afzir
عضو جدید
در ساختمان های با قاب خمشی، اتصال صلب تیر به ستون عامل اصلی باربری جانبی سازه می‌باشد. خسارات وارده به این نوع قاب‌ها در ناحیه اتصال تیر به ستون رخ می‌دهد. عدم اجرای صحیح جزئیات آرماتوربندی ناحیه اتصال منجر به رفتار نامناسب این جزء سازه‌ای شده است. نمونه ای از مقایسه جزئیات آرماتوربندی صحیح و ناصحیح اتصال بتنی تحت بارهای رفت و برگشتی در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل 1-مقایسه تأثیر جزئیات آرماتوربندی صحیح و غیرصحیح در رفتار اتصال بتنی
آسیب‌های اتصالات بتنی
در بسیاری از زلزله‌ها مفصل پلاستیک در تیر و نزدیکی ستون تشکیل می‌گردد که در نتیجه ترک در تمام عمق تیر گسترش می‌یابد. گسترش خرابی تیر در نزدیکی ستون باعث گسترش تسلیم میلگرد تا داخل اتصال و کاهش طول مهاری در میلگرد تحت بارعرضی به علت لغزش میلگردهای افقی در اتصال می‌گردد. در اتصالات میانی، تیر مسلح در دو طرف ستون تحت تنش‌های مختلفی (فشاری و کششی) قرار می‌گیرد. بنابراین باید برای اتصال بهتر تیر مسلح به ستون، دقت بیشتری نمود.
اتصالات سازه های بتنی به سه صورت دچار شکست می شوند:
1- مکانیزم برش تیر
2- مکانیزم خرپای 45 درجه
3- مکانیزم استرات فشاری
همانگونه که در شکل 2 نیز مشاهده می‌شود، خرابی اتصال منجر به خرابی کلی سازه می‌شود و این خود نشان دهنده اهمیت مقاوم سازی اتصال بتنی خصوصاً مقاوم سازی لرزه ای آنها می‌باشد.
نمونه ای از شکست در اتصالات ضعیف بتنی
شکل 2 نمونه ای از شکست در اتصالات ضعیف بتنی
آسیب‌های وارد بر اتصالات بتنی به شرح زیرطبقه‌بندی می‌شود:
1- گسیختگی برشی
2- کمانش میلگرد طولی ستون
3- کمانش میلگرد طولی تیر
4- وجود درز سرد (اجرایی) در محل اتصال
5- برون محوری اتصال تیر و ستون
6- کمبود میلگردهای مثبت و منفی
روش های مقاوم سازی اتصال بتنی
چنانچه اتصال توانایی تحمل لنگرها و نیروهای طراحی را نداشته باشد با یکی از روشهای زیر اتصال را می‌توان مقاوم سازی نمود:
تعمیرات جزئی
روکش بتنی
روکش فولادی (ورق فولادی مسلح کننده)
استفاده از تنگ خارجی برا ی افزایش ظرفیت برشی اتصالات
تعمیرات جزئی
تزریق چسب اپوکسی را می‌توان برای تعمیر ترک های با عرض کم بکار برد. در این روش هیچ تخریبی در بتن ایجاد نمی‌شود. البته این روش برای بتن آسیب دیده کاربرد ندارد. در این روش باید ترک به وجود آمده در بتن را کاملاً با روش‌هایی ماننددمیدن هوا در ترک پاک نمود و سپس با تزریق چسب ترک را پر نمود.
روکش بتنی
روکش بتنی باید به گونه‌ای اجرا گردد که کلیه اعضای اتصال به صورت یکپارچه عمل نماید. عموماً این روش زمانی بکار می رود که هم تیر و هم ستون اتصال مستعد ترک خوردگی باشند. برای اتصال مناسب بین بتن قدیم و جدید و همچنین برای جوش نمودن میلگردهای جدید و موجود باید قسمت پوشش بتنی میلگردها را تخریب نمود. ضخامت مناسبی برای روکش بتنی در نظرگرفته شود تا کلیه میلگردهای طولی تیر و ستون و همچنین تنگها را در برگیرد. در استفاده از این روش بکارگیری خاموتها با فاصله مناسب بسیار حائز اهمیت می‌باشد.
برون محوری امتداد تیر نسبت به امتداد ستون
شکل 3 اجرای روکش بتنی تنها در ناحیه اتصال
در مواردی که تنها ستون منتهی به اتصال ضعیف بوده و یا ضابطه ستون قوی، تیر ضعیف در اتصال رعایت نشده باشد، می‌توان با تقویت ستون با روکش بتنی و امتداد آن تا روی اتصال، ستون و اتصال را تقویت نمود. در این روش با سوراخ نمودن تیرهای منتهی به اتصال میلگردهای برشی از داخل تیرها عبور داده می‌شوند.
اجرای ژاکت بتنی اتصالات در اطراف اتصال خارجی
شکل 4 -اجرای ژاکت بتنی اتصالات در اطراف اتصال خارجی
روکش فولادی (ورق فولادی مسلح کننده)
استفاده از ورق فولادی مسلح کننده روشی است که با استفاده از آن می‌توان بدون افزایش ابعاد اتصال، مقاومت آن را افزایش داد. در روش استفاده از ورق فولادی مسلح کننده موقعیت اتصال تأثیر بسزایی بر میزان افزایش مقاومت اتصال دارد.
ورق فولادی تقویت کننده بهتر است با چسب اپوکسی به اتصال چسبانده شود و سپس با آرماتور های پیش تنیده به اتصال محکم گردد. چسب یا گروت اپوکسی می‌تواند سطوح ناهموار اتصال را نیز اصلاح نماید. حداقل ضخامت ورق تقویت 4 میلیمترمی‌باشد. قبل از انجام عملیات فوق ضروریست که اتصال به طور موضعی مرمت شود. ورقهای فولادی مسلح کننده ضعف‌های عمده سازه‌های بتن مسلح یعنی فقدان میلگرد برشی کافی و نیاز به میلگردهای محصور کننده هسته بتنی را کاهش می‌دهد.
به منظور بهسازی لرزه ای اتصالات کناری و میانی در صورتی می‌توان از ژاکت فولادی استفاده نمود که ورقهای فولادی مسلح کننده را در کلیه وجوه تیر و ستون بکار برد و آنها را مستقیماً و یا از طریق نبشی به یکدیگر جوش نمود.
برای مشاهده عکس های این مقاله و مطلب مرتبط به لینک مقابل مراجعه فرمایید : افزیــــــــــــــــــــــر
شکل 1-مقایسه تأثیر جزئیات آرماتوربندی صحیح و غیرصحیح در رفتار اتصال بتنی
آسیب‌های اتصالات بتنی
در بسیاری از زلزله‌ها مفصل پلاستیک در تیر و نزدیکی ستون تشکیل می‌گردد که در نتیجه ترک در تمام عمق تیر گسترش می‌یابد. گسترش خرابی تیر در نزدیکی ستون باعث گسترش تسلیم میلگرد تا داخل اتصال و کاهش طول مهاری در میلگرد تحت بارعرضی به علت لغزش میلگردهای افقی در اتصال می‌گردد. در اتصالات میانی، تیر مسلح در دو طرف ستون تحت تنش‌های مختلفی (فشاری و کششی) قرار می‌گیرد. بنابراین باید برای اتصال بهتر تیر مسلح به ستون، دقت بیشتری نمود.
اتصالات سازه های بتنی به سه صورت دچار شکست می شوند:
1- مکانیزم برش تیر
2- مکانیزم خرپای 45 درجه
3- مکانیزم استرات فشاری
همانگونه که در شکل 2 نیز مشاهده می‌شود، خرابی اتصال منجر به خرابی کلی سازه می‌شود و این خود نشان دهنده اهمیت مقاوم سازی اتصال بتنی خصوصاً مقاوم سازی لرزه ای آنها می‌باشد.
نمونه ای از شکست در اتصالات ضعیف بتنی
شکل 2 نمونه ای از شکست در اتصالات ضعیف بتنی
آسیب‌های وارد بر اتصالات بتنی به شرح زیرطبقه‌بندی می‌شود:
1- گسیختگی برشی
2- کمانش میلگرد طولی ستون
3- کمانش میلگرد طولی تیر
4- وجود درز سرد (اجرایی) در محل اتصال
5- برون محوری اتصال تیر و ستون
6- کمبود میلگردهای مثبت و منفی
روش های مقاوم سازی اتصال بتنی
چنانچه اتصال توانایی تحمل لنگرها و نیروهای طراحی را نداشته باشد با یکی از روشهای زیر اتصال را می‌توان مقاوم سازی نمود:
تعمیرات جزئی
روکش بتنی
روکش فولادی (ورق فولادی مسلح کننده)
استفاده از تنگ خارجی برا ی افزایش ظرفیت برشی اتصالات
تعمیرات جزئی
تزریق چسب اپوکسی را می‌توان برای تعمیر ترک های با عرض کم بکار برد. در این روش هیچ تخریبی در بتن ایجاد نمی‌شود. البته این روش برای بتن آسیب دیده کاربرد ندارد. در این روش باید ترک به وجود آمده در بتن را کاملاً با روش‌هایی ماننددمیدن هوا در ترک پاک نمود و سپس با تزریق چسب ترک را پر نمود.
روکش بتنی
روکش بتنی باید به گونه‌ای اجرا گردد که کلیه اعضای اتصال به صورت یکپارچه عمل نماید. عموماً این روش زمانی بکار می رود که هم تیر و هم ستون اتصال مستعد ترک خوردگی باشند. برای اتصال مناسب بین بتن قدیم و جدید و همچنین برای جوش نمودن میلگردهای جدید و موجود باید قسمت پوشش بتنی میلگردها را تخریب نمود. ضخامت مناسبی برای روکش بتنی در نظرگرفته شود تا کلیه میلگردهای طولی تیر و ستون و همچنین تنگها را در برگیرد. در استفاده از این روش بکارگیری خاموتها با فاصله مناسب بسیار حائز اهمیت می‌باشد.
برون محوری امتداد تیر نسبت به امتداد ستون
شکل 3 اجرای روکش بتنی تنها در ناحیه اتصال
در مواردی که تنها ستون منتهی به اتصال ضعیف بوده و یا ضابطه ستون قوی، تیر ضعیف در اتصال رعایت نشده باشد، می‌توان با تقویت ستون با روکش بتنی و امتداد آن تا روی اتصال، ستون و اتصال را تقویت نمود. در این روش با سوراخ نمودن تیرهای منتهی به اتصال میلگردهای برشی از داخل تیرها عبور داده می‌شوند.
اجرای ژاکت بتنی اتصالات در اطراف اتصال خارجی
شکل 4 -اجرای ژاکت بتنی اتصالات در اطراف اتصال خارجی
روکش فولادی (ورق فولادی مسلح کننده)
استفاده از ورق فولادی مسلح کننده روشی است که با استفاده از آن می‌توان بدون افزایش ابعاد اتصال، مقاومت آن را افزایش داد. در روش استفاده از ورق فولادی مسلح کننده موقعیت اتصال تأثیر بسزایی بر میزان افزایش مقاومت اتصال دارد.
ورق فولادی تقویت کننده بهتر است با چسب اپوکسی به اتصال چسبانده شود و سپس با آرماتور های پیش تنیده به اتصال محکم گردد. چسب یا گروت اپوکسی می‌تواند سطوح ناهموار اتصال را نیز اصلاح نماید. حداقل ضخامت ورق تقویت 4 میلیمترمی‌باشد. قبل از انجام عملیات فوق ضروریست که اتصال به طور موضعی مرمت شود. ورقهای فولادی مسلح کننده ضعف‌های عمده سازه‌های بتن مسلح یعنی فقدان میلگرد برشی کافی و نیاز به میلگردهای محصور کننده هسته بتنی را کاهش می‌دهد.
به منظور بهسازی لرزه ای اتصالات کناری و میانی در صورتی می‌توان از ژاکت فولادی استفاده نمود که ورقهای فولادی مسلح کننده را در کلیه وجوه تیر و ستون بکار برد و آنها را مستقیماً و یا از طریق نبشی به یکدیگر جوش نمود.
برای مشاهده عکس های این مقاله و مطلب مرتبط به لینک مقابل مراجعه فرمایید : افزیــــــــــــــــــــــر
