تقوية العمود

لف العمود بنسيج ألياف الكربون أحادي الاتجاه. وهو مناسب لتقوية أعمدة الخرسانة المسلحة التي تحتاج إلى تحسين قدرة القص والمرونة الكلية لأعضائها.

1. السطح الخارجي للمقطع العرضي للمكونات

   
   

2. نسيج البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP)

متطلبات تصميم وبناء تقوية الأعمدة بنسيج ألياف الكربون

أ. بالنسبة للعناصر الإنشائية الخرسانية المسلحة، يجب ألا تقل درجة قوة الخرسانة المقاسة في الموقع عن C15، ويجب ألا تقل قوة الشد لسطح الخرسانة عن 1.5 ميجا باسكال.

ب. يجب ألا تتعرض المواد المركبة المصنوعة من البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) والملصقة على سطح العناصر الخرسانية لأشعة الشمس المباشرة أو المواد الضارة، ويجب حماية أسطحها.

تحليل تفصيلي لتقوية الأعمدة بنسيج ألياف الكربون

أ. يجب ألا يقل عدد طبقات ألياف الألياف ذات القيد المحيطي عن طبقتين للمقاطع الدائرية، ولا يقل عن 3 طبقات للأعمدة المربعة والمستطيلة.

ب. يجب ألا يقل عرض التداخل بين الطبقتين العلوية والسفلية للحزام المحيطي عن 50 مم، وألا يقل طول امتداد نقطة القطع المحيطية لنسيج الألياف عن 200 مم، وأن تكون مواضع تداخل الشرائط متباعدة.

ج. يمكن التحقق من جودة الالتصاق بين نسيج الألياف والخرسانة بالطرق الخفيف بمطرقة أو الضغط على سطح نسيج ألياف الكربون يدويًا. يجب ألا تقل مساحة الالتصاق الفعالة الكلية عن 95%.

تغليف الأعمدة بالفولاذ

تُعد طريقة تسليح الأعمدة الخرسانية بالفولاذ أفضل في حالات نقص التسليح الطولي، ويمكن تقسيمها إلى نوعين: تسليح ألواح فولاذية ملتصقة خارجيًا، وتسليح فولاذ مقطعي مغلق غير ملتصق، وذلك وفقًا لارتباطه بالهيكل الأصلي؛ حيث تُحسّن كلتا الطريقتين بشكل كبير من قدرة تحمل الأعمدة الخرسانية المسلحة ومقاومتها للزلازل.

متطلبات التصميم والبناء لتقوية الأعمدة باستخدام غلاف فولاذي

يجب ألا يقل طول فولاذ الزاوية (أ) وفولاذ التسليح عن 75 × 5.

ب. عندما يكون العمود الأصلي المقوى متضررًا بشكل خطير وغير مناسب لمزيد من التحمل، يمكن إهمال تأثير العمود، ويتحمل الإطار الفولاذي جميع الأحمال.

ج. يجب توصيل طرفي فولاذ الزاوية الملفوف بإحكام وتثبيتهما. يجب تثبيت الطرف السفلي لفولاذ الزاوية بالأساس. يجب أن يمر الطرف الأوسط عبر أرضية كل طابق، ويمتد الطرف العلوي إلى أسفل الطابق العلوي أو سقف الأرضية المسلحة.

د. عند تقوية العمود بفولاذ مقطع ملفوف خارجيًا، يجب صقل حواف وزوايا المقطع العرضي للعنصر الأصلي إلى زوايا مستديرة بنصف قطر r أكبر من أو يساوي 7 مم. يجب حقن الفولاذ الملتصق خارجيًا بعد لحام الإطار الفولاذي.

تحليل تفصيلي لتقوية الأعمدة باستخدام غلاف فولاذي

أ. لتقوية العمود السفلي، يجب تثبيت طرف زاوية حديد التسليح بأعلى أساس الهيكل الأصلي. أما زاوية حديد التسليح المغمورة في تربة الأساس، فيجب صبّ غلاف خرساني لمنع الصدأ.

ب. عند تقوية أعمدة الخرسانة المسلحة بمقاطع فولاذية مغلفة، يجب حماية سطح الفولاذ المغطى بملاط أسمنتي عالي القوة بسمك 25 مم أو مواد أخرى مقاومة للتآكل والحريق.

طريقة تقوية الأعمدة بتكبير المقطع

لطريقة تقوية الأعمدة بتكبير المقطع تأثير جيد على مشكلة تجاوز "نسبة الضغط المحوري" أو "التعزيز". وهي طريقة لتكبير مساحة مقطع الهيكل الخرساني لزيادة قدرته على التحمل وتلبية الاستخدام العادي. ويمكن استخدامها على نطاق واسع لتقوية العوارض والبلاطات والأعمدة وغيرها من مكونات الهياكل الخرسانية والهياكل العامة. من مزاياها زيادة صلابة المكونات وقدرتها على التحمل وقابليتها للتشوه في آنٍ واحد، بالإضافة إلى تعزيز موثوقية الوصلات. أما عيوبها، فتتمثل في العمل الشاق في ظروف الرطوبة، وطول فترة الصيانة، وشغل مساحة أكبر في المبنى، وغيرها.

1. قضيب مسلّح طولي جديد

    2.مقطع جديد

مقطع العمود الأصلي

ركائب جديدة

متطلبات تصميم وبناء طريقة التسليح بتكبير المقطع لتقوية العمود

أ- يجب ألا تقل درجة قوة الخرسانة المكونة للأعمدة عن C13.

ب- متطلبات سمك الأعمدة الخرسانية الجديدة: عند استخدام الخرسانة المصبوبة في الموقع، أو الخرسانة ذاتية الدمك، أو مواد الحقن، يجب ألا يقل سمك الأعمدة عن 60 مم؛ وعند استخدام الخرسانة الرشاشة، يجب ألا يقل عن 50 مم.

ج- يجب معالجة السطح الخرساني للعضو الأصلي عند اعتماد طريقة التسليح بتكبير المقطع، ويجب أن تتضمن وثائق التصميم متطلبات طريقة المعالجة وجودة المقطع. بشكل عام، بالإضافة إلى تنظيف سطح الخرسانة، يجب أيضًا تنظيف سطح الهيكل باستخدام مادة لاصقة، وزرع مسامير قص، أو إضافة مفاتيح قص، وإجراءات أخرى.

يجب ألا يقل قطر القضبان المقواة للعمود D عن 14 مم، ويجب ألا يقل قطر الركائب المثبتة عن 8 مم، ويجب أن يكون قطر الركائب على شكل حرف U هو نفس قطر الركائب الأصلية، ويجب ألا يقل قطر الركائب الموزعة عن 6 مم.

تحليل تفصيلي لطريقة التسليح بتكبير المقطع لتقوية الأعمدة

أ. عند تقوية الأعمدة الخرسانية ذات المقطع العرضي الموسع بشكل متكامل على الجوانب الأربعة، من الضروري التأكد من إغلاق الركائب الحلقية الجديدة بالإضافة إلى قضبان الربط المزروعة.

ب. يمكن لحام الركائب الجديدة بالركائب الأصلية لتشكيل حلقة مغلقة عند تقوية الأعمدة الخرسانية المسلحة بتكبير المقطع من جانب واحد، أو جانبين، أو ثلاثة جوانب.