مقاوم سازی ستون بتنی

 ستون های بتن مسلح به عنوان اعضای کلیدی مقاوم در برابر بارهای افقی و عمود وارد بر سازه نقش مهمی در برابر نیروهای زلزله ایفا می کنند. بنابراین مقاوم کردن ستون ها کل سازه مقاوم سازی می شود.روش های متعددی برای مقاوم سازی ستون های بتن مسلح وجود دارد. استفاده از کامپوزیت های FRP که در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است؛ یکی از روش های موثر در جهت تقویت و بهسازی لرزه ای ساختمان است.  به منظور تقویت و افزایش مقاومت ستون بتنی در برابر زلزله، سایش، خوردگی، حرارت، آتش سوزی و یا باز گرداندن ستون به عملکرد دلخواه کامپوزیت FRP مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ساختمان ها اغلب زنگ زدگی، خوردگی، افزایش بار زنده یا مرده و خطاهای ساخت، منجر به ضعیف شدن ستون ها می شود که نیاز به مقاوم سازی دارند.

هنگامی که ستون تحت بارهای لرزه ای قرار می گیرد؛ استفاده از الیاف FRP ضمن افزایش ظرفیت برشی ستون، مد گسیختگی آن را از حالت برشی به خمشی تغییر داده و شکل پذیری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.با افزایش میزان بار وارده بر ستون، بتن تمایل دارد در جهت عمود بر جهت اعمال بار از هم باز شود. محصور کردن عرضی بتن با پوشش FRP (دور پیچ کردن) توسط افزودن لایه هایی از الیاف شیشه و کربن مقاومت نهایی ستون را تا 2 برابر افزایش می دهد و البته تاثیر مهم تر این الیاف در افزایش 5 برابری در ظرفیت تغییر شکل بتن است.

در جریان مقاوم سازی ستون بتنی با FRP مقاومت فشاری ستون افزایش می یابد بدین ترتیب که می توان از سیستم هایFRP ، جهت ایجاد محصورشدگی از طریق دورپیچ کامل FRP و به طبع آن افزایش مقاومت فشاری ستون بتنی استفاده نمود. 

شرکت مقاوم سازی افزیر با بکارگیری مهندسان و کارشناسان با تجربه و کار آزموده در زمینه طراحی و اجرای دقیق پروژه های مقاوم سازی ستون بتنی با FRP اطمینان کافی را  برای اجرای دقیق انواع پروژه های مقاوم سازی با FRP می دهد.

روش مقاوم سازی ستون با FRP 

انواع ستون‌های بتنی که می‌توان با مصالح FRP تقویت نمود، عبارتند از:

• ستون های گرد بتنی، ستونهای لوله بتنی
• ستون های کتابی یا مستطیلی
• ستون های مربعی بتنی
• ستونهای پیش ساخته بتنی

اجرای FRP جهت مقاوم سازی ستون بتنی

 

طراحی و محاسبات مقاوم‌ سازی ستون بتنی با FRP

همانگونه که اشاره شد بتن محصور شده مقاومت فشاری بسیار بالاتری نسبت به بتن محصور نشده دارد. محصور کردن ستون باعث ایجاد فشار جانبی بر بتن می شود و وجود فشار محیطی بر عضو بتنی سبب افزایش مقاومت فشاری آن می‌شود. محصور شدگی با جلوگیری از گسترش بارهای خارج از محور در ستون، ظرفیت تحمل بار محوری را افزایش می دهد.

منحنی تنش کرنش مقاوم‌ سازی ستون بتنی با FRP

منحنی تنش – کرنش یک ستون بتنی در حالت های محصور نشده و محصور شده با FRP در سطوح مختلف محصورشدگی در شکل زیر نشان داده شده است. این شکل بخوبی گویای تاثیر محصورشدگی در افزایش مقاومت فشاری عضو بتنی با FRP بوده و علاوه بر آن نشان دهنده تاثیر محسوس محصورشدگی بر افزایش کرنش نهایی بتن می باشد. این موضوع افزایش شکل پذیری المان بتنی محصور شده با FRP را به همراه خواهد داشت.

دورپیچ کامل با FRP

دورپیچ کامل یا ژاکت FRP ، می‌تواند جهت ایجاد محصورشدگی و در نتیجه افزایش مقاومت ستونها و المان های بتنی تحت ترکیب نیروهای فشاری و خمشی مورد استفاده قرار گیرد.