تقوية العمود

نظرة عامة على المشروع

مبنى مكاتب بطول 68 مترًا وعرض 16 مترًا ومساحة بناء تبلغ حوالي 8900 متر مربع وطبقة تحت الأرض وسبعة طوابق على الأرض وهيكل إطاري وأساس طوافة تم الاستثمار فيه عام 1980 وبدأ استخدامه في العام التالي. عند إعادة تزيينه، وجد أن هناك 3 أعمدة متوسطة في الطابقين والثلاثة في منتصف المبنى، والشقوق في جذر العمود خطيرة. تقشير الخرسانة في جذر العمود خطير، ويمكن رؤية الأوتار الطولية للعمود المتآكلة بوضوح. وجد أن الأعمدة الثلاثة المذكورة أعلاه في المبنى بها شقوق رأسية على بعد حوالي متر واحد من جذر العمود، ويبلغ أقصى عرض للدرز 2.5 مم، وتآكل الأوتار الرئيسية والركاب ثقيل، مما يؤدي إلى تقليل المساحة الفعالة للقوة الأصلية والخسارة الجسيمة للخرسانة في الجذر، مما أدى إلى تقليل مقطع العمود بدرجة مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، توجد عدة شقوق خطيرة في عوارض الإطار، وجميعها بحاجة إلى تسليح. تُقدم هذه المقالة فقط تسليح الأعمدة.

بناءً على المشروع، قم باختيار نسيج مقوى بألياف الكربون (CFRP) لتقوية الأعمدة.

اختيار طريقة التعزيز

حاليًا، الطرق الشائعة لتقوية أعمدة الخرسانة المسلحة هي: طريقة توسيع مقطع العمود، وطريقة تغليف الفولاذ، وطريقة تغليف مادة FRP. تُعد طريقة تغليف الفولاذ أكثر فعالية من طريقة تغليف مقطع الخرسانة المسلحة، لأنها تزيد من وزن وحجم المقطع بشكل كبير. كلتا الطريقتين أكثر اصطناعية، وأحيانًا ما يكون بناؤهما صعبًا. بالإضافة إلى ثقل الفولاذ، فإن قدرة الفولاذ المحيط به على مقاومة التآكل البيئي الضار ضعيفة.

في السنوات الأخيرة، استُخدمت مواد FRP (بما في ذلك CFRP وGFRP وAFRP وغيرها) لتقوية أعمدة الخرسانة المسلحة كطريقة جديدة للتعزيز بدلاً من الفولاذ المغلف. تتميز هذه الطريقة بمزايا القوة العالية، والكفاءة العالية، وسهولة البناء، والمتانة العالية ومقاومة التآكل، والسماكة الرقيقة، وخفة الوزن، وغيرها. من بين أكثر أنواع الأعمدة المسلحة بـ FRP شيوعًا هو لفّ قماش أو شريط من الألياف. وقد اختار المشروع قماش ألياف الكربون لتقويته.

هناك عدة طرق مختلفة لتقوية أعمدة الخرسانة المسلحة بمادة FRP. وفقًا لعملية التشكيل، يمكن تقسيم طريقة التعزيز إلى ثلاثة أنواع: طريقة اللصق الرطب، وطريقة لف الخيوط المستمرة، وطريقة الغلاف الجاهز. الطريقة الأكثر شيوعًا هي طريقة الترابط الرطب، التي تتميز بمرونة عالية وسهولة في الاستخدام الميداني. يتم اختيار هذه الطريقة عن طريق لف قماش الألياف أحادي الاتجاه على سطح العمود عن طريق تسرب الراتنج، بحيث يكون اتجاه الألياف الرئيسية على طول حلقة العمود. يمكن لف العمود بالكامل بقماش ألياف أحادي الطبقة أو متعدد الطبقات، ويمكن أيضًا لفه جزئيًا بحلقة حلزونية مستمرة أو حلقة فاصلة. في هذا المشروع، يتم لف قماش ألياف الكربون بالكامل وتقويته.

حجم مقطع العمود المستطيل في هذا المشروع هو ٥٠٠ مم × ٥٥٠ مم. ونظرًا لضعف تأثير حصر حلقة البلاستيك المقوى بألياف الكربون على العمود المستطيل، فإنها تُوفر تقييدًا فعالًا للغاية للعمود الدائري، لذا فإن مقطع العمود المستطيل في هذا المشروع هو مقطع عرضي. تم تعديل الشكل أولًا إلى شكل بيضاوي، وتم تقييده بحلقة قماش من ألياف الكربون.