ترمیم المان ها و اجزای سازه

انواع روش های ترمیم

ترمیم خاک

اگر ظرفیت باربری خاک مشکل داشته باشد، باید این ظرفیت را افزایش دهیم. برای این کار از روش های زیر استفاده می کنیم.

نیلینگ یا میکروپایل

این روش به وسیله دستگاه دریل واگن انجام می شود. ماشینی می باشد که به خاک چسبیده، میله هایی را با ضربه به سمت داخل فرو می کند سپس داخل سوراخ دوغاب پر کرده و میلگردگذاری می کنیم.

نکته : در مواردی که سازه مورد نظر جزء آثار باستانی بوده یا شامل دیوار خشتی و گلی باشد، احتمال فروریزش دیوار در اثر میکروپایل وجود دارد برای جلوگیری از این اتفاق بعنوان مثال می توان دور تا دور آن را با FRP میبندند و اثر محصورشدگی ایجاد می کنند. حال اگر قرار باشد شکل سازه اصلأ تغییری نکند لایه ای بین سازه و الیاف FRP قرار می‌دهند و پس از اتمام کار FRP را بر می‌دارند یا می‌توان روی لایه FRP نمایی مانند قبلی ایجاد کرد.

شمع گذاری

زمانی که مشاهده می کنیم ظرفیت خاک کم است، نیرو را بوسیله شمع به تراز پایین تر منتقل می کنیم. چاه‌هایی کنده و شبکه میلگرد که کار گذاشتیم را به شناژها متصل می کنیم. در سطح پایین تراکم و اصطکاک بیشتر بوده، ساختمان نسبت به نشست مقاومت می کند و در نهایت بتن ریزی می کنیم.

ترمیم شالوده

افزایش ضخامت فنداسیون

برای مثال فنداسیونی با ضخامت 50 cm داریم، برای افزایش ظرفیت باربری 30 cm نیز به ضخامت آن اضافه می کنیم. برای اینکار ابتدا سطح بتن را باید آماده کنیم. برای اینکار دو روش وجود دارد، روش اول اشباح کردن سطح و روش بعدی استفاده از چسب بتن است. در اشباح کردن؛ 24 ساعت آن را مرطوب نگه می داریم. اشباح کردن تنها برای کارهای معمولی جوابگو می باشد اگر قصد بدست آوردن نتیجه بهتری داریم باید از هر دو روش استفاده کرد یعنی 24 ساعت سطح را اشباح کرده و سپس به سطح چسب می زنیم.

اما گاهی هنگام بتن ریزی خیلی از اوقات اتصال بتن قدیم به جدید با چسب هم امکان پذیر نیست لذا به دلیل داشتن نیروی جانبی در زلزله یکسری میلگرد می کاریم.

سوراخ هایی توسط مته در بتن قدیمی ایجاد کرده، داخل سوراخ ها را هوا می گیرند تا خاک ها خارج شود سپس تا نصف ارتفاع چسب تزریق کرده و بعد میلگردها را بصورت چرخشی وارد سوراخ می کنند و شبکه میلگردگذاری را کامل می کنیم. در آخر بتن ریزی لایه جدید انجام می شود.

ترمیم سقف

مشکلاتی که در سقف هاست معمولأ بعلت کمبود ظرفیت خمشی سقف هاست. برای جبران این ضعف می توان از روش های زیر استفاده کرد.

با استفاده از FRP : به منظور افزایش ظرفیت باربری و مقاومت دال‌ها می‌توان از سیستم FRP درترمیم و مقاوم‌سازی آن استفاده نمود. با توجه به شرایط پروژه، می‌توان الیاف را از بالا و پایین به دال چسباند و پس از 24 ساعت، مقاومتی تا بیش از 3 برابر فولاد بدست آورد. قابل ذکر است که با توجه به ضخامت کم این مصالح مشابه یک کاغذ دیواری می توانند بر روی سطح قرار بگیرند. تعداد لایه ها و زاویه قرارگیری لایه ها باید توسط محاسبات بدست آید.

استفاده از ورق آهنی : همچنین می‌توان زیر سقف ورق‌های آهنی کار گذاشت که اولأ مقاومت کمتری نسبت به کامپوزیت FRP داشته و ثانیأ بار مرده بیشتری دارد. لمینت کربن از دسته انواع محصولات FRP است که به طور موثر می‌تواند به عنوان جایگزین ورق‌های آهنی، کمبودهای سقف را برطرف و رفتار آن را بهبود بخشد.

بتن ریزی : روش دیگر بتن ریزی  بالای سقف است که ضخامت آن را از بالا افزایش می دهد و همچنین یکسری میلگرد طراحی و جایگذاری می‌شود.

ترمیم تیرها

تیرها به دو دسته فلزی و بتنی تقسیم می‌شوند. عمده دلیل ایجاد مشکل در تیرهای فولادی، کمانش بال و جان مقطع و یا گسیختگی در محل اتصالات و درزها می باشد و روش های زیر جهت ترمیم و مقاوم سازی تیرهای فولادی موجود است :

• تقویت با روکش یا ژاکت فولادی: با افزایش ضخامت تیر از کمانش موضعی آن جلوگیری شده و همچنین مقاومت برشی نیز افزایش می‌یابد.
• تقویت با ژاکت بتنی : با اجرای ژاکت بتنی مقاومت برشی و خمشی تیرها به دلیل افزایش سختی تیر، زیاد می شود. همچنین اگر خوردگی در تیر وجود داشته باشد، این روش قابل استفاده است ضمن اینکه در زمان آتش‌سوزی نیز از تیر محافظت می‌کند.
•  استفاده از پیش تنیدگی خارجی : در این روش از کابل‌های پیش‌تنیدگی استفاده شده که منجر به باز توزیع نیروهای داخلی و در نتیجه کاهش تنش‌ در اعضا نسبت به حالت اولیه آنها می‌شود.

در تیرهای بتنی نیز شکست خمشی و برشی یا خرابی به علت قرارگیری در معرض تهاجم مواد خورنده و یون ها رخ می‌دهد که روش های زیر جهت ترمیم آنها وجود دارد :

• استفاده از ژاکت بتن مسلح : می توان از ژاکت بتنی در سه یا چهار وجهه تیر جهت تقویت ناحیه کششی و فشاری تیر استفاده کرد. اما استفاده از آن در سه وجهه منوط بر مهار مناسب خاموت‌ها از ضلع بالایی روکش می‌باشد در غیر این صورت افزایش ظرفیت باربری مقاطعی از تیر که در نزدیکی تکیه‌گاه‌ها قراردارند امکان‌پذیر نبوده و تیرها در مقابل بارهای جانبی زلزلهمقاوم نخواهند بود.
• تقویت تیر بتنی با روکش فولادی : با اتصال ورق‌های با ضخامت کم به وجوه کششی تیر، مقاومت خمشی آنها افزایش می‌یابد. همچنین متصل نمودن ورق‌ها به وجه قائم در نزدیک تکیه‌گاه نیز موجب افزایش ظرفیت برشی و چسباندن ورق به بال تحتانی موجب افزایش ظرفیت خمشی تیر می‌شود.
• افزایش مقاومت موضعی تیرهای دارای سوراخ بوسیله FRP : در این روش اطراف سوراخ‌های موجود در تیرها بطور موضعی با FRP تقویت می‌شود. رفتار، مزایا و مشخصات سیستم FRP سبب شده تا روش مقاوم سازی با سیستم FRP به عنوان جایگزین روش‌های مرسوم مقاوم سازی سازه شناخته شود.
• اعمال سیستم مهاربندی در انتهای لایه FRP : در این روش انتهای FRPها توسط نوارهایی از FRP دور پیچ می‌شوند که باعث عدم گسیختگی ناشی از جداشدگی لایه ها و افزایش دوام و عمر مفید الیاف FRP می‌شود. از این روش در لایه‌های کامپوزیتی نیز می‌توان استفاده کرد. با این وجود از جمله معایب این روش، ایجاد سوراخ در لایه FRP  بوده که اثر نامطلوبی بر عملکرد آن خواهد داشت و باعث ایجاد تمرکز تنش در FRP می‌شود. اسپایک و انکر FRP، می‌تواند سیستم یا الیاف FRP را بدون کوچک‌ترین مشکل و به خوبی در جای خود مهار کند. به طوری که، الیاف FRP در حین بهره‌برداری، به هیچ عنوان از سطح جدا نشده و با المان تقویت شده، یکپارچه می‌شود.
• استفاده از پیش‌تنیدگی خارجی : این روش نیز مانند روش ذکر شده در تیرهای فولادی می‌باشد.

مقاله ” بررسی رفتار تیر فولادی مسلح به FRP در برابر بارگذاری حرارتی “، می‌تواند اطلاعات مفیدی را در رابطه با مکانیزم FRP در تقویت تیرهای فولادی، ارائه دهد.

ترمیم ستون‌ها

ستون عضوی در سازه است که نیروی فشاری را تحمل می‌کند همچنین در قاب‌های مهاربندی‌شده نیز ستون‌ها تحت بارهای محوری قرار گرفته و بارهای برشی و خمشی بسیار کوچکی به آنها وارد می شود. از این رو ستون عضوی با بار محوری می‌باشد. می‌توان روش‌های زیر را برای تقویت و مقاوم سازی ستون‌ها نام برد :

• مقاوم سازی ستون با FRP : یکی از پرکاربرترین روش های مقاوم‌سازی محصور و یا دور پیچ کردن ستون‌ها بوسیله FRP می‌باشد. FRP را بوسیله رزین اپوکسی به سطح چسبانده و مقاومت فشاری و خمشی ستون را بالا می‌بریم. لازم به ذکر است در این روش جهت الیاف باید عمود بر راستای ستون، یعنی هم جهت با خاموت های ستون نصب شود.سیستم FRP در تقویت ستون فولادی در برابر کمانش نیز بسیار موثر هستند.

• مقاوم سازی ستون با ژاکت بتنی : این روش در تیرها و ستون‌های بتنی استفاده شده و مقاومت و شکل‌پذیری سازه را به طور قابل توجهی بالا می‌برد.