مقاوم سازی پل
مقاوم سازی پل
پل ها یکی از سازه های مهم در شهرها می باشند. استفاده ی طولانی و تاثیرات عوامل جوی می تواند منجر به آسیب پل ها و کاهش عمر مفید آنها گردد. لذا می توان با بررسی صحیح نسبت به تعمیر، ترمیم بتن و مقاوم سازی آن ها اقدام کرد و بدین صورت عمر مفید پل ها رو افزایش داد. فرآیند تقویت و مقاوم سازی پل ها باید براساس آیین نامه ها و مقررات مهندسی صورت گیرد. افزایش عمر پل ها یکی از دلایل اصلی در کاهش کیفیت کیفیت مطلوب این سازه ها می باشد که می تواند ظرفیت باربری آنها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. برای افزایش جبران ظرفیت باربری از دست رفته و مقاوم سازی سازه ی قدیمی باید فرآیند مقاوم سازی پل ها به گونه ای انجام گیرد که آنها را از زیر سازه و روی آنها مقاوم کند. مقاوم سازی پل ها می تواند به روش های گوناگونی انجام گیرد هر چند باید توجه داشت که بدلیل محدودیت زمانی موجود و ضرورت عدم ایجاد اختلال در بهره برداری از پل ها، روش مقاوم سازی پل ها باید به گونه ای باشد که بار مرده ی زیادی را به سازه اضافه نکند و تداخل قابل توجهی در بهره برداری از پل ها ایجاد نکند. با توجه به موارد ذکر شده استفاده از سیستم مقاوم سازی با FRP و بکار گیری کامپوزیت FRP می تواند یکی از راه های بسیار مناسب در مقاوم سازی پل ها باشد . شرکت ساختمانی آشیان پی با بازدید از پروژه ی مورد نظر می تواند اقتصادی ترین روش برای افزایش عمر مفید سازه های شهری با حداقل اختلال را در نحوه ی بهره برداری ارائه دهد.بهسازی لرزه ای و مقاوم سازی پل ها
بهسازی لرزه ای پل ها و مقاوم سازی آنها به معنای بهبود بخشیدن به وضعیت لرزه ای سازه های موجود است. روش های افزایش مقاومت پل ها در برابر زلزله مشابه روش های موجود در بهسازی لرزه ای است که به هدف افزایش ظرفیت باربری سازه در برابر نیاز های لرزه ای انجام می گیرد. بهبود ظرفیت پل ها از طریق افزایش مقاومت و سختی سازه امکان پذیر است. بهسازی لرزه ای پل ها از از راه های مختلفی انجام می گیرد ماننده : بهسازی لرزه ای پل با افزایش شکل پذیری، بهسازی لرزه ای پل ها از طریق کاهش جرم و نامنظمی ... با استفاده از روش های نوین مقاوم سازی مثل جداگرهای لرزه ای، میراگرها، الیاف FRP و ... لازم بذکر است روشی که برای بهسازی لرزه ای پل ها انتخاب می کنید باید قابل اجرا باشد و از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد.مقاوم سازی پل های بتنی
امروز بیشتر سازه های شهری از بتن ساخته شده اند، پل ها نیز از این قاعده مستثنی نیستند و پل های بتنی بدلیل مقاومت فشاری بالای جای خود را به سایر پل های قدیمی داشته است. از طرفی با توجه به برخی ویژگی به خصوص در بتن سازه های بتنی تحت تاثیر عوامل جوی و محیطی آسیب پذیر هستند لذا برای پیشگیری از کاهش ظرفیت باربری مفید سازه باید اقدامات لازم جهت مقاوم سازی پل های بتنی صورت گیرد.انواع خرابی پل ها در اثر زلزله
وقوع زمین لرزه یا حوادث طبیعی می تواند سبب ایجاد تغییرات مخرب به شکل های مختلفی در سازه شود. برخی از این تغییرات عبارتند از:۱-آسیب دیده پل در اثر گسیختگی گسل ها یا روانگرایی خاک
۲-خرابی پل ها در امتدادهای طولی و عرضی
۳-انحراف پایه پل ها به دلیل آسیب های برشی
۴-آسیب دیدگی دیواره پشتیبان
۵-تخریب بخش های مختلف پل ها در اثر زلزله
۶-تخریب پل های طراحی شده به روش الاستیک
روش های مقاوم سازی پل ها
روش های مختلفی برای ترمیم و مقاوم سازی پل های شهری وجود دارد، این فرآیندها هم برای مقاوم سازی عرشه پل و هم پایه آنها قابل اجرا بوده و هر کدام دارای وزایا و معایب مخصوص به خود هستند در ادامه به برخی از روش های متدوال مقاوم سازی پل های بتنی و فلزی اشاره می کنیم.۱-مقاوم سازی پل با ژاکت بتنی
یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان که می تواند در تقویت پل ها هم مورد استفاده قرار گیردد، استفاده از ژاکت بتنی می باشد.۲-مقاوم سازی پل با جداگرهای لرزه ای
استفاده جداگرهای لرزه ای یکی از انواع روش های مقاوم سازی ساختمان می باشند. مکانیزم عملکرد جداگرهای لرزه ای به گونه ای است که مانع از انتقال حرکات شدید زمین بدلیل زلزله به سازه می شود. جداگرهای مورد استفاده در مقاوم سازی پل ها به دو صورت الاستومتریک (لاستیکی) و اصطکاکی اجرا می شوند. در مقاوم سازی ساختمان با استفاده از جداگرهای لرزه ای این عضو بین ساختمان و فونداسیون تعبیه می شود و سبب جدا سازی آنها از یکدیگر می شود اما برای مقاوم سازی پل ها بدلیل نیروی اینرسی زیاد قسمت روی سازه و برای ایجاد سهولت در اجرا محل قرار گیری جداگرهای لرزه ای ما بین رو سازه و زیر سازه است. در مقاوم سازی با استفاده از جداگرها بدلیل اجرای آنها مابین زیر و روی سازه دوره ی ارتعاش آزاد پل در هنگام زلزله افزایش می یابد و این مسئله منجر به کاهش نیروی مخرب به سازه می شود.
۳-مقاوم سازی پل ها با استفاده از جداگرهای لاستیکی
استفاده از جداگرهای لرزه ای عمدتا به عنوان تکیه گاه مورد اسفاده قرار می گیرد. جداگرهای پلاستیکی مورد استفاده در تقویت پل ها یا از جنس پلاستیک های مصنوعی یا پلاستیک های طبیعی هستند. جداگرهای پلاستیکی از طریق افزایش پریود سازه سبب کاهش نیروی لرزه ای می شود. قابلیت ارتجاعی پلاستیک سبب ایجاد نیروی بازگرداننده می گردد. جداگرهای پلاتسکی مورد استفاده در مقاوم سازی پل ها باید تقیربا ۳ برابر ضخامت خود را در جا به جایی جانبی تحمل کنند و همچنان مستحکم بمانند.
۴-مقاوم سازی پل ها با جداگرهای اصطکاکی
استفاده از جداگرهای صطکاکی یکی از روش های متداول و قدیمی در مقاوم سازی پل ها محسوب می شود و می تواند با ایجاد لغزش در هنگام زلزله سبب پایداری ساختمان تحت نیروهای لرزه ای گردد.۵-مقاوم سازی پل با میراگر
مقاوم سازی با استفاده از میراگر ها می تواند آسیب های ناشی از تخریب دینامیکی و جا به جایی جانبی سازه را به کمتریم میزان ممکن برساند. استفاده از میراگر یکی ار روش های نویت در تقویت سازه محسوب می شود. بطور کلی در اثر وارد شدن نیروهای دینامیکی جا به جایی مکانی با سرعت بالا و شتاب رخ می دهد برای مقابله با شتاب وارده نیرویی به اسم نیروی لختی در اثر جرم آن و جهت مقابله با سرعت نیرویی به نام میرایی در اثر اصطکاک بین ذارت و لقی اتصالات و غیره تشکیل می شود و سبب تلف شدن بخش زیادی از انرژي می شود که این فرآيند را میرایی می گویند.
۲-مقاوم سازی پل با FRP
مقاوم سازی با استفاده از روش های سنتی به دلایل به خصوصی همیشه کارآمد نیستند . برای مثل لزوم عدم بهره برداری از سازه، احتمال افزایش ابعاد سازه، قرار گیری پایه پل در زیر سطح آب و ... از عمده معایب روش های سنتی مقاوم سازی می باشند. تقویت سازه های بتنی استفاده از الیاف FRP معایب روش های سنتی را ندارد بعلاوه ی اینکه مزایای بیشماری نیز دارد. برای مثال مقاوم سازی پل با الیاف FRP بويژه الیاف CFRP از سرعت و سهولت بالایی در اجرا برخوردار است ضمن اینکه این الیاف در برابر پدیده ی خوردگی بتن و عوامل مخرب محیطی بسیار مقاوم هستند. براساس بررسی های موجود دورپیچ کردن سازه های بتنی مثل ستون های بتنی یا پایه های پل می تواند مقاومت فشاری،شکل پذیری و استحکام سازه را در برابر ضربه به مقدار زیاد افزایش دهد. قیمت مقاوم سازی با FRP نیز نسبت به سایر روش های مناسب تر است. علاوه بر اینکه این مصالح از ویژگی هایی مثل؛ وزن پایین، مقاومت بالا و اجرای آسانی برخوردارند. برخی از مزایای مقاوم سازی پل با FRP عبارتند از:۱-دارای مقاومتی چندین برابر فولاد
۲-وزن سبک تر از فولاد
۳-عدم هدایت الکتریکی و حرارتی
۴-عدم تأثیرگذاری در میدان های مغناتیسی و فرکانس های رادیویی
مقاوم سازی ستون پل با FRP
یکی ازروش های تقویت و مقاوم سازی ستون پل ها استفاده از الیاف FRP است در این روش باید نواحی بالایی و پایانی پایه پل ها که اصطلاحا به آنها ناحیه ی پلاستیک گفته می شود با استفاده از الیاف FRP کاملا محصور شوند به این ترتیب نیروی محوری نیز افزایش می یابد.مقاوم سازی تیرهای پل با FRP
یکی از ضعف های متداولی که در پل ها وجود دارد، عدم رعایت نسبت صحیح تیر به ستون ها است. بنابراین در بسیاری از پل ها، تیرهای عرضی قوی تر از ستون ها ایجاد می شوند. در نتیجه معمولا شاهد تخریب در اثر شکست تیرهای عرضی پل نسبت به شکست ستون خواهیم بود. تیرهای عرضی به دلیل قرارگیری در معرض بارگذاری معمولا بیش از سایر اجزای پل ها دچار شکست می شوند. یک روش مناسب برای مقاوم سازی تیر پل ها استفاده از الیاف FRP است که بدون افزایش وزن اضافی در سازه سبب تقویت اجزای آن ها می شود.تقویت برشی پایه پل با FRP
یکی از روش مقاوم سازی پایه پل استفاده از الیاف FRP است. در مقاوم سازی پایه پل با استفاده از سیستم مقاوم سازی با FRP مقاومت برشی پل ها افزایش پیدا می کند. روش اجرای الیاف FRP برای مقاوم سازی پایه پل ها به این گونه است که باید آنها را در جهت افقی و در سرتاسر ستون اجرا کرد. الیاف FRP را می توان در جهت عمود بر ترک در بتن های پایه پل نیز اجرا کرد ولی در چنین شرایطی اگر در جهت باگذاری تغییری ایجاد گردد جهت ترک ها هم تغییر خواهند کرد اما در اجرای افقی الیاف FRP چنین مشکلی وجود نخواهد داشت لذا توصیه می شود برای مقاوم سازی پایه و ستون پل ها از روش دورپیچ استفاده کرد.تقویت خمشی پایه پل با FRP
در صورتیکه لازم باشد مقاوم سازی پل با تقویت خمشی پایه پل ها صورت گیرد باید اتصالات پایه به تیر و اتصالات پایه به فونداسیون تقویت گردد. برای تقویت خمشی ستون و پایه پل ها می توان از الیاف پلیمری FRP استفاده کرد و انها را در راستای قائم اجرا نمود.هدف از مقاوم سازی پایه پل ها با FRP
۱-افزایش نیروی محور۲-افزایش شکل پذیری
۳-پیشگیری از گسیختگی از نوع وسله پوششی
۴-پیشگیری از کمانش میلگردهای طولی