موضوع تحقیق:ترمیم و تقویت سازه های بتنی
قالب بندی:word
تعداد صفحات:26
قسمتی از متن
چکیده
دیوار برشی فولادی برای مقاوم سازی ساختمان های فولادی در حدود 15 سال اخیر مورد توجه خاص مهندسان سازه قرار گرفته است. ویژگی های منحصر به فرد آن باعث جلب توجه بیشتر همگان شده است ، از ویژگی های آن اقتصادی بودن ، اجرای آسان ، وزن کم نسبت به سیستم های مشابه ، شکل پذیری زیاد ، نصب سریع ، جذب انرژی بالا و کاهش قابل ملاحظه تنش پسماند در سازه را می توان نام برد. تمام دلایل ما را به این فکر آن وا داشت که استفاده از آن را درترمیم ساختمان های بتنی مورد مطالعه قراردهیم. چون این سیستم دارای وزن کم بوده ، به سازه بار اضافی وارد نکرده و حتی با اتصالاتش باعث تقویت تیر وستونهای اطراف خود می شود. همچنین این سیستم نیازی به تجهیزات خاص ندارد و می توان بدون تخلیه ساختمان و تخریب اعضا سازه ای به بقیه اجزای سازه ای وصل شود. البته طراحی این سیستم در ساختمان های بتنی بغیر از حالت ترمیمی اقتصادی به نظر نمی آید. در این مقاله توضیحات اولیه ای از دیوار برشی فولادی جهت آشنایی بیشتر ارائه شده ، و در قسمت های بعدی بررسی رفتار پانلهای برشی فولادی LYP1 در تقویت وترمیم سازه های بتنی مورد مطالعه قرار خواهد گرفت و تفاوت آن با سیستم بادبندی مشابه مورد توجه قرار خواهد گرفت ، و در آخر نتایج آزمایشات بررسی خواهند شد.
1- مقدمه
دیوارهای برشی فولادی SSW2 برای گرفتن نیروهای جانبی زلزله و باد در ساختمان های بلند در سالهای اخیر مطرح و مورد توجه قرار گرفته است . این پدیده نوین که در جهان به سرعت رو به گسترش می باشد در ساخت ساختمان های جدید و همچنین تقویت ساختمان های موجود به خصوص در کشورهای زلزله خیزی همچون آمریکا و ژاپن بکار گرفته شده است . استفاده از آنها در مقایسه با قابهای ممان گیر تا حدود 50% صرفه جویی در مصرف فولاد را در ساختمان ها به همراه دارد.
دیوار های برشی فولادی از نظر اجرائی ، سیستمی بسیار ساده بوده و هیچگونه پیچیدگی خاصی در آن وجود ندارد . لذا مهندسان ، تکنسین ها و کارگران فنی با دانش فنی موجود و بدون نیاز به کسب مهارت جدید می توانند آنرا اجرا نمایند . دقت انجام کار در حد دقت های متعارف در اجرای سازه های فولادی بوده و با رعایت آن ضریب اطمینان اجرائی به مراتب بالاتر از انواع سیستم های دیگر می باشد . با توجه به سادگی و امکان ساخت آن در کارخانه و نصب آن در محل ، سرعت اجرای سیستم بالا بوده واز هزینه های اجرائی تا حد بالایی زیادی کاسته می شود .
سیستم از نظر سختی برشی از سخت ترین سیستم های مهاربندی که X شکل می باشد ، سخت تر بوده و باتوجه به امکان ایجاد باز شو در هر نقطه از آن ، کارائی همه سیستم های مهاربندی را از این نظر دارا می باشد .
همچین رفتار سیستم در محیط پلاستیک و میزان جذب انرژی آن نسبت به سیستم های مهار بندی بهتر است . در سیستم دیوار های برشی فولادی به علت گستردگی مصالح و اتصالات ، تعدیل تنش ها به مراتب بهتر از سیستمهای مقاوم دیگر در برابر بارهای جانبی مانند قاب ها وانواع مهاربندی که معمولأ در آنها مصالح به صورت دسته شده و اتصالات متمرکز می باشند ، صورت گرفته و رفتار سیستم بخصوص در محیط پلاستیک مناسب تر می باشد .
گزارش اولیه تحقیقات انجام شده در تابستان سال 2000 میلادی در آزمایشگاه سازه دیویس هال دانشگاه برکلی کالیفرنیا نشان می دهد ، ظرفیت دیوار های برشی فولادی برای مقابله با خطراتی مانند زلزله ، طوفان و انفجار در مقایسه با دیگر سیستم ها مثل قابهای ممان گیر ویژه حداقل 25% بیشتر می باشد . در آزمایشگاههای تحقیقاتی استفاده گردیده است که ظرفیت آن حدودأ 6670KN می باشد . آزمایش های مذکور نشان می دهد ، دیوارهای برشی فولادی دارای شکل پذیری بسیار بالائی هستند . به لحاظ اهمیت موضوع بودجه این تحقیقات که به منظور دستیابی به یک سیستم مطمئن جهت ساخت ساختمان های فدرال آمریکا برای آنکه بتوانند در مقابل خطراتی مانند زلزله ، طوفان و بمب مقاومت نمایند ، توسط بنیاد ملی علوم آمریکا و اداره خدمات عمومی آمریکا تأمین گردیده است .
شکل 1: شکلی از دیوار برشی فولادی در سازه های فولادی (با سخت کننده و بدون سخت)
2- ساختمان های ساخته شده با استفاده از دیوار برشی فولادی
اولین ساختمان ساخته شده با استفاده از این روش بیمارستانی در لس آنجلس به نام بیمارستان Sylmar بود. یکی از بزرگترین سازه های ساخته شده با سیستم دیوار برشی فولادی ساختمان شینجوکونومورا 3 در توکیو است که این ساختمان دارای 51 طبقه بوده و ارتفاع آن از سطح زمین 211 متر است . 5 طبقه آن درزیر زمین واقع بوده و 27.5 مترآن پایین تر از سطح زمین قرار دارد و ، برای اجتناب از بکارگیری دیوار برشی بتنی ، از سیستم دیوار برشی فولادی در هسته های مرکزی ساختمان که اطراف آسانسور ها ، پله ها و رایزرهای تاسیساتی می باشد ، استفاده گردید.
یکی از کاربردهای این پانلها در تقویت سازه های بتنی در ساختمان مرکز درمانی در چارلستون می باشد این سازه در اثر زلزله 1963 آسیب دیده بود این ساختمان متشکل از ساختمان های متعددی از یک تا پنج طبقه می باشد که زیر بنای آنها نزدیک به 32500 متر مربع است . برای تقویت این سازه از بهترین تیم طراحی وتحقیقاتی استفاده گردید . بعد از بررسی های فراوان این سیستم را با توجه به دلایل زیر مناسب دانستند :
مشخصات فایل
عنوان :ترمیم و مقاوم سازی ساختمان
قالب بندی: word
تعداد صفحات:23
محتویات
عنوان مقاله: ترمیم و مقاوم سازی ساختمان
مقاوم سازی ساختمان های فلزی موجود با کاهش مقطع بال
چکیده :
قبل از زلزله نر تریج ، تصویر بر این بود که سازه های دارای قاب خمشی فولادی دارای رفتار مناسبی در هنگام وقوع زلزله می باشند ، اما پس از وقوع زلزله نر تریج بر اثر تحقیقات ، مشخص شد که بیشتر اتصالات بعلت ترک خوردگی جوش بدون داشتن شکل پذیری مناسب دچار شکست صلب شده بود . برای جلوگیری از ترک خوردگی جوش و در نتیجه شکس ترد اتصال ، می توان از دو روش عمده بهره جست . یکی تقویت اتصال ر ناحیه اتصال تیر به ستون می باشد . مشکل عمده این روش ازایش لنگر وارده به ستون است . ر.ش دوم ، تضعیف تیر در ناحیه نزدیک اتصال می باشد . در این روش میزان کاهش مقطع به حدی است که باعث انتقال مفصل پلاستیک از بر ستون به داخل تیر می شود . این بدان علت است که بال پایینی معمولا در دسترس بوده و در داخل دال بتنی قرار ندارد . در این مقاله با استفاده از نرم ازار ANSYS به بررسی این مدلها پرداخته شده است .
کلید واژ ه ها : اتصال RBS ، اتصال SMF ، مفصل پلاستیک ، منحنی هیسترسیس ، چشمه اتصال
مقدمه :
پس از زلزله نر تریج ، خرابیهای بسیاری در سازه های فولادی که دارای قاب خمشی فولادی ویژه بودند رخ داد . این خرابیها نشان دهنده ضعف این سیستم در برابر زلزله بود . در صورتیکه تا پیش از زلزله نر تریج تصور بر آن بود که سازه های دارای قاب خمشی ویژه دارای رفتار بسیار مناسبی در هنگام وقوع زلزله می باشد . اما مشاهده شد که عدم توجه به نحوه تشکیل مفصل پلاستیک باعث تشکیل مفصل پلاستیک در بر ستون گشته و در نتیجه تمرکز تنش زیادی در انتهای تیر و در ناحیه اتصال تیر به ستون ایجاد شده و بالطبع تمرکز کرنش در این ناحیه ایجاد می شود . با توجه به این نکته که جوش متصل کننده بال تیر به بال ستون دارای رفتار ترد و شکننده می باشد و قادر به تحمل کرنشهای بالا نمی باشد ، در نتیجه این جوشها بر اثر نیروی زلزله اعمال شده دارای شکستگی شده و بعث جدا شدن تیر از ستون می شود .
در نتیجه به علل ذکر شده در بالا قابهای خمشی ویژه (که با روابطی که در آیین نامه های قبل از زلزله نر ریج بیان شده بود طراحی شده بود) رفتار خوبی از خود نشان نداد . حتی اسختمان هایی که برای استفاده بی وقفه و با کیفیت مناسب طراحی شده بودند نیز نتوانستند در برابر زلزله مقاومت کنند و آسیب دیدند .
با توجه به استفاده فراوان از قابهای خمشی فولادی در طراحی های لرزه ای سازه ها ، و با توجه به این نکته که این سازه ها بر اساس ضوابط و آیین نامه هایی طراحی شده است که ضوابط مربوط به نحوه تشکیل مفصل پلاستیک و نحوه گسترش آن را مورد بررسی قرار نداده اند ، در نتیجه پس از زلزله نر تریج تحقیقات به سمت افزایش شکل پذیری اتصالات صلب پیش رفت و به طور کلی اتصالات پس از زلزله نر تریج (Post-Northridge) شکل گرفت . در این اتصالات هدف به طور عمده انتقال مفصل پلاستیک به داخل یر و به یک فاصله معین از بر ستون می باشد . بگونه ای که با دور ساختن مفصل پلاستیک از بر ستون ، باعث کاهش تمرکز کرنش بوجود آمده در ناحیه جوش می شوند و در نتیجه باعث کاهش در میزان ترک خوردگی جوش و بالطبع کاهش شکست ترد در اتصال می شوند . روش های متعددی برای انتقال مفصل پیشنهاد گردید . در حالت کلی این روشها به دو دسته عمده تقسیم می شود :
مشخصات فایل
عنوان: پاورپوینت درمورد نقش روی در سلامت و ترمیم شکستگی استخوان
قالب بندی: پاورپوینت
تعداد اسلاید: 44
محتویات
تعریف شکستگی
طبقه بندی شکستگی
اپیدمیولوژی شکستگی
نقش تغذیه در ترمیم شکستگی
نقش روی بر سلامت استخوان و ترمیم شکستگی
نقش روی بر سلامت استخوان و ترمیم شکستگی
معیارهای ورود به مطالعه
روش گردآوری داده ها
ارتباط آلکالین فسفاتاز با شکستگی استخوان
تاثیرمکمل یاری روی
دلایل دریافت پایین روی از رژیم غذایی در مطالعه حاضر
و . . .
قسمتی از پاورپوینت
تعریف شکستگی
شکستگی که به عنوان یکی از مشکلات مهم سلامتی در سراسر دنیا شناخته شده است.به صورت تشخیص رادیولوژیکی ایجادترک در یک اتصال ناشی از ضربات وارده براستخوان تعریف میشود.
طبقه بندی شکستگی
1- بر اساس شدت ضربه:
الف: شکستگی کامل
ب: شکستگی ناقص
ج: بصورت ترک
2-بر اساس نوع ،شکستگیها:
الف - شکستگی باز یا مرکب :
قطعات شکسته پوست را پاره کرده و به خارج راه پیدا می کنند.
ب - شکستگی بسته یا ساده :
قطعات شکسته به خارج راه نیافته اند
و . . .
مشخصات فایل
عنوان: پاورپوینت معرفی و ارزیابی جایگذاری بتن بدون قالب بندیجهت ترمیم و بهسازی سازه ها
قالب بندی: پاورپوینت
تعداد اسلاید: 44
قسمتی از پاورپوینت
شاتکریت
یکی از مهمترین روشهایی تعمیر سد ها و آسیب دیدگی ناشی از سیکلهای اتجماد و ذوب یخ می باشد.
برای انجام یک کار تعمیراتی نیازمند
1. درک خواص مواد تعمیراتی،
2.آماده سازی زیر کار
3. و روشهای مناسب
هستیم.
شاتکریت یکی از این روشهاست که در آن بتن با ماشین آلات خاصی و با استفاده از فشار هوا در محل خود مستقر می شود.
تاریخچه شاتکریت
تاریخچه شاتکریت به سال 1910 بر میگردد.در این سال کارل اکلی دستگاهی برای پاشیدن مخلوط ماسه و سیمان ساخت و آنرا گانایت نامید. و بعد نامهای چون گان گریت ،پنو کریت،بلاست کریت و جت کریت بکار برده شده است........
اما در سال 1930واژه شاتکریت از طرف انجمن مهندسین راه آمریکا بکار برده شد.وتا کنون مورد استفاده قرار می گیرد.
(ACI) تعریف شاتکریت از نظر موسسه بین المللی
شاتکریت عبارتست از ملات یا بتنی که با فشار و سرعت بالا به سطح مورد نظر پاشیده شود.
و .. . .
در سالهای اخیر مقاوم سازی سازه ها و مخصوصا مقاوم سازی ساختمان ها چنان رواج گسترده ای پیدا کرده که موجب شده افراد مختلفی در مورد جزییات مقاوم سازی سازه ها و خصوصا مقاوم سازی ساختمان های در دست احداث خود پرسش های گوناگونی را مطرح می نمایند. برخی از این افراد سازندگان سنتی ساختمان های مسکونی هستند که در ساختمان در دست احداث خود با مشکلات سازه ای مواجه شده و از مهندس ناظر خود در مورد مقاوم سازی تیر و ستون و مقاوم سازی فونداسیون ساختمان و خصوصا در مورد مقاوم سازی با اف آر پی (FRP) و سایر روش های مقاوم سازی ساختمان میشنوند و از روی کنجکاوی و آشنایی با مقاوم سازی ساختمان و مقاوم سازی با FRP در مورد آن سئوال میکنند. بیشتر پرسشها شامل موارد زیر هستند:
- نحوه کارکرد مقاوم سازی با FRP در ستونها چگونه است ؟
- نحوه کارکرد مقاوم سازی با FRP در تیرها چگونه است ؟
- نحوه کارکرد مقاوم سازی با FRP در فونداسیون چگونه است ؟
- نحوه کارکرد مقاوم سازی با FRP در دالها چگونه است ؟
- نحوه کارکرد مقاوم سازی با FRP در محل اتصال تیر وستونها چگونه است ؟
- هزینه مقاوم سازی با FRP در ستونها در چه حدمیباشد؟
- هزینه مقاوم سازی با FRP در تیرها چگونه است ؟
- هزینه مقاوم سازی با FRP در فونداسیون چگونه است؟
- هزینه مقاوم سازی با FRP در دالها چقدر است؟
- هزینه مقاوم سازی با FRP در محل اتصال تیر وستونها چقدر است ؟
- جزئیات نصب واجرای FRP در ستونها و زمان موردنیاز برای مقاوم سازی هر ستون با FRP
- جزئیات نصب واجرای FRP در تیرها و زمان موردنیاز برای مقاوم سازی هر تیر با FRP
- جزئیات نصب واجرای FRP در فونداسیون و زمان موردنیاز برای مقاوم سازی فونداسیون باFRP
- جزئیات نصب واجرای FRP در اتصال تیر وستونها و زمان موردنیاز برای مقاوم سازی هر اتصال با FRP
- جزئیات نصب واجرای FRP در دالها و زمان موردنیاز برای مقاوم سازی هر دهانه دال با FRP
همچنین پرسش های زیادی در مورد جزئیات اجرای اف آر پی و معرفی مجری اف آر پی و سایر موارد
مقوله مقاوم سازی ساختمان ها اگر چه در زمانهای گذشته انجام می شده و روش های مختلف مقاوم سازی ساختمان و مقاوم سازی اجزای ساختمان در برخی سازه های قدیمی مشاهده شده ولی متداول شدن مقاوم سازی ساختمان ها و مقاوم سازی سازه ها در سالهای اخیر در ایران بیشتر مدیون توجه مردم و مسئولین به مقاوم سازی ساختمان ها پس از زلزله های منجیل و بم بوده است.
واژه مقاوم سازی بیش از آنکه واژه ای علمی باشد بیشتر واژه ای متداول میباشد . واژه صحیح آن در واقع کلمه " بهسازی " معادل کلمه Rehabilitation میباشد .
با توجه به اینکه واژه " مقاوم سازی " و " مقاوم سازی ساختمان " در بین کارشناسان بسیار مرسوم شده بنابراین در این مقاله هرجا واژه " مقاوم سازی " و " مقاوم سازی ساختمان " استفاده می شود منظور همان واژه بهسازی می باشد .
قبل از ورود به جزئیات مقوله مقاوم سازی ، ابتدا بهتر است مفهوم مقاوم سازی را به دو بخش زیرتقسیم کنیم :
1- مقاوم سازی ساختمان ها
2- مقاوم سازی سازه ها
منظور از مقاوم سازی ساختمان ها بررسی و اجرای عملیات مقاوم سازی در ساختمان های مسکونی ، اداری و مانند آن است که شامل مقاومسازی تیرها ، مقاومسازی ستون ها ، مقاومسازی دال سقف ، مقاوم سازی تیرچه ها ، مقاوم سازی فونداسیون ، مقاوم سازی دیوارها ، مقاوم سازی اتصالات تیرها و ستون ها ، مقاوم سازی اتصالات دیوارها به سقف ، مقاوم سازی اتصالات دیوارها به کف ، مقاوم سازی اتصالات دیوار به فونداسیون ، مقاوم سازی دیوارهای برشی و بطور کلی مقاوم سازی اجزای ساختمان بصورت جداگانه و مقاوم سازی اتصالات اجزای ساختمان به منظور مقاوم سازی کلی ساختمان برای بهبود عملکرد آن می باشد .
منظور از مقاوم سازی سازه ها، بررسی و اجرای عملیات مقاوم سازی در سایر سازه ها مانند پل ها ، اسکله ها و غیره میباشد.
مقاوم سازی سازه ها به معنی مقاوم سازی سازه های غیر ساختمانی شامل مقاوم سازی پل ها ، مقاوم سازی اسکله ها ، مقاوم سازی برج ها ، مقاوم سازی دکل های بلند ، مقاوم سازی سد ها ، مقاوم سازی سازه های آبی و هیدرولیکی ،مقاوم سازی سالن ها ، مقاوم سازی آشیانه های هواپیما ، مقاوم سازی سازه های فرودگاهی و مقاوم سازی برج مراقبت ،مقاوم سازی مخازن ،مقاوم سازی سازه ها در برابر انفجار سوخت ،مقاومسازی سیلو ها ، مقاوم سازی سازه های صنعتی، مقاومسازی کوره ها ، مقاوم سازی دودکش ها و مقاوم سازی سایر سازه های صنعتی و غیر ساختمانی میباشد . منظور از مقاوم سازی اینگونه سازه ها در واقع مقاوم سازی المان های سازه ای آنها از قبیل مقاوم سازی پایه پل ها ،مقاوم سازی عرشه پل ها ، مقاوم سازی تکیه گاهها ، مقاوم سازی کوله پل ها ، مقاوم سازی جداره مخازن ، مقاوم سازی سقف مخازن ، مقاوم سازی
همانگونه که در ابتدا تشریح گردید، مقاوم سازی سازه ها بطور کلی و مقاوم سازی ساختمان ها به صورت خاص از اوایل دهه 1380 در ایران متداول گردیده است . این بدین معنی نیست که مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها در زمان های گذشته وجود نداشته بلکه به این معنی است که در زمان های گذشته برای رفع ضعف سازه ها روش های مقاوم سازی مشخصی مانند مفاهیم مقاوم سازی امروزی وجود نداشته و در زمانهای دور هر کس متناسب با دانش و تجربه خود اقدام به مقاوم سازی ساختمان ها و مقاوم سازی سازه های متداول در گذشته ( مانند مقاوم سازی پل ها ) می نموده است.
در دهه های اخیر ،روشهای مختلف مقاوم سازی سازه ها و مقاوم سازی ساختمان ها در کشور های صنعتی متداول گردید و برخی از روش های مقاوم سازی مانند مقاوم سازی با ژاکت بتنی و مقاوم سازی با ژاکت فولادی (Steel Jacketing) بیش از سایر روش های مقاوم سازی متداول کردید .
تا دهه 70و80 میلادی روش های مقاوم سازی بیشتر شامل مقاوم سازی سازه ها با ژاکت فولادی و روش های مقاوم سازی مشابه بود ولی در طول دهه های 70 و 80 میلادی با گسترش فن آوری و دانش، استفاده از سیستم های کامپوزیتی FRP، روش مقاوم سازی با FRP به سایر روشهای متداول مقاوم سازی افزوده شد. مقاوم سازی با FRP از آن جهت به سایر روشهای مقاوم سازی ارجح بود که مزایای زیادی نسبت به روشهای مقاوم سازی متداول داشت و در عین حال برخی از معایب روشهای مقاوم سازی متداول را نیز نداشت. مهمترین مزایای روش مقاوم سازی با FRP به سایر روشهای مقاوم سازی به شرح زیر هستند:
1- مقاوم سازی با FRP بسیار سریعتر از بیشتر روشهای مقاوم سازی می باشد.
2- مقاوم سازی با FRP نیاز به تخریب بخشهایی از سازه در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی ندارد.
3- پس از اجرای مقاوم سازی با FRP ، نیاز به بازسازی بخشهایی از سازه در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی ندارد.
4- مقاوم سازی با FRP در بیشتر موارد ارزانتر از سایر روشهای مقاوم سازی است.
5- مقاوم سازی با FRP به مرور زمان دچار خوردگی نمی شود. ( در مقایسه با بعضی روشهای مقاومسازی سنتی مانند ژاکت فولادی)
6- مقاوم سازی با FRP در مجاورت مصالح ساختمانی (مانند گچ و خاک) دچار خوردگی نمی شود ( در مقایسه با برخی روش های مقاومسازی سنتی مانند ژاکت فولادی ) .
7- مقاوم سازی با FRP مبتنی بر فن آوری های نوین است ( در مقایسه با سایر روش های مقاومسازی سنتی ) و بنابراین روش های مقاوم سازی باFRP هرروز در حال تکامل و پیشرفت می باشد .
8- مقاوم سازی با FRP دارای کد ها و آیین نامه های خاص برای مقاوم سازیمقاوم سازی با FRP میباشد در حالیکه بیشتر روش های مقاوم سازی سنتی مبتنی آیین نامه های عمومی هستند ( مانند مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی و مقاوم سازی به روش ژاکت فولادی ). 9- برای کنترل کیفیت مقاوم سازی با FRP روشهای مشخصی مانند تست Pull Off وجود دارد که برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم مقاوم سازی با FRP باید پس از اجرای عملیات مقاوم سازی با FRP انجام شود.
10- اجرای عملیات مقاوم سازی با FRP نیاز به تجهیزات خاصی در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی ندارد.
11- اجرای عملیات مقاوم سازی با FRP نیاز به افراد با مهارت های متعدد در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی ندارد.
12- اجرای عملیات مقاوم سازی با FRP نیاز به مهارت های خاصی دارد که قابل آموزش به افراد در مدت کوتاه تری در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی میباشد.
13- اجرای عملیات مقاومسازی با FRP نیاز به عملیات خاصی بعنوان زیرسازی در مقایسه با سایر روشهای مقاوم سازی دارد. این عملیات قبل از اجرای عملیات مقاوم سازی با FRP باید اجرا شود.
یکی از پرسشهایی که پرسیده میشود در مورد کاربرد میلگرد کامپوزیت FRP ویا آرماتور اف آر پی در مقاوم سازی است. قبل از پرداختن به این مطلب، ابتدا بهتر است اطلاعات بیشتری در مورد جنس آرماتور اف آر پی ( کامپوزیت FRP ) و مصالح تشکیل دهنده اف ار پی بدست آوریم. مهمترین مصالح تشکیل دهنده اف ار پی الیاف کربن CFRP ، الیاف شیشه GFRP، الیاف ارامید AFRP ( الیاف کولار که نام تجاری الیاف آرامید میباشد ) و الیاف بازالت BFRP به همراه رزین اپوکسی میباشند. البته در مصالح اف ار پی از رزین پلی استر و رزین وینیل استر و رزین های دیگر هم میتوان استفاده کرد ولی برای کاربرد اف ار پی در مقاوم سازی فقط استفاده از رزین اپوکسی متداول میباشد. میلگرد FRP در واقع فقط از نظر ظاهری شبیه به میلکرد فولادی بوده و درسایر موارد میلگرد FRP و میلگرد فولادی کاملا متفاوت هستند. تفاوت های میلگرد frp با میلگرد فولادی بشرح زیر هستند:
- میلگرد frp دچار خوردگی نمیشود در حالی که خوردگی در میلگرد فولادی امری عادی محسوب میشود.
- میلگرد frp از مقاومت کششی بیشتری برخوردار است.
- میلگرد frp بسیار سبک تر است.
- حمل و نقل و جابجایی میلگرد frp بسیار راحت تر است.
- میلگرد frp از نظر اقتصادی کاملا مقرون به صرفه تراست.
برای مقاوم سازی سازه ها روشهای زیادی وجود دارد که برخی از روش های رایج درمقاوم سازی سازه هاعبارتند از:
1- مقاوم سازی سازه ها با FRP
2- مقاوم سازی سازه ها با اضافه نمودن دیوار برشی و یا بادبند فلزی
3-مقاوم سازی سازه ها با استفاده از جداگرهای لرزه ای
4-مقاوم سازی سازه ها با استفاده از میراگر یا دمپر
5-مقاوم سازی سازه ها با استفاده از از ژاکت های فلزی و بتنی
6-مقاوم سازی سازه هابا استفاده از بادبند های کمانش تاب
7-مقاوم سازی سازه ها با استفاده از جرم های پاندولی
1- مقاوم سازی با FRP
بطور کلی مقاوم سازی سازه های بتنی موجود یا تقویت آنها به منظور تحمل بارهای وارده ، بهبود نارسایی های ناشی از فرسایش، افزایش شکل پذیری سازه یا سایر موارد با استفاده از مصالح مناسب و شیوه های اجرایی صحیح انجام میگردد. استفاده از مواد مرکب ساخته شده از الیاف در محیط رزین پلیمری به عنوان پلیمرهای مسلح شده با الیاف که به اختصار FRP نامیده میشوندFiber Reinforced Polymers به عنوان یک ضرورت در جایگزینی مصالح سنتی و شیوه های موجود شناخته میشوند. سیستم اف آر پی FRP بدین صورت تعریف میشود که الیاف و رزین ها برای ساخت چند لایه مرکب مورد استفاده قرار می گیرند، به نحوی که رزین های مصرفی (رزین اپوکسی) به منظور چسباندن چند لایه مرکب به سطح بتن زیرین و پوشش ها به منظور محافظت مصالح ترکیب شده استفاده می شوند. استفاده از FRP به دلیل وزن کم، سرعت اجرای بالا، مقاومت بالا و عدم ایجاد محدودیت معماری به خصوص در ساختمان های بتنی بسیار مورد توجه می باشد.
2- مقاوم سازی با اضافه نمودن دیوار برشی و یا بادبند
استفاده از دیوار برشی بتنی در ساختمانها یکی دیگر از روشهای مقاومسازی میباشد. به علت سختی بیشتر دیوار برشی نسبت به بادبند، تعداد دهانههای لازم برای تعبیه دیوار برشی کمتر از دهانههای لازم برای بادبند است که در نتیجه مشکلات کمتری در زمینه معماری بوجود میآورد. برای اتصال دیوار به ستون باید از خاموتهای دورپیچ ستون یا بولت به عنوان برشگیر در ارتفاع ستون استفاده کرد. همچنین برای اتصال دیوار به سقف هم باید تمهیداتی اندیشید. نکته مهم دیگری هم که در مورد استفاده از دیوار برشی باید به آن توجه کرد این است که به علت نیروی زیادی که در پی دیوار برشی بوجود میآید، احتمالا نیاز به شمع دارد تا بتواند نیروها را به زمین منتقل کند.
3-مقاوم سازی با استفاده از جداگرهای لرزه ای
نصب جداسازهای لرزه ای در تراز پایه ساختمان، با هدف ایجاد ایزولاسیون حرکتی بین سازه و زمین صورت می گیرد. جداسازهای لرزه ای، المانهایی هستند که سختی جانبی آنها نسبت به سختی محوریشان بسیار کمتر می باشد، لذا با وقوع زلزله، این المانها میبایستی مانع انتقال نیرو به سازه ی اصلی شوند و سازه ی اصلی یک حرکت صلب را در حین وقوع لرزشهای زمین تجربه نماید. این روش فقط برای ساختمانهای دارای وزن و ارتفاع مناسب موثر بوده و به همین دلیل کمتر از سایر روش ها در جهان مورد استقبال کارشناسان قرار گرفته است.
4-مقاوم سازی با استفاده از سیستم های جاذب انرژی (دمپر(
در روشهای کنترل غیر فعال سازه نظیر استفاده از مستهلک کننده های ویسکوز و ویسکوالاستیک، جذب انرژی حاصل از حرکات نیرومند زمین توسط مستهلک کننده ها صورت گرفته و به سیستم سازه اجازه داده نمیشود که وارد ناحیه غیر خطی گردد. این امر موجب میشود که مقاومت سازه در برابر زلزله های با دوره بازگشت طولانی تر (که طبیعتا شدیدتر نیز می باشند) بیشتر گردد یا به تعبیر دیگر احتمال فروریزش سازه در برابر این زلزله ها کاهش می یابد .سیستمهای جاذب یا مستهلک کننده انرژی (Dampers) بر پایه افزایش ضریب میرایی ساختمان بنا شده اند. مهمترین تاثیر میرایی، کاهش دامنه نوسان و پاسخ ساختمان نسبت به نیروهای وارده می باشد و بدین وسیله قسمت عمده ای از انرژی ارتعاشی را قبل از رسیدن پاسخ سازه به حد نهایی به هدر می دهند. اتلاف کننده های انرژی ممکن است در مهاربندی ها، اتصالات و اجزای غیر سازه ای و یا دیگر مکانهای مناسب در ساختمانهای موجود قرار داده شوند، لیکن ساده ترین و پرکاربردترین آنها استفاده از میراگر در مهاربندها می باشد که میتوان از آنها در تمامی طبقات ساختمان سود جست. در برخی از انواع میراگرها ملاحظات زیبایی نیز مد نظر قرار گرفته شده است تا چنانچه بصورت نمایان بکار برده شوند مشکلی از لحاظ معماری ایجاد ننمایند.
میراگرهای ویسکو الاستیک بکار رفته در پروژه بهسازی لرزه ای هتل پارسیان آزادی
از ترکیب چند روش فوق نیز می تواند برای مقاوم سازی استفاده نمود. در مقاوم سازی پروژه هتل بزرگ آزادی از ترکیب روش مقاوم سازی با FRP در ترکیب بادبند و دمپر (میراگر) استفاده شده است.در پروژه موزه دکتر شریعتی روش افزایش سختی با اضافه نمودن دیوار برشی و تقویت دیوارهای بنایی به روش مقاوم سازی با FRP بکار رفته است.همچنین در پروژه مصلی تهران از ترکیب روش های ژاکت فلزی و افزایش ابعاد دیوار برشی برای مقاوم سازی استفاده شده است. نکته جالب اینکه در پروژه مصلی بزرگ تهران بیش از دویست هزار مورد کاشت بولت و کاشت میلگرد انجام شده ولی هیچ موردی روش مقاوم سازی با FRP بکار نرفته است.
ترمیم بتن
واژه "ترمیم بتن" به معنای هر گونه جایگزینی، بازسازی یا نوسازی سطوح بتنی پس از بتن ریزی اولیه می باشد. نیاز به ترمیم بتن ممکن است از عوامل جزئی مانند ترمیم سوراخ بولت و هوازدگی های عادی تا آسیب های جدی ناشی از فرسایش آب، بخ زدگی بتن یا فروریختن سازه متغیر باشد. در ضمن ترمیم بتن یکی از مراحل قبل از مقاوم سازی با FRP میباشد.
علل خرابی بتن
خرابیهای بتن به طور کلی یا به صورت شیمیائی و یا به صورت فیزیکی می باشند. در ضمن خرابی خطاهای اجرائی را نیز باید به این مجموعه اضافه کرد که عمدتا نقش تسریع در کاهش پایائی خواهند داشت. خلاصه انواع خرابی بتن در زیر ارائه شده است :
1) تخریب شیمیایی
2) تخریب فیزیکی
3) خطاهای اجرایی
شاتکریت را می توان به عنوان بتن یا ملاتی که از طریق شیلنگهای لاستیکی حمل شده و با استفاده از هوای فشرده با سرعت زیاد به سطح مورد نظر پاشیده می شود، تعریف کرد.
اولین کاربرد شاتکریت به سال ۱۹۰۹ میلادی بر می گردد که در آن زمان تحت عنوان گونیت نامیده می شد و به کمک دستگاهی موسوم به تفنگ سیمان به کار می رفت.
در سال ۱۹۱۴ برای اولین بار شاتکریت در یک معدن آزمایشی در ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار گرفت . پس از آن این سیستم برای پوشش سطوح سنگها و حفاظت آنها در برابر هوازدگی و گاه نیز به عنوان سیستم نگهداری موقتی به کار رفت . از آنجا که شاتکریت به صورت ورقه هایی از سنگ زیرین جدا می شد ، لذا به عنوان یک سیستم نگهداری اصلی چندان مورد توجه واقع نشد. از جمله امتیازات شاتکریت آن است که سطوح ناهموار حفریات زیرزمینی را می پو شانند و به شکل یک سطح نسبتا صاف در می آورد. البته شاتکریت همراه با پیچ سنگ ، به عنوان سیستم نگهداری بسیاری از تونلها به کار رفته است.
در سالهای اخیر کاربرد شاتکریت در معادن زیرزمینی ، نگهداری حفریات دائمی از قبیل جاده های مورب ، راهروهای اصلی حمل و نقل ، ایستگاههای چاه و حجره های زیرزمینی سنگ شکن است . بازسازی پیچ سنگها و توری های متداول در سیستم نگهداری ممکن است مشکل ساز و گران باشد. تعداد حفریات زیرزمینی که بلافاصله بعد از حفاری شاتکریت می شوند روبه فزونی است. مسلح ساختن شاتکریت با الیاف فولادی یکی از مهمترین عوامل در گسترش کاربرد شاتکریت است زیرا کار طاقت فرسای نصب توری را کاهش می دهد.
آزمایشات و تجربیات اخیر نشان داده است که شاتکریت در شرایط ترکش سنگ ملایم بسیار موثر است . اگر چه نتایج این مطالعات برای نتیجه گیری قطعی در این زمینه هنوز زود است ولی علائم موجود بیانگر آن است که در آینده در مورد کاربرد شاتکریت توجه جدی تری خواهد شد.
به طور کلی شاتکریت نوعی بتن مرکب از سیمان ، ماسه و خرده سنگ است که به کمک هوای فشرده اجرا خواهد شد و در اثر سرعت زیاد به صورت دینامیکی فشرده می شود .
شاتکریت را میتوان به عنوان بتن یا ملاتی که از طریق شیلنگهای لاستیکی حمل شده وبا استفاده از هوای فشرده و با سرعت زیاد به سطح مورد نظر پاشیده میشود،تعریف کرد.
اولین کاربرد شاتکریت به سال 1909 میلادی برمیگردد که درآن زمان تحت عنوان گونیت نامیده میشد و به کمک دستگاهی موسوم به تفنگ سیمان به کار میرفت.
در سال 1914 برای اولین بار شاتکریت در یک معدنآزمایشی در ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار گرفت.
پس از آن اینسیستم برای پوشش سطوح سنگها و حفاظت آنها در برابر هوازدگی و گاه نیز بعنوان سیستم نگهداری موقتی به کار میرفت.
در این سال کارلاکلی دستگاهی برای پاشیدن مخلوط ماسه و سیمان ساخت و آنرا گانایت نامید.
و بعدها نامهایی چون گان گریت، پنو کریت، بلاست کریت و جت کریت بکار برده شده است.
اما در سال 1930 واژه شاتکریت از طرف انجمن مهندسین راه و ساختمان آمریکا بکار برده شد و تاکنون مورداستفاده قرارمیگیرد.
تعریف شاتکریت از نظر مؤسسه بین المللی ACI
شاتکریت عبارتست از ملات یا بتنی که با فشار و سرعت بالا به سطح مورد نظر پاشیده میشود.
از آنجا که شاتکریت به صورت ورقههایی از سنگ زیرین جدا میشد، لذا بعنوان یک سیستم نگهداری اصلی چندانمورد توجه واقع نشد.
از جمله امتیازات شاتکریت آن است که سطوح ناهموارحفریات زیر زمینی را میپوشانند و به شکل یک سطح نسبتاً صاف در میآورد .
البته شاتکریت همراه با پیچ سنگ، بعنوان سیستم نگهداری بسیاری ازتونلها به کار رفته است.
در سالهای اخیر، کاربرد شاتکریت در معادنزیر زمینی، نگهداری حفریات دائمی از قبیل جادههای مورب، راهروهای اصلیحمل و نقل، ایستگاههای چاه و حجرههای زیر زمینی سنگ شکن است.
بازسازیپیچ سنگها و توریهای متداول در سیستم نگهداری ممکن است مشکل ساز و گرانباشد. تعداد حفریات زیر زمینی که بلافاصله بعد از حفاری شاتکریت میشوند
رو به فزونی است. مسلح ساختن شاتکریت با الیاف فولادی یکی از مهمترین عواملدر گسترش کاربرد شاتکریت است زیرا کار طاقت فرسای نصب توری را کاهش میدهد.
آزمایشاتو تجربیات اخیر نشان داده است که شاتکریت در شرایط ترکش سنگ ملایم بسیارمؤثر است.
اگرچه نتایج این مطالعات برای نتیجه گیری قطعی در این زمینههنوز زود است ولی علائم موجود بیانگر آن است که در آینده در مورد کاربرد شاتکریت توجه جدیتری خواهد شد.
بطور کلی شاتکریت نوعی بتن مرکب از سیمان، ماسه و خرده سنگ است که به کمک هوای فشرده اجرا میشودودراثرسرعت زیاد به صورت دینامیکی فشرده میشود .
(کتاب تونل سازی نوشته حسن مدنی)
شاتکریت امروزه در دنیا به دو صورت مورد استفاده قرار میگیرد:
شاتکریت را میتوان به عنوان بتن یا ملاتی که از طریق شیلنگهای لاستیکی (وبعضا دیده شده لولههای فلزی) حمل شده و با استفاده از هوای پرفشار و با سرعت زیاد به سطح مورد نظر پاشیده میشود، تعریف کرد.
اولین کاربرد شاتکریت به سال 1909 میلادی برمیگردد که در آن زمان تحت عنوان گونیت نامیده میشد و به کمک دستگاهی موسوم به تفنگ سیمان به کار میرفت.
در سال 1914 برای اولین بار شاتکریت در یک معدن آزمایشی در ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار گرفت.
پس از آن این سیستم برای پوشش سطوح سنگها و حفاظت آنها در برابر هوازدگی و گاه نیز بعنوان سیستم نگهداری موقتی به کار میرفت.
در این سال کارل اکلی دستگاهی برای پاشیدن مخلوط ماسه و سیمان ساخت و آنرا گانایت نامید.
و بعدها نامهایی چون گان گریت، پنو کریت، بلاست کریت و جت کریت بکار برده شده است.
اما در سال 1930 واژه شاتکریت از طرف انجمن مهندسین راه و ساختمان آمریکا بکار برده شد و تاکنون مورد استفاده قرار میگیرد.
تعریف شاتکریت از نظر مؤسسه بین المللی ACI
شاتکریت عبارتست از ملات یا بتنی که با فشار و سرعت بالا به سطح مورد نظر پاشیده میشود.
از آنجا که شاتکریت به صورت ورقههایی از سنگ زیرین جدا میشد، لذا بعنوان یک سیستم نگهداری اصلی چندان مورد توجه واقع نشد.
از جمله امتیازات شاتکریت آن است که سطوح ناهموار حفریات زیر زمینی را میپوشانند و به شکل یک سطح نسبتاً صاف در میآورد .
البته شاتکریت همراه با پیچ سنگ، بعنوان سیستم نگهداری بسیاری از تونلها به کار رفته است.
در سالهای اخیر، کاربرد شاتکریت در معادن زیر زمینی، نگهداری حفریات دائمیاز قبیل جادههای مورب، راهروهای اصلیحمل و نقل، ایستگاههای چاه و حجرههای زیر زمینی سنگ شکن است.
مشخصات فایل
عنوان :ترمیم و مقاوم سازی ساختمان
قالب بندی: word
تعداد صفحات:23
محتویات
عنوان مقاله: ترمیم و مقاوم سازی ساختمان
مقاوم سازی ساختمان های فلزی موجود با کاهش مقطع بال
چکیده :
قبل از زلزله نر تریج ، تصویر بر این بود که سازه های دارای قاب خمشی فولادی دارای رفتار مناسبی در هنگام وقوع زلزله می باشند ، اما پس از وقوع زلزله نر تریج بر اثر تحقیقات ، مشخص شد که بیشتر اتصالات بعلت ترک خوردگی جوش بدون داشتن شکل پذیری مناسب دچار شکست صلب شده بود . برای جلوگیری از ترک خوردگی جوش و در نتیجه شکس ترد اتصال ، می توان از دو روش عمده بهره جست . یکی تقویت اتصال ر ناحیه اتصال تیر به ستون می باشد . مشکل عمده این روش ازایش لنگر وارده به ستون است . ر.ش دوم ، تضعیف تیر در ناحیه نزدیک اتصال می باشد . در این روش میزان کاهش مقطع به حدی است که باعث انتقال مفصل پلاستیک از بر ستون به داخل تیر می شود . این بدان علت است که بال پایینی معمولا در دسترس بوده و در داخل دال بتنی قرار ندارد . در این مقاله با استفاده از نرم ازار ANSYS به بررسی این مدلها پرداخته شده است .
کلید واژ ه ها : اتصال RBS ، اتصال SMF ، مفصل پلاستیک ، منحنی هیسترسیس ، چشمه اتصال
مقدمه :
پس از زلزله نر تریج ، خرابیهای بسیاری در سازه های فولادی که دارای قاب خمشی فولادی ویژه بودند رخ داد . این خرابیها نشان دهنده ضعف این سیستم در برابر زلزله بود . در صورتیکه تا پیش از زلزله نر تریج تصور بر آن بود که سازه های دارای قاب خمشی ویژه دارای رفتار بسیار مناسبی در هنگام وقوع زلزله می باشد . اما مشاهده شد که عدم توجه به نحوه تشکیل مفصل پلاستیک باعث تشکیل مفصل پلاستیک در بر ستون گشته و در نتیجه تمرکز تنش زیادی در انتهای تیر و در ناحیه اتصال تیر به ستون ایجاد شده و بالطبع تمرکز کرنش در این ناحیه ایجاد می شود . با توجه به این نکته که جوش متصل کننده بال تیر به بال ستون دارای رفتار ترد و شکننده می باشد و قادر به تحمل کرنشهای بالا نمی باشد ، در نتیجه این جوشها بر اثر نیروی زلزله اعمال شده دارای شکستگی شده و بعث جدا شدن تیر از ستون می شود .
در نتیجه به علل ذکر شده در بالا قابهای خمشی ویژه (که با روابطی که در آیین نامه های قبل از زلزله نر ریج بیان شده بود طراحی شده بود) رفتار خوبی از خود نشان نداد . حتی اسختمان هایی که برای استفاده بی وقفه و با کیفیت مناسب طراحی شده بودند نیز نتوانستند در برابر زلزله مقاومت کنند و آسیب دیدند .
با توجه به استفاده فراوان از قابهای خمشی فولادی در طراحی های لرزه ای سازه ها ، و با توجه به این نکته که این سازه ها بر اساس ضوابط و آیین نامه هایی طراحی شده است که ضوابط مربوط به نحوه تشکیل مفصل پلاستیک و نحوه گسترش آن را مورد بررسی قرار نداده اند ، در نتیجه پس از زلزله نر تریج تحقیقات به سمت افزایش شکل پذیری اتصالات صلب پیش رفت و به طور کلی اتصالات پس از زلزله نر تریج (Post-Northridge) شکل گرفت . در این اتصالات هدف به طور عمده انتقال مفصل پلاستیک به داخل یر و به یک فاصله معین از بر ستون می باشد . بگونه ای که با دور ساختن مفصل پلاستیک از بر ستون ، باعث کاهش تمرکز کرنش بوجود آمده در ناحیه جوش می شوند و در نتیجه باعث کاهش در میزان ترک خوردگی جوش و بالطبع کاهش شکست ترد در اتصال می شوند . روش های متعددی برای انتقال مفصل پیشنهاد گردید . در حالت کلی این روشها به دو دسته عمده تقسیم می شود :