بسبب عوامل مثل عدم كفاية قدرة التحمل والتغيرات في وظائف الاستخدام ، يجب تعزيز الأعمدة الخرسانية المسلحة. تقديم طرق التعزيز المشتركة للأعمدة الخرسانية المسلحة في بناء الهندسة المدنية ، وشرح مبادئ ومزايا وعيوب طرق التعزيز المختلفة ، وتقديم مراجع للتطبيقات الهندسية.

مع تطور تكنولوجيا البناء الهندسية المدنية وتطوير واستخدام مواد جديدة ، هناك المزيد والمزيد من طرق التعزيز لأعمدة الخرسانة المسلحة. تشمل طرق التعزيز الشائعة طريقة تعزيز المقطع العرضي الموسع ، وطريقة تعزيز الصلب الخارجي ، وطريقة تعزيز مادة فرب للالتصاق الخارجي ، وطريقة تعزيز الإجهاد المسبق وطريقة التعزيز المركب. يتم تقديم العديد من طرق التعزيز الشائعة الاستخدام أدناه لفترة وجيزة.

تعزيز مواد الترابط الخارجية FRPالطريقة

طريقة تعزيز مواد اللصق فرب (البلاستيك المعاد بلورته بالألياف) هي نوع جديد من تكنولوجيا التعزيز التي ظهرت في الخارج في الثمانينيات والتسعينيات. تستخدم مواد تقوية الراتنج للصق نسيج ألياف الكربون على سطح الخرسانة لتحقيق الغرض من تقوية وتقوية الهيكل وتحسين الأداء الهيكلي. في هذه المرحلة ، تتمثل الأبحاث والتطبيقات الرئيسية في الهندسة المدنية في البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) والبوليمر المقوى بالألياف الزجاجية (GFRP) والبوليمر المقوى بألياف الأراميد (AFRP) والبوليمر المقوى بألياف البازلت (BFRP) ، إلخ.

التفاف أو التفاف المواد فرب أفقيا حول محيط عضو الخرسانة. عندما يخضع أحد المكونات لتشوه جانبي عند تعرضه لحمل عمودي ، يمكن أن يوفر فرب بشكل سلبي قوة تقييد للخرسانة ، وبالتالي يزيد من قوة الضغط القصوى والسلالة النهائية للخرسانة الأساسية ، وبالتالي يحسن الأداء الميكانيكي للعمود الخرساني. يمكن لتعزيز فرب أن يغير بشكل فعال وضع فشل الأعمدة الخرسانية ، وتجنب فشل القص مع ليونة ضعيفة ، وتحسين كبير في قابلية التشوه الخرساني. في الوقت نفسه ، بالمقارنة مع طرق التعزيز التقليدية الأخرى ، تتميز طريقة تعزيز البلاستيك المقوى بالألياف اللاصقة بمزايا مقاومة التآكل ، وخفيفة الوزن (لا توجد زيادة تقريبًا في الوزن الهيكلي) ، وقوة عالية ، وتكاليف صيانة أقل. إنها مناسبة للأعضاء الهيكلية الخرسانية والهياكل العامة مع خصائص الإجهاد المختلفة ، ولكن الهيكل المقوى لديه ليونة ضعيفة وقدرة تشوه غير كافية. بالإضافة إلى ذلك ، بما أن الراتنج الموجود في الجزء السفلي من مادة الألياف اللاصقة هو مادة لاصقة هيكلية من الإيبوكسي ، فهناك مشاكل مثل متطلبات درجة الحرارة العالية ، وسهولة الشيخوخة ، والعلاج الخاص للوقاية من الحرائق. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن فرب واحد لا يمكنه تلبية احتياجات التعزيز الهيكلي ، فقد تم أيضًا بحث وتطبيق تقوية الألياف الهجينة في الداخل والخارج في السنوات الأخيرة. من أجل تحسين معدل استخدام مواد فرب ، وتطبيق الإجهاد المسبق لبعض المواد فرب قبل التعزيز أصبحت تدريجيا نقطة ساخنة البحوث.

طريقة التعزيز المجهدة مسبقًا

الفكرة الرئيسية لاستخدام طريقة التعزيز السابق الإجهاد هي تطبيق جزء من القوة أو التشوه المسبق لتقليل أو تعويض القوة والتشوه غير المرغوب فيها. وفقًا للأجسام المختلفة للتعزيز ، يمكن تقسيم تعزيز طريقة الإجهاد المسبق إلى تقوية قضيب الإجهاد المسبق وتعزيز الدعامة بالضغط المسبق. طريقة تعزيز قضيب الربط المجدد مسبقًا مناسبة لتعزيز أعضاء الضغط غريب الأطوار الكبيرة. يتم ترتيب قضبان الربط الفولاذية على جانب الشد لعضو الضغط. بعد الإجهاد المسبق ، يمكن تقليل القوة الداخلية للعضو ويمكن تحسين قدرة تحمل العضو. يتم تزويد عمود الضغط المحوري بأطراف قضيب ضغط على جانبي عمود التعزيز. بالنسبة لأعمدة الضغط الصغيرة المنحرفة ، يتم تعيين أطراف قضيب الضغط على الجانب بضغط أكبر. هذه الطريقة مناسبة بشكل أساسي لهياكل حمل الخرسانة التي تتطلب قدرة تحمل محسنة ، وصلابة ومقاومة للتشقق ، ومساحة صغيرة بعد التعزيز. خاصة الهياكل ذات الامتداد الكبير تحت الضغط العالي ، مثل قضبان الفولاذ المتآكلة بشدة. ولكن عيب هذه الطريقة هو أن معدات الإجهاد المسبق الخاصة مطلوبة أثناء البناء ، وعملية البناء أكثر تعقيدًا.

بسبب الوزن الذاتي الكبير لهيكل الجسر والامتداد الكبير بشكل عام ، تم استخدام طريقة التعزيز المسبق الإجهاد أكثر في مشاريع تعزيز الجسور بسبب مزاياه المتأصلة. كما أجريت في الداخل والخارج البحوث ذات الصلة بشأن طريقة التعزيز السابق الإجهاد.

طريقة تعزيز الصلب الخارجي

تعزيز الأعمدة الخرسانية مع الصلب الخارجي هو وسيلة لتقوية الأركان الأربعة للعمود مع قسم من الصلب. مزاياه هي البناء البسيط ، وأقل عبء العمل في الموقع ، وقوة أكثر موثوقية. وفقًا لتقنية البناء المختلفة ، يمكن تقسيم طريقة تقوية الفولاذ الخارجي إلى فولاذ خارجي رطب وجاف. من بينها ، تتمثل تقوية الفولاذ المغلي الجاف في الاستعانة الخارجية مباشرة بقطع الصلب إلى العضو الأصلي ، أو على الرغم من أنه مليء بملاط الأسمنت ، فإنه لا يمكن أن يضمن النقل الفعال لقوة القص على سطح المفصل. تتمثل طريقة تقوية الفولاذ المكسوة بالرطب في ترك فجوة معينة بين الفولاذ الجانبي الخارجي والعضو الأصلي ، وملئه بملاط الأسمنت من اللاتكس أو الخرسانة الحجرية الدقيقة لربط الاثنين معاً والعمل معاً. تستخدم طرق تعزيز الرطوبة بشكل عام في الهندسة.

بشكل عام ، لا يتم توسيع حجم المقطع العرضي لعضو التعزيز المغلي بالفولاذ كثيرًا ، ولكن تم تحسين قدرته على التحمل إلى حد كبير ، كما تم تحسين ليونة العضو بشكل كبير بسبب تأثير ضبط النفس للفولاذ المغلي أفقياً. طريقة التعزيز هذه مناسبة لتدعيم الهياكل الخرسانية التي لا تسمح بزيادة كبيرة في حجم المقطع العرضي للعضو الأصلي ، ولكنها تتطلب زيادة كبيرة في القدرة الحاملة للقسم العرضي.

طريقة تعزيز القسم الموسع

طريقة تعزيز القسم الموسع هي طريقة التعزيز التقليدية. إنها طريقة تعزيز لزيادة قوة وصلابة واستقرار المكونات أو المباني عن طريق زيادة مساحة التقاطع والتعزيز لتلبية متطلبات الاستخدام العادي للمكونات. تحتوي طريقة القسم الموسع على أشكال مختلفة مثل التغليف المحيط والتعزيز أحادي الجانب والتعزيز على الوجهين. التفاف المحيط هو صب الخرسانة حول العمود ، ويستخدم أكثر في الهياكل التي تحمل أساسا القوى المحورية. يهدف الجانب الواحد أو الوجهين بشكل رئيسي إلى هيكل العمود الذي يتحمل لحظة انحناء كبيرة في نفس الوقت ، ويتم تكبير سطح المحمل الرئيسي. خاصة في مناطق التحصين الزلزالي ، يمكن أن يغير هذا الحزمة القوية الأصلية والعمود الضعيف إلى عمود قوي وهيكل شعاع ضعيف مفيد لمقاومة الزلازل.

العمود المقوى مع طريقة القسم الموسع يختلف عن أعضاء الخرسانة العادية في الأداء الميكانيكي. هذا لأنه عندما يتم تكبير المقطع العرضي ، فإنه من المستحيل عمومًا التفريغ تمامًا. تم تحميل العمود المقوى قبل التعزيز ، وقد تم توليد بعض التوتر والضغط في المقطع العرضي. لا يمكن للجزء المضاف حديثًا مشاركة الحمل الذي تم تطبيقه على العمود المقوى بعد التعزيز على الفور ، ولكن يمكنه فقط بدء العمل مع العمود المقوى وتحمل الحمل تحت تأثير الحمل الجديد. بهذه الطريقة ، تتخلف سلالة الجزء المضاف حديثًا بعد التعزيز دائمًا خلف العمود الأصلي. عندما يصل العمود المقوى إلى حالته القصوى ، لا يمكن استخدام أداء قضبان الصلب والخرسانة المضافة حديثًا بالكامل ، مما يؤدي مباشرة إلى مشاكل مثل انخفاض معدل استخدام المواد بعد التعزيز. كلما ارتفع مستوى الإجهاد للعمود الخرساني قبل التعزيز ، زاد تأثير التعزيز.