× Fa فارسی En English

فروشگاه پکیج ها درباره ما تماس با ما راهنمای ثبت نام ابلاغیه ها و بخشنامه ها
تقویت تیرآهن چگونه انجام می شود؟ دلیل تقویت کردن تیرآهن

تقویت تیرآهن


تقویت تیرآهن یکی از مهم‌ترین اقدامات ساختمان‌سازی در ساختمان¬هایی با اسکلت فلزی است که سبب می¬شود سازه¬های فولادی در مقابل فشار¬های طبیعی و غیرطبیعی مقاوم باشند و جان انسان را به مخاطره نیندازند. اصولاً عموم خرابی¬های تیرآهن در محل¬های ویژه‌ای نظیر درزها و وصله‌ها صورت می¬گیرد و درصورتی‌که تیرآهن در این فضاها تقویت نشود، موجب کمانش سازه خواهد شد. کمانش رفتاری است که اعضای تحت‌فشار سازه از خود نشان داده و موجب تغییر شکل ناگهانی اعضای سازه می¬شود. عموماً کمانش در ستون‌ها، تیرها و مهاربندها رخ می‌دهد. اگر عضوی که تحت کمانش قرار دارد به‌طورکلی منهدم نشود بار بین سایر اعضای سازه توزیع خواهد شد و با ادامه این وضعیت، تخریب در کل سازه روی خواهد داد؛ لذا نیاز به تقویت تیرآهن و تقویت تیر فلزی برای جلوگیری از این وضعیت حیاتی است.
اگر مایلید با روش¬های تقویت تیرآهن آشنا شوید و راه¬های تقویت ستون فلزی در سازه¬ها را بدانید، بهتر است تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.


دلایل تقویت تیرآهن

 

 

 درست است که قیمت تیرآهن و به طور کلی سازه پس از انجام عملیات تقویت سازی بالاتر خواهد رفت اما این امر باید انجام شود. یکی از دلایل تقویت تیرآهن جلوگیری از کمانش سازه است. بیشترین آسیب¬دیدگی ستون¬های فولادی مربوط به کمانش موضعی، کلی و ازهم‌گسیختگی درزها و وصله¬های مربوطه است. کمانش به معنی خمیدگی و تغییر شکل تیرآهن است. زمانی که تنش¬های فشاری ایجاد شوند، قسمتی از بال و جان تیرآهن به‌صورت موضعی کمانش می‌کند و به این نوع کمانش، کمانش موضعی می¬گویند. اگر فشار به سراسر تیر وارد شود، تیر دچار خمیدگی یا کمانش کلی خواهد شد. عوامل زیادی در خرابی ستون¬های فلزی نقش دارند. برخی از این عوامل مطابق ذیل می¬باشند:
فرسودگی سازه‌ها و زنگ‌زدگی و خوردگی آن‌ها یکی از دلایلی است که تقویت تیر فلزی در سازه‌ها را طلب می‌کند.
تغییر در سازه‌ها به دلیل نوسازی یا اضافه‌کردن طبقات، تقویت تیرآهن را طلب می‌کند.
تغییر در کاربری، گاهی به تقویت سازه و در نتیجه تقویت تیرآهن سازه منجر می‌گردد.
مقاوم‌سازی ساختمان برای مقابله با مسائلی نظیر زلزله، موجب تقویت تیرآهن در سازه می‌شود.
لاغری بیش از حد تیرها و ستون‌ها، سبب بروز کمانش می‌شوند و تقویت تیر فلزی را موجب می‌شوند.
ضعف در جوش‌ها و اتصالات، از دلایل کاهش مقاومت سازه بوده و یکی از دلایل نیاز به تقویت تیرآهن است.
خستگی سازه، به معنی اینکه فلز به طور تکرارشونده و نوسانی تحت تنش قرار داشته باشد، نیاز به تقویت تیرآهن را موجب می‌شود. البته که مهندس محاسب می‌بایست تمام جزئیات سازه را به‌گونه‌ای طراحی کند که لنگر، برش و نیروی محوری اعمال شده از محدوده‌های مجاز آیین‌نامه‌ای فراتر نرود تا خستگی در سازه اتفاق نیفتد.
خطاهای محاسباتی و طراحی
خطاهای اجرایی
تغییرات آیین‌نامه‌ای و ...


روش تقویت تیرآهن

 

 

به روش‌های مختلفی می‌توان تیرآهن را تقویت کرد که به‌اختصار به برخی از این موارد اشاره می‌کنیم.


1. استفاده از روکش فولادی: روکش فولادی بر بال کشیده شده و ضخامت بال افزایش‌یافته در نتیجه مقاومت در برابر کمانش افزایش می‌یابد. بدون محافظت، فولاد به دلیل شرایط جوی در طی زمان زنگ می¬زند. البته میزان زنگ‌زدگی بستگی به محیطی دارد که محصول در آن قرار گرفته است. جهت تقویت تیر بتنی با ورق فولادی یا روکش فولادی از ورق¬هایی با ضخامت تقریباً 3 سانتیمتر استفاده می¬شود که توسط اپوکسی به وجه کششی تیر بتنی چسبانده می¬شود که منجر به افزایش ظرفیت خمشی خواهد شد. به‌منظور افزایش ظرفیت برشی تیرها باید این ورق-های فولادی در نزدیکی تکیه¬گاه تیر چسبانده شده و به‌منظور افزایش ظرفیت خمشی تیر آن¬ها را به بال تحتانی تیر متصل می‌کنند.


2. استفاده از سخت‌کننده‌ها: این روش به‌عنوان مقاومت برشی تیرآهن نیز نامیده می‌شود. سخت‌کننده‌هایی بر جان تیرآهن کشیده می‌شود. سخت¬کننده¬ها صفحه¬های فولادی هستند که به جان تیرها جوش داده می¬شوند. البته که این سخت¬کننده¬ها می¬توانند به یک یا دو طرف جان تیرآهن جوش داده شوند.
3. تقویت ستون فلزی با بتن: تقویت ستون فلزی با بتن یا با به‌کاربردن ژاکت بتنی است یا از طریق پرکردن ستون¬ها با بتن، انجام می¬گیرد. اگر تیرآهن دچار خوردگی شدید شده باشد، روکش بتنی تیرآهن می¬تواند راهی مؤثر برای مقاوم کردن تیر باشد. با محصور شدن ستون فولادی در بتن سختی آن نیز زیاد می¬شود. ستون¬های فولادی پرشده با بتن را CFT: Concrete Filled Tube می-نامند. می‌توان از بتن معمولی یا از بتن خودتراکم SCC استفاده کرد. ستون¬های CFT دارای مقاومت کششی بالا، شکل‌پذیری و ظرفیت جذب انرژی بالا می‌باشند.


4. استفاده از پیش تنیدگی خارجی: در این روش که از روش‌های جدید جهت تقویت تیرآهن است کابل‌ها و مفتول‌هایی مقاوم برای پیش تنیدگی تیرآهن استفاده می‌شود. البته می¬بایست قبل از اجرای این روش، آنالیز تنش در سازه انجام شود تا از نتیجه کار اطمینان داشت.


5. استفاده از الیاف Fiber Reinforced Polymer FRP: الیاف FRP نوعی کامپوزیت است که به پلیمر الیاف مصنوعی نیز معروف است و از فیبر یا الیاف تقویتی و ماتریسی یا رزین از جنس پلیمر تشکیل شده است. در این روش الیاف در ناحیه کششی تیرآهن قرار می‌گیرند (عمود بر راستای طول تیر). البته در این حالت می‌بایست نیروهای وارده بر الیاف مورد محاسبه قرار گیرند. کامپوزیت‌های تقویت‌کننده FRP سرعت رشد ترک را کاهش داده و ترک‌خوردگی اولیه را به تأخیر می‌اندازد. همچنین پلیمر تقویت شده با فیبر کربن CFRP بهترین گزینه جهت تقویت تیرآهن است. جهت تقویت تیرهای سوراخ¬دار بهترین روش آن است که نواحی اطراف حفره¬ها را به‌صورت موضعی با الیاف پلیمری FRP تقویت کنند.


6. استفاده از نبشی و رکابی. با قراردادن دو نبشی در گوشه‌های تیر به تقویت مقاومت تیرآهن کمک می‌شود. نبشی¬های تیر در گوشه¬ها قرار می¬گیرند و رکابی¬ها از پایین به آن¬ها جوش داده می‌شوند.
عدم توجه به تقویت تیرآهن در ساختمان صدمات مالی و جانی زیادی را در بر خواهد داشت و گاهی موجب فروریختن کل ساختمان به دلیل ایجاد ترک و یا گسیختگی در جان و بال تیرآهن و یا محل جوش‌ها و وصله‌ها می‌شود؛ لذا بحث مقاوم‌سازی ساختمان جز مؤلفه‌های مهم و اساسی در تأیید و اخذ گواهی اتمام کار بناها و ساختمان¬ها توسط مجریان است.