ترمیم و مقاوم سازی سازهها؛ راهکارها و روشهای نوین شرکت مقاوم سازی افزیر
ساختمانها قدیمی میشوند یا سبک کاربری آنها تغییر میکند. سازه پیش روی شما باید مقاومت کافی برای کاربردهای متفاوت یا بار مضاعف را داشته باشد. استحکام سازه در راستای تقویت ساختمانهای موجود چه برای بازسازی و ترمیم یا با هدف تغییر کاربری از نیازهای جدی و مدرن دنیای امروزی است.
دلایل زیادی برای افزایش مقاومت تا احیای ظرفیت سازهها وجود دارد. الزاماتی مانند خطاهای طراحی یا اجرا، تغییرات آییننامهای، بهسازی لرزهای سازه، تغییر کاربری با احتمال افزایش بار وارده بر سازه، از دست دادن ظرفیت و مقاومت به علت فرسودگی و... از جمله دلایلی هستند که ما را مجبور به اتخاذ روشهای مقاوم سازی میکنند. البته انتخاب هریک از این روشها و مقامسازی سازه فرآیندی کاملاً تخصصی است که باید توسط شرکت مقاوم سازی با رویکرد کاملاً حرفهای صورت گرفته باشد.
در این مقاله قصد داریم تا با تکیه بر مهارتهای علمی و فنی شرکت مقاوم سازی افزیر فعال و پیشرو در زمینه مقاومسازی انواع ساختمانهای بتنی و فولادی، سازههای صنعتی، پلها و... همراه شویم تا به رویکردی تقریباً جامع از روشهای مقاوم سازی بپردازیم. همراه ما باشید تا به تمام نکات فنی انواع روشهای مقاوم سازی همچون مقاوم سازی به روش کامپوزیت FRP آشنا شوید.
چرا یک سازه نیاز به تقویت و مقاوم سازی دارد؟
روشهای مقاوم سازی در کل ایدههایی جهت بهبود عملکرد یک ساختمان دربرابر بارهای وارده به آن است. اما در کل چرا به مقاومسازی ساختمان نیاز داریم؟ علتهای زیادی برای پاسخ به این سؤال کلی مطرح است. یک ساختمان باید آنقدر کامل و خوب طراحی و اجرا شده باشد که هرگز نیاز به بازسازی و مقاومسازی پیدا نکند. اما این ادعا یک انتظار ایدئال است. در عمل همه ساختمانها نمیتوانند چنین شرایطی داشته باشند. دلایل زیادی برای مقاومسازی ساختمان وجود دارد. برخی دلایل به شرح زیر است :
- ممکن است ساختمان با مصالح مناسب و باکیفیت ساخته نشده باشد. مصالح ساختمانی نامناسب باعث ناپایداری ساختمان میشوند.
- ممکن است ساختمان در شرایط محیطی نامناسب قرار داشته باشد. در بسیاری از پروژهها شرایط تهاجمی محیط و تأثیر آن در کاربری و طول عمر مفید سازه پیشبینی نشده است.
- ممکن است شرایط کاربری سازه تغییر کرده باشد. افزایش نیاز به بارگذاری چه در بخشهای الحاقی سازه یا افزایش بار زنده ساختمان به دلیل تغییر الگوی کاربری سازه از این موارد هستند.
- ممکن است ساختمان خیلی قدیمی و فرسوده باشد که در این حالت نیاز به افزایش طول عمر ساختمانهای قدیمی ما را به سمت پروژههای مقاومسازی میکشاند.
چرا باید ساختمانها را تعمیر یا تقویت کنیم؟
هر ساختمانی در نهایت طراحی ایدئال بازهم ممکن است که با کاستیهایی مواجه شود. به طور کلی مقاومسازی ساختمان میتواند بعلت تغییر کاربری، نیاز به افزایش باربری لرزهای، حضور اثرات مخرب محیطی مانند اثر خوردگی و...، باشد. در عین حال گاهی طراح سازه به هنگام طراحی یا مهندسین در حین اجرا دچار اشتباه میشوند که این امر خود نیز میتواند از دیگر دلایل نیاز به مقاوم سازی باشد.
در هر صورت ضعفهای سازهای خطرناک هستند و از قابلیتهای کاربردی ساختمان میکاهند. در این حالت دو راهحل پیش روی ما وجود دارد. یا باید سازه را تخریب و از نوع بسازیم یا باید با روشهای مقاوم سازی برای تعمیر و تقویت سازه اقدام کنیم.
تخریب و اجرای مجدد بخشی از سازه در ابعاد کوچک یا در ابتدای پروسه ساخت ساختمانها شدنی است و گاها توجیهپذیر است. اما قطعاً در مواجه با ضعفها در یک ساختمان بزرگ یا یک سازه کامل شدهی عمرانی نمیتوانیم به سادگی عملیات تخریب و ساخت مجدد سازه را انجام بدهیم. در چنین شرایطی پرداختن به تعمیر و تقویت سازه تصمیمی منطقی، مقرونبهصرفه و در نهایت تنها راهحل کلیدی است. روشهای مقاومسازی، ایدههای هستند که این کاستیها و ضعف هارا برطرف میکنند. البته پرداختن به مقاومسازی یک پروسه کاملاً مهندسی شده است که باید تحت نظارت کاملاً تخصصی و برنامهریزی شده توسط شرکت مقاوم سازی معتبر صورت بگیرد.
راهحلهای خلاقانه برای مقاومسازی سازهها
مقاومسازی هر سازه عمرانی یک چالش منحصربهفرد است. چالشی که ملاحظات فنی تا رویکردهای مقاومسازی خاص خودش را خواهد داشت. در این باره نیاز به مهارتهای تخصصی، توانایی طراحی، دانش کافی در نحوه استفاده از محصولات مقاومسازی و در نهایت مدیریت درست پروژه وجود دارد تا از روند کلی مقاومسازی ساختمانها با حداقل اختلال در روند فعالیتهای جاری آنها برخوردار باشیم و بتوانیم یک روش مقاوم سازی کاملاً مؤثر و پروژه محور را انتخاب کنیم.
روشهای مقاومسازی، گستره گوناگونی از انواع ایدههای مهندسی را شامل میشوند. روشهایی که در هر کدام از سازههای تجاری، مسکونی، صنعتی، پلها و... رویکردهایی کاملاً متفاوت و مختص به خود را دارند. انواع روشهای مقاوم سازی عبارتاند از:
- مقاومسازی با کامپوزیت FRP
- تکنیک ژاکت بتنی
- تکنیک ژاکت فولادی
- مقاوم سازی به روش پس کشیدگی یا پیش تنیدگی
- مقاوم سازی به روش تکنیک FRCM
- اتصال ورق فولادی
- ترمیم ترک خوردگی بتن به روش تزریق رزین اپوکسی در ترک
- تعمیر و بازسازی با استفاده از روش شاتکریت
تکنیک مقاومسازی سازه و ساختمان با کامپوزیت FRP
مقاومسازی با FRP، یکی از متداولترین روشهای مقاومسازی است که در عموم سازههای عمرانی کارایی دارد. سیستم کامپوزیت FRP، متشکل از الیاف با مقاومت کششی بالا و وزن پایین مانند الیاف کربن و الیاف شیشه و همچنین انواع رزین مانند رزین اپوکسی است. انواع الیاف کربن و شیشه در ترکیب با رزین اپوکسی به سیستمی یکپارچه و کاملاً مستحکم تبدیل میشوند که با روشهایی همچون دورپیچ کردن الیاف یا قرار دادن آن در یک وجه المان مانند وجه تحتانی تیر بتنی، جهت مقاومسازی انواع المان سازهای نظیر تیر، ستون و دال و... مورد استفاده قرار میگیرد.
ویژگی مقاومسازی با FRP آنچنان تأثیرگذار است که از این ترکیب به عنوان یکی از روشهای مؤثر مقاومسازی در انواع پروژه های عمرانی نظیر تقویت سازههای بتنی فرسوده، آسیب دیده، در حال تخریب یا با بارگذاری بیشازحد استاندارد استفاده میشود.
کامپوزیتهای تقویت شده با FRP از ایدههای جدید مهندسی عمران هستند. چیزی نزدیک به 25 سال است که از این روش برای مقاومسازی سازهها استفاده میشود. با استفاده از روش مقاومسازی با FRP میتوان المان سازهای همچون تیر و ستون را بدون افزایش ابعاد مقاوم سازی نمود. به این ترتیب این روش برای مقاومسازی در فضاهای محدود یا فضاها با هندسه نامنظم مناسب هستند.
مقاومسازی با FRP باعث کاهش هزینه نیروی کار، خرابی کمتر سازه در حین اجرای پروژه مقاومسازی و هزینه کمتر اجرای مقاومسازی میشود. این روش مقاوم سازی به این ترتیب چه از نظر سرعت اجرا و چه از نظر هزینه نسبت به روشهای سنتی مقرون به صرفهتر است.
البته مقاومسازی با FRP از جمله تکنیکهای کاملاً پیچیده در تقویت سازههای عمرانی است. برای پیادهسازی این تکنیک نیاز به مهارت کافی در درک شرایط سازه، نوع خرابیها، حجم خرابیها و... داریم. قطعاً اجرای این تکنیک در توان هر گروه عمرانی نیست و نیاز است تا تحت مشاوره مستقیم یک شرکت مقاوم سازی از تکنیک کامپوزیت FRP در تقویت انواع سازههای عمرانی استفاده کنید.
بازار جهانی کامپوزیتهای FRP
مقاومسازی با FRP اگرچه یک ایده نوین محسوب میشود؛ اما در حال حاضر یکی از شناخته شدهترین روشهای مقاوم سازی است. انتظار میرود تا بازار جهانی کامپوزیت های FRP با رشد سالانه 4.7 درصد به رقم 190 میلیون دلار در سال 2024 برسد. این روش مقاومسازی برای بازسازی ساختمانهای فرسوده، تخریبشده یا ترک برداشته بتنی طراحی شده است و قطعاً حضور انبوه زیرساختهای عمرانی، ساختمانهای موجود و ابنیههای تاریخی، پلها، مخازن و... در هرچه متداولتر شدن این ایده تأثیرگذار هستند.
افزایش باربری لرزهای سازه، از مهمترین دلایل محبوبتر شدن کامپوزیت های FRP است. عموم ساختمانهای قدیمی و فرسوده، پلها، بزرگراه ها، تونلها، سازه پارکینگها و... طراحی مناسبی در مواجهه با زمینلرزه ندارند و قطعاً دیر یا زود همگی آنها نیاز به مقاوم سازی خصوصا استفاده از تکنیک کامپوزیت های FRP پیدا میکنند. علاوه بر این، استفاده از کامپوزیتهای FRP، در پروسه تعمیر و بازسازی زیرساختهای عمرانی بسیار زیاد است. زیرا این ترکیبات کامپوزیتی رفتار بهتری به نسبت متریالهای مرسوم مانند بتن یا فولاد در مقاومسازی زیرساختها از خود نشان میدهند. استفاده از کامپوزیت FRP در مقاومسازی زیرساختها باعث افزایش طول عمر سازه، کاهش هزینه پروژه مقاومسازی و همچنین کاهش هزینه نگهداری از آنها خواهد شد.
در پیادهسازی روش FRP دو ترکیب اساسی از کامپوزیت فیبر کربن و کامپوزیت الیاف شیشه حضور دارند. هر دو کامپوزیت از ترکیبات اصلی در روشهای مقاوم سازی ساختمانها هستند. انتظار میرود که بازار کامپوزیتهای FRP به سمت استفاده از کامپوزیت فیبر کربن گرایش داشته باشد. زیرا فیبر کربن خواص مقاومتر، وزن کمتر و در کل ساختار پایدارتری دارد و شرایط مناسبی برای اجرای هر نوع عملیات تقویت و مقاومسازی سازههای عمرانی را تأمین میکند.
مقاومسازی سازه با استفاده از روش ژاکت بتنی
برای مقاومسازی سازههای بتنی، مطالعات بسیار زیادی صورت گرفته و روشهای کاملاً مؤثر و خلاقانه برای هرچه مقاومتر شدن این سازهها موجود است. استفاده از پوشش بتن مسلح که با عنوان ژاکت بتنی میشناسیم، یکی از ایدههای متداول از انواع روشهای مقاوم سازی است. از این روش برای تصحیح خطاهای طراحی، خطاهای اجرایی، ترمیم آسیبهای بتن بر اثر وقوع زلزله و دیگر حوادث یا در مواردی که نیاز به تغییر کاربری سازه باشد، استفاده میکنند.
در این روش مقاومسازی المانهای ضعیف مانند تیر، ستون، دیوار برشی و حتی فونداسیون با اضافه کردن میلگردها به روش کاشت میلگرد و قالب بندی و اجرای مجدد بتنریزی مقاومسازی میگردند.
مقاومسازی با روش ژاکت فولادی چگونه انجام میشود؟
مقاومسازی به روش ژاکت فولادی یکی دیگر از روشهای مقاوم سازی و تقویت المانهای سازهای است. این تکنیک که تماما با استفاده از صفحات فولادی انجام میشود، یک راهحل مؤثر برای شکلپذیری و تقویت موضعی عناصر در ساختمانهای بتنی مانند ستونها و تیرها است. در روش ژاکت فولادی، صفحات فلزی را به وسیله چسب اپوکسی روی سطوح المان سازهای میچسبانند. در این حالت صفحات فولادی اضافه شده عملکرد کاملاً یکپارچه با کل سازه خواهد داشت.
مقاوم سازی به روش پس کشیدگی یا پیش تنیدگی چیست؟
تکنیک پس کشیدگی یا پیش تنیدگی یکی از روش های مقاومسازی است که با استفاده از رشتهها و یاکابلهای فولادی با مقاومت بسیار بالا انجام میشود. این تکنیک، دست طراحان را برای ایجاد دهانههای بزرگتر، دالهای نازکتر و در کل اجرای سازههای خاص بتن مسلح باز میگذارد. از این تکنیک به طور گسترده در ساخت سازههای بلند یا پروژههای سنگین عمرانی استفاده میشود.
تقویت سازه با استفاده از تاندونهای پسکشیده یکی از کم هزینهترین روشهای مقاومسازی است، زیرا تاندونهای جدید به شکل رشتهها یا کابلهای فولادی با استحکام بالا به راحتی در ساختار کلی سازه نصب میشوند. تکنیک پیش تنیدگی قابلیتهای متنوع اجرایی دارد. هر چند اجرای این تکنیک از روشهای کاملاً تخصصی است و تنها باید ازطریق یک شرکت مقاوم سازی، چنین عملیاتی را اجرا کنید.
سیستمهای ماتریس سیمانی تقویت شده با الیاف (FRCM) چیست؟
برای تعمیر و مقاومسازی سازههای بتنی و بنایی از روشهای مقاوم سازی مؤثر و متداولی مانند سیستمهای پلیمری تقویت شده با الیاف (کاموپزیت FRP)، ژاکت بتنی یا فولادی و... استفاده میشود. اما ایده کامپوزیتهای ماتریسی شکل بر پایه سیمان تقویت شده با الیاف (FRCM) از روشهایی است که اخیراً به عنوان یک فناوری مناسب برای تقویت و تعمیر سازههای بتنی ابداع شده است. در این روش که اصطلاحا با عنوان ماتریس سیمان تقویت شده با الیاف (FRCM) میشناسیم، از ترکیب ملات بسیار با کیفیت در کنار مشهای FRP استفاده میشود تا در نهایت یک لایه نازک و سبک با مقاومت بسیار زیاد را ساخته باشیم. اصل پیادهسازی این روش در توزیع ملات روی مشهای FRP است که یک شبکه یکنواخت از توزیع مش در داخل ملاتی مستحکم را پدید میآورد. برخی از مزایای این ایده به قرار زیر است.
- مراحل نصب این تکنیک ساده است و در مدتزمانی کوتاه انجام میشود. در کل شرایط آمادهسازی آن به مراتب از اجرای تکنیکهای دیگر سادهتر و سریعتر است.
- از مقرونبهصرفهترین روش های مقاوم سازی است.
- باعث افزایش وزن یا افزایش قابلتوجه ابعاد المان سازهای نمیشود. این ویژگی مناسب بازسازی و مقاومسازی بناهای تاریخی است.
- بهترین ایده برای مقاومسازی و تقویت سازههای با هندسه نامنظم است.
سیستمهای FRCM به دو روش انجام میشوند:
- مقاوم سازی با استفاده از مش الیاف کربن: مشهای تقویت شده با فیبر کربن مخصوص مقاومسازی سازههای بتنی و بنایی هستند.
- مقاوم سازی با استفاده از مش الیاف شیشه: الیافهای شیشهای ترکیبات بسیار مقاوم در مواجهه با محیطهای قلیایی هستند. از این مشهای تقویت شده با الیاف شیشهای معمولاً در مقاومسازی سازههای بنایی استفاده میشود.
پیادهسازی سیستمهای ماتریس سیمان تقویت شده با مشهای الیافی نیاز به بررسی کامل سازه و ارائهی رویکرد برنامهریزی شده در اجرای کلی عملیات دارند. هر شرکت مقاوم سازی با تحلیل کلی سازه و بررسی رویکرد مقاوم سازی تا شرایط پذیرش و نصب این سیستمها، پروژه مقاومسازی را آغاز میکند.
تکنیک اتصال ورقهای فولادی برای تقویت سازههای عمرانی
نصب صفحات فولادی یک تکنیک مؤثر است که در این سالهای اخیر برای تقویت سازههای بتن مسلح قدیمی مانند مقاومسازی پلها مورد توجه قرار گرفته است. نصب صفحات فولادی از سادهترین، اقتصادیترین و سریعترین روشهای مقاومسازی است. از این تکنیک برای افزایش مقاومت درمقابل خمش، تقویت تحمل بار سازه یا کاهش خیز سازه استفاده میشود. در این روش صفحات فولادی، با استفاده از چسب رزین اپوکسی یا اتصالات پیچ و مهرهای روی سطوح بتنی متصل میشود.
روش تزریق رزین اپوکسی برای ترمیم ترکخوردگی بتن
تکنیک تزریق رزین اپوکسی از بهترین روشهای مقاوم سازی و ترمیم ترک بتن است. اگر سازهی شما به هر دلیلی مانند اعمال بار اضافی یا زلزله آسیب دیده است، به راحتی میتوانید با استفاده از تزریق اپوکسی، ترکهای موجود در بتن را ترمیم کنید.
ممکن است ترکهای کوچک در سطح بتن را جدی نگیرید. اما این ترکها میتواند عملکرد سازه را تحت تأثیر قرار دهند. ترمیم و حذف ترکهای بتن از تمهیدات اضطراری است و برای این منظور میتوانید از تکنیک تزریق رزین اپوکسی در میان ترکها استفاده کنید.
شرایط استفاده از رزین اپوکسی کاملاً متفاوت است و تماما بستگی به شرایط سازه، ابعاد خرابیها و عمق ترکهای ایجاد شده دارد. اما در کل این تکنیک از روشهای مؤثر است که اگر به درستی اجرا شود، میتواند یکپارچگی سازه را بازگرداند و به طور کامل نفوذ رطوبت ازطریق ترکهای بتن را از بین ببرد.
مقاوم سازی با استفاده از روش شاتکریت بتن
اگر نیاز به تعمیر بتن در مقیاس بزرگی دارید یا شاید شرایط نصب قالب هزینهبردار و غیرممکن باشد، استفاده از شاتکریت یک راهحل اقتصادی و مؤثر برای تعمیر و بازسازی بتن است. شاتکریت همان ملات اصلی بتن است که با تکنیک مخلوط شدن در هوای فشرده روی سطوح بتنی شلیک میشود. از شاتکریت روی عموم سطوح افقی و عمودی استفاده میشود. این تکنیک برای محافظت آرماتورهای بیرون زده از بتنهای تخریب شده استفاده میشود. در عین حال روشی کاملاً مؤثر برای جایگزینی بتنهای فرسوده یا آسیب دیده است.
استفاده از چسب کاشت میلگرد برای تقویت سازه
چسب کاشت میلگرد، یکی از رایجترین محصولات مورد استفاده در انواع روشهای مقاومسازی است. استفاده از چسب کاشت میلگرد با حفر سوراخهایی در بستر بتنی به عمق و قطر مشخص آغاز میشود. در ادامه از چسب کاشت میلگرد برای پر کردن سوراخ حفر شده استفاده میکنند. سپس قبل از خشک شدن چسب، میلگرد را در داخل حفره قرار میدهند تا در امتداد خشک شدن چسب کاشت در داخل عمق بتن تثبیت شده و کاملاً مستحکم باقی بمانند.
از چسب کاشت میلگرد در روشهای مقاومسازی سازه در محیطهای تهاجمی، مناطق مرطوب، مناطق زیر آب، مقابله با بارهای استاتیکی و دینامیکی و در نهایت تقویت لرزهای سازه استفاده میشود. کاربردهای چسب کاشت میلگرد عبارتاند از:
- در تقویت سازه با تکنیک ژاکت بتنی یا اجرای ژاکت فولادی
- کاشت میلگردها جهت رفع خطاهای اجرایی یا ایجاد تغییر احتمالی در نقشهها
- نصب بادبندهای فولادی جهت افزایش ظرفیت لرزهای سازه
چگونه از خدمات شرکت مقاوم سازی استفاده کنید؟
زمانیکه کاربری استاندارد یک سازه تغییر میکند، بارهای وارد شده بر سازه افزایش پیدا میکند یا سازه به دلایلی مانند سن زیاد، دیگر شرایط استانداردهای اخیراً معرفی شده را ندارد، چه کار میکنید؟ قطعاً بهترین و منطقیترین اقدام، تقویت و مقاومسازی ساختمان است. اما کدام یک از روشهای مقاومسازی را انتخاب میکنید؟
شرکت مقاومسازی کاربلد، قبل از هر اقدام عملی یک ارزیابی کامل از شرایط سازه انجام داده تا بهترین ایدهها برای آغاز به کار مقاومسازی مطابق با خواستهها و انتظارات پروژه داشته باشد. در مرحله بعد باید لیست دقیقی از تمام هزینهها و همچنین یک برنامهریزی جامع برای تمام مراحل مقاومسازی ارائه کند. پس از طی شدن این مراحل مقدماتی است که شرکت مقاومسازی با توجیه کارفرما و توضیح انتظارات پروژه میتواند مراحل عملی کار را آغاز کند.
قطعاً در ارائه برنامههای دقیق مقاومسازی باید رفتار سازه در قبال این تغییرات بررسی شده باشد. در کل قبل از هر اقدام عملی باید شرایط غیر مخرب روشهای مقاومسازی مورد بررسی قرار گرفته باشد. تمامی روشهای مقاومسازی بالقوه باعث اختلال در فضای کلی ساختمان میشوند. شرکت مقاوم سازی باید مهارت و تجربه کافی برای مواجه شدن با این شرایط مختل کننده را داشته باشد. شرکت مقاومسازی افزیر میتواند بهترین راهحلهای مقاومسازی برای ساختمانهای مسکونی، تجاری، پلها، ساختمانهای تاریخی، خطوط لوله، مخازن ذخیرهسازی یا هر نوع سازه صنعتی را ارائه کند. سیستمها و محصولات ارائه شده این شرکت مقاومسازی به خوبی پاسخگوی تمام نیازهای سازه از جمله افزایش ظرفیت بار زنده یا بار مرده، تغییرات در طراحی کلی سازه، تقویت لرزهای و... سازه و ساختمان است.
شرکت مقاومسازی افزیر با داشتن کارشناسان فنی با تجربه طیف گستردهای از محصولات و خدمات فنی برای مقاومسازی انواع سازههای بتن مسلح، بنایی و فولادی شامل انواع ساختمان های مسکونی و تجاری، پل ها، مخازن، لوله ها و... ارائه میکند.
جهت اطلاع از هزینه طرح و اجرای مقاومسازی، کارفرمایان، پیمانکاران و مجریان محترم میتوانید به وبسایت شرکت مقاومسازی افزیر به آدرس www.afzir.com مراجعه کنید.
نظرات