تقویت سازههای فلزی یکی از دغدغههای مهم مهندسان است. دلیل این امر آن است که بسیاری از سازهها مانند ساختمانها یا پلها ممکن است در حین ساخت با چالش روبرو شوند یا طراحی اولیه آنها برای تحمل نیروهای واردشده کافی نباشد. همچنین، تعداد زیادی از سازهها به دلیل قدمت زیاد، دچار فرسودگی و ضعف شدهاند. به همین خاطر، عملیات مقاومسازی از جایگاه ویژهای برخوردار است.
در مهندسی عمران، روشهای مختلفی برای تقویت ستونهای فلزی تعریف شده است. با تمرکز بر مقاومسازی ستونها میتوان ایمنی ساختمان را در برابر حوادث احتمالی افزایش داد. در این مقاله از مجله رونیکس، قصد داریم روشهای مختلف تقویت ستونهای فلزی در پروژههای ساختمانی را بررسی کنیم.
رونیکس را بخوانید!
مقاوم سازی ستون فلزی چیست و چگونه باید اجرا شود؟
مقاومسازی ساختمان به این معناست که استحکام یک سازه در برابر فشارهای وارد شده و شرایط آسیبزننده محیطی بیشتر شود. این کار با هزینهای کم و در زمانی کوتاه برنامهریزی و انجام میشود. ساختمانهای فلزی، به ویژه آنهایی که سالهای زیادی از ساختشان گذشته، به دلایلی مثل کج شدن، زنگزدگی، طراحی نادرست و موارد مشابه نیاز به مقاومسازی و استحکامبخشی دارند. اگر ستونهای فلزی مقاومسازی نشوند، ممکن است پس از مدتی آسیبهای جدی به ساختمان وارد شود.
در حقیقت با مقاومسازی سازهها میتوان به اهداف مهم زیر دست یافت:
– حفظ جان افراد
– افزایش پایداری ساختمانهای مهم در برابر حوادثی مانند زلزله
– بهبود توانایی مدیریت مناسب بحران در زمان رخداد حوادث طبیعی و موارد مشابه
مقاوم سازی سازههای فلزی را چگونه باید اجرا کرد؟
بسیاری از سازههایی که سالهای زیادی از عمرشان میگذرد، معمولاً دارای بدنهای از جنس فلز هستند. وقتی صحبت از استحکامبندی اینگونه بناها میشود، منظور تقویت کردن همان اجزای اصلی تشکیلدهندهشان است. ستونها نقش کلیدی در پابرجا نگه داشتن یک ساختمان دارند، به همین دلیل محکمسازی ستونهای فلزی در مقابل فشارهای عمودی و نیروهای جانبی، اهمیت بسیار زیادی دارد. باید توجه داشت که تقویت ستون فلزی، بهویژه در نقاطی که به تیرها یا مهاربندها متصل میشود، کار آسانی نیست و نیازمند طرحریزی و رعایت اصول و قواعد مهندسی خاصی است که با مطالعات دقیق و انتخاب بهترین روش ممکن انجام میگیرد. اگر ستونها داخل دیوار کار شده و پنهان باشند، فرآیند استحکامبندی دشوارتر خواهد شد.
به طور کلی، یک ساختمان فلزی از بخشهای زیر تشکیل شده است:
* ستونها
* تیرها یا پلهای اصلی
* تیرچهها یا تیرهای فرعی
* مهاربندها و دیوارهای برشی
* قطعات اتصالدهنده مانند نبشی، تسمه و…
بیشتر بخوانید: آشنایی با ابزارآلات ساختمانی پرکاربرد
ستونهای فولادی به چه دلیل دچار آسیب میشوند؟
دلایل زیادی میتوانند باعث آسیب دیدن ستونهای فلزی شوند و هر یک از این مشکلات، کارکرد درست سازه را مختل میکنند. برخی از مهمترین عواملی که به خرابی ستونهای فلزی منجر میشوند عبارتند از:
کوچک بودن اندازه مقطع ستون
باریک و نازک بودن بیش از حد ستون
فشرده نبودن کافی مقطع ستون
ضعف در محل جوشهای سازه
زنگ زدگی و خورده شدن ستون
تأثیر حرارت ناشی از جوشکاری زیاد روی قسمتهای مجاور
خستگی فلز
آتشسوزی (چون فولاد در برابر آتش مقاومت کمی دارد)
چه روشهایی برای مقاوم سازی ستون فولادی وجود دارد؟
برای استحکامبخشیدن به ستونهای فلزی راههای گوناگونی وجود دارد. انتخاب هر روش به تصمیم مهندس طراح و نوع کاربری ساختمان بستگی دارد. به عنوان نمونه، میتوان با افزودن ورقهای فلزی یا پوشش بتن، این ستونها را تقویت کرد.
برخی از روشهای مؤثر برای مقاومسازی ستونهای فلزی عبارتند از:
افزودن ورق به قسمت بال ستون
یکی از روشهای بسیار کارآمد برای تقویت ستونهای فلزی، نصب ورقهای پوششی روی بال ستون است. این کار با ضخیمتر کردن بال، از کمانش موضعی آن نیز جلوگیری میکند.
انواع فرز رونیکس در یک نگاه
افزودن ورق موازی با جان ستون
یک راه دیگر برای قویتر کردن ستونهای فلزی، این است که ورقهایی موازی با بخش جان ستون به آن اضافه کنیم و آن را به شکل یک مقطع جعبهای درآوریم. با این کار، استحکام ستون بیشتر میشود و میتواند بارهای سنگین را بهتر تحمل کند. برای برش دقیق این ورقهای فلزی، استفاده از دستگاه فرز آهنگری گزینه ایدهآلی است.
به نقل از سایت افزیر درباره افزودن ورق موازی با جان ستون میتوان گفت:
” اضافه نمودن ورق موازی با جان ستون، افزایش ممان اینرسی درامتداد موازی با جان را در پی دارد.”
چرا تقویت ستون فلزی با ورق انتخاب مناسبی است؟
استفاده از ورق برای مستحکم کردن ستونهای فلزی فواید زیادی دارد. برخی از این مزایا عبارتاند از:
افزایش مقاومت ستون در برابر خمش
پیشگیری از تابخوردگی و تغییر شکل موضعی ستون
سرعت و سهولت در اجرای عملیات تقویت ستون با ورق
قابلیت انعطاف زیاد در طراحی انواع سازهها
تقویت ستون فلزی با بتن
علاوه بر روشهایی که تا اینجا گفته شد، برای مستحکمتر کردن ستونهای فلزی میتوان از بتن نیز استفاده کرد. معمولترین روش برای این کار، پوشاندن ستون با یک پوشش فلزی و سپس بتنریزی است. همچنین اگر در ساختمان از ستونهای توخالی استفاده شده باشد، میتوان داخل آنها را با بتن پر کرد تا مقاومت بیشتری پیدا کنند. روش دیگر برای زمانی است که نیاز به بزرگتر کردن سطح مقطع ستون باشد. در این حالت با نصب ورقهای فولادی اضافی و انجام بتنریزی میتوان به این هدف رسید. تقویت ستون با بتن مزایای مختلفی دارد که برخی از آنها عبارتند از:
– افزایش مقاومت ستون در برابر فشار و خمش
– افزایش سختی و جلوگیری از کج شدن یا تغییر شکل ستونهای فلزی
– محافظت از ستونهای فلزی در برابر آتشسوزی
– افزایش عمر و پایداری کلی سازه
ژاکت فلزی چیست؟
یکی از راههای افزایش مقاومت ستونهای فولادی در ساختمانها، استفاده از پوشش فلزی یا همان ژاکت فلزی است. در این روش، ستونهای فولادی با لایهای از بتن مسلح پوشانده میشوند. این پوشش بتنی مانند یک محافظ عمل کرده و باعث افزایش استحکام و صلبیت ستون میگردد. با بالا رفتن صلبیت ستون، مقاومت آن در برابر نیروهای برشی نیز بیشتر میشود.
ستون فولادی پرشده با بتن
ستونهایی که به شکل جعبه ساخته شدهاند را میتوان از داخل با بتن پر کرد. این کار باعث میشود استحکام ستونهای فلزی بیشتر شود و بتوانند بارهای وارد شده را بهتر تحمل کنند. این روش معمولاً برای ستونهای جعبهای که سطح مقطع آنها به شکل دایره یا مربع است، استفاده میشود.
تقویت ستونهای فولادی با FRP
یک راه دیگر برای تقویت تیرهای فولادی، استفاده از مواد کامپوزیت FRP است. این روش برای مقاومسازی انواع سازهها، به ویژه سازههای فولادی و بتنی، مورد استفاده قرار میگیرد. این کامپوزیتها از رشتههایی مانند الیاف کربن، الیاف شیشه و الیاف آرامید ساخته میشوند که همگی توانایی خوبی در تحمل نیرو و تغییر شکل دارند. شایان ذکر است که در سازههای فولادی معمولاً از الیاف کربن بیشتر استفاده میشود.
اضافهکردن ستون به سازه فولادی برای افزایش مقاومت
یک روش دیگر برای قویتر کردن ستونهای ساختمان، اضافه کردن ستونهای جدید است. با این کار، بخشی از وزن سقف به ستونهای تازه منتقل میشود. همچنین، دستگاه اینورتر جوشکاری، یک وسیلهی ویژه است که برای جوش دادن انواع سازههای فلزی ساخته شده است.
در این مطلب میخواهیم ببینیم یک سنگ فرز با کیفیت چه ویژگیهایی باید داشته باشد. اگر قصد خرید این وسیله را دارید، توجه به چند نکته کلیدی میتواند به شما کمک کند تا انتخاب بهتری داشته باشید.
یک سنگ فرز خوب معمولاً قدرتمند است و موتور آن توان کافی برای کارهای مختلف مانند برش یا سایش را دارد. وزن و اندازه آن نیز مناسب است، طوری که به راحتی در دست قرار گیرد و خیلی زود باعث خستگی کاربر نشود. ایمنی از موارد بسیار مهم است؛ پس بهتر است مدلی را انتخاب کنید که دارای محافظ برای چرخ سنگ باشد و کلید روشن/خاموش آن به گونهای باشد که از روشن شدن ناخواسته جلوگیری کند.
همچنین، تعویض چرخ یا دیسک سنگ فرز باید آسان باشد و نیازی به ابزارهای پیچیده نداشته باشد. در نظر گرفتن برندهای معتبر و گارانتی معتبر نیز میتواند از ریسک خرید شما بکاهد. در نهایت، با توجه به کاری که میخواهید با سنگ فرز انجام دهید (مثلاً برش سنگ، فلز یا مصالح ساختمانی)، نوع و اندازه دیسک مناسب را انتخاب کنید تا هم کارایی بهتری داشته باشید و هم ایمنتر کار کنید.
دیوارهای برشی فولادی، راهکاری مناسب برای افزایش مقاومت سازه فلزی
یکی از راهکارهای مطلوب برای افزایش مقاومت سازه فلزی استفاده از دیوار برشی فولادی است. اگر دیوارهای برشی فولادی به صورت مناسب طراحی شوند، سازههای با شکلپذیری و ظرفیت استهلاک بالا ایجاد میشود که میتواند در برابر بارهای اضافه مقاومت خوبی داشته باشند.
پر کردن دهانه قابها با مصالح بنایی مقاوم را به نقل از مرکر آهن بخوانید:
این عمل باعث افزایش باربری افقی سازه به میزان قابل توجهی نمیشود! بنابراین برای ساختمانهایی که ضعف زیادی دارند مطلوب نیست. همچنین در ساختمانهای بلند، افزایش وزن طبقات با استفاده از این مصالح میتواند به جذب نیروی بیشتری هنگام زلزله منجر گردد. همچنین تیرهایی که بار این مصالح را حمل میکنند ممکن است خود نیاز به تقویت پیدا کنند و در کل در ساختمانهای بلند، روش مناسبی نیست ولی برای ساختمانهای با تعداد طبقات کم مناسب هستند.
انتخاب ابزار کارآمد برای مقاوم سازی ستون فلزی در پروژه ساختمانی
هر فعالیتی برای آنکه به شکلی بهتر و سادهتر انجام شود، به وسایل مناسب نیاز دارد. از بستن یا باز کردن یک پیچ کوچک گرفته تا استحکامبندی اسکلتهای فلزی، استفاده از ابزارهای تخصصی اهمیت بسیار زیادی دارد. رونیکس با بهرهگیری از گروهی کارآمد و متشکل از مهندسان جوان و باتجربه، توانسته با ساخت و طراحی ابزارهای مدرن، در انجام کارهای دشوار و آسان همراه شما باشد.
در استحکامبندی سازههای فلزی در ساختمانسازی، به کارگیری ابزارهایی مثل فرز برای شکلدهی به فلز و اینورتر برای جوشکاری، به شما کمک میکند تا نقشههای محاسباتی را با کیفیت بالا عملی کنید.
بیشتر بخوانید: ابزارهای ساختمانی مناسب برای تخریب دستی
فرز برقی رونیکس مدل 3211 یک دستگاه آهنگری است.
طبق اطلاعات موجود در وبسایت رسمی این محصول میتوان گفت:
سخن آخر
با گذشت زمان، برخی از ساختمانها، پلها و سازههای مشابه ممکن است دچار فرسودگی شوند و نیاز به بازسازی و استحکامبندی پیدا کنند. حتی در زمان ساخت نیز گاهی لازم است بخشهای فلزی یک سازه، مقاومتر شوند. برای افزایش مقاومت ستونها و اسکلتهای فلزی، روشهای گوناگونی وجود دارد. در این نوشته، مؤثرترین راههای تقویت ستونهای فلزی را مرور کردهایم. اگر پرسش دیگری در این زمینه دارید، در بخش نظرات با شما همراه خواهیم بود.
سوالات متداول
{“@context”:”https://schema.org”,”@type”:”FAQPage”,”mainEntity”:[{“@type”:”Question”,”name”:”روشهای بهسازی سازه های فولادی و بتن آرمه شامل چیست؟”,”acceptedAnswer”:{“@type”:”Answer”,”text”:”برای قویتر کردن ساختمانهای فولادی و بتنی، راههای مختلفی وجود دارد. از جمله این راهها میتوان به موارد زیر اشاره کرد: استفاده از پروفیلهای فولادی معمولی یا پیشتنیده برای تقویت بخشهای مختلف سازه، بزرگ کردن اندازه بخشهای بتنی با روشهایی مانند بتنپاشی، استفاده از قطعات از پیش ساخته شده و همچنین نصب و چسباندن ورقههای فولادی روی بخشهای مورد نظر.”}},{“@type”:”Question”,”name”:”مقاومسازی ستون قوطی با ورق پوششی چگونه انجام میشود؟”,”acceptedAnswer”:{“@type”:”Answer”,”text”:”در این روش، ابتدا یک ورقه فولادی با اندازه و ضخامت مناسب انتخاب میشود. سپس این ورقه روی قسمت بالایی ستون (که به آن بال ستون میگویند) قرار گرفته و محکم میشود.”}},{“@type”:”Question”,”name”:”بهترین روش برای تقویت ستون فلزی کدام است؟”,”acceptedAnswer”:{“@type”:”Answer”,”text”:”یک روش ثابت و بهترین برای همه ستونها وجود ندارد. انتخاب روش مناسب به شرایط و ویژگیهای همان ساختمان خاص بستگی دارد. اما در بسیاری از موارد، نصب ورق پوششی روی بال ستون، یک راهکار مؤثر و مناسب محسوب میشود.”}}]}