مقاوم سازی ستون بتنی

به گزارش بازار، امروزه تخریب ساختمان‌ها چه در اثر عوامل طبیعی مانند زلزله و چه عوامل غیرطبیعی همچون گودبرداری غیراستاندارد به امری عادی در کشور ما بدل شده است. مگر می‌شود که در کشوری که ادعای به‌روزترین تکنولوژی‌ها در زمینه‌های مختلف علوم و صنایع را دارد، سازه‌ها با کوچک‌ترین لرزه و تنش‌های وارده تخریب شوند؟ مشکل از کجاست؟ آیا مقاطع فولادی و مصالح ساختمانی مورد استفاده کیفیت لازم را ندارند یا اینکه مشکل در نحوه اجرا و نظارت است؟ قطعاً گزینه دوم دلیل محکم‌تری برای این موضوع است. چطور می‌شود باوجود این‌همه پیشرفت که آقایان از آن دم می‌زنند، همچنان در ساخت یک سازه مقاوم درمانده باشیم؟ آیا راهی برای کاهش و به حداقل رساندن تلفات و افزایش ایمنی سازه‌های بتنی وجود دارد؟

ستون‌های سازه نقش کلیدی را در دوام و پایداری آن ایفا می‌کنند و مهم‌ترین عضو در هر سازه هستند. اجزایی که با تحمل نیروهای فشاری و وزن کل سازه و انتقال آن‌ها از طریق فونداسیون به زمین، موجب ایمنی و دوام سازه‌های بتنی و فولادی در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله می‌شوند. چنانچه بتوان این اجزا را به نحوی تقویت کرد که در مقابل تنش‌های کششی، فشاری، برشی و خمشی به خوبی مقاومت کنند، آنگاه می‌توان تا حد زیادی بر روی دوام و پایداری کل سازه حساب باز کرد. مقاوم سازی ستون بتنی یکی از رایج‌ترین روش‌ها در این زمینه است که باید در دستور کار قرار گیرد. اما این مقاوم سازی باید چگونه و با استفاده از چه موادی باشد؟ استفاده از نبشی برای مقاوم سازی ستون یکی از راه‌های رایج است. برای مشاهده لیست قیمت روز نبشی به این لینک مراجعه نمایید.

اهمیت مقاوم سازی ستون بتنی در سازه ها

ستون‌ها چه در سازه‌های بتنی و چه فلزی، نقش اصلی را در تحمل بار ایفا می‌کنند. هرگونه خرابی در ستون نیز مساوی با احتمال تخریب کل سازه است. در سازه‌های فولادی، تیرآهن‌ها و انواع هاش در جایگاه ستون قرار می‌گیرند که از استحکام کششی و مقاومت خمشی بسیار خوبی برخوردارند. اما سازه‌های فولادی علی رقم برخورداری از وزن سبک، به دلیل هزینه بالایی که دارند، به اندازه سازه‌های بتنی طرفدار ندارند. اطلاع از لیست قیمت تیرآهن هاش در انتخاب بهترین سایز از این تیرآهن برای استفاده در ستون می‌تواند مفید باشد.

در سازه‌های بتنی، ستون‌ها با استفاده از قرارگیری آرماتورها در بتن ساخته می‌شوند. به دلیل اینکه بتن یک ماده ترد است، استحکام کششی و برشی ستون بتنی بسیار کمتر از یک تیر فولادی است. به همین دلیل از میلگردهای تقویت‌کننده برای مقاوم سازی ستون بتنی استفاده می‌شود. بااین‌حال، میلگردها در دل بتن قرار داشته و لایه بیرونی ستون را بتن تشکیل می‌دهد. بنابراین، همچنان مشکل ترک برداشتن بتن وجود دارد. اگر هم که بتن ترک بخورد و رطوبت بتواند به درون ترک نفوذ کند و خود را به میلگرد فولادی برساند، موجب خوردگی در میلگرد می‌شود. در این صورت مشکل دوچندان خواهد شد. پس باید چاره‌ای برای مقاوم سازی ستون بتنی اندیشید.

روش های مقاوم سازی ستون بتنی

برای افزایش مقاومت و دوام ستون‌های بتنی، روش‌های متنوعی وجود دارد که هر یک از لحاظ میزان استحکام دهی، نحوه اجرا و هزینه متفاوت از یکدیگر هستند. مهم‌ترین روش‌های مقاوم سازی ستون بتنی عبارت‌اند از:

• مقاوم سازی ستون بتنی با نبشی یا ژاکت فولادی
• مقاوم سازی ستون بتنی با ژاکت بتنی
• مقاوم سازی ستون بتنی با الیاف پلیمری تقویت‌کننده یا FRP

در بین روش‌های گفته‌شده در بالا، استفاده از نبشی یا ژاکت فولادی برای مقاوم سازی سازه‌های بتنی رایج‌تر است. این امر به دلیل وزن سبک‌تر نبشی در مقایسه با ژاکت بتنی و اجرای سریع و آسان آن است. ژاکت بتنی بااینکه استحکام خوبی می‌دهد اما به دلیل صرف زمان برای خشک شدن بتن، زمان پروژه را طولانی‌تر خواهد کرد. استفاده از الیاف تقویت‌کننده پلیمری نیز روش جدیدی بوده که هم وزن سبکی دارد و هم استحکام مطلوبی به ستون می‌دهد. بااین‌حال، به دلیل در دسترس تر بودن نبشی‌های فولادی، ترجیح مهندسان استفاده از ژاکت فولادی برای مقاوم سازی ستون‌های بتنی است.

ضوابط مقاوم سازی ستون بتنی

برای اینکه مقاوم سازی ستون بتنی با نبشی به خوبی انجام پذیرد و مطابق استاندارد باشد، باید به یک سری نکات و الزامات توجه ویژه داشت. این نکات شامل سایز نبشی، نوع نبشی، طول ضلع ستون، نحوه اتصال تسمه یا نوار فولادی به نبشی‌ها و نیز اتصال خود نبشی به ستون می‌شوند.

اولین مرحله در نبشی کشی ستون، انتخاب سایز مناسب نبشی است. بر اساس اینکه مساحت مقطع ستون بتنی چقدر است، نبشی‌های طول مساوی با سایز ۵۰ تا ۱۵۰ انتخاب می‌شوند. سپس باید این نبشی‌ها را به بتن متصل کرد. برای این منظور از چسب اپوکسی استفاده می‌شود. این اتصال از نظر مکانیکی و افزایش استحکام کارایی نداشته؛ بلکه صرفاً موجب تراز شدن نبشی‌ها در چهار گوشه ستون بتنی می‌شوند.

در گام بعدی، باید که نبشی‌های به‌کاررفته به خوبی به یکدیگر متصل شوند. برای این منظور از نوار یا تسمه‌های فولادی استفاده می‌شود. جوشکاری تسمه و نوار فولادی به نبشی‌ها سبب شده تا این مقاطع همچون یک کمربند به خوبی نبشی‌ها را در جای خود ثابت نگه داشته و مقاطع جانبی ستون را نیز به خوبی مقاوم سازی شوند. لازم به ذکر است که به‌جای استفاده از تسمه و نوار می‌توان از ورق فولادی نیز استفاده کرد. اما نیاز به برش ورق و کاهش عرض آن‌هاست. علاوه بر ستون‌ها، دیوارهای سازه نیز نیاز به مقاوم‌سازی دارند و برای این منظور از ناودانی فولادی استفاده می‌شود. برای انتخاب سایز مناسب ناودانی باید به مشخصات مکانیکی و نیز قیمت ناودانی در بازار توجه کرد.

سخن پایانی مطلب مقاوم سازی ستون بتنی

تقویت ستون‌های بتنی می‌تواند یک راه‌حل ساده و مقرون‌به‌صرفه به منظور افزایش دوام و استحکام ساختمان باشد. نبشی‌های فولادی به دلیل قیمت کمتر و سبک بودن نسبت به استفاده از ژاکت بتنی یا الیاف تقویت‌کننده ترجیح داده می‌شوند اما باید دید که مهندسان تمایلی در به‌کارگیری این روش‌ها دارند یا خیر. متأسفانه به دلیل قیمت بالای مصالح ساختمانی، استفاده از مصالح ساختمانی ارزان و بی‌کیفیت و یا حذف برخی الزامات طراحی توسط کارفرمایان رو به افزایش است. چه برسد به اینکه انتظار استفاده از نبشی به عنوان یک عامل اضافی برای استحکام دهی ستون‌های سازه را داشته باشیم.