استانداردهای جدید تعمیر و ترمیم بتن

مروری بر استانداردهای جدید تعمیر و ترمیم بتن

در سال 2013، موسسه بتن آمریکا (ACI) اولین استاندارد مورد نیاز آمریکا را به خصوص در مورد ترمیم بتن مسلح و استاندارد مورد نیاز برای ارزیابی، ترمیم و نوسازی ساختمان‌های بتنی (02-263 ACI) را به منظور به رسمیت شناختن نیازهای روش‌های سازگار و دوام طولانی مدت سازه‌های بتنی منتشر کرد.

. 263 ACI همچنین اولین استاندارد مبتنی بر عملکرد ACI است. تمایز بین نیازهای نظری و عملکردی یکی از موارد مهم در ترمیم بتن در پروژههایی است که بهطور مثال شرایط حاکم بر آن سن سازه، مصالح استفاده شده و الزامات مقاومت میتواند بهطور گستردهای متنوع باشد؛ بنابراین، 263 ACI به این دلیل تهیه شده است تا موجب شود یک طرح حرفهای تایید شده در انتخاب مصالح و ایجاد استراتژیهای ویژه ترمیم انعطاف پذیری قابل توجهی داشته باشد، در حالی که حداقل الزامات پایهای آییننامه لحاظ شده باشد

. ACI و موسسه بین‌المللی ترمیم بتن (ICRI) در حال حاضر راهنمایی در مورد استانداردهای ارزیابی، ترمیم و نوسازی ساختمانهای بتنی بهعنوان منبعی همراه با استاندارد منتشر کردهاند که به طراحان کمک خواهد کرد تا سریع و بهطور واضحی به تفسیر موارد جدید در الزامات مبتنی بر عملکرد 263 ACI بپردازند که بهطور مستقیم بر روشی که برای ترمیم بتن به کار میبرند اثرگذار هستند.

 کاربرد این راهنما چگونه است؟

در حالی که 263 ACI راههای متعددی را برای ترمیم بتن پیشنهاد میکند، راهحل نهایی در پروژههای خاص توسط تفسیر طراح و قضاوت حرفهای او تعیین میشود. این راهنما اساسیترین نگرانیهای کاربر را در قالب سادهای و همراه با راهنمای فصلها و نمونه پروژههایی که منبع آنها نیز ذکر شده ارائه میکند تا در شناسایی مؤثرترین استراتژیهای ترمیم به وی کمک کند.

راهنمای فصلها بازتابی از هر بخش در 263 ACI هستند که نشان میدهد چگونه هر فصل و هر بخش در این آییننامه به یک جنبه از ترمیم بتن اختصاص داده شدهاند. این فصلها عبارتاند از:

• نمادها و تعریفها
• استانداردهای مرجع
• مبنای پذیرش
• بارها، ترکیب بارها و عوامل کاهش مقاومت
• ارزیابی و تجزیه و تحلیل
• طراحی تعمیرات سازه
• دوام
• ساخت و ساز
• تضمین کیفیت

در این راهنما نمودارهایی قرار داده شده است که چگونگی مدیریت تصمیمات کلیدی مانند، تعیین مشخصات مصالح در محل کار را نشان می‌دهند.

قسمتهایی که در هر فصل به‌صورت متمایز نشان داده شده‌اند به توضیح موارد کلی میپردازند که ممکن است نیاز به تفسیر بیشتر داشته باشند و یا شرایط غیرمعمولی را که مستقیماً قابل ارجاع به آییننامه نیستند را تشریح میکند که از جمله آنها میتوان به مالحظات منحصربهفرد تجزیه و تحلیل اشاره کرد که ممکن است طراحان در طول پروژه ترمیم بتن با آن روبرو شوند. این قسمتها همچنین لیستی از منابع بیشتر مرتبط با موضوعات خاص در ترمیم مانند استانداردهای دیگر و راهنماهای ارزیابی و ترمیم آرماتور در سازههای بتنی را دربر میگیرند.

برای مقاوم سازی مصالحی که در راهنمای فصلها پوشش داده شدهاند، به چند پروژه بهصورت نمونه اشاره میشود تا چگونگی اعمال استانداردهای 263 ACI در پروژههای واقعی ترمیم بتن توضیح داده شود:

• ترمیم پارکینگهای معمولی
• ترمیم نماهای معمولی
• ترمیم سازههای تاریخی برای استفاده مجدد از آنها
• تقویت دو طرفه دال مسطح
• تقویت تیرهای T شکل دوبل در مقابل برش

با اینکه این مقررات در زمان تکمیل این پروژهها وجود نداشت، از نمونههای واقعی برای شرح چگونگی استفاده از این مقررات کمک گرفته شده است. بهجای ارائه فرمول تئوری برای ترمیم بتن، نمونهها نشان میدهند که طراحان چگونه میتوانند از بخشهای مربوطه در 263 ACI استفاده کنند تا با شرایط پروژههای منحصربه فرد تطابق داشته باشد.

نقشه‌های معماری، عکسها و جزئیات به طراحان کمک می‌کنند تا عالوه بر آشنایی با استانداردهای جدید ترمیم بتن، با کاربرد آنها نیز آشنا شوند. به عنوان مثال، راهنما در طول پروژه ترمیم یک نمای معمولی که در آن خوردگی بتن در یک ساختمان مسکونی ساخته شده در دهه 1970 رخ داده است، گام به گام با کاربر همراه است.

با استفاده از ستونی که در کنار توضیحات هر پروژه قرار دارد، طراحان میتوانند مشاهده کنند که چه بخشی در 263 ACI را باید برای چه مرحلهای اعمال کنند، برای شروع باید سازه را ارزیابی کنند و بهترین روش ترمیم را انتخاب کنند. طرحها نشان دهنده شرایط حاکم بر سازه و چندین گزینه ترمیم هستند که از جمله آنها روشی است که در نهایت انتخاب شده است.

این راهنما همچنین طراحان را به قوانین حاکم بر آمادهسازی اسناد قرارداد، ساخت و ساز واقعی و فرآیندهای تضمین کیفیت و همچنین ارتباط دستورالعمل های نگهداری با مالک پروژه ارجاع میدهد.

این راهنما گرفته شده از چند منبع از جمله مرور الزامات آیین نامه 263 ACI است که در این راهنما به آنها اشاره شده است. طراحان به سرعت میتوانند بخش مورد نظر را در مقررات هر فصل یا نمونه پروژهها پیدا کنند بدون آنکه نیاز به برسی تمام راهنما باشد.

راهنمایی در مرحله عملی

همانند هر دستورالعمل دیگری، اولین چالش طراحان مربوط به تشخیص دادن است، زمانی که به 263 ACI مراجعه میکنند و متوجه تفاوتهای آن با مقررات بینالمللی ساختمانهای موجود )IEBC ،)813 ACI و یا استانداردهای دیگر میشوند. هدف از 265 ACI ارائه مقررات جامعی برای پروژههای ترمیم بتن از آغاز تا پایان است که در آییننامههای قبلی به آنها اشاره شده است.

یا این حال، جایی که مقررات مشترک هستند، راهنما توضیح میدهد که چگونه دستورالعملها به استانداردهای موجود ارجاع داده شوند تا الزامات جدید مشخص و واضح شود. بهعنوان مثال، در بخش6.1.2 آییننامه 11-7 SEI/ASCE ،نیاز به استفاده از الزامات طراحی بارهای حداقل برای ساختمانها و دیگر سازهها، در مورد الزامات بار باد و بار ثقلی و 16-11 SEI/ASCE ،بهسازی لرزهای ساختمانهای موجود، در مورد اقدامات بارهای لرزهای دارد.

طراحان همچنین میتوانند برنامه دستورالعملهای ترمیم را برای تعیین عوامل اولیه زوال، ارزیابی سازگاری و ماندگاری مصالح ترمیمی مختلف با سازه موجود و ایجاد ارتباط بین اقدامات محافظتی مناسب با مشتریان، دنبال کنند. نمونه پروژههای درج شده در راهنما، روشهای اعمال الزامات پایداری و مالحظات دستیابی به عمر خدماتدهی بیشتر را توضیح میدهد.

استفاده از 263 ACI ،راهنمای مقررات ارزیابی، ترمیم و نوسازی سازههای بتنی، به طراحان حرفهای کمک میکند تا دستورالعملهای جدید را که بهطور فزایندهای در حال تبدیل شدن به روشهایی از استاندارد هستند، به کار ببرند. اگر چه، 263 ACI در تطابق با IEBC است، ولی هنوز هم قابلیت انطباق با دستورالعملهای بینالمللی را ندارد. با این حال، زمانی که این تطابق بهوسیله حوزهها و صاحبمنصبان محلی صورت بگیرد، 263 ACI راه حلی برای پذریرش تعمیر سازههای بتنآرمه ارائه میکند. برای کسب اطالعات بیشتر در مورد 263 ACI ،الزامات ارزیابی، ترمیم و نوسازی سازههای بتنی را در 5111 September, STRUCTURE ،مطالعه کنید )به سایتهای org.concrete.www و .)کنید مراجعه www.icri.org

در ملاحظات منحصربه‌فرد تجزیه و تحلیل با شرایط متعددی در سازه‌های موجود مواجه هستیم که نیازمند ملاحظات منحصر به فرد در تجزیه و تحلیل است که این ملاحظات هم در سازه‌های موجود و هم در طراحی ترمیم کاربرد دارند. 263 ACI ملاحظات حرفه‌ای طرحهای تائید شده را در جنبه‌های مختلف تجزیه و تحلیل در هر موقعیت تعیین می‌کند. در زیر به بعضی از ملاحظات منحصر به‌ فرد تجزیه و تحلیل در موارد مختلف اشاره می‌شود، هر چند که جامع نیستند:

• حذف شدن بست ها در برخی از نقاط قسمتهای فوقانی در طول فوالد تقویتی سبب ورقه شدن ضلع بالایی تیرها میشود. این آسیب ممکن است سبب ضرر رساندن به فوالد تقویتی و نیاز به سازه مکمل در قسمتهای دیگر سازه موجود شود به این دلیل که لنگر منفی باز توزیع میشود.
• ترمیم عمقی دال نیاز به رسیدگی در مورد خوردگی میلگردهای تقویتی باالیی و پایینی در دال پارکینگ است. در طول مدت تعمیر، طولهای مهار نشده در ستونهای مجاور بهطور قابلتوجهی میتوانند ممکن است افزایش یابد و حتی ممکن است نیاز باشد که از مهارهای موقت در ستونها استفاده شود.
• تخریبهایی که برای تغییرات انجام میشود ممکن است منجر به توزیع مجدد لنگرهای موجود و نیروهای برشی در سازه باقیمانده شود.
• آسیب، زوال و یا تعمیرات سازههای بتنی پیشتنیده میتواند منجر به رها شدن نیروی پیش تنیدگی شود )مرجع 265 ACI ،بخش 1.6.7 .)تعمیراتی که عملکرد فوالدهای تقویت پیشتنیده را تحت تأثیر قرار میدهند ممکن است سبب کاهش ظرفیت عضو شود.
• ورقه شدن بتن در یک ستون. حذف بتن در طول تعمیرات ممکن است سبب توزیع مجدد نیروهای داخلی شود که قبالً مهار شده بودند. تقویت چنین ستونهایی حتماً باید مطابق با بخش 1.2.6 در 265 ACI در نظر گرفته شود.