عمده خرابی موجود در تیرهای فلزی شامل کمانش کلی و موضعیبال و جان و گسیختگی در محل درزها و وصلهها میباشد. از آنجایی که قسمتی از مقطع تحت فشار است، خطرکمانش در این ناحیه وجود دارد. این کمانش به دو صورت ممکن است رخ دهد:
کمانش موضعی: بدین ترتیب کهبال و یا جان نیمرخ به طور موضعی در مقابل تنش های فشاری کمانش کند.
کمانش کلی: بدین ترتیب که ناحیه فشاری مقطع، همانند ستون تحت فشار به صورت کلی دچار کمانش شود.
دلایل اصلی این خرابیها عبارتند از:
1- سطح مقطع کم تیر،
2- لاغری بیشتر از حدود مجاز،
3- عدم فشردگی مقطع،
4- ضعف درجوش ها،
5- زنگ زدگی و خوردگی تیر،
6- ایجاد ناحیه متأثر از حرارت بر اثر جوشکاری زیاد،
7- خستگی.
در ادامه به راهکارهایمتداول برای مقاوم سازی تیر فلزی اشاره شدهاست.
راهکارهای متداول برایمقاوم سازی تیر فلزی
1.تقویت با روکش فولادی جهت مقاومسازی تیر فولادی
از جمله راه هایمقاوم سازی تیر فولادی، تقویت با روکش فولادی میباشد. این روش در شکل 1 نشان داده شده است. با افزایش ضخامت بال از کمانشموضعی بال تیر نیز جلوگیری شده است.
شکل 1 – تقویت با روکش فولادی
برای تقویت برشی جان تیر میتوان از دو روش استفاده نمود:
1- اضافه نمودن ورق های موازی با جان تیر
2- اضافه نمودن سخت کننده های جان
اضافه نمودن ورقهای موازی با جان تیر
اضافه نمودن ورقهای موازی با جان تیر که منجربه افزایش مقاومت برشی میشود. این روش در شکل 2 نشانداده شده است.
شکل 2- اضافه نمودن ورق به صورت موازی باجان تیر
شکل 3- اضافه نمودن ورقهای سخت کننده عرضی
3. استفاده از ژاکت بتنی تیر فولادی برای تقویت تیر فلزی
با اجرای ژاکت بتنی تیرفولادی ، سختی آن افزایش یافته که این امر موجب بالا رفتن سختی برشی و خمشی میگردد. در صورتیکه تیر فلزی دچار خوردگی شدید شدهباشد، روکش بتنی تیر فولادی به عنوان راه حلی مؤثر توصیه میگردد. مقاوم سازی تیر فلزی با روکش بتنی در برابر آتشسوزی نیز مقاومت خوبی دارند. شکل 4
شکل 4- اجرای ژاکت بتنی تیر فولادی برای افزایشتقویت تیر فلزی
4. استفاده از پیش تنیدگی خارجی برای مقاوم سازی تیر فولادی
پیشتنیدگی خارجی جزء روشهاینوین مقاوم سازی تیر فولادی میباشد.کابل های پیشتنیدگی بکار گرفته شده برای این کار از همان نوع کابلها و مفتول های متداول در کارهای پیشتنیدگی هستند.
مقاوم سازی تیر فلزی بدین روش میتواند موضعی و یا کلی باشد. درحالت کلی نیروهای پیشتنیدگی که بـه سازه مقاوم شده القا میگردند، منجر به باز توزیع نیروهای داخلی گشته و باعث کاهش تنشها در اعضا نسبت به حالت اولیه آنها میشوند. با این حال ممکن استدر برخی دیگر از اعضای سازه، پیشتنیدگی موجب افزایش تنش گردد. به همین دلیل در استفاده از پیش تنیدگی خارجی باید آنالیز تنش در سازهمقاوم سازی شده به دقت مورد بررسی قرار گیرد.
جدا از مسئله مهارها، به هنگام استفاده از کابلهای پیشتنیدگییک سری المانهای اضافی که اکثراً شامل انواع مختلفی ازسخت کننده هاست، مورد نیاز است. این امر بویژه در پیشتنیدگی موضعی دیده میشود زیرا پیشتنیدگی، نیروهای متمرکز جدیدی شامل نیروهای محوری اضافی در اعضا بوجود میآورد، بنابراین اعضا باید بصورت موضعی برای حفظ پایداریشان تقویت شوند.
نمونهای از روشهای تقویت تیر فولادی در شکل 5 نشانداده شده است.
شکل 5 -استفاده از پیش تنیدگی خارجی
برچسب:
نویسنده: محمد رضا جوادیان