مقاوم سازی

توسطمدیریت

تقویت و مقاوم سازی سازه

روش های تقویت سازه و معماری ، برق و تاسیسات و تجهیزات

راه های مقاوم سازی سازه ها با یکدیگر متفاوت است. به طور کلی تقویت ساختمان ها و مقاوم سازی پی ساختمانهای موجود در برابر زلزله بستگی به نوع ساختمان داشته و راه های بخش خصوصی برای هر یک از انواع روش های مقاوم سازی سازه ای قابل بررسی است. به طور مثال افزودن بادبند در ساختمان های فلزی خیلی ساده بوده در حالی که ساختمان های بتنی در مقاوم سازی سازه بتنی توام با مشکلات اجرایی است و افزودن دیوار برشی در مقاوم سازی با دیوار برشی می تواند راهکار عملی بهتری برای ساختمان های بتنی جهت مقاوم سازی باشد. در مورد ساختمانهای بتنی راهکارهای مختلفی برای تقویت ساختمان تاکنون ارائه شده است:

  • استفاده از بادبند های هم محور یا برون محور فولادی در مقاوم سازی اتصالات فولادی
  • استفاده از پس کشیدگی در مقاوم سازی دال بتنی
  • استفاده از دیوار برشی در مقاوم سازی با دیوار برشی
  • مقاوم سازی با شاتکریت جهت استفاده از میان قاب با مصالح بنایی
  • استفاده از جدایش گره های پایه در گرید مقاوم سازی
  • استفاده از پوشش و غلاف فولادی در مقاوم سازی اجزای غیر سازه ای
  • استفاده از ورق های پوششی یا غلاف اف آر پی در مقاوم سازی با الیاف frp
  • استفاده از لایه های پوششی بتنی با ملات مسلح در مرمت سازه های فولادی
  • مقاوم سازی عایق در استفاده از میراگرهای اصطکاکی ، هیسترزیس و ویسکوالاستیک

در ساختمانهای با طراحی قدیم که بر اساس آیین نامه های قدیم طراحی و ساخته شده اند نقاط ضعفی در سازه به خصوص در مقابل بارهای جانبی و زلزله وجود دارد یعنی مقاوم سازی در سازه های با طراحی قدیم به خوبی انجام نشده است. اصولاً این ساختمان ها که از مقاوم سازی در برابر زلزله کمی برخوردارند دارای رفتار لرزه ای و خصوصیات دینامیکی مناسبی نیستند که در این حالت رفع نقاط ضعف و تقویت ساختمان و مرمت سازه ها بسیار اقتصادی تر از بازسازی آن است.

مقاوم سازی با ژاکت بتنی و بهسازی سازه های فولادی و بتن آرمه روشهای مختلفی هستند که شامل تقویت خارجی عضله ساز های با فولاد معمولی یا مقاوم سازی با فولاد پیش تنیده ، افزایش سطح مقطع عضو بتنی به روش بتن پاشی و مقاوم سازی با شاتکریت و اتصال قطعات پیش ساخته و چسباندن ورق های فولادی باشد.

مقاوم سازی انواع مختلفی دارد که با توجه به نوع سازه و همچنین میزان و نوع آسیب دیدگی سازه می‌توان مدل مناسب را جهت مقاوم سازی پی ساختمان یا مقاوم سازی سازه انتخاب کرد.

تقویت سازه با ژاکت بتنی یا مقاوم سازی به روش ژاکت فولادی مزایای زیادی دارد که در زیر به برخی از آنها اشاره می شود:

  • در مقاوم سازی با شاتکریت امکان اصلاح بیشتر ضعف های قاب بتنی وجود دارد
  • در مقاوم سازی اسکلت فلزی افزایش شکل پذیری المان تقویت شده امکان پذیر است
  • افزایش مقاومت خمشی و برشی در تیرها
  • افزایش مقاومت فشاری در ستون های بتنی با افزایش محصول شدگی بتن با مقاوم سازی با اف آر پی
  • افزایش دوام بتن در تقویت سازه با روش پس کشیدگی
  • کنترل خیز و تغییر شکل ها در سازه با مقاوم سازی اتصال خورجینی
  • مقاوم سازی اسکلت بنایی در کنترل ترک خوردگی سازه
  • مرمت سازه های فولادی در کاهش از ارتعاش حاصل از بارهای ضربه‌ای و دینامیکی

و غیره. موارد فوق برخی از مزیتهای تقویت سازه و مقاوم سازی پی بودند که به آنها اشاره شد.

تقویت سازه های بتن مسلح با بادبند فلزی در سال های اخیر مورد توجه خاص قرار گرفته و کارهای مطالعاتی تحقیقاتی و آزمایشگاهی گسترده‌ای نیز در این زمینه انجام گرفته است. در ژاپن نیز ساختمان های زیادی با این روش تقویت سازه های بتن به روش بادبند فلزی تقویت شده‌اند.

این روش مقاوم سازی اسکلت بنایی و مقاوم سازی اسکلت فلزی به روش بادبند فلزی دارای خواص شکل پذیری بوده و در اثر تقویت وزن ساختمان اضافه نمی شود. امکان نصب پنجره و هواکشی و غیره در مقاوم سازی بافت فرسوده در دهانه های بادبندی شده وجود دارد. روش مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله امکان عمل بهتر ، کنترل بهتر و دقت کافی در ساخت را دارد.

توسطمدیریت

عوامل مهم در استفاده از فیوز سازه ای

پارامترهای استفاده شده در فیوز سازه ای،بررسی روش طراحی بر پایه ظرفیت و مفهوم فیوز سازه ای  ،تاثیر و اهمیت مهاربند کمانش ناپذیر در کنترل کمانش بادبند،نحوه اجرای عملکرد میراگرهای فولادی در مقاوم سازی سازه های فولادی ،مشاوره خدمات اجرایی فیوز سازه ای در کرج،،قیمت ،هزینه و تعرفه طراحی فیوز سازه ای در تهران و استان البرز، بررسی اثر میراگرهای adas و tadas در رفتار لرزه ای سازه های فولادی،نقش پانل برشی در فیوز دست ساز حرارتی ،مزایا و معایب انواع میراگرها در فیوز های حرارتی دست ساز، استفاده از تیرهای همبند در دیوارهای برشی کوپله، تیرهای پیوند آسیب دیده قابل تعویض

عوامل کاربردی در استفاده از فیوز سازه ای

اگر بخواهیم به صورت خلاصه بیان کنیم می توانیم بگوییم،در این رویکرد فیوز سازهای حرارتی باید سازه را به گونه ای طراحی کنیم که بعضی از قسمتهای سازه پیش بینی شده ضعیف طراحی شوند تا وقتی زلزله به وجود می آید وارد منطقه غیر ارتجاعی شده و انرژی زلزله با فیوز سازه ای دست ساز هدر برود پس باقی نقاط سازه که بر اساس نیروی وارده در اثر زلزله طراحی می شوند حالت ارتجاعی کاملی داشته باشند.

فیوز سازی در آیین نامه به این روش است که تمامی اعضای سازه باید ابتدا تحت تاثیر نیروهای کم شده در برابر زلزله در انواع سایز فیوز ها طراحی شوند و سپس با ضریب اضافه مقاومت در آیین نامه فیوز سازه ای aisc و استاندارد ۲۸۰۰ با مقاوم سازی در برابر زلزله اولیه برای طراحی اعضای کنترل شونده توسط نیروی فیوز دست ساز یعنی اعضایی که حتماً باید تا تشکیل سازه های کنترل شونده در فیوز سازه ای توسط تغییر مکان با فیوز به تغییر مکان حدی دست یابند و ارتجاعی باقیمانده فیوز حرارتی دست ساز وارد ناحیه در سازه به غیر خطی است نشوند و نباید توسط نیروهای وارده به فیوز سازه ای زیاد شوند.

ساز و کار فیوز سازه ای

پارامتر های کلیدی سیستم فیوز سازه ای را شرح می‌دهند شامل سختی و مقاومت برشی و تغییر مکان هستند. شکل پذیری و نسبت های مقاومت به منظور ارزیابی اثرات فیوز سازه دست ساز بسیار مهم است. یک سازه فیوزدار را می توان به دو بخش زیر تقسیم کرد:

  • فیوز سازه ای دست‌ساز که عضو مستهلک کننده انرژی است.
  • قاب سازه که باید در ناحیه ارتجاعی سازه در فیوز سازه حرارتی باقی بماند.

بیشترین کارایی در استفاده از فیوز سازه ای زمانی به دست می آید که اختلاف بین تغییر مکان تسلیم شدگی قاب و فیوز به بیشترین میزان ممکن برسد.

بررسی روش طراحی بر پایه ظرفیت و مفهوم فیوز سازه ای انواع متداول فیوزهای سازه ای:

مهاربند کمانش ناپذیر

مهاربند کمانش ناپذیر یا مهاربند کمانش تاب رفتار متقارنی نسبت به نیروی کششی و فشاری دارد در نتیجه راهی مناسب برای کنترل کمانش بادبند میباشد.مهاربند کمانش جهت مقاوم سازی به عنوان یکی از سیستم های باربر جانبی سهم بسیاری در مهار کردن نیروهای جانبی که به سازه وارد می شود دارد اما همانطور که میدانید مقاوم سازی به روش بادبند در تحمل نیروی فشاری دچار مهاربند کمانش تاب می شود.معمولاً در طراحی لرزه ای در تقویت سازه از ظرفیت فشاری بین المان ها صرف نظر میشود همچنین در مقاوم سازی سازه در برابر زلزله زوال مقاومت تحت بارگذاری چرخه ای ظرف دیگر مهاربندهای کمانش معمولی که موجب می شود قابلیت استهلاک انرژی فولاد در بارگذاری های رفت و برگشتی بهره گرفت کاهش یابد.

مستهلک کننده های انرژی صفحه فولادی

یکی از اولین کاربرد های سیستم tadas به‌عنوان میراگر بوده است که نحوه عملکرد میراگرهای فولادی در مقاوم سازی سازه های فولادی به این روش است که هنگام اعمال بار جانبی زلزله حرکت نسبی طبقات نسبت به یکدیگر موجب حرکت ورقه های فولادی در مقاوم سازی سازه در برابر زلزله نسبت به ورقه پایینی میشود. این عمل در مقاوم سازی موجب جاری شدن تعداد زیادی از ورق های فلزی میراگر شده و نهایتاً موجب استهلاک مقدار زیادی از انرژی زلزله وارد بهسازی می‌شود.

مستهلک کننده انرژی صفحه فولادی مثال دیگری از اعضای تسلیم شونده فولادی ثانویه در مقاوم سازی اسکلت بنای فلزی هستند که جهت استهلاک انرژی استفاده می شود.

میراگرهای adas و tadas در واقع نوعی تیر پیوند در مقاوم سازی تیر بتنی در سیستم با مهاربندهای واگرا هستند که به صورت قائم قرار می‌گیرند. همچنین میراگرها به عنوان فیوز سازه ای در مقاوم سازی سازه های بتنی عمل می‌کنند و با تمرکز رفتار غیرخطی در خود مانع از بروز رفتار غیر خطی و آسیب در سایر اجزای اصلی و فرعی سازه در مقاوم سازی تیر فولادی می‌شوند. این میراگرها در فیوز های حرارتی دست ساز ضمن تامین میرایی از سختی جانبی بالایی برخوردار بوده و به همین دلیل با عنوان میرایی و سختی نامگذاری شده است.

قابهای با مهاربند واگرا

طبق اصول طراحی بر اساس ظرفیت و تیر پیوند با رفتار شکل پذیر و پایدار خود به عنوان فیوز به صورت یک عضو تغییر مکان کنترل انرژی زلزله را در مقاوم سازی سازه در برابر زلزله با ژاکت بتنی مستهلک میکند و سایر اعضای قاب ساز نظیر ستونها و مهاربندها و تیرهای خارج از تیر پیوند به عنوان اعضای نیرو کنترل در محدوده ارتجاعی رفتار کرده و نیروهای طراحی آنها تاثیر گرفته از نیروهای ایجاد شده در مقاوم سازی دال بتنی در تیر پیوند است.

در سیستم مهاربند فیوزهای سازه ای دست ساز نقش اساسی جذب و مستهلک کننده انرژی ناشی از زلزله توسط تیر پیوند در مقاوم سازی تیرها انجام می شود به بیان دیگر پیوند عملکردی فیوز ساز های دست ساز حرارتی هستند و با رفتار شکل پذیر خود ضریب رفتار سازه را در سیستم باربر تامین می کند و تلاش های طراحی در سایر سازه در مقاوم سازی بناهای فرسوده توسط تیر پیوند کنترل می‌شود.

پانل برشی

پانل برشی در فیوز دست ساز حرارتی به عنوان یک فیوز سازه شکل پذیر در مسیر انتقال نیرو از مهاربندها به تیرهای بالا و پایین عمل می کند. از ویژگی های دیگر میراگرها تمرکز خرابی ها در ناحیه ای از پیش تعیین شده در مقاوم سازی پی و فیوز سازه ای است که امکان تعویض آن را پس از زلزله آسان میکند. نتایج عددی و آزمایشگاهی فیوز های سازه ای در مقاوم سازی نشان می دهد که با انتخاب صحیح پانلهای برشی می‌توان قابلیت استهلاک انرژی در یک ساز را بدون کم شدن سختی سازه به طرز قابل توجهی زیاد کرد.

تیرهای همبند در دیوارهای برشی کوپله

دو دیوار برشی و مجزا را در مقاوم سازی با دیوار برشی که به دلیل بازشوی بزرگ به فاصله از یکدیگر جدا شده‌اند می توان با کمک وسیله سازه ای مقاوم در برابر بارهای محوری متصل کرد. به طور کلی تیرهای همبند را می توان به عنوان یک سیستم مقاوم سازی شده در برابر بار جانبی با سایر سیستم های سازه ای مانند قاب خمشی یا قاب های مهاربندی فولادی استفاده کرد.

دیوارهای برشی در مقاوم سازی دیوار برشی متصل شده به نام دیوار برشی هم بسته و تیر رابط به نام تیر همبند یا تیر پیوند در فیوز حرارتی نامیده می شود. سیستم تیرهای همبند مرکب فولادی در مقاوم سازی خاک زیر پی شامل یک تیر فولادی و یک صفحه فولادی است که در پایه های دیوار مدفون شده است.

تیرهای پیوند برشی قابل تعویض

به منظور رفع مشکل تیرهای پیوند آسیب دیده که هزینه زیادی در بر می گیرد تیر پیوند قابل تعویض توسعه یافت و نتایج بررسی و آزمایش ها در مقاوم سازی به روش ژاکت فولادی و آزمایش حاکی از آن بود که اتصالات جوشکاری تیر پیوند نسبت به اتصالات پیچی و انعطاف پذیری بیشتری در فیوزهای سازهای دست‌ساز برخوردار هستند.

توسطمدیریت

نقش و اهمیت فیوز سازه ای در مقاوم سازی سازه

نقش فیوز سازه ای در سازه چیست؟

  • یکی از روش های کاهش خسارت های ناشی از زلزله در تقویت سازه های فولادی
  • متمرکز ساختن خرابی ها در اعضای از پیش تعیین شده است در مقاوم سازی اسکلت بنایی

به طور مثال ما باید در طراحی فیوز سازه ای در مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی و فولادی، مهاربند واگرا در بهسازی سازه های فلزی تیر پیوند را به عنوان فیوز سازه ای حرارتی دست ساز انتخاب می کنیم.

فیوز سازه ای دست ساز حرارتی در مقاوم سازی پی ساختمان که طراحی بر اساس ظرفیت نام دارد نقش مهمی را در طراحی بهسازی لرزه ای سازه ها اجرا می کند و در آیین نامه های فیوز سازه ای دست ساز طراحی مقاوم سازی لرزه ای مورد توجه قرار گرفته است. همچنین جانمایی و طراحی این اعضا در سازه در مقاوم سازی با ژاکت بتنی به‌ گونه‌ای است که پس از زلزله قابلیت تعویض یا تعمیر آسان‌ تری نسبت سایر اجزاء سازه‌ ای دارند.

منظور از طرح لرزه ای در تقویت سازه ، طراحی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله می باشد ، این امر مستلزم لحاظ جزئیاتی خاص در سازه و عضوهای آن برای تحمل و استهلاک نیروهای ناشی از زلزله در مقاوم سازی خاک زیر پی است .

اعضای شکل‌ پذیر فیوز دست ساز سازه ای در سازه ها برای استهلاک انرژی از طریق وقوع تغییرشکل‌های غیر ارتجاعی و مقاوم سازی بناهای فلزی در برابر زلزله در آن‌ها طراحی میشوند. استفاده از این‌ روش باعث بهینه‌ سازی طراحی و صرفه اقتصادی در بهسازی لرزه ای سازه در هزینه های ساخت و بهسازی لرزه ای و تقویت تیر بتنی نیز می شود.

کز

توسطمدیریت

مفاهیم و روش کار فیوز سازه ای در آیین نامه

مفهوم فیوز سازه ای در آیین نامه

فیوز سازه ای دست ساز حرارتی در حین زلزله و مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی با جذب قسمت عمده‌ای از نیروی زلزله در تقویت سازه های فولادی و آسیب‌ های وارد شده به سایر اجزای سازه و بهسازی لرزه ای را به حداقل می‌رساند. اعضا سازه تقویت شده مانند یک فیوز دست ساز برق که تحت جریان غیرمجاز برق، پریده و از آسیب به سیم‌کشی و وسایل برقی مورد استفاده جلوگیری کرده و عمل می‌کنند؛ از این‌ رو به این اعضای فیوز سازه‌ای دست ساز و گاهی فیوز سازه ای حرارتی نیز گفته می‌شود. یکی از روشهای کاهش خسارات ناشی از مقاوم سازی سازه در مقابل زلزله در سازه ها و با هدف ساختن خرابی ها در اعضای از پیش تعیین شده است.

روش کار در آیین‌نامه فیوز دست ساز به این صورت هست که کلیه اعضا ابتدا باید تحت اثر نیروهای کاهش‌ یافته زلزله طراحی شوند و بهسازی سازه ای انجام شود و سپس با ضرایبی مثل ضریب اضافه مقاومت در آیین نامه aisc و طبق استاندارد مورد برسی قرار میگیرد. بار زلزله ورودی برای طراحی و تقویت سازه های بتنی اعضای کنترل شونده توسط نیرو force control یعنی اعضایی که حتماً باید تا رسیدن اعضای کنترل شونده توسط تغییر مکان فیوز سازه ای حرارتی دست ساز به تغییرمکان حدیشان و ارتجاعی باقی می مانند و وارد ناحیه غیرخطی نشوند، توسط نیرو در تقویت تیر بتنی تشدید شود.

به‌ صورت خلاصه می توان گفت که در این عملکرد فیوز سازه ای را به‌گونه‌ ای طراحی می‌کنیم که بعضی از نقاط پیش‌ بینی‌ شده به‌ عمد ضعیف طراحی می‌شوند تا در هنگام زلزله حتماً وارد ناحیه غیر ارتجاعی شده و باعث اتلاف انرژی زلزله در فیوز سازه‌ ای حرارتی در مقاوم سازی سازه و باقی اعضا که بر اساس نیرو طراحی می‌شوند باید در حالت ارتجاعی باقی بمانند.

توسطمدیریت

کاربرد فیوز سازه ای در مقاوم سازی

ساز و کار فیوز سازه ای

به طور کلی فیوز سازه ای حرارتی دست ساز کاربردهای های مختلفی دارند و در مقاوم سازی سازه به کار می رود اما می‌توان یک فیوز سازه ای دست ساز را در مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی به دو بخش تقسیم کرد:

  • فیوز سازه ای حرارتی که عضو مستهلک کننده انرژی است.
  • قاب سازه فیوز های سازه ای دستی که باید در ناحیه ارتجاعی سازه باقی بمانند.

علاوه بر پارامتر های کلیدی که سیستم فیوز سازه حرارتی را وصف می‌کند شکل پذیری و ضرایب و نسبت‌های مقاومت به منظور ارزیابی اثرات فیوز سازه دست ساز در مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی اضافه شده به سازه مهم هستند. همچنین فیوز سازه دست ساز در مقاوم سازی خاک زیر پی شامل سختی و تغییر مکان و مقاومت برشی است. در نمودار نیروی برشی تغییر مکان در فیوز سازهای می‌توان گفت که بیشترین کارایی استفاده از فیوز سازهای هنگامی است که اختلاف بین تغییر مکان تصمیم شدگی قاب فیوز حرارتی در مقاوم سازی دال بتنی به بیشترین میزان ممکن باشد.

فیوز سازه ای در سازه های مستهلک انرژی از طریق تغییر شکل غیر ارتجاعی طراحی می‌شوند همچنین استفاده از این روش در واقع نوعی بهینه سازی طراحی و صرفه اقتصادی در هزینه ساخت و بهسازی لرزه ای پی دارد.

یک سازه می تواند با یک مقاومت جانبی به مراتب کمتر از حالت الاستیک طراحی شود به بیان دیگر وقتی برای یک سازه شرایط ایجاد تغییر شکل های غیر خطی فراهم می گردد حداکثر نیروی جانبی در حین زلزله در مقاوم سازی سازه در برابر زلزله توسط مقاومت جانبی خود سازه تعیین می‌گردد. شرط لازم هدف عملکردی در زلزله های شدید در بهسازی لرزه‌ای و تامین شکل پذیری سازه در تقویت تیر بتنی است.

توسطمدیریت

فیوز سازه ای

انواع متداول فیوز های سازه ای

منظور از طرح لرزه ای در بهسازی سازه های فولادی طراحی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله می باشد یعنی مقاوم سازی دیوار های بتنی در برابر زلزله که این امر لازم است به لحاظ جزئیاتی خاص در سازه و اعضای سازه در تقویت برای تحمل و استهلاک انرژی از نیروهای ناشی از زلزله است.

در قالب‌های مختلف فیوز های سازه ای حرارتی ،محل قرارگیری متفاوت است بعضی از آنها عبارتند از:

  • حوزه های مهاری در قاب های مهاربندی شده هم مرکز در فیوز سازه ای
  • پیوندها در قاب های مهاربندی شده واگرا در مقاوم سازی عایق با فیوز حرارتی
  • انتهای تیرها در قاب های خمشی در مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی

انواع متداول فیروزه‌ای سازه شامل:

  1. تیرهای همبند در دیوارهای برشی کوپله:

دیوارهای برشی در مقاوم سازی دیوار خمشی متصل شده به نام دیوار خمشی و برشی هم بسته و تیر رابط به نام تیر همبند یا تیر پیوند در فیوز حرارتی دست ساز نامیده می شود. سیستم تیرهای همبند مرکب فولادی در مقاوم سازی دال بتنی شامل یک تیر فولادی و یک صفحه فولادی است که در پایه های دیوار مدفون شده است.

  1. تیرهای پیوند برشی قابل تعویض:

اتصالات جوشکاری تیر پیوند نسبت به اتصالات پیچی و انعطاف پذیری بیشتری در فیوزهای سازهای حرارتی دست‌ساز برخوردار هستند که به منظور رفع مشکل تیره پیوند آسیب دیده که هزینه زیادی در بر می گیرد تیر پیوند قابل تعویض توسعه یافت و نتایج بررسی و آزمایش ها در مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی و آزمایش حاکی از آن بود.

  1. قابهای با مهاربند واگرا:

در سیستم مهاربند فیوز ساز ه ای دست ساز نقش اساسی جذب و مستهلک کننده انرژی ناشی از زلزله توسط تیر پیوند در مقاوم سازی تیرهای بتنی انجام می شود به بیان دیگر پیوند عملکردی فیوز سازه ای حرارتی هستند و با رفتار شکل پذیر خود ضریب رفتار سازه را در سیستم باربر تامین می کند و تلاش های طراحی در سایر سازه در مقاوم سازی اسکلت فلزی توسط تیر پیوند کنترل می‌شود.

  1. مستهلک کننده های انرژی صفحه فولادی:

مستهلک کننده انرژی صفحه فولادی مثال دیگری از اعضای تسلیم شونده فولادی ثانویه در مقاوم سازی اسکلت بنایی هستند که جهت استهلاک انرژی استفاده می شود. میراگرها در فیوز های حرارتی دست ساز ضمن تامین میرایی از سختی جانبی بالایی برخوردار بوده و به همین دلیل با عنوان میرایی و سختی نامگذاری شده است.

  1. مهاربند کمانش ناپذیر:

مهاربند کمانش تاب جهت مقاوم سازی سازه های فرسوده به عنوان یکی از سیستم های باربر جانبی سهم بسیاری در مهار کردن نیروهای بتنی جانبی که به سازه وارد می شود دارد اما همانطور که میدانید مقاوم سازی با مهاربند در تحمل نیروی فشاری دچار مهاربند کمانش می شود. مهاربند کمانش ناپذیر تاب یا مهاربند کمانش تاب رفتار متقارنی نسبت به نیروی کششی و فشاری دارد در نتیجه راهی مناسب برای کنترل کمانش بادبند میباشد.

  1. پانل برشی:

از ویژگی های دیگر میراگرهای بتنی تمرکز خرابی ها در ناحیه ای از پیش تعیین شده در مقاوم سازی خاک زیر پی و فیوز سازه ای حرارتی است که امکان تعویض آن را پس از زلزله آسان میکند. نتایج عددی و آزمایشگاهی فیوز های سازه ای دست ساز در مقاوم سازی با ژاکت فولادی نشان می دهد که با انتخاب صحیح پانلهای برشی می‌توان قابلیت استهلاک انرژی در یک سازه را بدون کم شدن سختی سازه به طرز قابل توجهی زیاد کرد.

توسطمدیریت

ماهیت نیروهای وارد شده به دیوار برشی

نیروهایی که به دیوارهای برشی وارد می‌شوند چه ماهیتی دارند ؟

عناصر مقاوم سازی شده سازه بتنی در مقابل نیروهای فوق شامل قاب خمشی‌، دیوار برشی‌ یا ترکیبی از آن دو هستند. از لحاظ برتری می‌توان گفت که دیوار برشی اقتصادی‌تر از قاب است. این دیوارها در مقاوم سازی با شاتکریت قسمت عمده‌ی نیروهای جانبی وارد بر سازه و برش‌های حاصل از آن را جذب می‌کنند.

یکی از سیستم‌های مناسب در مقاوم سازی با دال بتنی برای مقابله با نیروهای جانبی مؤثر بر یک سازه استفاده از دیوار سازه‌ای برشی است. اثر زلزله بر ساختمان‌ها از سایر اثرات وارد بر آنها کاملاً متفاوت است. ‌نیروهای ناشی از زلزله‌ ‌در مقاوم سازی در برابر زلزله به مراتب شدیدتر و پیچیده‌تر از سایر نیروهای مؤثر هستند.

مزایای دیوار برشی چیست؟

  • افزایش سختی ساختمان در مقاوم سازی دیوار بتنی و افزایش ضریب ایمنی در مقابل شکست و ریزش و کاهش خسارت به اعضای غیر سازه‌ای.
  • اگر نسبت ارتفاع به طول دیوار در تقویت تیر بتنی کمتر از ۲ یا ۳ باشد به آن دیوار برشی کوتاه می‌گویند.. دیوارهای برشی کوتاه در مقابل خمش مقاومت بیشتری دارند ولی در برابر برش از مقاومت کمی برخوردار هستند. بنابراین در این دیوارها رفتا ربرشی حاکم است.
  • اگر نسبت ارتفاع به طول زیاد باشد،‌به آن دیوار برشی بلند در مقاوم سازی دیوار برشی می‌گویند. رفتار این نوع دیوارها بر خلاف نامشان اغلب خمشی است.
  • کنترل تغییر مکان جانبی ساختمان در بهسازی لرزه ای
  • تغییر مکان جانبی ساختمان‌ها در مقاوم سازی خمشی دارای دیوار برشی در مقایسه با سازه‌های دارای بادبند کمتر است.
  • برای سازه‌ های بلند در مقاوم سازی با ژاکت بتنی استفاده از قاب خمشی به تنهایی کافی نیست. و استفاده از دیوارهای برشی اجتناب ناپذیر است.
  • امکان جانمائی دیوار برشی در فضاهای محدود در بهسازی لرزه ای

مهمترین ضعف در دیوارهای برشی در مقاوم سازی با شاتکریت دارای بازشو، تیرهای كوپله هستند. این تیرها دارای طولی كوتاه و عمقی زیاد هستند و اگر ضخامت آنها در مقاوم سازی اسکلت بنایی كم باشد، تبدیل به تیر عمیق می‌شوند كه رفتار مطلوبی ندارند.

اغلب سه نوع تخریب در مقاوم سازی دال بتنی در تیرهای كوپله مشاهده می‌شوداغلب سه نوع تخریب در تیرهای كوپله مشاهده می‌شود.

  • تخریب خمشی در بهسازی لرزه ای
  • شكست كششی قطری در مقاوم سازی عایق
  • شكست قطری فشاری و كششی در مقاوم سازی پی

تیرهای كوپله در مقاوم سازی اسکلت بتنی معمولاً از دیوارها ضعیفترند و بر اثر حركت جانبی، خمشی دیوارها، چرخش قابل ملاحظه‌ای در محل اتصال دیوارها به تیرها در تقویت سازه اعمال میشود و همین چرخش موجب تولید لنگر قابل توجه و‌ جاری شدن مقاطع تیرها می‌شود.

توسطمدیریت

نحوه اجرای دیوار برشی برای مقاوم سازی ساختمان

نحوه اجرای دیوار برشی برای مقاوم سازی ساختمان چگونه است ؟

این دیوار در مقاوم سازی با شاتکریت به طور معمول در قسمت خارجی سازه تعبیه می‌شود؛ البته برخی از دیوارهای داخلی ساختمان‌ها نیز گاهی اوقات که بسته به اندازه و شکل ساختمان در بهسازی لرزه ای دارد باید به طور کامل مهاربندی شود.

دیوار برشی در مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی در واقع یک دیوار مهاری است که به منظور کنترل بارهای جانبی در اثر وزش بادهای شدید و زمین‌لرزه بر روی ساختمان است.

به طور معمول دیوار‌های برشی در مقاوم سازی اسکلت بنایی به طور مستقیم به فونداسیون متصل می‌شوند. با این وجود در مواردی که بارهای جانبی نسبتاً کوچک هستند و اثر دینامیک قابل توجهی در مقاوم سازی تیر بتنی نیز وجود ندارد، این نوع از دیوارها را می‌توان به ستون‌ها متصل کرد.

به طور کلی فرآیند اجرای مقاوم سازی خاک زیر پی و این نوع دیوارها در سازه‌های فلزی و بتنی در سه مرحله آرماتوربندی، قالب‌بندی و بتن‌ریزی خلاصه می‌شود و تقویت سازه بتنی و هر یک در ادامه به طور جداگانه شرح داده شده‌اند.

  1. مرحله اول آرماتوربندی

همان‌طور که در بالا نیز در خصوص آرماتوربندی دیوار‌های موردی و مقاوم سازی تیر بتنی عنوان شده این نوع از دیوارها دارای دو نوع میلگرد عمودی و افقی هستند. آرماتور‌های عمودی در مقاوم سازی با شاتکریت مد نظر برای اجرای دیوارهای برشی را باید در زمان اجرای آرماتوربندی فونداسیون در محلی که از پیش مشخص شده است قرارداد. به منظور جلوگیری از جابجایی و تغییر حالت آرماتور‌های عمودی در مقاوم سازی عایق از آرماتورهای افقی در فواصل مشخصی استفاده می‌کنند.

  1. مرحله دوم قالب‌بندی

پس از به پایان رساندن آرماتوربندی در مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی باید نسبت به اجرای قالب‌بندی اقدام کرد. یکی از مهم‌ترین نکاتی که باید در اجرای قالب‌بندی به آن دقت کرد در واقع محل قرارگیری میلگرد‌های افقی و قائم در مقاوم سازی به روش دیوار برشی در قالب است و باید به گونه‌ای باشد که بتن بتواند به راحتی از میان آن‌ها در مقاوم سازی دال بتنی حرکت کند. پس از اطمینان از قرارگیری مناسب میلگرد‌ها در فضای بین قالب‌ها، باید صفحات قالب را در تقویت تیر بتنی با استفاده از پین و گوه به یکدیگر و به آرماتورها متصل کرد.

  1. مرحله سوم بتن‌ریزی

پس از قالب‌بندی در مقاوم سازی عایق و اطمینان از محکم بودن اتصالات قالب‌ها، می‌توان نسبت به بتن‌ریزی در فضای بین قالب‌ها اقدام نمود. همزمان با بتن‌ریزی باید با استفاده از دستگاه‌های ویبراتور در ترمیم بتن ریزی در سازه از جای‌گیری مناسب بتن در میان میلگرد‌های افقی و عمودی اطمینان حاصل کرد.

توسطمدیریت

مصالح مورد نیاز در ساخت دیوار برشی بتنی

مصالح مورد استفاده در ساخت دیوار برشی بتنی چیست ؟

‌دیوارهای برشی در مقاوم سازی با ژاکت بتنی مرکب شامل‌ ورق‌ها‌ی تقویت شده فولادی مدفون در بتن مسلح‌، خرپاهای ورق فولادی مدفون در داخل دیوار بتن مسلح و دیوارهای مرکب‌ که‌‌ با یک قاب فولادی در مقاوم سازی دیوار برشی ‌یا با یک قاب مرکب تؤام هستند.

در حالت کلی سیستم دیوار برشی فو‌لادی در مقاوم سازی با شاتکریت به سه نوع تقسیم بندی می‌شود:

  • دیوار برشی فو‌لادی بدون سخت کننده در مقاوم سازی پی
  • ‌دیوار برشی فو‌لادی کوپله در مقاوم سازی عایق
  • ‌دیوار برشی فو‌لادی با سخت کننده در مقاوم سازی تیر بتنی

چنانچه تیر و ستون‌های سازه بتنی در مقاوم سازی اسکلت بتنی قابلیت تحمل بارهای ثقلی را داشته اما تحت بارهای لرزه‌ای آسیب پذیر باشد اضافه نمودن دیوار برشی باعث جذب نیروی جانبی لرزه‌ای توسط این دیوارها شده و از اعمال نیروها در مقاوم سازی سازه های فولادی و تغییر شکل‌های لرزه‌ای به تیر‌ها و ستون‌ها در بهسازی لرزه ای جلو گیری می‌نماید. در نتیجه اضافه نمودن تنها دو یا چهار دیوار برشی باعث کاهش آسیب پذیری تمامی تیر‌ها و ستون‌ها در تقویت سازه میشود.

یکی از روش‌های مقاوم سازی ساختمان‌های بتنی اضافه نمودن دیوار برشی است. دیوار برشی مقاومت، سختی و شکل پذیری سازه را به شدت افزایش می‌دهد و باعث بهبود رفتار لرزه‌ای سازه در مقاوم سازی سازه در برابر زلزله و کاهش تغییر شکل‌های و خسارات وارد به دیگر المان‌های بتنی سازه میشود.

بعضی مواقع ورق‌های فولادی در مقاوم سازی اسکلت فلزی به عنوان دیوار‌های برشی بکار می‌روند‌. برای جلوگیری از کمانش موضعی چنین دیوارهای برشی فولادی لازم است از تقویت کننده‌های قائم و افقی استفاده شود.

در سیستم دیوارهای برشی فو‌لادی در مقاوم سازی بافت فرسوده به علت گستردگی مصالح و اتصا‌لات، تعدیل تنش‌ها به مراتب بهتر از سیستم‌های مقاوم دیگر در برابر بارهای جانبی مانند قاب‌ها و انواع مهاربندها که معمو‌لاً مصالح به صورت دسته شده در مقاوم سازی عایق و اتصاالت متمرکز هستند، صورت گرفته و رفتار سیستم در مقاوم سازی دیوار برشی به خصوص در محدوده‌ی پلاستیک مناسب‌تر است.

لطفا جهت برآورد قیمت ،هزینه و تعرفه مصالح مورد نیاز برای ساخت دیوار برشی با ما در تماس باشید.

توسطمدیریت

انواع شکست‌ها در دیوارهای برشی

انواع شکست‌ها در دیوارهای برشی چیست ؟

از آن جایی که در مقاوم سازی با دیوار برشی بخش عمده سختی ساختمان ها با دیوار برشی مربوط به سختی دیوار ها می باشد لذا نقص و ضعف در سختی، مقاومت و شکل پذیری آن ها یک نقص کلی در سیستم باربر جانبی ساختمان در مقاوم سازی با شاتکریت محسوب می شود و مقاوم سازی آن ها امری مهم در مقاوم سازی ساختمان با اف ار پی تلقی می شود.

استفاده از سیستم مقاوم سازی دیوار برشی با FRP، ضمن افزایش مقاومت خمشی و برشی، باعث توزیع تنش در کل صفحه به جای تمرکز در یک نقطه خاص می‌شود. لذا دیوار در مقابل بارهای جانبی دینامیکی و رفت و برگشتی زلزله در بهسازی لرزه ای و محیط های مستعد خوردگی محافظت می‌گردد.

در مجموع می‌توان با مصالح FRP به موارد زیر دسترسی پیدا کرد:

  • کنترل گسترش ترک در تقویت تیر بتنی
  • افزایش دوام و عمر افزایش مقاومت در برابر خوردگی در مقاوم سازی سازه
  • آب بند و عایق نمودن دیوار بتنی با FRP و مقاوم سازی به روش دیوار برشی
  • افزایش شکل پذیری دیوار بتنی با استفاده از FRP در مقاوم سازی با ژاکت بتنی
  • ترمیم ناشی از خوردگی دیوار بتنی با استفاده از FRP در مقاوم سازی پی
  • مقاوم سازی دیوار های بتنی با FRP جهت افزایش مقاومت خمشی در مقاوم سازی خمشی
  • مقاوم سازی دیوار های برشی بتنی با FRP جهت افزایش مقاومت برشی در مقاوم سازی عایق
  • افزایش سختی دیوار بتنی با FRP در مقاوم سازی دال بتنی
  • افزایش مقاومت در برابر انفجار در مقاوم سازی بتن

اثر زلزله بر ساختمان‌ها در مقاوم سازی اسکلت بنایی از سایر اثرات وارد بر آنها کاملاً متفاوت است. ‌نیروهای ناشی از زلزله‌ ‌به مراتب شدیدتر و پیچیده‌تر از سایر نیروهای مؤثر هستند.

در تخریب‌های انجام شده در مقاوم سازی اسکلت بنایی در دیوارهای برشی طی زمین لرزه‌های گذشته مشخص شده كه‌ چهار نوع ضعف موجب چنین تخریب‌هایی می‌شوند كه باید در طراحی، آنها را شناسایی و تدابیر لازم جهت جلوگیری در تقویت سازه در برابر زلزله از آن اتخاذ نمود.:

  • تخریب لغزندگی در مقاوم سازی تیر بتنی
  • تخریب چرخشی پایه شالوده در مقاوم سازی اسکلت فلزی
  • تخریب خمشی در مقاوم سازی دیوار
  • تخریب برشی در مقاوم سازی سقف

مستقیم با مدیریت