الجدران الخرسانية هي أحد العناصر الرئيسية لمقاومة الأحمال الجانبية في المباني . بالإضافة إلى تأمين مقاومة الكافية ، فإن هذه الجدران تزيد أيضًا من المطيلية المباني وتمنع انهيار العناصر . نظرًا لأن معظم جساءة المباني بجدران القص ، مرتبطة بجساءة الجدران ، لذا فإن عيوبها وضعفها في الجساءة والقوة والمطيلية ، عيب عام في النظام الحامل الجانبي للمبنى وتدعيمها مهم جدا .

قصور الجدران الخرسانية :

أنواع الأضرار بالجدران الخرسانية كما يلي:

• شقوق القص على شكل X
• الإنزلاق على طول فواصل الإنشائية
• قصور الناتجة بسبب عزوم الإنحناء

1. شقوق القص على شكل X :

إن ظهور الشقوق على شكل X في الجدران الخرسانية هو النوع الثاني الأكثر احتمالا للأضرار على الجدران الخرسانية. هذه اضرار الناتجة من عزوم القص ، تعتبر نوع من الإنهيارات الهشة . بسبب نوع ترتيب الشقوق ، و الأحمال العمودية للمثلثات المتساوية الأضلاع التي يتم تشكيلها على كلا الجانبين ، تميل إلى الانفصال عن الهيكل ونتيجة لذلك ينهار الهيكل.

2. الإنزلاق على طول فواصل الإنشائي :

النوع الأكثر شيوعًا من الأضرار الزلزالية للجدران هي ظهور شقوق على طول المفاصل الإنشائية التنفيذية. يرجع حدوث هذا النوع من الضرر بشكل رئيسي إلى حقيقة أنه أثناء التنفيذ ، لا تكون الخرسانة القديمة متصلة جيدًا بالخرسانة الجديدة . تؤكد جميع اللوائح الزلزالية الجديدة على الحاجة إلى الترابط الخرساني عند توقف البناء.

3. قصور الناتجة بسبب عزوم الإنحناء :

من النادر حدوث أضرار بسبب عزوم الانحناء للجدران . ويرجع ذلك بشكل عام إلى أنه عزوم الإنحناء الموجودة عادة ما تكون أقل من قيم التصميم .

طرق تقوية الجدران الخرسانية :

إذا كان الانحناء أو قوة القص أو المطيلية أو جساءة جدار القص منخفضًا لأي سبب من الأسباب ، يمكن تدعيم الجدار بالطرق التالية.

• استعمال طبقة من الخرسانة
• استعمال صفائح الفولاذ
• استعمال اليافFRP

إستعمال قميص الخرساني :

إحدى الطرق الشائعة لتقوية الجدران الخرسانية هي استخدام طبقة خرسانية .

أنواع طرق التدعيم باستخدام طبقة خرسانية هي كما يلي :

• زيادة سمك الجدار عن طريق رش الخرسانة
• بناء جدار قص جديد مجاور للجدار القديم
• ملء الفتحات بالخرسانة المسلحة

في هذه الطريقة ، من الممكن ربط الخرسانة القديمة و الجديدة عن طريق زرع البراغي . في هذه الطريقة ، يتم أيضًا زرع تجهيزات جديدة في داخل العتبة و العمود .

تدعيم باستخدام صفائح الفولاذ  :

يؤدي ربط صفائح الفولاذ المزودة بمسمار إلى جدار الخرسانة على أحد الجانبين أو كليهما إلى زيادة مقاومت الجدران و مطيليتها . تجدر الإشارة إلى أن تدعيم الجدران ، يجب ان لا تؤدي الى انهيارات الهش نتيجة اجهادات القص ، ولكن يجب ان يكون الانكسار بشكل الانحناء المطيلي .

تدعيم باستخدام ألياف FRP :

لتوفير القدرة والأداء المتوقع ، تقوية ، ترميم و اعادة تأهيل جدران الخرسانية و سائر الجدران يمكن استخدام نظام FRP . استخدام نظام تقوية جدار القص باستعمال FRP ، ضمن زيادة مقاومة الإنحناء و القص ، يؤدي الى توزيع الإجهاد في كل الصفحة بدلا من تركيزها  على نقطة معينة. لذلك ، فإن الجدار يجب حماية ضد أحمال الجانبية الديناميكية والزلازل والبيئات المعرضة للتآكل .

بشكل عام ، باستخدام مواد FRP  يمكن الوصول إلى ما يلي :

• تقوية جدران الخرسانية باستخدام FRP لزيادة مقاومة الإنحناء .
• تقوية جدران القص الخرسانية باستخدام FRP لزيادة مقاومة القص
• زيادة صلابة الجدران الخرسانية مع FRP
• زيادة مقاومة الانفجار
• التحكم في توسيع الشقوق
• زيادة المتانة وعمر الجدار – يزيد من مقاومة التآكل
• عزل المائي للجدار باستخدام FRP
• زيادة مطيلية الجدران الخرسانية باستخدام FRP
• ترميم الجدران من التآكل الحاصل باستخدام FRP

تدعيم الهيكلي لجدران القص باستخدام FRP

يمكن تدعيم أنواع جدران القص و الحاملة و … المسلحة و الغير مسلحة وهي :

• تدعيم و تقوية جدران قص الخرسانية باستخدام FRP
• تدعيم و تقوية جدران الخرسانية الغير مسلحة باستخدام FRP
• تقوية جدران البناء باستخدام FRP

تقوية القص لجدران الخرسانية المدعمة بمواد FRP :

لتعويض عن فشل القص في الجدران ، يتم تثبيت ألياف FRP أحادية الاتجاه ، في إتجاه الطولي للجدار الموازي مع حديد تسليح العرضي ، أفقيا على جانبيا الجدار . يعمل FRP بطريقة يجعل بعد إنشاء شقوق القص في الخرسانة ، و من ثم ازدياد الضغط على FRP في تلك المنطقة و نقل القوى إلى FRP . أظهرت النتائج أن قوة القص للجدار المدعمة بصفائح FRP تزيد من مقاومة الخضوع ، مقاومة النهائية و المطيلية لجدار . يتم تحديد قدرة القص لـ FRP في هذه الحالة استنادًا إلى قدرة القص لأجزاء المستطيلة الملفوفة بألياف FRP .

تقوية الإنحنائي لجدار قص الخرساني المدعمة باستخدام FRP  :

للتعويض عن ضعف الانحناء للجدار ، يتم تثبيت صفائح وألياف FRP عموديًا ، متماشيًا مع ارتفاع الجدار الموازي للحديد التسليح الطولية . عادة ما تكون طريقة التثبيت بحيث يتم تثبيت ألياف FRP على جانبي الجدار . طريقة عمل ألياف FRP معًا لكي تحمل الانحناء على الجدار ، مثل دور لذي يلعبه الحديد تسليح الرئيسي (الرأسي) داخل الجدار ، إذا تم استخدام ألياف FRP لزيادة مقاومة الانحناء للجدار على ارتفاعه ، من الضروري تثبيت نهايته بشكل صحيح عندحافة الجدار بحيث يتم نقل القوى داخل هذه الصفائح إلى أساس الجدار. لتقييد نهايات صفائح الانحناء ، يمكن استخدام قسم زاوية فولاذي بجوار دعامة الجدار التي يتم تثبيتها عليه ، أو يمكن استخدام لوحة قص FRP متعامدة مع طبقة FRP الانحناء ، في نهاية الطبقة.

طريقة كسر جدار الذي لديه فشل في الانحناء ، يبدأ بتشققات الشد، يتم تشكيلها أفقيًا عند حواف الجدار بالقرب من حافة الجدار ، وبعد ذلك يتم خضوع قضبان الشد الخارجية. تقوية الانحناء الجدار بصفائح FRP يعمل على زيادة مقاومة الشروخ ، مقاومة الخضوع ، و الصلابة الثانوية أثناء الخضوع ويزيد من مقاومة النهائية للجدار.

قبل تشقق الخرسانة و خضوع القضبان داخل الجدار ، مساهمة ألياف FRP في حمل الأحمال تكون منخفضة ، ولكن بعد خضوع قضبان الإنحناء و تشقق خرسانة الشد ، تزداد مساهمة FRP في تحمل الانحناء بشكل ملحوظ . الكسر الناتج عنها إن لم يتم فصل الألياف من الجدار يكون كسرا مطيليا ، ولكن يحدث انخفاض كبير في سعة حمل الأعضاء. إذا تم استخدام كل من تقوية الانحناء والقص بشكل أفقياً وعمودياً على الحائط ، فإن الزيادة في حمل الخضوع والصلابة الثانوية للقوة النهائية والمطيلية تكون أعلى من السابق . في نظام التدعيم FRP هذا ، تثبيت الألياف بشكل افقي ، يؤدي الى تقييد الياف النحناء .

زيادة مطيلية جدار القص المدعم باستخدام FRP :

يعتبر انخفاض المطيلية نقطة الضعف الرئيسية في جدران القص الموجودة ، للتعامل مع القوة الجانبية للزلزال. من بين أهم أسباب هذه القصور ، الوصلات حديد التسليح الطولي في المناطق المعرضة لتكوين المفاصل اللدنة ، حصر الغير كافي في المناطق الحدودية ، و التحكم غير كافي في الحديد العرضي . وضع إنهيارات في هذه الحالات مفاجئ و هش ، و يؤدي الى انخفاض حاد في سعة الحمولة .

بشكل عام ، من أجل تحقيق مطيلية المناسبة ، من الضروري تجنب جميع حالات انهيارات الهشة . من ناحية أخرى ، يجب امتصاص طاقة التي تدخل إلى الجدار ، عن طريق حدوث مفصل اللدن في ارتفاع الجدار . بشكل عام ، يجب أن تكون مقاومة القص للجدار المدعم بـ FRP ، بحيث يمكن تشكيل وصلة لدنة على طول الجدار دون فشل القص.