تقویت تیرآهن یعنی چه؟ کاربرد آن در ساختمان‌سازی
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
شاید تا به حال هنگام برخورد با آسمان خراش‌ها و سازه‌های مرتفع از خودتان پرسیده باشید که چطور این سازه‌ها می‌توانند این میزان وزن و فشار را تحمل کنند؟! «تقویت تیرآهن»، دقیقا همین چیزی است که این سازه‌ها برای دوام و استحکام به آن نیاز دارند. در اصل، تقویت تیرآهن، یکی از مهمترین اقدامات در ساختمان‌سازی است که به‌منظور افزایش مقاومت و دوام سازه فولادی در برابر فشار‌های طبیعی و غیرطبیعی است. در این مقاله قرار است در مورد این موضوع صحبت کنیم. با ما همراه باشید.
دلایل تقویت تیرآهن
روزانه تعداد بسیاری از ساختمان جدید در حال احداث هستند. از طرفی، برخی از افراد تصمیم به نوسازی یا بازسازی خانه‌های خوددارند! حتی افرادی هستند که می‌خواهند تعداد طبقات سازه خود را افزایش دهند! همه‌ی این موارد با تأیید سازمان نظام‌مهندسی و شهرداری و امور ساختمان‌سازی امکان‌پذیر خواهد بود.
یکی از مهمترین ضوابط برای افزایش ایمنی و حفظ جان انسان‌ها در برابر حوادث طبیعی مانند زلزله، ایجاد مقاومت در ساختمان است. یکی از مهمترین بخش‌های مقاوم‌سازی ساختمان مربوط به تقویت تیرآهن‌های استفاده‌شده در اسکلت سازه می‌باشد.
مشکلاتی مانند آسیب در ستون‌ها، کمانش سازه، ایجاد گسیختگی در قسمت درز‌ها و محل‌های جوش در صورت جوشکاری نامناسب، باعث می‌شود تا نیاز به مقاومت تیرآهن در صنعت ساختمان‌سازی بیشتر مورد نظارت و بازرسی قرار گیرد.
از آنجایی که تیرآهن یکی از مهمترین محصولات برای تقویت و ستون اصلی سازه می‌باشد، برای انجام تقویت این محصول، ممکن است دلائل مختلفی وجود داشته باشد. برخی از مهمترین دلائل برای انجام این کار در زیر آورده شده است.
خمیدگی یا تغییر شکل تیرآهن
یکی از دلایل مهم در تقویت تیرآهن‌ها، کمانش سازه است که با ایجاد خمیدگی و تغییر شکل در تیرآهن به وجود می‌آید. هرگاه میزان بار و نیرو‌های اضافی بر ساختمان افزایش یابد، بخشی از بال جان تیرآهن دچار کمانش موضعی می‌شوند. اگر این فشار و تنش به سرتاسر این محصول وارد شود، خمیدگی و کمانش کلی اتفاق خواهد افتاد.
ازجمله عوامل تأثیرگذار در ایجاد خمیدگی و تغییر شکل تیرآهن عبارت‌اند از: زنگ‌زدگی، خوردگی و فرسودگی سازه که موجب می‌شود، تا مهندس ساختمان‌سازی بیشتر به فکر تقویت آن باشد.
نوسازی یا ایجاد طبقات بیشتر
اضافه نمودن طبقه به ساختمان و یا نوسازی آن به معنای تغییر کاربری در آن است که نیاز به تقویت تیرآهن دارد. ضخامت پایین، ستون‌های به‌کاررفته در اسکلت سازه، جوشکاری نامناسب و اتصالات ضعیف ازجمله فاکتور‌هایی هستند که لزوم تقویت تیرآهن در ساخت سازه را افزایش می‌دهند.
خستگی سازه
خستگی سازه می‌تواند از دیگر دلائل استفاده از تقویت تیرآهن باشد. هرگاه ساختمان در معرض تعداد تنش و فشار‌های تکرارشونده و متوالی قرار گیرد، خستگی سازه رخ می‌دهد. در این صورت تقویت تیرآهن می‌تواند، راه‌حل مناسبی برای رفع خستگی سازه باشد.
روش‌های ایجاد تقویت تیرآهن
برای انجام این کار شیوه‌های مختلفی وجود داردکه معمولا هر کدام به اشکال مختلفی انجام می‌شوند که از مهمترین آن‌ها می‌توان به تقویت با روکش فولادی، تقویت با سخت کننده‌ها، تقویت با ژاکت بتنی و … اشاره کرد.
با روکش فولادی
در این روش، با ایجاد روکش فولادی بر روی بال‌ها، مقدار کمانش در تیرآهن را بیشتر کرده و درنهایت تقویت تیرآهن را به دنبال خواهد داشت. فولاد در اثر قرار گرفتن در معرض هوا پس از گذشت مدت‌زمانی دچار زنگ‌زدگی و فرسودگی می‌شود. به همین دلیل ورق‌های فولادی به ضخامت ۳ سانتی‌متر برای ایجاد لایه روکش استفاده می‌شوند تا میزان ظرفیت خمیدگی را افزایش دهد.
با استفاده از سخت‌کننده‌ها
اضافه نمودن سخت‌کننده‌ها که همان صفحه‌های فولادی هستند به‌منظور افزایش مقاومت برشی تیرآهن به جان آن‌ها اضافه می‌شود. هرگاه ورق‌های فولادی به‌صورت تیغه‌های عمودی بافاصله‌های مشخص‌شده به قسمت جان و بال تیر جوش داده شوند، سخت‌کننده جان تیر ایجادشده و درنهایت مقاومت برشی تیر افزایش‌یافته که همین موضوع موثری در مقاوم سازی ساختمان خواهد بود.
به کمک ژاکت بتنی
ژاکت بتنی درواقع همان تقویت ستون‌های فلزی با بتن است که از طریق پُر کردن ستون‌ها با بتن صورت می‌گیرد. بیشترین کاربرد این تکنیک هنگامی است که تیرآهن دچار زنگ‌زدگی یا خوردگی شده باشد. در این حالت سرتاسر این محصول را بتن پوشش می‌دهند تا هر دو مقاومت خمشی و برشی در آن افزایش یابد. این روش بیشتر در تیرآهن‌های H شکل به‌کاربرده می‌شود.
در این حالت ستون فولادی با لایه‌ای از بتن پوشانده شده و سپس آرماتور‌بندی می‌شود و مجدد لایه‌ای دیگر از بتن‌ها بر روی آن ریخته می‌شود. این کار برای افزایش سطح تماس بتن انجام می‌شود تا تیر‌های فولادی ضمن اینکه در برابر فشار و تنش‌ها مقاوم می‌شوند در برابر حوادث دیگری مانند آتش‌سوزی نیز ایمنی لازم را به دست آورند.
استفاده از الیاف FRP
الیاف Fiber Reinforced Polymer ازجمله الیاف پلیمری مصنوعی است که بانام الیاف تقویتی یا رزین از جنس پلیمر نیز شناخته می‌شود. این الیاف با قرار گرفتن به‌صورت عمود در راستای طول تیرآهن یا در ناحیه کششی تیرآهن موجب تقویت آن می‌شود.
به کار بردن این الیاف باید با محاسبه دقیق میزان نیرو‌های وارد آمده بر روی آن‌ها انجام شود. استفاده از الیاف FRP موجب می‌شود تا ترک‌خوردگی اولیه به تأخیر افتاده و سرعت رشد آن کاهش یابد. علاوه بر این می‌توان در مواردی که تیرآهن سوراخ شده از این الیاف در اطراف حفره به‌صورت موضعی استفاده کرد.
تقویت این محصول با نبشی و رکابی
برای این روش باید از دونبشی در گوشه‌های تیز استفاده کرد تا تیرآهن تقویت شود. نبشی‌ها با قرار گرفتن در گوشه‌ها و رکابی‌ها در قسمت پایین این محصول، باعث افزایش مقاومت در آن می‌شوند.
تقویت تیرآهن ازجمله تکنیک‌های افزایش مقاومت و استحکام ساختمان به شمار می‌رود که در تمامی ساختمان‌های در حال ساخت، نوسازی، بازسازی و یا تغییر کاربری به‌منظور جلوگیری از وارد شدن آسیب بایستی موردتوجه قرار داده شود. ازاین‌رو مقاوم‌سازی ساختمان یکی از مهمترین معیار‌های مهم جهت دریافت گواهی اتمام کار ساختمان به‌حساب می‌آید. اگر نگاهی به قیمت تیر اهن، در چند وقت اخیر انداخته باشید، متوجه اهمیت این موضوع خواهید شد.
اصفهان آهن یکی از تامین کنندگانی است که می‌توانید از آن مقاطع فولادی باکیفیت و با قیمت مناسب تهیه کنید و در هزینه‌های پروژه خود صرفه‌جویی کنید.
تقویت تیرآهن یعنی چی؟
تقویت تیرآهن، یکی از مهمترین اقدامات در ساختمان‌سازی است که به‌منظور افزایش مقاومت و دوام سازه فولادی در برابر فشار‌های طبیعی و غیرطبیعی است.
دلایل تقویت تیرآهن چیست؟
خمیدگی یا تغییر شکل تیرآهن، نوساز یا ایجاد طبقات بیشتر، خستگی سازه و… از مهمترین دلایل تقویت تیرآهن هستند.
چگونه می‌توان تیرآهن را تقویت کرد؟
با استفاده از الیاف frp، به کمک ژاکت بتنی، بااستفاده از سخت کننده ها و همچنین روکش فولادی می‌توان تیرآهن را تقویت کرد.