سازه‌ای امن با انتخاب بهترین روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
استفاده از روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی جزء الزامات هر سازه بتنی است. در این مقاله ضمن بررسی انواع اتصالات در سازه‌های بتنی، به بررسی انواع روش‌ها، مقاوم کردن این اتصالات با frp و مزیت‌های آن پرداخته می‌شود که از مهم‌ترین متدها برای افزایش مقاومت ساختمان‌ها و سازه‌ها است.
فایل صوتی این مطلب
فایل ویدئویی این مطلب
اتصالات بتنی
یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی بتن است؛ از این ماده به‌دلیل مزیت‌هایی همچون فراوانی، سهولت تولید و از همه مهم‌تر قیمت پایین آن در ساخت قسمت‌های مختلف بنا و سازه‌ها استفاده می‌شود. این ماده قابلیت خم شدن ندارد، اما چنانچه بتن سخت شود، احتمال انقباض و جمع شدن آن بالا می‌رود. بتن در طول زمان و به خاطر تغییر دماهای مختلف دچار انقباض و انبساط می‌شود.
بدیهی است که خاصیت جمع‌شدگی در بتن وجود دارد؛ از این‌رو به دلیل اینکه قسمت‌های مختلف هر سازه‌ای بتوانند اجازه حرکت بدون ترک و شکستی را داشته باشند، بایستی از اتصالات استفاده شود. وظیفه اتصالات این است که بین دو بخش از سازه بتنی، پیوند برقرار کند و سازه را شکل دهد، در واقع نقش مهم این اتصالات در مقاومت سازه‌ها است. البته این اتصالات، خود نیز باید دارای مقاومت کافی باشند.
علت اهمیت استفاده از روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی این است که گاها در محل اتصالات بتنی سازه، گسیختگی‌هایی به‌علت زلزله، آتش‌سوزی، انفجار و… رخ می‌دهد. این اتفاقات طبیعی و خارج از اراده انسان هستند، اما با استفاده از روش‌های مقاوم‌سازی در محل اتصالات می‌توان از اتفاقات ناگوار پیشگیری کرد. در صورتی‌که در محل اتصالات، مقاوم‌سازی صورت نگرفته باشد، امکان ریزش کل سازه به جهت رخدادهای طبیعی همچون زلزله، سیل، انفجار و… وجود دارد و لطمات جبران ناپذیری را در پی خواهد داشت.
انواع اتصالات در سازه‌های بتنی
انواع اتصالات در سازه‌های بتنی عبارتند از:
1) اتصال صلب یا گیردار
2) اتصال مفصلی
3) اتصال نیمه مفصلی
در بین انواع اتصالات در سازه‌های بتنی، نوع صلب یا گیردار بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این متد، برای اتصال پای ستون به فنداسیون، اتصال تیر به تیر، اتصال تیر به ستون و … استفاده می‌شود. لازم‌به‌ذکر است که بررسی نرخ مصالحی همچون قیمت ورق قبل از شروع مقاوم‌سازی ضروری است.
روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی
روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی متفاوت هستند. در استفاده از این متدها، باید به نوع سازه توجه شود؛ چراکه شیوه استحکام‌بخشی با‌توجه به نوع آنها متفاوت هستند؛ البته دقت کنید که تشخیص این امر نیازمند دانش و تجربه مهندسی در این حوزه است
1)مقاوم‌سازی اتصالات با استفاده از ژاکت بتنی
یکی از روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی، استفاده از ژاکت بتنی است. اقدامی که در این متد انجام می‌پذیرد، این است که با استفاده از پوششی بتنی، قسمتی از اتصالات محصور می‌شوند؛ این عمل به جهت تقویت اتصالات بتنی صورت می‌گیرد.
2) مقاوم‌سازی اتصالات بتنی با ژاکت فولادی
از دیگر روش‌های استحکام‌بخشی، استفاده از ژاکت فولادی است. در این روش، بدین صورت عمل می‌کنند که بخشی از سازه به‌وسیله پوششی خارجی محصور می‌شود. در این متد، مقاوم‌سازی به‌وسیله پیچ و مهره و همچنین چسب‌های مخصوص و گاهی نیز جوشکاری قطعه‌ها انجام می‌پذیرد؛ این عمل سبب مقاومت بیشتر اتصالات بتنی می‌شود.
بیشتر بخوانید: استفاده از اسکلت پیچ و مهره‌ای در ساختمان‌سازی
3) مقاوم‌سازی اتصالات بتنی با ورق‌های کامپوزیت
از دیگر روش‌ها، استفاده از ورق‌های کامپوزیت است. چراکه این ورق‌ها از مقاومت بالایی در برابر فشارهای زیاد برخوردار هستند. این محصولات به‌دلیل توان بالا در تحمل وزن و بار، معمولا در پل‌ها و سازه‌هایی که از نظر وزنی دارای اهمیت هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4) مقاوم‌سازی اتصالات بتنی با frp
مقاوم‌سازی اتصالات بتنی با frp از روش‌های جدید و مدرن در مقاوم‌سازی محسوب می‌شود. در واقع ورق frp نام اختصاری کلمه fiber reinforced polymer است. از این روش مدرن، به‌جای متد‌های قدیمی برای استحکام بخشیدن به اتصالات بتنی استفاده می‌شود. از این شیوه برای ایجاد پوشش محافظ و همچنین تقویت نمودن سازه‌ها استفاده می‌کنند. الیاف frp معمولا از الیاف‌هایی مانند: فایبر گلاس، شیشه، آرامید، کربن و بارازلت تشکیل می‌شوند.
الیاف frp دارای دو جزء اصلی است که از رزین و الیاف ساخته می‌شود؛ این اجزاء به نحوی عالی به همدیگر متصل شده و چسبیدگی مناسبی با هم برقرار می‌کنند. در واقع وجود رزین در کنار الیاف، نقش حفاظتی دارد که نهایتا از آسیب دیدن در مقابل حملات شیمیایی جلوگیری می‌کند.
مقاوم‌سازی اتصالات بتنی با frp در سازه‌هایی همچون ستون‌ها، دال، دیوارها، تیرها و… سبب بهبود در عملکرد و افزایش میزان مقاومت بناها و سازه‌ها می‌شود. الیاف frp از ورقه‌هایی با ضخامت چند میلی‌متر و از جنس frp هستند. این ورقه‌ها را به وسیله رزین و چسب‌های مناسب و مستحکم به سطح بتن می‌چسبانند؛ همچنین علاوه‌بر‌این عمل، تعدادی افزودنی نیز جهت بهبود یافتن خاصیت شیمیایی و مکانیکی آنها اضافه می‌کنند.
مزیت‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی با frp
مقاوم‌سازی با frp، دارای مزیت‌هایی است که آن را از روش‌های دیگر، متمایز می‌کند:
1) وزن کم و همچنین مقاومت کششی بالا در الیاف frp
2) ضخامت پایین لایه‌های frp در حد میلی‌متر
3) بدون نیاز به فضای اضافی برای مقاوم‌سازی بنا
4) عدم‌نیاز به صرف زمان زیاد در استفاده از آنها
5) سرعت مقاوم‌سازی بالاتر نسبت به سایر روش‌ها
6) مقرون‌به‌صرفه
7) بدون نیاز به توقف کاربری سازه
8) به صفر رسیدن میزان خوردگی با استفاده از این روش
9) بدون نیاز به عملیات نگهداری و حفاظتی خاص
10) بدون نیاز به تجهیزات کارگاهی فراوان
سخن پایانی
در این مقاله روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی شرح داده‌شد و تلاش بر این بود که اهمیت آن، با زبانی ساده و قابل درک بیان شود. همانطور که گفته‌شد از میان انواع شیوه‌ها، استفاده از مقاوم‌سازی اتصالات بتنی با frp بیشتر مورد تایید است. از مهم‌ترین مزیت‌های متد frp، وزن کم و همچنین مقاومت کششی بالا در الیاف frp را می‌توان نام برد.
سوالات متداول:
در میان روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی کدام مورد کاربرد بهتری دارد؟
در میان روش‌های مقاوم‌سازی، استفاده از الیاف frp بهتر از سایر متدها است.
چرا باید از روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی استفاده شود؟
هرگاه زمین‌لرزه، انفجار و … رخ دهد، معمولا بیشترین قسمتی که در معرض آسیب قرار می‌گیرد، قسمت اتصال تیر به ستون است. از این جهت با عملکرد گره اتصال و مقاوم نمودن آن، امکان بهبود عملکرد کل سیستم وجود دارد و ساختمان نیز مقاوم‌تر می‌شود.
از روش‌های مقاوم‌سازی اتصالات بتنی در چه مواقعی استفاده می‌شود؟
در مواردی که سازه تغییر کاربری می‌دهد؛ یعنی تعداد طبقات سازه افزایش یابد و یا اینکه لازم باشد طراحی سازه اصلاح شود.