم سازی اتصالات بتنی با استفاده از الیاف اف ار پی نیاز به ایجاد ساز و کاره ثانویه در برابر عوامل شیمیایی و خوردگی ندارد.

معایب مقاوم سازی اتصالات بتنی

علاوه بر ویژگی‌هایی که مقاوم سازی اتصالات بتنی دارد دارای یک سری معایبی هم هست که در ادامه به آنها می‌پردازیم. برای مقاوم سازی اتصالات بتنی با استفاده از ورق‌های فولادی در هنگام ایجاد تنش کشش بتنی باعث آسیب‌دیدگی اتصال‌ها شده و تخریب اتصال‌ها رخ می‌دهد.

به دلیل آنکه ورقه‌ها با استفاده از جوش به‌صورت ثانویه در تقویت سازه‌های بتنی بکار می‌رود به همین خاطر پیوستگی یکنواختی با سازه‌ها ندارند. درحالی‌که از ژاکت بتنی در مقاوم سازی اتصالات بتنی استفاده شود، باعث زیادشدن وزن سازه می‌شود.

درصورتی‌که مقطع بتنی استفاده شده بیشتر باشد بار بیشتری بر روی آن متحمل می‌شود. تقویت سازی اتصالات بتنی با استفاده از روش‌های بتنی و فلزی نیاز به لوازم و نیروی انسانی زیادی دارند. همچنین یکی از مهم‌ترین ضعف‌های ورق کامپوزیت FRP قیمت زیاد آنها است. به همین سبب برروی قیمت مقاوم سازی اتصالات بتنی با FRP تاثیر دارد.

آسیب‌های اتصالات بتنی

1. داشتن درز ساخت در اتصالات بتنی

2. نداشتن به‌اندازه کافی میلگردهای مثبت و منفی

3. مقاوم سازی اتصالات بتنی به دلیل ازهم‌پاشیدگی برشی

4. تقویت و ترمیم اتصالات بتنی به‌خاطر کمانش میلگردهای طولی تیر و ستون

pdf نحوه استفاده از الیاف اف آر پی برای خرید انواع FRP کلیک کنید.PDF کاتالوگ اف آر پی

مقاوم سازی اتصالات بتنی با استفاده از ژاکت بتنی و فولادی

برای اینکه بتوانید اتصالات بتنی را مقاوم سازی کنید می‌توانید از دو روش ژاکت بتنی یا فولادی استفاده کنید که این دو روش شباهت بسیاری به یکدیگر دارند. در اجرای مقاوم سازی اتصالات بتنی با استفاده از روش ژاکت بتنی می‌توانید مناط موردنظر در اتصالات بتنی سازه را با استفاده از بتن با رده مقاومتی یکنواخت، محصور شده و آن را تقویت کنید.

در هنگام مقاوم سازی با استفاده از روش ژاکت فولادی قسمتی از اتصالات بتنی که نیازمند تقویت هستند با استفاده یک پوشش بیرونی فولادی تقویت می‌شوند. در هنگام مقاوم سازی اتصالات تیر به ستون ورق‌های فولادی با استفاده از روش‌های مختلف مانند جوشکاری، پیچ، مهره یا چسب‌های مخصوص به مناطق موردنظر متصل می‌شوند.

استفاده از این روش علاوه بر ارتقا سطح مقطع در مناطق موردنظر، تحمل بخشی از بار وارد شده را بر عهده می‌گیرد. در کل اگر بخواهیم به نتیجه‌ای مختصر و مفید دست‌یابیم استفاده از روش ژاکت بتنی و فولادی در تقویت و مقاوم سازی اتصالات بتنی باعث افزایش تحمل باربری المان‌های موردنظر می‌شود.

لازمه مقاوم سازی سازه‌ها چیست؟

از نظر علم مهندسی مقاوم سازی سازه‌ها به این معنا است که سازه‌ها را در مقابل نیروهای وارد شده تقویت کنیم. جدیداً این اصطلاح بیشتر برای نیروی زلزله استفاده می‌شود. اگر بخواهیم از نظر علمی تجزیه‌وتحلیل کنیم واژه مقاوم سازی اصطلاح چندان درستی نیست.

چون‌که منظور از مقاوم سازی، تقویت سازه‌ها فقط در برابر زلزله نیست و بدین منظور است که عملکرد اجزاء سازه‌ها در برابر نیروی زلزله مقاوم باشند. به همین سبب اصطلاحی جدیدی که به کار برده می‌شود (بهسازی) و در حالت خاص در مقابل نیروی زلزله (بهسازی لرزه‌‌ای) است.

لازم به ذکر است اکثر سازه‌ها آیین‌نامه لازم را در برابر زلزله ندارند. همان‌طور که می‌دانید تنوع و تعداد سازه‌ها روزبه‌روز به آنها افزوده می‌شود، به همین خاطر مقاوم سازی و تقویت سازه‌های مختلف چاره‌ناپذیر است. مقاوم سازی کل سازه مجبور به تحمل بار مالی زیاد است. به این منظور که مقرون‌به‌صرفه نبوده و نیاز به هزینه‌های گزافی دارد.

اما اگر مقاوم سازی ساختمان قابل‌اجرا باشد، مقرون‌به‌صرفه بوده و از منابع طبیعی هم محافظت خواهد شد. اما کاربران گرامی در جریان باشید اگر بتوانید انتخاب درستی داشته باشید و تصمیم مناسبی در جهت مقاوم سازی سازه‌ها بگیرید بهترین راه برای جلوگیری از خطرات ناشی از زلزله است.

یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین مدل حفاظت از ساختمان‌ها در برابر زلزله و باری که بر آن وارد می‌شود، سیستم‌های جداساز لرزه‌ای است. این سیستم شامل مواردی است که ساختمان مرتفع را از فونداسیون آن که بر روی مناطق لرزه‌خیز قرار گرفته جداسازی کرده و سپس عملیات پیوسته و ایمن ساختمان را در برابر زمین‌لرزه پیاده می‌کند.

مقاوم سازی سازه چند نوع دارد؟

1. تقویت و مقاوم سازی با اف آر پی

2. تقویت و مقاوم سازی سازه‌ها با استفاده از میراگر

3. مقاوم سازی سازه‌ها با استفاده از روش بادبند کمانش تاب

4. تقویت سازه‌ها با استفاده از روش جداگرهای لرزه‌ای

5. مقاوم سازی سازه‌ها با استفاده از روش‌ ژاکت بتنی و فولادی

6. مقاوم سازی سازه‌ها با استفاده از جرم‌های متمرکز پاندول

7. مقاوم سازی سازه‌ها و ساختمان‌ها با اضافه‌کردن دیوار برشی و یا مقاوم سازی سازه‌ها با اضافه‌کردن بادبند فلزی

لازمه مقاوم سازی اتصالات بتنی چیست؟

در زمان وقوع زلزله متصل کردن تیر به ستون در سازه‌های قاب خمشی بتن مسلح با برخوردها و اتفاقات بسیاری روبرو می‌شود. در زمان رخداد تنش‌ها، گره اتصال دچار آسیب شده و یا در بعضی مواقع بریده و قطع می‌شود. توجه داشته باشید ازهم‌گسیخته شدن یا همان قطع شدن گره‌های اتصال ممکن است باعث فروریختگی تمام ساختمان شود.

باتوجه‌به این موضوع اکثر آئین‌نامه‌های لرزه‌ای در سال‌های گذشته تا به الان توجه زیادی به گره اتصال تیر به ستون داشته و اگر به خواهیم به دلیل آن پی ببریم پیچیده بودن عملکرد اتصال تیر به ستون و نتیجه مؤثر بر روی آن است.

طراحی در آئین‌نامه‌های طراحی سیستم لرزه‌ای با این الگوریتم است که آخرین منطقه‌ای که در ساختمان آسیب می‌بیند، برقراری اتصال تیر به ستون باشد. به همین خاطر مقاوم سازی اتصالات جزء مهم‌ترین مقاوم‌سازی‌ها به شمار می‌رود. جالب است بدانید با اصلاح عملکرد گره اتصال، عملکرد تمام سیستم بهبود پیدا می‌کند.

پیروز شدن در مقاوم سازی لرزه‌ای به استفاده از فنون و مهارت‌های فنی و مدرن مقاوم سازی هم‌بستگی دارد که الیاف frp هم نقش مهمی در این عملیات دارد. اکثر مهندسان و متخصصان در حوضه مقاوم سازی اتصالات تیر به ستون در قالب بتن مسلح از frp بهره‌برداری می‌کنند. مقاوم سازی اتصالات بتنی با اف ار پی یکی از بروزترین مدل‌های تقویت سازی است.

اغلب مطالعات در حالت میکرو و بر روی مقاومت برشی و حالت‌پذیری اتصال انجام می‌شود و سپس راه حلی برای بهبود آنها عرضه شده است. درصورتی‌که پارامترهای لرزه‌ای مانند ضریب رفتار غالب بتن مسلح تقویت سازی شده، اندازه جذب انرژی و ظرفیت باربری و تغییر منطقه قالب مقاوم سازی شده با اف آر پی در مکان اتصال در صورت ماکرو جستجوها کمتر شده است.

اتصال تیر به ستون

یکی از مهم‌ترین بخش‌های سازه اتصالات است که باید به آنها اهمیت زیادی داده شود. همچنین در صورت رعایت نشدن نکات مهم در طراحی آنها نقاط قوت و در صورت عدم رعایت نکات نقاط ضعف سازه به‌حساب می‌آیند. این اهمیت در قاب خمشی بیشتر است: چون‌که قسمتی از بار جانبی با استفاده از اتصال تحمل می‌شود. به همین سبب بهره‌وری پیوستگی هم از لحاظ قیمت مقرون‌به‌صرفه است و هم از لحاظ عملکرد در مقابل بارهای زلزله مناسب است.

ضعف اتصالات بتنی

ضعف اتصالات بتنی یا آستانه آسیب‌پذیری بالای اتصالات به دلایل مختلفی است که می‌توان گفت به‌طورکلی به دلیل عدم رعایت  ضوابط آرماتورگذاری در اتصالات بتنی و مناطق خاموت گذاری فشرده در تیر باعث شکست برشی در این نواحی می‌شود. به دلیل آسیب واردشدن به اتصالات بتنی سازه حالت‌پذیری آنها کاهش‌یافته و باعث خراب‌شدن زودرس آن مناطق می‌شود. در ادامه مطالب بعضی از رایج‌ترین موارد ضعف و آسیب اتصالات بتنی را شرح خواهیم داد:

1. رعایت‌نکردن ضوابط لرزه‌ای جدید در الگوریتم اتصالات بتنی

2. در منطقه خاموت گذاری فشرده‌ی تیر و شکست برشی مشکلاتی وجود دارد.

3. ضعف برشی در اتصالات بتنی و وجود مفصل پلاستیکی

4. به‌خاطر کمبود خاموت‌های ستون در اطراف اتصال تیر و ستون بتنی دارای ضعف‌های اجرایی هست.

5. کاهش حالت‌پذیری تیر و اتصالات بتنی به‌خاطر نبود آرماتورهای عرضی و نداشتن محصور شوندگی مناسب بتن فشاری

مراحل نصب ورق‌های FRP

پس از اینکه سطح بتن را صاف کردید و ناهمواری‌ها را از بین بردید باید با استفاده از چسب زیرسازی لازم را ایجاد کنید. حال بتن برای چسباندن الیاف اف آر پی آماده است. الیاف‌های  FRP را به‌اندازه موردنیاز برش دهید. مراحل چسباندن ورق‌ها را در ادامه متن به‌صورت خلاصه شرح داده‌ایم:

– بر اساس ترکیب موردنیاز چسب را آماده‌سازی کنید.

– طبق چسب تعیین شده بر روی کاتالوگ شرکت سازنده، مقدار چسب موردنظر را بر روی سطح قرار می‌دهیم.

– با استفاده از کاردک چسب را به‌صورت یکنواخت بر روی سطح پخش کنید.

– توسط غلتک‌های مخصوص ورق‌های اف ار پی چسبانده شده را هواگیری کنید.

– مجدداً پس از چسباندن الیاف FRP لایه‌ای چسب جهت ایجاد پوشش محافظ بچسبانید.

جهت اطلاع از معایب مقاوم سازی با اف آر پی کلیک کنید.

اجرای مقاوم سازی اتصالات بتنی با FRP

همراهان عزیز همان‌طور که در جریان هستید مقاوم سازی با استفاده از الیاف پلیمری FRP حساس بوده و نیاز به افراد مجرب دارد به همین خاطر نمی‌توان این عملیات را به دست افراد آماتور سپرد و باید با یکم تیم حرفه‌ای همکاری داشت.

مجموعه تیک سازه تیمی حرفه‌ای و فنی برای اجرای مقاوم سازی سازه‌ها تشکیل داده تا بدون بروز خسارت‌های جبران‌ناپذیر این کار به‌خوبی انجام شود. همچنین بازرگانی تیک سازه در فروشگاه خود انواع الیاف اف آر پی را به فروش می‌رساند که می‌توانید الیاف موردنظر خود را با نازل‌ترین قیمت خریداری کنید.

نمایندگی مقاوم سازی اتصالات بتنی با FRP

در حال حاضر تیک سازه در شهرهای مختلف ایران ازجمله: تهران ، کرج ، مشهد ، اصفهان ، کیش ، قشم ، بندرعباس ، تبریز ، ارومیه ، مازندران ، گیلان ، رشت ، ساری ، آمل ، آستارا ، شیراز ، چهار‌محال‌وبختیاری ، عسلویه ، شمال ، کرمانشاه ، یزد ، قم ، همدان ، زاهدان ، بوشهر ، زنجان ، بروجن ، قزوین ، خرم‌آباد ، بیرجند ، سمنان ، کرمان ، اردبیل ، بجنورد ، گرگان ، خارک ، اهواز ، چابهار ، سنندج ، اراک ، ایلام ، یاسوج و… نمایندگی مقاوم سازی اتصالات بتنی با FRP را دارد.

قیمت اجرای مقاوم سازی اتصالات بتنی با FRP

اپراتوران گرامی همان‌طور که در جریان هستید قیمت اکثر محصولات در بزار طبق نرخ ارز حساب می‌شود و به دلیل آنکه در عملیات مقاوم سازی اتصالات بتنی از الیاف اف آر پی استفاده می‌شود قیمت اجرای آن متغیر است.

قیمت اجرای مقاوم سازی اتصالات بتنی با اف ار پی به عوامل زیر بستگی دارد:

– سختی کار

– نیروی انسانی

– مسافت مقاوم سازی

– اندازه الیاف استفاده شده

– نوع الیاف اف ار پی استفاده شده