راه‌های مقاوم سازی دال بتنی کدامند و چه ویژگی‌هایی دارند

اکثر دال‌های روی زمین به منظور کنترل عرض ترک، تقویت نشده یا به طور اسمی تقویت شده اند. به همین علت باید از راه های مقاوم سازی دال بتنی استفاده کرده و آنها را تقویت کرد. یکی از این راه ها، استفاده از ارماتورهای فولادی است، زمانی که آرماتورهای فولادی در قسمت بالایی یا بالای ضخامت دال قرار می‌گیرند، عرض ترک‌های تصادفی را که ممکن است به دلیل انقباض بتن و محدودیت‌های دما، نشست پایه، افزلیش بارهای اعمال شده یا مسائل دیگر ایجاد شوند، محدود می‌کند. 

این مقاله بر روی معرفی راه های مقاوم سازی دال بتنی مانند میلگردهای تقویت کننده فولادی و تقویت سیم‌های جوشی برای کنترل عرض ترک تمرکز دارد. 

انواع راه های مقاوم‌سازی دال بتنی

برای اکثر دال‌های سازه‌ای روی زمین، دو لایه تقویت کننده آرماتور فولادی در بالا و پایین در نظر گرفته می شود که  برای کنترل عرض ترک و تحمل افزایش ظرفیت بار مناسب هستند. 

میلگردهای مقاوم‌سازی دال بتنی و آرماتورهای سیم جوشی مانع از ترک خوردن نمی‌شوند. آرماتورها اساساً تا زمانی که بتن ترک نخورد، غیرفعال است. پس از ترک، فعال می‌شود و با محدود کردن رشد ترک، عرض ترک را کنترل می‌کند. 

اگر دال‌ها بر روی بسترهای پایه باکیفیت دارای تکیه گاه یکنواخت و متشکل از بتن با انقباض کم با اتصالات مناسب با فواصل ۱۵ فوت یا کمتر قرار گیرند، به طور کلی نیازی به تقویت نیست. 

در این شرایط، ممکن است چند ترک تصادفی یا خارج از مفصل ایجاد شود اما ترک‌های تصادفی نسبتاً بدون افزایش یافتن، در حد قابل تحملی باقی می مانند، زیرا فاصله اتصالات، محدود و جمع شدگی بتن، کم است که در نتیجه نیاز به مقاوم سازی در آینده را رفع می‌کند. 

اما هنگامی که دال‌ها بر روی بسترهای پایه دارای مشکل با خطراتی نظیر حمایت غیر یکنواخت قرار می‌گیرند یا بتن با انقباض متوسط تا زیاد در سازه به کار رفته یا فواصل درزها بیش از ۱۵ فوت است، در صورت بروز ترک باید از تقویت کننده به منظور محدود کردن عرض ترک ها استفاده کرد. 

گزینه‌های کنترل ترک در مقاوم‌سازی دال بتنی 

به طور کلی دو گزینه برای کنترل ترک ها در مقاوم‌سازی دال بتنی وجود دارد:

 ۱) کنترل محل ترک با نصب اتصالات انقباضی

در این روش مقاوم سازی دال بتنی، ما دال را به نحوی تنظیم می کنیم تا محل ترک مشخص باشد و بتوان عرض درزهای انقباضی یا ترک در درزها را تا حد زیادی با فاصله اتصالات و جمع شدگی بتن کنترل کرد. 

با افزایش فواصل درز و انقباض بتن، عرض درز افزایش می‌یابد. مشابه ترک ها، اگر عرض اتصالات به حدود ۳۵ میل نزدیک شود، کارایی اینترلاک سنگدانه برای انتقال بارها و جلوگیری از حرکات عمودی افتراقی در سراسر اتصالات می‌تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد. 

به همین دلیل، بسیاری از طراحان از وسایل انتقال بار از جمله رولپلاک‌های فولادی، صفحات یا تقویت دال بتنی همراه با اتصالات انقباضی برای اطمینان از انتقال بار مثبت و محدود کردن حرکات افتراقی عمودی در بین اتصالات استفاده می‌کنند. 

 ۲) کنترل عرض ترک با نصب آرماتور

 کنترل عرض ترک با نصب آرماتور از دیگر راه های مقاوم سازی دال بتنی است که از طریق آن، اجازه می‌دهیم دال‌ها به طور تصادفی ترک بخورند، اما عرض ترک را با میله‌های مقاوم‌سازی دال بتنی یا تقویت کننده سیم جوش کنترل می‌کنیم. 

به طور معمول، مفاصل انقباضی با این گزینه نصب نمی‌شوند. در عوض، ترک‌خوردگی به‌طور تصادفی رخ می‌دهد و ترک‌های متعدد و محکمی را که در کنار هم قرار گرفته‌اند تشکیل می‌دهند. به دلیل ظاهر کمی نامطلوب آن، استفاده از این روش برای کنترل ترک همیشه باید با اجازه مالک انجام گیرد. 

محل مقاوم‌سازی دال بتنی

میلگردهای مقاوم‌سازی دال بتنی و آرماتور سیم جوشی باید در یک سوم بالای ضخامت دال قرار گیرند زیرا ترک‌های انقباض و دما از سطح دال منشا می‌گیرند. ترک‌ها در سطح گسترده‌تر و با عمق باریک هستند. 

بنابراین، آرماتورهای کنترل ترک هرگز نباید زیر عمق میانی دال قرار گیرند. آرماتور نیز باید به اندازه کافی پایین قرار گیرد تا باعث قطع شدن آرماتور نشود. 

برای تقویت با سیم جوشی، قرار دادن فولاد حدود ۲ اینچ زیر سطح یا در یک سوم بالای ضخامت دال، هر کدام که به سطح نزدیک‌تر است، توصیه می شود. 

طراحان معمولاً موقعیت آرماتور را با تعیین پوشش بتنی (۱/۲ تا ۲ اینچ) برای آرماتور مشخص می‌کنند. 

قرار دادن یک لایه آرماتور در مرکز یا در عمق میانی دال برای تقویت دال بتنی توصیه نمی‌شود (به جز دال‌هایی با ضخامت ۴ اینچ). 

راه های مقاوم سازی معمولا علاوه بر کنترل عرض ترک، با هدف افزایش ظرفیت بارگذاری دال انجام می گیرد. اما، قرار دادن آرماتور در وسط دال هیچ یک از اهداف را به طور موثر پوشش نمی‌دهد. 

تاثیر الیاف و کامپوزیت‌های frp بر تقویت دال بتنی

پلیمر تقویت شده با الیاف (FRP) یا کامپوزیت‌های frp، همچنین پلاستیک تقویت شده با الیاف، یک ماده کامپوزیت ساخته شده از یک ماتریس پلیمری تقویت شده با الیاف است. 

این الیاف معمولاً شیشه، کربن یا آرامید هستند، اگرچه گاهی اوقات از الیاف دیگری مانند کاغذ یا چوب یا آزبست استفاده می‌شود. 

پلیمر معمولاً یک پلاستیک گرما سخت اپوکسی، وینیل استر یا پلی استر است و رزین‌های فنل فرمالدئید نیز در حال حاضر استفاده می شوند. FRP‌ها معمولا در صنایع هوافضا، خودروسازی، دریایی و ساخت و ساز استفاده می‌شوند. 

یکی دیگر از روش‌های تقویت دال‌های بتنی استفاده از مواد FRP است زیرا این مواد در عین سبک بودن از استحکام کششی بالایی برخوردار است. 

مواد کامپوزیت FRP را می‌توان به صورت نوار یا ورق بر روی سطوح، اعمال کرد و دال‌های یک طرفه با تکیه گاه ساده را می‌توان با چسباندن نوارها یا ورق‌های FRP در سطح زیرین آن‌ها در جهت طولی تقویت کرد. 

کامپوزیت‌های frp از دو یا چند ماده تشکیل دهنده با خواص فیزیکی یا شیمیایی بسیار متفاوت ساخته شده‌اند که در ساختار نهایی، جدا از هم و متمایز عمل می کنند. 

ویژگی هرکدام از راه‌های مقاوم‌سازی دال بتنی

افزودن مهاربندهای فولادی 

افزودن مهاربندهای فولادی برای مقاوم‌سازی دال بتنی باعث کاهش نیاز به شکل‌پذیری می‌شود. 

به طور کلی استفاده از سیستم‌های مهاربندی در مقاوم‌سازی به دلیل هزینه زیاد و مشکلات در اجرا و تامین تیرها متداول نیست، اما می‌توان از انواع سیستم‌های مهاربندی همگرا استفاده کرد که به تقویت دال بتنی نیز کمک می‌کند. 

افزودن قاب خمشی 

تکنیک افزودن قاب خمشی برای حذف استحکام موضعی یا عمومی ساختمان و یا به طور کلی مقاوم‌سازی دال بتنی انجام می‌شود. 

قاب‌های خمشی را نباید در مکان‌هایی غیر از استاتدارد یا در طبقات بالاتر از طبقه اول قرار داد. 

جداساز لرزه‌ای در بهسازی ساختمان

سیستم‌های عایق لرزه‌ای یکی از روش‌های مقاومت ساختمان‌ها در برابر بارهای لرزه‌ای می‌باشد. 

جداکننده‌های لرزه‌ای شامل عناصر سازه‌ای هستند که واحدهای طبقات بالا را از واحد های روی بستر لرزه‌ای جدا می‌کنند و در نتیجه عملکرد یکپارچه و ایمن ساختمان را در برابر زلزله تضمین می‌کنند. 

سخن پایانی

با توجه به اینکه دال‌ها باید به صورت افقی با تمامی عناصر جانبی مستحکم متصل شوند، اتصال محکم بین دال و دیوار برشی ضروری است و مقاوم‌سازی دال بتنی با استفاده از میلگردها یا آمارتورها قابل انجام است. 

به طور کلی، شما می‌توانید جهت مشاوره‌های لازم درباره موضوعات مربوط به تقویت دال بتنی و کامپوزیت‌های frp بر روی مقاوم‌سازی دال‌های بتنی به وبسایت ما مراجعه کرده و با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

برای تماس با شرکت مقاوم سازی بیکران سازان به صفحه تماس با ما مراجعه کنید.

منبع