تقویت تیرآهن چگونه انجام می شود؟

اقدامات مختلفی در صنعت ساختمان‌سازی با هدف مقاوم‌سازی سازه انجام می‌گیرد که یکی از مهم‌ترین آن‌ها، تقویت تیرآهن است. با تقویت این مقطع می‌توان میزان مقاومت سازه‌های بتنی و فولادی را افزایش داد و به‌این‌ترتیب بر متوسط عمر مفید آن‌ها افزود. بنابراین، با تقویت انواع تیرآهن می‌توان ایمنی لازم را در جریان ساختمان‌سازی برقرار کرد. به‌طورکلی، موضوع امنیت سازه اهمیت ویژه‌ای دارد و به‌همین‌دلیل، مهندسان و ساختمان‌سازان با برخی از اقدامات، سعی در بهبود آن دارند. حال اینکه چگونه می‌توان تیرآهن را تقویت کرد؟ سوالی است که در ادامه این مطلب به آن پاسخ می‌دهیم و روش‌های انجام آن را بررسی می‌کنیم.

تقویت تیرآهن چیست؟

همان‌طورکه اشاره شد، مقاوم‌سازی ساختمان ازجمله اقداماتی است که جهت افزایش امنیت سازه در برابر نیروهای مخرب خارجی مانند زلزله صورت می‌گیرد. تقویت تیرآهن نیز از کارهایی است که در راستای مقاوم‌سازی ساختمان انجام می‌شود. با تقویت انواع تیرآهن می‌توان از کمانش سازه به‌دلیل خمش و تغییر شکل تیر جلوگیری کرد. علاوه‌براین، گاهی خستگی سازه به‌علت فشارهای مکرر اتفاق می‌افتد یا نیاز به بازسازی یا ایجاد طبقات بیشتر است که در هر صورت با تقویت این مقطع فولادی می‌توان ساخت‌وساز را به بهترین شکل پیش برد. به‌این‌ترتیب، مهندسان سازه با تقویت مقاطع فولادی مهمی مانند تیرآهن، سعی دارند تا مانع از فرسودگی زودهنگام پروژه‌های خود شوند.

عوامل موثر بر مقاومت تیرآهن

وزن تیرآهن یکی از عوامل موثر بر مقاومت آن است. لذا کاهش یا افزایش وزن آن بایستی با استانداردهای تعریف‌شده این حوزه مطابقت داشته باشد. لازم‌به‌ذکر است که این مقطع فولادی در ایران براساس آخرین استانداردهای معتبر بین‌المللی تولید می‌شود و وزن آن تا حد زیادی به وزن مندرج در جدول اشتال نزدیک است. به‌طورکلی، وزن فرآورده‌های فولادی بر میزان مقاومت آن‌ها تاثیر بسزایی می‌گذارد؛ اما تنها با افزایش وزن نمی‌توان بر میزان دوام و استقامت تیرها افزود. متریال به‌کاررفته و نحوه تولید تیرآهن نیز از دیگر فاکتورهای موثر بر مقاومت آن هستند. علاوه‌براین، وزن تاثیر قابل‌توجهی بر قیمت تیرآهن می‌گذارد؛ به‌عنوان‌مثال، وزن تیرآهن ۱۴ با سایر گریدها فرق دارد.

روش‌ های ایجاد تقویت تیرآهن

برای تقویت تیرآهن روش‌های مختلفی تعریف شده است که در ادامه به بررسی هریک از آن‌ها پرداخته‌ایم:

• استفاده از پوشش فولادی

در این روش، پوشش فولادی بر روی بال تیرآهن قرار می‌گیرد که نتیجه آن، افزایش ظرفیت کمانش مقطع است. قدرت تیرآهن نیز با افزایش ظرفیت کمانش بهبود می‌یابد. همچنین، معمولا ورق‌هایی با ضخامت ۳ سانتی‌متر به منظور ایجاد لایه پوششی جهت استقامت در برابر خمیدگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• استفاده از سخت‌کننده

سخت‌کننده همان ورق فولادی است که با اضافه شدن به تیرآهن موجب افزایش مقاومت برشی آن می‌شود. زمانی که ورق را به‌شکل تیغه‌های عمودی با فاصله مشخص تا بخش بال و جان جوش دهند، سخت‌کننده جان تیر نیز به وجود می‌آید. بنابراین، جهت افزایش مقاومت برشی تیر می‌توان از سخت‌کننده‌ها استفاده کرد.

• استفاده از الیاف FRP

الیاف FRP یک نوع الیاف پلیمری مصنوعی است که آن را با عناوین دیگری نیز همچون الیاف تقویت‌شده یا رزین پلیمری می‌شناسند. کافیست این الیاف را در طول تیرآهن به‌شکل عمودی یا در منطقه کشش آن قرار داد تا تیرآهن تقویت شود. ضمن‌اینکه جهت به‌کارگیری آن، محاسبات دقیقی به‌منظور برآورد حدود نیروهای وارده نیاز است. این الیاف، ترک خوردگی مقطع را به تعویق می‌اندازد و رشد آن را متوقف می‌کند.

• استفاده از ژاکت بتنی

ژاکت بتنی به تقویت‌کننده ستون‌های فلزی با بتن گفته می‌شود که آن را با پر کردن ستون توسط بتن اجرا می‌کنند. این روش زمانی استفاده می‌شود که تیرآهن دچار خوردگی یا زنگ‌زدگی شده باشد. در این تکنیک، تمام محصول را با بتن می‌پوشانند تا مقاومت برشی و خمشی تقویت شود. ضمنا، این روش اغلب در تیرهای H شکل معروف به هاش به‌کار گرفته می‌شود. در این فرآیند، ستون فولادی با لایه‌ای از بتن پوشانده شده و سپس آن را آرماتوربندی می‌کنند و مجدد یک لایه بتن ریخته می‌شود.

• استفاده از نبشی و رکابی

در این حالت، نیاز به استفاده از دو نبشی در گوشه‌های تیز تیرآهن است. وجود نبشی در گوشه‌ها و رکابی در قسمت پایین، منجربه افزایش مقاومت تیرآهن می‌شود. چنانچه قصد استفاده از این روش را دارید، باید بدانید که قیمت نبشی تاثیر بسزایی بر هزینه‌های نهایی شما می‌گذارد.

نکات مهم در تقویت تیرآهن

برای مقاوم‌سازی ساختمان روش‌های مختلفی ازجمله تقویت تیرآهن و استفاده از ستون دوبل فلزی و انواع آن تعریف شده است. درواقع، برای تقویت انواع تیرآهن تکنیک‌های مختلفي وجود دارد که از آن‌ها می‌توان به استفاده از پوشش فولادی بر روی بال تیرآهن، افزودن سخت‌کننده یا ورق فولادی به تیرآهن، تعبیه الیاف FRP، ژاکت بتنی و همین‌طور به‌کارگیری نبشی و رکابی اشاره کرد. با هر یک از این روش‌های تقویت تیرآهن می‌توان بر میزان مقاومت و پایداری سازه افزود و سطح ایمنی را به‌صورت چشمگیری بهبود بخشید. علاوه‌براین، در زمان خرید تیرآهن بایستی به برند تولیدکننده و مرکز فروش آن توجه کافی داشت و بهترین گرید را باتوجه‌به سازه موردنظر انتخاب کرد.