سازه‌های بتنی

سازه بتنی سازه‌ای است که در ساخت آن از بتن یا به طور معمول بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد. در ساختمان در صورت استفاده از بتن آرمه در قسمت ستون‌ها و شاه تیر‌ها و پی، آن ساختمان یک سازه بتنی محسوب می‌شود.

مزایای سازه های بتنی

۱- ماده اصلی بتن که شن و ماسه می‌باشد ارزان و قابل دسترسی است.

۲- سازه های بتنی که مطابق با اصول آیین نامه ای طراحی و اجرا شده اند، در مقابل شرایط محیطی سخت، مقاومتر از سازه های ساخته شده با مصالح دیگر هستند.

۳- به علت قابلیت شکل پذیری بالای بتن، امکان ساخت انواع سازه های بتنی نظیر پل، ستون و ... به اشکال مختلف میسر است.[۱]

０- سازه های بتنی در مقابل حرارت زیاد ناشی از آتش سوزی بسیار مقاوم اند. آزمایشات نشان داده اند که در صورت ایجاد حرارتی معادل ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد برای یک نمونه بتن آرمه، حداقل یک ساعت طول می‌کشد تا دمای فولاد داخل بتن، که با یک لایه بتنی با ضخامت ۲٫۵ سانتی متر پوشیده شده است، به ۵۰۰ درجه سانتی گراد برسد.

１-

روش های طراحی سازه های بتن آرمه

به طور کلی هدف از طراحی یک سازه، تامین ایمنی در مقابل فروریختگی و تضمین عملکرد مناسب در زمان بهره برداری است. چنانچه مقاومت واقعی یک سازه بطور دقیق قابل پیش بینی بود و در صورتی که بارهای وارد بر سازه و اثرات داخلی آنها نیز با همان دقت قابل تعیین بودند، تامین ایمنی تنها با ایجاد ظرفیت باربری به میزان جزئی بیش از مقدار بارهای وارده ممکن می گشت. لیکن عوامل نامشخص و خطاهای احتمالی متعددی در آنالیز، طراحی و ساخت سازه ها وجود دارند که یک حاشیه ایمنی را در طراحی سازه ها طلب می‌کنند. مهمترین ریشه ها و منابع این خطاها عبارتند از:

الف: بارهایی که در عمل به سازه وارد می‌شوند و همچنین توزیع واقعی آنها ممکن است با آنچه در بارگذاری سازه فرض شده است متفاوت باشند.

ب: رفتار واقعی سازه ممکن است با رفتار تئوریک سازه، که بر اساس آن نیروهای داخلی اعضا محاسبه می‌شوند، تفاوت داشته باشد.

ج: مقاومت واقعی مصالح به کار رفته در ساخت سازه ممکن است متفاوت از مقادیر فرض شده در محاسبات باشد.

د: ابعاد قطعات و محل واقعی میلگرد ها ممکن است دقیقا مطابق آنچه طراح در محاسبات خود فرض کرده نباشد.

بنابراین، انتخاب یک حاشیه ایمنی مناسب امر بسیار دشواری است که نحوه منظور نمودن آن، به صورت یکی از مشخصه های اساسی روش های طراحی در آمده است. به طور کلی طراحی سازه های بتن آرمه به سه روش زیر صورت می‌گیرد[۲]:

۱: تنش مجاز

۲: مقاومت نهایی

۳: روش طراحی بر مبنای حالات حدی

روش تنش مجاز

این روش که قبلا روش تنش بهره برداری یا روش تنش بار سرویس نامیده می‌شد، اولین روشی است که بصورت مدون برای طراحی سازه های بتن آرمه بکارگرفته شد. در این روش یک عضو سازه ای به نحوی طراحی می‌شود که تنش های ناشی از اثر بارهای بهره برداری (یا سرویس)، که به کمک تئوری های خطی مکانیک جامدات محاسبه می‌شوند، از مقادیر مجاز تنش ها تجاوز نکنند. منظور از بارهای بهره برداری یا سرویس بارهایی نظیر: بار زنده، بار مرده، بار برف و بار زلزله هستند. این بارها توسط آیین نامه های بارگذاری، مانند آیین نامه ۵۱۹ موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تعیین می‌شوند. در این روش منظور از تنش مجاز تنشی است که از تقسیم تنش حدی ماده، نظیر مقاومت فشاری برای بتن و مقاومت تسلیم برای فولاد، بر ضریب بزرگتر از واحد، به نام ضریب اطمینان به دست می‌آید. تنش های مجاز مصالح توسط آیین نامه های محاسباتی تعیین می‌شوند. به عنوان مثال مطابق آیین نامه ACI مقدار تنش فشاری مجاز بتن f' c ۰٫۴۵می باشد.

بدین ترتیب مراحل این روش بطور خلاصه به ترتیب زیر هستند:

۱: تعیین بارهای وارد بر سازه

۲: آنالیز سازه و تعیین تنش ها در مقاطع مختلف به کمک تئوری های کلاسیک اجسام الاستیک

۳: تعیین تنش های مجاز با استفاده از یک آیین نامه محاسباتی

۴: طراحی نهایی مقطع با این محدودیت که در هیچ نقطه ای از سازه تنش های ایجاد شده از تنش های مجاز تجاوز نکنند.

این روش به دلیل سادگی و سهولت کاربرد تا چندی قبل به عنوان قابل استفاده ترین روش طراحی سازه های بتن آرمه مطرح بود. لیکن نقاط ضعف این روش استفاده از آن را محدود کرده است. مهمترین این نقاط ضعف عبارتند از:

الف: در این روش ایمنی به کمک تنها یک ضریب (ضریب اطمینان) و در یک مرحله منظور می‌شود، از آنجا که عواملی که لزوم تامین یک حاشیه ایمنی را ایجاب می‌کنند دارای ریشه ها و شدت های متفاوت هستند، در نظر گرفتن آنها تنها با کمک یک ضریب غیر منطقی است.

ب: بتن ماده ای است که تنها تا تنش های معادل نصف مقاومت فشاری آن به صورت الاستیک و خطی عمل می‌کند. بنابراین با بکار بردن درصدی از مقاومت فشاری بتن در محاسبات نمی‌توان اطلاعی از ضریب اطمینان کلی سازه در مقابل فروریختگی به دست آورد.

ج: به کار بردن این روش در طراحی بعضی مقاطع با اشکالات تئوریک مواجه است. به عنوان مثال در مقاطع خمشی تنش واقعی فولاد غالبا کمتر از مقداری است که با این روش محاسبه می‌شود.

تا سال ۱۹۵۶ میلادی روش تنش های مجاز مبنای محاسبات در آیین نامه ACI بود. این روش از سال ۱۹۷۷ تنها در قسمت ضمائم آیین نامه و تحت عنوان روش دیگر طراحی جا داده شد.[۳]

روش مقاومت نهایی

روش مقاومت نهایی که در آیین نامه ACI به نام روش طراحی بر مبنای مقاومت موسوم است، حاصل مطالعات گسترده روی رفتار غیر خطی بتن و تحلیل دقیق مسئله ایمنی در سازه های بتن آرمه می‌باشد. روند طراحی در این روش را می‌توان به صورت زیر خلاصه نمود:

۱: باربهره برداری به وسیله ضریبی موسوم به ضریب بار افزایش داده می‌شود، بار حاصله را اصطلاحا بار ضریبدار یا بار نهایی می نامند.

۲: بارهای ضریبدار بر سازه اعمال می‌شوند و به کمک روش های خطی آنالیز سازه ها، نیروی داخلی مقاطع محاسبه می‌شود. به این نیروی داخلی اصطلاحا مقاومت لازم گفته می‌شود. مقاومت لازم در یک مقطع شامل: مقاومت خمشی لازم، مقاومت برشی لازم، مقاومت پیچشی لازم و مقاومت بار محوری لازم است.

۳: برای هر مقطع، مقاومت طراحی آن از حاصلضرب مقاومت اسمی در ضریبی کوچکتر از واحد به نام ضریب کاهش مقاومت به دست می‌آید. مقاومت اسمی، حداکثر مقاومتی است که مقطع قبل از گسیختگی از خود نشان می‌دهد. مقاومت اسمی یک مقطع مشتمل است از: مقاومت خمشی اسمی، مقاومت برشی اسمی، مقاومت پیچشی اسمی و مقاومت بار محوری اسمی.

۴: طراحی مقطع به نحوی که در آن مقاومت لازم از مقاومت طراحی کمتر باشد.

روش طراحی بر مبنای مقاومت، امروزه اساس کار طراحی سازه های بتن آرمه می‌باشد.[۴]

روش طراحی بر مبنای حالات حدی

به منظور تکامل روش مقاومت نهایی، به ویژه از نظر نحوه منظور نمودن ایمنی، روش طراحی بر مبتای حالات حدی ابداع گردید. این روش هم اکنون مبنای طراحی در تعدادی از آیین نامه های اروپایی است، با این حال این روش هنوز نتوانسته است جای روش مقاومت نهایی را در آیین نامه ACI بگیرد. این روش از نظر اصول محاسبات مربوط به مقاومت، مشابه روش طراحی بر مبنای مقاومت است و تفاوت عمده آن با روش قبل، در نحوه ارزیابی منطقی تر ظرفیت باربری و احتمال ایمنی اعضا می‌باشد. در این روش نیاز های طراحی با مشخص کردن حالات حدی تعیین می‌شوند. منظور از حالات حدی شرایطی است که در آنها سازه مورد نظر خواسته های طرح را تامین نمی‌کند. طراحی سازه با توجه به سه حالت حدی زیر صورت می‌گیرد[۵]:

۱: حالت حدی نهایی، که مربوط به ظرفیت باربری می‌شود.

۲: حالت حدی تغییر شکل (مانند تغییر مکان و ارتعاش اعضا)

۳: حالت حدی ترک خوردگی یا باز شدن ترک ها

پیش تنیدگی (Prestressing)

استفاده از بتن پیش تنیده در ایجاد پلها و ساختمان ها از حدود 50 سال پیش تا کنون در سطح وسیع متداول شده است. با توجه به عیوب مختلف فولاد ( نا پایداری الاستیک نیمرخ های فلزی، خوردگی و زنگ زدگی، فزونی بهای تولید...) امروزه اغلب پلهای بزرگ از بتن پیش تنیده ساخته می شوند، اما برخلاف حالت بتن مسلح مصالح مصرفی جهت این پلها باید از کیفیت بسیار خوبی برخوردار باشند در بتن پیش تنیده نیز مانند بتن مسلح از بتن که دارای مقاومت بسیار خوب فشاری است و فولاد استفاد می شود اما:
بتن مسلح ترکیبی از بتن و فولاد است که در آن بتن در مقابل فشار و فولاد در مقابل کشش مقاومت می کند در حالی که در بتن پیش تنیده با انجام یک عمل مکانیکی بتن به تنهایی تنشهای کششی و فشاری ایجاد شده را تحمل می نماید.
برای طرح محاسبه قطعات پیش تنیده روش و ترتیب اجرای سازه باید دقیقا مشخص باشد زیرا مقادیر تنش های ایجاد شده در قطعات در حین اجرای سازه بسیار مهم و گاهی تعیین کننده می باشند.
همچنین برخلاف حالت بتن مسلح بعد از بررسی پایداری سازه تغییر شکلهای کوتاه مدت و دراز مدت بتن و فولاد نیز باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرند.

مشخصات مصالح مصرفی در بتن پیش تنیده:

مصالح مصرفی در سازه های بتن پیش تنیده باید از کیفیت عالی برخوردار بوده و با دقت نیز مورد استفاده قرار گیرند با توجه به این که بتن در سن کم که مقاومت نسبتاً ضعیفی داشته و قابل تغییر شکل نیز می باشد تحت فشار فوق العاده زیادی قرار می گیرد باید کیفیت آن به مراتب از کیفیت بتن مصرفی در سازه های بتن مسلح بالاتر باشد همچنین فولاد نیز با توجه به اینکه تحت کشش فوق العاده زیادی قرار می گیرد (100تا 180 کیلو گرم بر میلی متر مربع ) باید مقاومت مناسبی داشته باشد بنابر این در زمان اجرای سازه مصالح مصرفی در بتن پیش تنیده تحت تنش های فوق العاده مهمی قرار می گیرند که عمل تنیدن آزمایش مناسبی برای کنترل کیفیت مصالح به کار رفته است.

موارد کاربرد سیستم های بتنی پس‌كشيده:

پاركينگهاي طبقاتي

مراكز اداري

مراكز تجاري

بيمارستانها

هتل ها و مراكز رفاهي

مراكز آموزشی

ساختمانهاي مسكوني

مزايای معماری
استفاده از سيستم بتن پيش تنيده در اجرای ساختمان ها باعث سهولت در طراحی پلا‌ن و نما، ايجاد فضای مناسب جهت پاركينگ ها، شرايط مناسب پارتيشن بندی فضا، قابليت بيشتر عبور لوله ها و ادوات تاسيساتی، امكان تغييرات آينده در طرح‌ معماری مي شود و بطور كلی باعث انعطاف در طراحی معماری مي گردد.
- امكان ايجاد دهانه های بلندتر و تعداد ستون كمتر
- حذف آويز تيرها و امكان استفاده از سقفی كاملا‌ً مسطح
- امكان ايجاد كنسول هاي بلندتر
- امكان ايجاد بازشوهای بزرگتر در سقف‌
- كاهش ارتفاع طبقات و كل ساختمان‌
- قابليت استفاده در پلا‌ن های نامنظم و منحنی

مزايای سازه ای
بدليل استفاده از كابل های با مقاومت بالای پيش تنيدگی واعمال نيروی فشاری به بتن قبل از اعمال بارها به سازه مزيت های ذيل را در سازهای يش تنيده خواهيم داشت:
- باربریبيشتر عضو با هندسه مشابه نسبت به بتن مسلح معمولی
- كنترل تغيير شكل‌
- كاهش ارتعاش ناشی از بارهای ضربه ای و ديناميكی
- كاهش ضخامت دال ها يا تيرهاي بتنی
- كاهش وزن مرده ساختمان و مصالح مصرفی
- كنترل ترك‌
- دوام بسيار بالا‌
- كاهش نيروی زلزله و مقاومت بيشتر در برابر زلزله‌

مزايای اقتصادی
سازه های بتنی پيش تنيده بدليل مزايای زير بسيار ارزانتر هستند:
- كاهش قابل ملا‌حظه در آرماتور و بتن مصرفی
- كاهش ارتفاع طبقات و كل ساختمان‌
- كم شدن هزينه های سفت كاری و نازك كاری، نما و تاسيسات‌
- امكان ايجاد طبقات بيشتر در ارتفاع مجاز و لفاف هرم طراحی
- صرفه جويی قابل ملا‌حظه در زمان ساخت‌
- افزايش طول عمر ساختمان و هزينه های زمان بهره برداری

دال های بتنی پيش تنيده به روش پس كشيده
اين دال ها با اجرای درجا امكان پوشش دهانه های بزرگتر با تعداد ستون و ضخامت دال كمتر و قالب بندی ساده تر، باعث كاهش وزن و ارتفاع ساختمان، صرفه جويی در هزينه ساخت، سرعت بالا‌تر و امكانات بيشتر طراحی معماری مي شود.

طراحی و اجرای پلها
بيش از 50 درصد سازه پلها درسراسر جهان با استفاده از تكنولوژی بتن پيش تنيده طراحی واجرامی شود. استفاده از اين سيستم باتوجه به مزايای محرز فنی، اقتصادی و زيبايی شناسی توسط متخصصين، طراحان و مجريان پل سازی همواره توصيه می گردد.

طراحی و اجرای مخازن، سيلوها و پوستهها
استفاده از بتن پيش تنيده در اين سازه ها با تاندونهای حلقوی افقی و عمودی باعث كاهش قابل ملا‌حظه هزينه های ساخت، زمان اجرا، مصرف فولاد و بتن، كارايی بيشتر سازه، حذف ترك ها و آب بندی در مخازن مي شود.

صفحات انتقال بار
در برخی ساختمان های خاص مانند هتل ها و بانك ها لا‌زم است از فضای باز در يك طبقه استفاده شود و يا بدليلی صفحه انتقال بار جانبی در راستای قائم جابجا گردد، لذا لا‌زم است بار ثقلی و يا جانبی اعضای باربر طبقات بالاتر از طريق يك سازه ويژه (صفحات انتقال بار) به اعضای قائم باربر كه در فواصل دوری نسبت به هم قرار دارند منتقل شوند.

فونداسيون های پس كشيده و دالهای روی زمين
بتن پيش تنيده در فونداسيون ها باعث صرفه جويی قابل ملا‌حظه ای در ابعاد پی و مصرف فولا‌د مي شود. دالهای روی خاك در كف انبارها وسالن های بزرگ باعث حذف درزهای بتن، عملكرد مناسب تر دال و در نتيجه كاهش ضخامت قسمت بتن ريزی ومصرف آرماتور گرديده و به اين ترتيب كف بدون ترك را ايجاد می نمايد.

مهار خاك
نگهداری ديواره های خاكی و پايدار سازی آنها بخصوص در گودبرداری ها نياز به روشهای ارزان و ايمن دارد كه بهره گيری از روش پيش تنيدگی پاسخ مناسبی به اين نيازها می باشد.

كاربردهای ويژه
علا‌وه بر زمينه های فوق، امروزه از مزايای پس كشيدگی در مقاوم سازی
سازه های موجود (بخصوص درمناطق زلزله خيز)، در بالا‌بردن سازه های سنگين (Heavy - Lifting ) و سازه های ويژه نظير اسكله هاو ... ا‌ستفاده های زيادی مي شود. دانشجویان مهندسی عمران دانشگاه شمال (em-ce.blogfa.com)

ترمیم و تقویت سازه های بتنی با FRP

ضعف المانهای سازه های بتن آرمه با استفاده از مصالح پیشرفته و پرمقاومت FRP قابل برطرف شدن هستند،
اگر شما در پروژه خود به مشکلی شبیه یکی از موارد زیر برخورد نمودید :
1- تیر بتن آرمه یا هر عضو خمشی دیگری به هر دلیلی دچار مسائلی چون ترک ، خیز زیاد ، کمبود مقاومت در تحمل بارهای وارده و مشکلاتی از این قبیل شده است ،
2- ستون بتن آرمه ای دچار مشکلات مقاومتی است ،
3- اجزای پلها و دیگر سازه ها دچار مشکلات نامطلوب سازه ای هستند،
و ...
لازم نیست روشهای قدیمی را در پیش گیرید و با تخریب علاوه از صرف هزینه ، به دیگر اعضای سازه نیز ناخواسته آسیب برسانید، همه این مشکلات با بهره گیری از آیین نامه های معتبر دنیا و استفاده از نتایج تحقیقات محققین قابل مطالعه هستند که با استفاده از مصالح FRP اغلب قابل رفع بوده و یا حداقل می توان از بروز مشکلات نامطلوب آتی جلوگیری نمود.

طی بخشنامه‌ای از سوی معاونت شهرسازی و معماری شهرداری تهران و در راستای تحقق اهداف برنامه چهارم توسعه و ضرورت رعایت استاندارد مصالح ساختمانی، از این پس در همه ساختمان‌های بتنی یا فلزی با اجرای سازه‌ای بتنی، صادره در مناطق 5، 2 و 22، استفاده از بتن آماده استاندارد اجباری می‌شود.

به گزارش ایسکا، در راستای اجرای مصوبه هیات وزیران و اجرای مقررات ملی ساختمان در خصوص استفاده از مصالح استاندارد در همه ساخت و سازها و نظر به اینکه استاندارد ملی بتن آماده، مشمول مقررات استاندارد اجباری است، به عنوان گام اول، مالکان همه پروژه‌ها اعم از بتنی یا فلزی با اجزای سازه‌ای بتنی در محدوده مناطق 5، 2 و 22 که تا کنون پروانه ساختمانی برای پلاک خود دریافت نکرده‌اند، موظف هستند از بتن آماده استاندارد استفاده کنند و گواهی تضمین کیفیت بتن مورد استفاده را که توسط شرکت‌های تامین کننده بتن آماده دارای گواهی استاندارد از موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران است را ارائه دهند.

بر اساس این گزارش در پلاک‌هایی که به دلایل محدودیت‌های فنی مانند عرض گذر یا معبر نامناسب، امکان تردد ماشین‌آلات حمل و نقل و پمپاژ بتن مقدور نباشد، ارائه گواهی عدم امکان تامین بتن آماده استاندارد توسط انجمن تولیدکنندگان بتن آماده استاندارد به شهرداری منطقه مربوطه الزامی است .

در چنین شرایطی مهندسان مجری یا ناظر، ملزم به ارائه طرح اختلاط بتن برای پروژه مذکور هستند و در هر مرحله بتن‌ریزی باید توسط یکی از آزمایشگاه‌های مورد تایید موسسه استاندارد، نمونه‌گیری انجام و نتایج به همراه گزارش مربوطه به شهرداری اعلام شود.

طبق بخشنامه مذکور و به دلیل اهمیت مقاوم‌سازی ساختمان‌ها و ارتقای کیفی آنها، همه شهرداران مناطق مربوطه مکلف شدند، کنترل‌های لازم و گردشکار مربوطه برای تضمین استفاده از بتن آماده استاندارد و مصرف صحیح آن بر اساس مقررات ملی ساختمان را به عمل آورند.

2-2-1 تزريق تركها

(CRACK INJECTION)

تركهاي باريكي را مي توان به طريقه تزريق رزينهاي اپوكسي پر نمود. در اين روش، نقاط تزريق متناوباً با فواصل كوتاهي در طول ترك قرار داده شده و سپس سطح ترك كاملاً آب بند(SEAL) مي شود تا از فرار و نشست رزين در مدت تزريق جلوگيري گردد. روش تزريق به اين صورت است كه رزين از يك نقطه تزريق شده و سپس اطمينان حاصل مي گردد كه عمل تزريق تا نقطه بعدي كاملاً صورت گرفته و خلل و فرجهاي اطراف پر شده است. در اين روش، مواد تزريقي به صورت مداوم (لاينقطع) به ترتيب از نقاط مختلف تزريق، پمپ مي شود تا اطمينان حاصل گردد كه علاوه بر مسير اصلي ترك، كليه خلل و فرجها نيز كاملاً پر شده اند.

در صورتي كه كه ابتدا و انتهاي ترك در يك سطح (از جهت ارتفاع) نباشد تزريق بايستي از پايين ترين نقطه آغاز و به بالاترين نقطه ختم گردد؛ و همچنين براي حصول اطمينان از پر شدن مطلوب ترك از مواد تزريقي، از لوله هاي شفاف استفاده مي شود.

2-2-2 قنداق كردن

(JACKETING)

براي اينكه مقاومت بتن را در مقابل عوامل مخرب و مزاحمي كه باعث خرابي و خرد شدن آن مي شود، بالا بريم، مي توانيم از مواردي از قبيل فلزات، لاستيك، پلاستيك و يا بتن با مقاومت بالا، جهت پوشش دادن سطح بتني مورد نظر استفاده كنيم. عامل پوششي (حفاظتي) را مي توان با استفاده از ميخ، پيچ، پرچ، چسب، مواد و يا عمل ثقلي روي سطح بتن مورد نظر تثبيت نمود. معمولترين بخشهايي كه در آنها از سيستمJACKETING استفاده مي شود، عبارتند از: تانكها و مخازن، لوله ها، سرريزها، شمعها و غيره كه در معرض عوامل ساينده و يا خورنده قرار دارند.

2-2-3 بتن با سنگدانه از پيش آكنده

(PREPLACED AGGREGATE CONCRETE)

در اين روش، سنگدانه هايي كه از نظر دانه بندي داراي شكاف هستند (GAP- GRADED) در داخل حفره ها و يا كانالهايي قرار داده مي شوند و سپس با استفاده از آب، اين سنگدانه ها را كاملاً اشباع مي نمايند (در بعضي اوقات خود كانال و يا حفره از قبل پر از آب مي باشد). سپس ملات و يا دوغاب از پايين ترين نقطه به وسيله پمپ وارد سيستم مي شود، به گونه اي كه آب موجود را جا به جا مي نمايد. اين روش براي محلهايي كه در دسترس نيستند مانند بتنهاي مغروق، بسيار مناسب مي باشد. در مواقعي اين روش به همراه روش قنداق كردن JACKETING نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. از اين روش در موارد تعمير شمعها، پايه ها،ستونها،ديوارهاي حائل ABUTMENTS,RETAININGWALLSBASEPLATES, (كف ستون)، تونلها و DAWS استفاده مي گردد.

اگرچه چسبندگي خوب و جمع شدگي كم (LOW SHRINKAGE) از جمله خصوصيات اين روش مي باشد، معذالك خلل و فرجهايي در داخل ين بتن يافت مي شود. با توجه به مهارت و تجهيزات فني پيشرفته كه از ضرورتهاي به كارگيري اين روش مي باشد؛ كار بايستي حتماً به وسيله يا تحت نظر پيمانكاران متخصص انجام گيرد.

2-2-4 لايه هاي سطحي

(THIN OR REGULAR RESURFACING)

در اين روش يك لايه يكنواخت (UNIFORM) از مواد تعميري بر روي سطح گسترده اي از بتن اعمال مي شود. اين شيوه بيشتر در تعميرات سطحي كفها و محلهاي عبوري كه از نظر سازه اي يعني استحكام، داراي مقاومت كافي بوده ولي سطح بتن دچار فساد و خرابي و خردشدگي شده است، به كار مي رود.

اعمال يك لايه نازك روي سطح (THIN RESURFACING) را اغلب TOPPING (لايهء رويي) مي نامند كه در اين صورت ضخامت لايه كمتر از پنج سانتيمتر مي باشد. همچنين لايه هاي تعميري كه ضخامت آنها بيش از 5cm باشد، لايه منظم سطحي (REGULAR RESURFACING) ناميده مي شوند.

2-2-5 بتن پاشي

(SHOTCRETING)

به روش شاتكريت يا بتن پاشي، روش اعمال بتن يا ملات به طريقه هوايي يا پنوماتيك (PNEUMATIC) نيز اطلاق مي گردد. در اين روش بتن يا ملات با استفاده از فشار هوا به داخل حفره ها، كانالها، قالبها … و سطوحي كه بايستي تعمير گردند، پرتاپ مي شود. اگر اندازه سنگدانه مخلوط كوچكتر از 6 ميليمتر باشد، روش را گانيت (GUNITING) مي خوانند.

اصولاً روش بتن پاشي و يا شاتكريت به دو گروه «تر» و «خشك» تقسيم مي شود. در روش «تر»، عمل مخلوط شدن آب، سيمان و سنگدانه قبلاً مخلوط شده و سپس مواد مخلوط شده با فشار پرتاپ مي گردند. ولي در روش «خشك»، پس از اينكه سيمان و سنگدانه مخلوط شدند، اين مخلوط با فشار پرتاپ شده و در سر نازل (شيلنگ) آب به مخلوط اضافه مي گردد. معمولاً اين سيستم در جاهايي به كار گرفته مي شود كه سطح تعميري وسيع بوده و عمق تعمير در حدود 10 سانتيمتر باشد. همچنين در جاهايي كه عمل آوري لايه تعميري مشكل بوده و يا روشهاي عمل آوري معمول در صنعت بتن، اثر مطلوب را نداشته باشند، مي توان از اين سيستم بهره جست.

نكته اي را كه بايستي در اين روش به خاطر داشت، آن است كه سطح نهايي تعميرات صاف نبوده و بسته به اندازه سنگدانهء مخلوط، داراي زبري و ناهمواري است.

2-2-6 بخيه زني

(STITCHING)

اين روش در موقعي به كار گرفته مي شود كه تركهاي زيادي روي سطح بتن ظاهر شده و بايستي براي به دست آوردن و حفظ مقاومت سازه اي، آنها را مسدود كنيم. در اين روش المانهاي "U" شكل با پايه هاي كوتاه در عرض تركها در درون حفره هاي تعبيه شده، قرار گرفته (ANCHORED يا مهاري) و سپس اين حفره ها با ملاتهاي روان يا دوغاب كه خاصيت جمع شدگي ندارند، پر مي شود. براي جلوگيري از تمركز تنشها، المانهايي با اندازه هاي متفاوت در جهات مختلف از نظر صفحه تركها (PLANE)، در نظر گرفته مي شود. نكته اي كه بايستي به هنگام به كارگيري اين روش در نظر داشت؛ آن است كه هرچه تركها بيشتر سخت (STIFF) گردند،احتمال به وجود آمدن ترك در جاهاي ديگر بيشتر مي شود. چارهء كار، آن است كه يك لايه بتن مسطح بر روي محلهايي كه بحراني هستند، اعمال گردد.

2-2-7 تـنـيـدن

(STRESSING)

اگر در محلهاي مورد تعمير، تركها در منطقه بسيار وسيعي ظاهر شده باشد، به طوري كه بخيه زدن (STITCHING) بسيار گسترده اي را ايجا ب نمايد، ممكن است راه حل تنيدن (STRESSING) ، را مد نظر قرار داد. در روش تنيدن (STRESSING)، ميلگرد يا كابلهايي در منطقهء بتن آسيب ديده كار گذاري شده و سپس به آنها تنشهاي از پيش محاسبه شده را وارد كرده و در نهايت مهارشان مي نماييم. در اين روش بايستي دقت كافي مبذول گردد تا عمل تنيدگي (STRESSING) باعث به وجود آمدن تركهايي در مناطق ديگر نشود.

2-2-8 درزگيري

(CAULKING)

در اين روش، گسل يا RUPTURE (تركهاي باريك ايجاد شده در بتن) با ماده اي پر مي شود كه حالت پلاستيك دارد. از خصوصيات اين مواد آن است كه نه مثل ملات روان و دوغاب، جاري مي شود و نه مثل ملات خشك، سفت مي ماند، بلكه حالت پلاستيكي دارد. در صورتي كه تركهايي كه بايستي پر شوند غير فعال (DORMANT) باشند، مي توان از ملات ساخته شده از سيمان پر تلند و يا ملاتي كه خاصيت انبساطي داشته باشد استفاده نمود. اما اگر تركهاي مذكور فعال باشند، بايستي از مواد ارتجاعي (ELASTOMERIC) كه از خاصيت ارتجاعي برخوردار هستند استفاده گردد. در بعضي مواقع و با توجه به شرايط خاصي، ممكن است عمل درزگيري با فشار نيز انجام پذيرد.

2-2-9 پوشش

(COATING)

در اين روش نازكي به حالت مايع يا پلاستيك روي قسمتهايي از سطح بتن آسيب ديده و يا در معرض خرابي است اعمال مي گردد. در موقع انتخاب پوشش مذكور، دقت كافي بايستي مبذول گردد تا لايه محافظ حاصله داراي مشخصات مورد نظر باشد. اين پوشش را مي توان با برس، غلتك و يا به طريقه پاشيدن (اسپري) اعمال نمود. پايداري اين گونه پوششها، بسيار متفاوت است. اين پوششها اغلب براي جلوگيري از نفوذ آب، محافظت در برابر عوامل مخرب شيميايي و ايجاد پايداري و دوام بيشتر براي سطح بتن در مقابل آمد و شد زياد و سنگين كاربرد داشته و يا ممكن است پوشش فقط جنبه ظاهري و زيبايي داشته باشد.

2-2-10 طريقه معمول مرمت قسمتهاي خراب شده با استفاده از مواد شكل پذير

(CONVENTIONAL REPLACEMENT USING PLASTIC MATERIALs)

در اين روش پس از كندن و خارج كردن بتن نامرغوب (نامناسب و ناسالم)، قسمتهاي بر داشته شده را مي توان با استفاده از ملات، بتن، سيمان معمولي و يا ساير موادي كه براي تعميرات تكه اي يا وصله پينه اي (PATCH)به كار مي روند، جايگزين نمود. بايستي توجه داشت كه اين گونه مواد، شامل مواد الاستومري (ارتجاعي) نمي باشند. اين روش يكي از روشهاي بسيار معمول در تعميرات سازه هاي بتني بوده و مناسب جاهايي است كه عامل خرابي تكرار نشده و يا كاملاً از بين رفته باشد.

2-2-11 باروري توسط خلاء

(VACUUM IMPREGNATION)

در اين روش، معمولاً قسمت آسيب ديده به وسيله صفحه پوليتن (POLYTHENE SHEET ) پوشانده شده، سپس عمل خشك كردن سطح با استفاده از خلأ (VACUUM) انجام پذيرفته و منافذ كاملاً مسدود مي شوند. پس از اطمينان كامل از هوابند و آب بند بودن سيستم، موادي كه قرار است بر روي سطوح و خلل و فرج آسيب ديده اعمال شود، مورد مصرف قرار مي گيرند.

در اين روش ادعا شده است كه از طرفي به دليل ايجاد خلأ در قسمتهاي اطراف منطقهء آسيب ديده و از طرف ديگر به دليل اينكه رزين و يا ساير بارور كننده (IMPREGNANT) به توسط فشار اتمسفر درون منافذ و خلل و فرج تزريق مي گردند، مواد بارور كننده به درون منافذ كاملاً نفوذ كرده و حتي تركهاي مويي را نيز به واسطه عمل موئينگي CAPILLARY پر مي نمايد، لذا پس از انجام باروري (IMPREGNATION) هيچگونه حفره اي باقي نمي ماند. به عنوان مقايسه، بايد توجه داشت كه در سيستم باروري (IMPREGNATION) با فشار، ممكن است مواد، كاملاً منافذ و خلل و فرجها را پر نكند. تشكيل حفره هاي هوادار و يا وجود ذرات خاشاك و غيره از استحكام پوشش كاسته و در نتيجه رسيدن به يك پوشش كامل و بي نقص را تقريباً غير ممكن مي سازد.

2-2-12 روشهاي سطلي

(DUMPBUCKET METHODS)

در اين روش سطلهايي را از مواد تعميري پر كرده و بر روي نقاطي كه بايد تعمير شود قرار مي دهند. اگر اين روش براي تعميرات زير آبي به كار گرفته شود، قسمتي از مواد تعميري هر سطل به علت شسته شدن (WASH- OUT) از بين رفته و در نتيجه حفره هاي لانه زنبوري در سيستم تعمير شده به وجود مي آيد. جهت جلوگيري يا به حداقل رساندن حفره هاي لانه زنبوري، بايستي از مخلوطي با درجه چسبندگي (COHESIVE) بالا استفاده نمود. بايد به خاطر داشت كه اين روش، مناسب مكانهايي است كه به اندازه كافي وسيع بوده و عمل خالي كردن سطل داراي مواد تعميري، بدون آسيب رساندن به قالب امكان پذير باشد.

2-2-13 روش قيفي

(HOPPER METHODS)

در اين روش، لوله سخت و يا ارتجاعي به يك قيف (HOPPER) كه منبع تغذيه اي مواد تعميري است، اتصال دارد. با اينكه در شروع عمليات، خروجي لوله بر روي كف قرار مي گيرد، اما به تدريج كه جريان مواد تعميري ادامه مي يابد، خروجي لوله پايين تر از سطح مواد واقع شده و امكان تماس مواد را با آب كه ممكن است در اطراف وجود داشته باشد، قطع كرده و يا به حداقل مي رساند. در اين سيستم جريان مواد به طريقه ثقلي صورت مي گيرد.

سازه‌های بتنی

سازه‌های بتنی

مزایای سازه های بتنی

روش های طراحی سازه های بتن آرمه

روش تنش مجاز

روش مقاومت نهایی

روش طراحی بر مبنای حالات حدی

مطالب مشابه :

سازه های بتنی

سازه‌های بتنی

سازه بتنی

سازه ی بتنی یا فولادی ؟

سازه های فولادی بتنی با فولادی