ساختمان های فولادی در صورت طراحی مناسب و اجرای دقیق دارای مقاومت

و شکل پذیری بسیار مناسب می باشد ولی با توجه به عدم استفاده از نیرو های

اجرایی متخصص و فرض های اشتباه ساخت ساختمان های فولادی دارای معایب

و ایراداتی می باشد که نیاز به مقاوم سازی و بهسازی دارد. ساختمان های فولادی اغلب تحت بار های

لرزه ای به دلیل کمانش موضعی آسیب دیده و عملکرد مناسبی ندارند. و یا به دلیل خوردگی نیاز به مقاوم سازی دارند.

در این مقاله سعی شده است که به مقاوم سازی ساختمان های فولادی را در برابر بار های لرزه ای و ثقلی پرداخت شود.

معایب قاب های خمشی فولادی

معایب عمده لرزه ای قاب های خمشی فولادی، به شرح زیراست:

• کمبود مقاومت برشی و خمشی  تیرها، ستون ها و اتصالات آنها
• کمبود مقاومت در چشمه اتصال
• تغییر مکان نسبی زیاد در طبقات

معایب عمده قاب های مهاربندی شده همحور، به شر زیر است:

• کمبود مقاومت جانبی سیستم مهاربندی در اثر کمانش عضو فشاری
• کمبود مقاومت اتصال مهاربند
• کملود مقاومت محوری در تیرها و ستون های سیستم مهار بندی
• هندسه مهاربندی که با کمانش عضو فشاری به اعمال نیروی کششی اضافی و ایجاد خمش در تیر یا ستئن منجر می شود.

در زلزله های اخیر ضعف های ساختمان های فولادی در برابر بارهای جانبی مشخص شده است که به صورت

زیر است:

کمانش خارج از صفحه مهاربند

طراحی ضعیف اتصالات مهاربندها

طراحی ضعیف تیر پیوند

عملکرد ضعیف ستون های بست دار

ایجاد طبقه نرم

اتصالات ضعیف شمشیری پله

جوشکاری های نامناسب در ساخت اسکلت

عدم رعایت تیر ضعیف- ستون قوی

با توجه به موارد بالا مشخص است که ساختمان های فولادی ضعیف در هنگام زلزله، دچار آسیب و حتی فرو ریزش می شوند. عکس های فوق نشان می دهد که برای جلوگیری ازفروریزش و آسیب ساختمان هاب فولادی نیاز به مقاوم سازی و بهسازی دارند.

روش های مقاوم سازی ساختمان های فولادی

مقاوم‌سازی تیر فولادی تحت کمانش پیچشی- جانبی با کامپوزیت‌های FRP

در سازه‌های فولادی تیرها به عنوان اعضای خمشی شناخته می‌شود. از آنجایی که در مسائل خمش قسمتی از مقطع تحت‌فشار قرار می‌گیرد، خطر کمانش در این ناحیه وجود دارد. دو حالت کمانش برای ناحیه مذکور متصور است. در حالت اول بال یا جان مقطع جداگانه و به صورت موضعی کمانش می‌کند و در حالت دوم ممکن است کمانش کلی برای ناحیه فشاری مقطع رخ دهد. دو عامل تعیین کننده مشخصات هندسی مقطع و فواصل تکیه‌گاهی یا مهارهای جانبی در جلوگیری از دو حالت کمانش اشاره شده نقش عمده‌ای ایفا می‌کنند.

در طراحی اعضای خمشی چنانچه مشخصات ابعادی نیمرخ به گونه‌ای باشد که نسبت عرض به ضخامت اجزای آن از موارد مطرح شده در آیین‌نامه‌های طراحی کمتر باشد و شرایط فشردگی را برآورده ننماید، بال یا جان مقطع دچار ناپایداری موضعی شده، کمانش می‌کند و عضو قابلیت باربری خود را از دست می‌دهد. همچنین در صورتی که طول تیر در فاصله بین دو تکیه‌گاه جانبی از حد معینی تجاوز کند یا به عبارتی دیگر فاقد تکیه‌گاه جانبی در فواصل مناسب باشد، قبل از این‌که تنش‌های خمشی حداکثر در تیر به حد تسلیم برسند بال فشاری تیر ناپایدار شده و تخریب می‌گردد. چنین تخریبی که به صورت ناگهانی در اثر افزایش تنش فشاری در بال به واسطه خمش تیر از یک طرف و خمش جانبی تیر به واسطه نگهداری نشدن آن به طور جانبی و نیز چرخش تیر به صورت ترکیبی از پیچش خالص و اعوجاج بوجود می‌آید به پدیده کمانش پیچشی- جانبی تیر موسوم است. شکل تصویری از کمانش پیچشی- جانبی یک نمونه تیر I  شکل را نشان می‌دهد.

کمانش پیچشی- جانبی یک نمونه  تیر I  شکل

در مرحله طراحی عضو خمشی موارد اشاره شده و کلیه ضوابط آیین‌نامه‌ای توسط مهندسین محاسب مد نظر قرار می‌گیرد و مقطع نهایی از هر نظر ایمن طرح می‌گردد تا امکان وقوع کمانش پیچشی- جانبی تیر به حداقل برسد. با این وجود مواردی ممکن است در طول مدت بهره‌برداری سازه به وجود آید و کفایت مقطع را به مخاطره اندازد. از جمله این موارد می‌توان به ضعف و اشکال در اجرای عضو، تغییر در کاربری سازه، خسارت‌دیدگی سازه در اثر بلایای طبیعی و اعمال بارهایی فراتر از بارگذاری‌های پیش‌بینی‌شده اشاره نمود. در چنین مواردی یکی از گزینه‌هایی که به عنوان راهکار پیش روی طراحان قرار دارد بحث مقاوم‌سازی و تقویت عضو موجود می‌باشد.

از جمله روش‌های متداول تقویت تیر فولادی که در دهه‌های گذشته بیشتر مورد استفاده قرار می‌گرفته است می‌توان به اتصال ورق‌های فولادی اضافی با پیچ یا جوش به مقطع مورد نظر اشاره نمود. روش تقویت اشاره شده با توجه به سنگینی صفحات و انعطاف‌پذیر نبودن آن‌ها مشکلاتی را به همراه دارد. همچنین اتصال ورق‌های اضافی با جوش نیز منجر به افزودن تنش پسماند به عضو می‌شود که البته مطلوب به نظر نمی‌رسد.

معایب کاربرد روش تقویت فوق مهندسین را بر آن داشته است تا به دنبال یافتن راهکارهایی جدید برآیند به گونه‌ای که علاوه بر جبران ضعف عضو فولادی، از سایر جنبه‌های دیگر نظیر وزن، مقاومت، راحتی کاربرد و طول عمر برتری قابل قبولی نسب به روش تقویت اشاره شده داشته باشند. در این راستا، پیشرفت علم و فناوری و نیز دستیابی به تکنولوژی ساخت مصالح نوین مهندسین را در تحقق این امر یاری رسانده است. روش مقاوم‌سازی با کامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با الیاف FRP یکی از این نوع روش‌های تقویت و مقاوم‌سازی می‌باشد که به عنوان روشی نوین و البته کارآمد در سال‌های اخیر مطرح شده است.

مشخصات فیزیکی و مکانیکی فوق‌العاده کامپوزیت‌های FRP در کنار مزیت‌های گوناگون دلیل اصلی استفاده از آن‌ها در صنعت ساختمان به منظور تقویت و ترمیم سازه‌ها گردیده است. از مهم‌ترین مشخصه‌های کامپوزیت‌های FRP می‌توان به دارا بودن رفتار الاستیک خطی قبل از شکست ترد، نسبت مقاومت به وزن بالا، مقاومت در برابر اثرات محیطی،اجرای ساده، دسترسی نامحدود در اندازه، شکل و ابعاد و نیز عایق بودن اشاره نمود.

در روش استفاده از کامپوزیت‌های FRP برای تقویت تیرهای فولادی، کامپوزیت‌های FRP بر روی اجزای سطح مقطع تیر فولادی قرار می‌گیرد و منجر به مهاربندی آن‌ها در برابر کمانش موضعی می‌گردد. با توجه به نوع سطح مقطع عضو، شرایط تکیه‌گاهی و نیز مشخصات ابعادی بال و جان مقطع، چیدمان مختلفی برای جانمایی در مقطع تیر می‌توان برگزید. چند نمونه از نحوه چیدمان کامپوزیت‌های FRP برای تقویت تیر I  شکل در شکل پایین آورده شده است. البته ضخامت و ابعاد کامپوزیت FRP مورد استفاده برای تقویت تیر با توجه به عوامل مختلف نظیر شرایط محاسباتی و نیز ملاحظات اقتصادی می‌تواند به گونه‌ای انتخاب شود که قسمتی از مقطع را بپوشاند یا اینکه برای تقویت تمامی سطح مقطع مورد استفاده قرار گیرد.

از نحوه چیدمان کامپوزیت‌های FRP مورد استفاده برای تقویت تیر I

از نتایج تقویت تیرهای فولادی به‌وسیله کامپوزیت‌های FRP می‌توان به بهبود ظرفیت کمانش پیچشی- جانبی و افزایش بار بحرانی کمانش عضو اشاره نمود. بدین ترتیب با به تعویق انداختن کمانش پیچشی- جانبی و کاهش تغییر مکان‌های جانبی، می‌توان ظرفیت باربری تیر را افزایش داد.

ژاکت بتنی

در ساختمان های فولادی که نیاز به مقاوم سازی المان و افزایش شکل پذیری می باشد می توان از ژاکت بتنی استفاده نمود. استفاده از ژاکت بتنی در ستون ها سبب افزایش سختی و افزایش مقاومت ستون فلزی و همینطور مقاومت بیشتر المان در برابر کمانش می شود. استفاده از ژاکت بتنی در تیرها سبب افزایش ظرفیت خمشی و برشی تیر ها می شود. لازم به ذکر است که اگر در تیر ها از ژاکت بتنی استفاده شود می بایست به رعایت ضابطه تیر ضعیف- ستون قوی دقت شود.

تقویت اتصالات و المان ها با استفاده از ورق های مناسب

همان گونه كه در قسمت قبلي بدان اشاره شد بدليل عدم شناخت كافي از رفتار اتصالات، بسياري از آسيب هاي ايجاد شده در سازه ها از ضعف در طراحي يا اجراي اتصالات ناشي مي شود. بنابراين بررسي آسيب هاي وارد شده بر اتصالا ت در اثر زلزله هاي گذشته امري ضروري مي نمايد.
آسيب هاي اتصالات در اثر زلزله هاي گذشته را مي توان به آسيب هاي تير، ستون، جوش، اجزا و چشمه اتصال طبقه بندي نمود.
آسيب هاي وارده به اتصال ممكن است يكي از انواع فوق و يا چند نوع مختلف باشد. مشاهده وسيع اينگونه آسيب ها در اتصالات بر اثر زلزله هاي گذشته بسيار هشداردهنده ميباشد.

در طراحی اتصالات باید این نکته رعایت شود که اتصال باید قادر باشد بیشینه نیرو قابل تحمل المان را تحمل کند. در صورت عدم رعایت این موضوع، نیاز است اتصالات تقویت و مقاوم سازی شوند. در سازه های فولادی مخصوصا در قاب های خمشی اتصالات بخش بسیار مهمی از سازه می باشد.

ایجاد سختی در طبقات دارای پتانسیل طبقه نرم

چنانچه مشخص شود كه ضعف عمده سازه در كمبود سختي جانبي آن و در نتيجه تغيير مكا ن هاي زياد مي باشد، می توان با راهكارهايي مناسب مانند افزايش مهاربند يا ديوار برشي، سختي جانبي لازم را براي سازه فراهم نمود.

در چنين شرايطي اندركنش سازه موجود و سيستم باربر جانبي جديد بايد به دقت مورد بررسي قرار گيرد . چنانچه قاب مهاربندي شده و يا ديوار برشي داراي سختي زيادي باشد، ممكن است بخش قابل توجهي از بارهاي جانبي را به خود جذب كند . اگر افزايش ظرفيت با اضافه كردن قاب خمشي انجام گيرد به دليل نرمي قاب، اندركنش سازه موجود و قاب خمشي موجب توزيع بار بين هر دو سيستم مي شود. در اين حالت بايد رفتار اعضاي ترد سازه در اثر تغييرشكل هاي ساختمانِ بهسازي شده به دقت مورد بررسي قرار گيرد.

اضافه نمودن ستون

اضافه کردن ستون به طبقه نرم در دو جهت باعث بهسازی ساختمان می شود 1- به دلیل افزایش سختی 2- کاهش سطح بارگیر تیر که سبب افزایش ظرفیت باربری تیر می شود.

اضافه نمودن دیوار برشی

استفاده از ديوار برشي در سالهاي اخير، در ساختمانهاي نوساز و همچنين بهسازي ساختمانهاي موجود، مورد توجه قرار گرفته است. اين سيستم داراي سختي مناسب براي كنترل تغييرشكل سازه بوده و همچنين با ارضاي ضوابط طراحي، اين ديوارها داراي مكانيسم شكست شكل پذیر با اتلاف انرژي بالا  می باشد.
با توجه به مقاومت بالاي اين ديوارها، استفاده از آنها در ساختمان هاي بلند مرتبه بسیار اقتصادي بوده ولي در مورد ساختمان هاي با ارتفاع كم و متوسط، مسائل جانبي از قبيل تقويت اجزاي سازه اي مجاور به آن، تاثير زيادي بر جنبه هاي اجرايي و اقتصادي آن مي گذارند. نمونه اي از جزئيات اجرايي ديوار برشي جديد در شكل های 3 و 4 نشان داده شده است.

تقويت موضعي فونداسيون در دهان هاي كه ديوار برشي اضافه گرديده است

جزئيات اجرايي ديوار برشي جديد جهت بهسازي

اضافه نمودن مهاربند

اضافه کردن مهاربند به قاب های فولادی روش کارآمدی می باشد که در صورتی که ساختمان دارای سختی کم و یا جوشکاری و یا دتایل اتصالات نامناسب باشد می تواند به مقاوم سازی ساختمان فولادی کمک کند. لازم به ذکر است در صورتی که از مهاربند جهت مفاوم سازی ساختمان استفاده شود نیاز است ستون ها را جهت اطمینان از مقاومت در برابر کمانش موضعی کنترل نمود.

از مهاربندهای واگرا کمتر در بهسازی ساختمان های موجود استفاده می شود که دلیل آن عموما ضعف مقاومتی تیری است که صرفا برای بار ثقلی طراحی شده و بهسازی قسمتی از آن به عنوانتیر پیوند عموما پرهزینه و دشوار خواد بود. مهاربندهای فولادی هم محور، افزایش سختی، محدود نمودن چرخش در محل اتصالات تیر به ستون و کاهش تغییر مکان های کلی سازه و نسبی طبقات را باعث می شود. هر چند به دلیل کاهش زمان تناوب سازه، ساختمان باید برای مقادیر بزرگتری از نیروی زلزله کنترل شود.

نکته: در صورت اضافه نمودن مهاربند یا دیوار برشی نیاز است پی ساختمان مورد آنالیز قرار گیرد تا در برابر نیرو های وارده و بلندشدگی کنترل شود.

افزودن میانقاب

از روش هاي افزايش مقاومت و سختي جانبي سازه ها مي توان به اضافه نمودن ميانقاب به سازه اشاره نمود .اضافه کردن دیوار های میانقاب باعث افزایش سختی می شود و سبب می شود که زمان تناوب سازه تا حدود 20% کاهش یابد که این نشان دهنده تاثیر میانقاب در سختی سازه می باشد. در زمان استفاده از میانقاب برای تامین سختی باید اندرکنش المانها سازه ای با میانقاب را بررسی نمود.

با توجه به مصالح مصرفي، ميانقاب ها مي توانند آجري، بتني و … مي باشند. البته اضافه نمودن ميانقاب هاي بنايي به عنوان روشي براي افزايش مقاومت و سختي جانبي سازه ها به هيچ عنوان توصيه نمي شود زيرا تحت بارهاي لرزه اي، ميانقاب هاي بنايي تنها در برابر سيكل هاي اول بارگذاري مقاومت مي نمايند و وزن سازه را نيز به شدت افزايش مي دهند. ديوارهاي بتني در داخل قاب هاي ساختمان مي توانند مسلح و يا غيرمسلح باشند.

استفاده از ديوارهاي پركننده با مصالح بنايي و يا بتن مسلح در بهسازي ساختمان

اجرای دیوار باربر

در برخی مواقع به دلایل مختلف قادر به مقاوم سازی المان سازه ای نمی باشیم. یک راهکار مناسب اجرای دیوار باربر در زیر تیر می باشد که سبب می شود از خیز تیر را کنترل کرده و در باربری ثقلی به ستون های آسیب پذیر کمک کند. این روش در باربری ثقلی مفید می باشد و در برابر بار جانبی زیاد عملکرد مناسبی نداشته است.

اجرای دستک فشار و کششی برای مهار کنسول ها

در مواقعی که طول کنسول ها زیاد می باشد به دلیل بار بیش از حد کنسول و مولفه عمودی زلزله نیاز است که اقدام به مهار کنسول می باشد، جهت مهار کنسول ها نیاز است با توجه به نیروی وارده دستک های در بالا و یا پایین کنسول ها اجرا شود تا از خیز بیش از حد و اعمال نیروی خمشی مضاعف به ستون جلوگیری شود.

اجرای تیر فرعی مابین ستون

در برخی موارد تیر ها قادر به تحمل بار وارده نمی باشند و سبب خیز بیش از اندازه می شود، راه مناسب جهت مقاوم سازی این تیر ها استفاده از تیر های در مابین ستون در وسط دهانه می باشد که سبب می شود وزن دیوار روی تیر ها به نصف کاهش یابد . در این روش از مقاوم سازی می بایست اتصال تیر اضافه شده به صورت مفصل در نظر گرفت تا در برابر نیرو جانبی مقاومت نداشته باشد.

منبع : شرکت مقاوم سازی افزیر

با توجه به زلزله‌خیز بودن کشور ایران احیای ساختمان‌های آسیب‌دیده در کنترل بحران پس از زلزله و همچنین حفظ سرمایه ملی مؤثر از مسائل مهم و ضروری می‌باشد. زلزله به همه سازه‌ها آسیب وارد خواهد کرد که گاه این آسیب همراه با تخریب کامل خواهد بود و گاه با تخریب قسمتی از ساختمان خواهد بود که این تخریب خود به طرق مختلفی رخ می‌دهد که در اکثر موارد می‌شود با مقاوم سازی و ترمیم سازه‌ها کاربری آن را دوباره احیا کرد. حال به چندین روش این مقاوم‌سازی در سازه‌های فولادی آسیب‌دیده زلزله می‌پردازیم.

انتخاب روش مناسب برای مقاوم‌سازی سازه های فولادی تخریب شده در زلزله

دو روش عمده برای ارتقاء شرایط موجود به منظور مقابله با آثار مخرب زلزله به صورت زیر است:

کاهش دادن نیروی زلزله وارد بر ساختمان

نیروی زلزله وارد بر ساختمان با وزن آن نسبت مستقیم دارد، بنابراین با کاهش وزن ساختمان می‌توان نیروی زلزله وارد بر ساختمان را کم کرد،برای این منظور می‌توان از طریق تبدیل کردن دیوارهای سنگین به دیوارهای سبک،استفاده از بتن سبک سازه‌ای، سبک کردن سقف‌ها و کم کردن طبقات اقدام کرد.

افزودن سیستم سازه‌ای جدید برای مقابله با نیروی زلزله

یکی از راه‌های بسیار مؤثر برای مقابله با نیروی زلزله، افزودن سیستم‌های سازه‌ای جدید به ساختمان می‌باشد. این روش در سالیان اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است و می‌توان مهم‌ترین روش‌های قابل انجام را به شرح زیر نام برد:

• افزودن سیستم دیوار برشی در یک قاب ساختمانی بتن آرمه با یا بدون دیوار برشی
• استفاده از مهاربندی‌های هم‌مرکز (CBF)
• استفاده از مهاربندی‌های غیر هم‌مرکز (EBF)
• استفاده از میانقاب‌ها
• استفاده از بادبندهای میراگر ویسکو الاستیک

لازم به توضیح است که استفاده از هر یک از روش‌های فوق به تنهایی یا به صورت ترکیبی با روش‌های دیگر منوط به مطالعه کامل سازه می‌باشد و باید مورد به مورد بررسی گردد.

تعمیر و تقویت لرزه‌ای اعضای ساختمانی موجود

دورپیچ کردن با فولاد، افزایش سطح مقطع بتن با بتن‌ریزی و اضافه کردن آرماتور، استفاده از صفحات فولادی، استفاده از آرماتور خارجی، تزریق اپوکسی، بخیه زدن، پیش تنیدگی خارجی و استفاده از روش‌ها و مصالح نوین مانند میراگرها، سیمان الیافی، مواد مرکب سیمانی وFRP ها از جمله روش‌هایی هستند که اعضای ساختمانی بسته به درجه مقاومت ساختمان در برابر زلزله، سطح خسارت محتمل، نوع اعضاء و اتصالات آن‌ها  می‌تواند به وسیله آن‌ها تعمیر و تقویت شوند. روش‌های فوق‌الذکر به جز روش‌های استفاده از مصاح نوین، از روش‌های متداول و مرسومی می‌باشند که برخی از آن‌ها سالیان درازی است که برای تقویت سازه‌های فولادی استفاده می‌گردد.

در این روش از ورق فولادی نازک جهت پوشش ستون‌ها استفاده می‌شود. پوشش ستون‌ها به صورت کامل بوده و دورتادور ستون توسط ورق‌های فولادی که ضخامتی بین 4 تا 8 میلی‌متر دارند پوشیده می‌شود.این ورق‌ها به طور پیوسته به یکدیگر جوش داده می‌شوند. پوشش استوانه‌ای شکل حاصل بر روی بتن در مهار تنش‌های محیطی ستون عملکرد مناسبی از خود نشان داده است. در صورت مستطیل بودن ستون می‌توان دو ورق L شکل ویل چهار تسمه فولادی قائم را به یکدیگر(توسط چهار نبشی)جوش داد. در این روش شکل‌پذیری و مقاومت محوری ستون به طور موضعی افزایش می‌یابد.فضای خالی بین بتن و پوشش فولادی توسط پرکننده‌هایی نظیر دوغاب سیمان منبسط شونده و یا بتن  اشغال می‌گردد. این روش ابعاد سازه را تغییر نمی‌دهد ولی وزن سازه با استفاده از ورق‌های فولادی افزایش قابل ملاحظه‌ای می‌یابد.

افزایش سطح مقطع با بتن‌ریزی و اضافه کردن آرماتور

از این روش نیز برای ستون‌هایی که دچار آسیب‌دیدگی شده باشند استفاده می‌شود. این روش ظرفیت باربری ستون را افزایش داده و در عین حال می‌تواند مرمت عضو را نیز شامل گردد. استفاده از این روش بر حسب موقعیت ستون و فضاهای قابل دسترسی اطراف ستون می‌تواند در یک،دو،سه یا هر چهار طرف ستون انجام گیرد. مسلح کننده بتن در این روش می‌تواند پروفیل، ورق فولادی و یا آرماتور باشد. با این روش مقاومت محوری وبرشی ستون افزایش می‌یابد ولی مقاومت خمشی ستون به علت عدم عبور مسلح کننده‌ها از سقف افزایش نمی‌یابد. در صورت تقویت  نمودن ستون بین طبقات ممکن است کل سازه رفتار نامناسبی از خود نشان دهد و کمکی در برابر زلزله ننماید. از این‌رو توصیه می‌شود دیوار برشی هم در این‌گونه مواقع به سیستم اضافه شود و یا آرماتور طولی تقویتی از میان سوراخ‌های ایجاد شده در دال سقف عبور نموده و در محل اتصال تیر به ستون بتن‌ریزی گردد.

تزریق اپوکسی

عمل تزریق جهت مرمت تیرهای با ترک‌های جزئی به کار می‌رود. در صورت تمیز بودن سطوح تماس بتن می‌توان با تزریق رزین‌های اپوکسی  با روانی بالا مقاومت کشششی-برشی سازه را بهبود بخشید. چون ترک در اثر تنش‌های کششی به وجود می‌آید، چنانچه این تنش‌ها پس از تعمیر  ترک باز هم بوجود آیند ترک مجدد ایجاد خواهد شد. چنانچه برطرف کردن این تنش‌ها غیر ممکن باشد توصیه می‌شود که در طول سطح ترک یک برش به عنوان درز انقباض یا جابه‌جائی استفاده شود.

استفاده از آرماتور خارجی

در این روش آرماتورهای معمولی از بیرون به مقطع تیر بسته شده و در دو انتهای آن مهار می‌گردند. البته لازم به ذکر است که مهار آرماتورها در انتهای تیر بسیار مهم و حساس بوده و از نظر اجرا مشکل و پرهزینه می‌باشد. میلگردهای خارجی را می‌توان با عبور دادن از سوراخ‌های صفحه‌ای که پشت ستون تعبیه شده و پیچ کردن آن‌ها به صفحه مهار نمود. البته این راه از لحاظ اجرا به دلیل نیاز احتمالی به سوراخ کردن ستون مشکل و یا حتی غیر ممکن خواهد بود. به همین سبب روش دیگری پیشنهاد شده است، بدین صورت که با پوشش محل اتصال تیر و ستون به‌وسیله ورق و جوش دادن یک صفحه فولادی ضخیم به آن می‌توان میلگردها را به راحتی مهار کرد. برای اینکه میلگرد تحت اثر وزن خود دچار خیز نشود با رزوه کردن انتهای میلگرد می‌توان آن‌ها را به صفحه فولادی پیچ نمود و با پیچاندن مهره، انتهای آن را تحت کشش قرار داد. برای اینکه میلگردها از جای خود نلغزند می‌توان پس از پیچاندن مهره دو انتهای آن را به صفحات فولادی جوش داد.

استفاده از پیش تنیدگی خارجی

این روش از طریق ایجاد پیش تنیدگی در کابل‌هایی که از بیرون در امتداد طول سازه تعبیه می‌گردند انجام می‌شود. تاریخچه استفاده از پیش تنیدگی خارجی به بعد از جنگ جهانی دوم بر می‌گردد که به علت بکارگیری نامناسب آن، نتیجه خوبی به دست نیامد. بین سال‌های1960 تا 1970 تنها تعداد محدودی پل با استفاده از این روش تقویت شدند. این روش به چندین علت از جمله مسائل مربوط به حفاظت کابل در برابر خوردگی مورد توجه قرار گرفت. اما بعد از چندین سال این روش در فرانسه با شیوه‌ای مناسب و مطلوب توسعه داده شد و در حال حاضر به عنوان روشی جامع در تقویت اعضای سازه‌ای کاربرد دارد. امروزه عملاً تمام پل‌های بزرگ با این روش مقاوم می‌شوند. تجربه مقاوم‌سازی پل‌ها با این روش، طراحان را با تعریف و کاربرد پیش تنیدگی خارجی در طراحی سازه‌ها آشنا ساخت. با وجودی که این روش در ابتدای امر به عنوان یک روش مقاوم‌سازی مطرح گردید، اما پس از فراموشی در یک دوره کوتاه‌مدت، دوباره با کاربردی جدید در طراحی سازه‌ها، علاوه بر کاربرد به عنوان یک روش مقاوم‌سازی مطرح گردید. کمیته آیین‌نامه ACI224 پیش تنیدگی خارجی را به عنوان یک روش تحلیلی برای مقاوم‌سازی مطرح کرده است. در بکارگیری این روش باید به سه موضوع توجه ویژه مبذول داشت :

1) طرح مهارها

2) نصب انحراف دهنده‌ها

3) محافظت کابل‌ها در برابر خوردگی

امروزه مقاوم‌سازی با کابل‌های پیش‌تنیده خارجی یک روش بسیار کاربردی می‌باشد. اما بکارگیری آن نیازمند مهارت خاص و استفاده از تجهیزات مدرن است، لذا انجام آن، محدود به کشورهای پیشرفته و در حال توسعه می‌باشد.

استفاده از صفحه فولادی

این روش پس از پیشرفت صنعت شیمی و ساخت چسب‌های اپوکسی در حدود 30 سال پیش مطرح شد و در حال حاضر در تمام دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگرچه کاربرد آن در آمریکای شمالی محدود شده است. در این روش صفحات فولادی توسط چسب اپوکسی به زیر تیر چسبانده می‌شوند. در این صورت عملاً افزایشی در عمق عضو و وزن مرده ایجاد نخواهد شد. علاوه بر اتصال با چسب، می‌بایست انتهای ورق‌ها را با روش‌هایی ویژه به تیر متصل نمود تا از لغزش و جدا شدن آن‌ها از تیر جلوگیری به عمل آید. روش مذکور متنوع، انعطاف‌پذیر، اقتصادی و مناسب است. آنچه در این روش باید کنترل گردد محکم شدن ورق، محافظت در مقابل حریق، شناخت خواص اپوکسی و آماده‌سازی درست سطح بتن و فولاد می‌باشد.

رفتار مطلوب سیستم مرکب حاصل بستگی بسیاری به چسبندگی لایه بین بتن و صفحه فولادی دارد. لذا آماده‌سازی دقیق سطح تماس بتن و صفحه فولادی از ملزومات کاربرد این روش است. محدودیت‌هایی نیز در انتخاب ضخامت ورق وجود دارد چرا که ضخامت نسبتاً زیاد ورق فولادی می‌تواند ترک افقی و جدا شدن آن از بتن تیر را سبب شود. با افزایش عرض ورق، احتمال شکست در چسبندگی و با افزایش ضخامت چسب، احتمال لغزش بین بتن و ورق بیشتر می‌شود. ورق‌های تقویتی فولادی با نسبت عرض به ضخامت (b/t) کمتر از 50 ، به علت تولید تنش‌های بیشتر در مجاورت انتهای صفحات، با شکست زودرس قبل از تخریب خمشی شکل‌پذیر از بین می روند. یادآور می‌شود این روش در محلی از تیر که پوشش بتن روی آرماتور از بین رفته باشد قابل‌اجرا نیست.

امروزه جهت مقاوم‌سازی سازه‌های موجود ،روش‌ها و مصالح نوینی که نتیجه تحقیقات زیادی می‌باشند وجود دارند که در ذیل به چند مورد از آن‌ها بطور خلاصه اشاره شده است:

میراگر اصطکاکی

این میراگر به عنوان قسمتی از سیستم مهاربند جانبی،شامل صفحات فولادی می‌باشد که به یکدیگر بولت شده‌اند و عموماً در قسمت وسط مهاربند x شکل قرار می‌گیرد. سیستمی نظیر این میراگرها وجود دارد که می‌توان آن را بوسیله اتصالاتی در محل تیر-ستون تعبیه نمود. این میراگرها انرژی زلزله را بواسطه لغزش صفحات فولادی بر روی یکدیگر به انرژی گرمایی تبدیل می‌نماید.

سیمان الیافی یا سیمان مسلح شده با الیاف (FRC)

این ترکیب تشکیل شده است از یک شبکه الیاف شیشه با مقاومت بالا و یک لایه نازک سیمان مسلح شده به الیاف. با اضافه نمودن پوشش FRC بر روی دیوار مصالح بنایی غیر مسلح ،مقاومت و شکل‌پذیری آن بدون افزایش سختی، افزایش می‌یابد.

مواد مرکب سیمانی

مواد مرکب سیمانی شکل‌پذیر نظیر (ECC (Engineered Cementitious composites  نمونه‌ای از نسل جدید مصالح می‌باشند که مزیت‌ها و قابلیت‌های زیادی از قبیل جذب انرژی بالا ،مقاومت کششی و فشاری زیاد، قابلیت شکل‌دهی، قابلیت اتصال با بولت ،جوش و گروت برای استفاده در مقاوم‌سازی ساختمان‌های موجود دارند.

رفتار شبه سخت‌شوندگی کرنش (Pseudo Strain Hardening) در پاسخ تنش، این مصالح را منحصر به فرد ساخته است.

مواد تشکیل‌دهنده آن عبارتند از آب،سیمان ،ماسه، الیاف و مقداری مواد شیمیایی افزودنی. بطور کلی به دلیل مقدار کم الیاف مورد نیاز (در حدود2% حجم) نحوه مخلوط کردن آن، شبیه بتن می‌باشد. جهت دستیابی به رفتار منحصر به فرد این مصالح، می‌بایستی از الیاف‌هایی با مشخصات خاص استفاده نمود.

کاربرد مصالح FRP در مقاوم‌سازی سازه‌هاي فولادي

کاربردهاي بسیار زیادي از مصالح FRP چسبانده شده به سازه‌های بخصوص فلزی فولاد و چدن وجود دارد. ابتدا به چند مورد از کاربرد مصالح FRP در سازه‌های فلزي اشاره می‌کنیم و در نهایت به تشریح کاربرد لمینیتهاي CFRP در تقویت تیرورق‌های فولادي خواهیم پرداخت.

کاربرد FRP در تیرهاي کامپوزیتی و تیر ورق‌های فولادي

تقویت تیرهاي فولادي با مصالح کامپوزیتی را به دو قسمت تقویت تیرهاي سالم و تیرهاي آسیب‌دیده می‌توان تفکیک کرد. بیشتر تحقیقات انجام شده در زمینه مقاوم‌سازی تیرهاي فولادي سالم با مواد پلیمر کامپوزیت، مربوط به تیرهاي فولادي مرکب با دال بتنی می‌باشد. این نوع تیرها کاربرد فراوانی در سازه‌های پل و ساختمان دارند. مزیت این نوع تیرها در استفاده فولاد در کشش و بتن در فشار می‌باشد و علاوه بر این دال بتنی وظیفه مهار جانبی بال فشاري را نیز بعهده دارد. تحقیقات انجام شده نشان‌دهنده کاراییروش مقاوم سازی تیرهاي مختلط فولاد و بتن با مواد FRP در بهبود مقاومت نهایی آنها میباشد اما سختی آنها به مقدار کمی افزایش مییابد. براي نمونه توکلی زاده و سعادتمنش تحقیقات تحلیلی و تجربی روي تیرهاي فولادي 30×W14  مختلط با بتن انجام دادند. آنها دو ردیف ورق CFRP به عرض 57 میلیمتر و ضخامت 17.2 میلیمتر روي بال کششی در دو طرف جان چسباندند. ورق‌هاي CFRP از سه نوع یک لایه، سه لایه و پنج لایه مورد استفاده قرار گرفتند. آزمایش خمش چهارنقطهاي روي تیرهاي به طول 4780 میلی‌متر انجام دادند و افزایش بار نهایی براي نمونه‌هاي مقاوم شده با یک لایه، سه لایه و پنج لایه CFRP به ترتیب 44 ،51 و 76 درصد بوده است. همچنی مقدار کرنش کششی در بال ها در یک سطح بار مشخص، براي نمونه‌هاي یک لایه، سه لایه و پنج لایه حدود 21 ،39 و 53 درصد کاهش یافتند و نیز مشاهده شد در نمونه‌هاي با یک لایه CFRP ، مقدار تنش موجود در ورق تقویتی بعد از بار نهایی حدود 75 درصد کاهش یافت، در حالیکه مقدار متناظر براي ورقه‌هاي پنج لایه در حدود 42 درصد بوده است.

استفاده از ورق روسری و زیر سری مضاعف

در صورتی که از جوش ورق های زیر سری و رو سری به ستون اطمینان نباشد، استفاده از ورق های زیر سری و روسری مضاعف می تواند در برنامه کار قرار گیرد. در صورتی که هیچ اطمینانی از جوش ورق روسری موجود به ستون نباشد و یا این جوش از ین رفته باشد، ضخامت ورق روسری و زیر سری باید برای لنگر خمیی تیر طراحی شود. اما اگر اضافه کردن وقت زیر سری و رو سری به منطور تقویت وضعیت موجود باشد، ضخامت آن با توجه به های موجود تعیین می گردد.

استفاده از ماهیچه

اضافه کردن یک مماهیچه باعث انتقال مفصل خمیری از بر ستون به خل تیر می شود. اضافه نمودن ماهیچه در صورت امکان تنها در بال تحتانی تیر نصب شود.

استفاده از مقاطع Tشکل

با استفاده از مقطع T شکل نیز می توان اتصال فولادی را بهسازی لرزه ای نمود. در بعضی از موارد، مقطع را تنها در بال پاییینی اتصال اجرا می نمایند که یا استفاده از این روش می توان بدون تخریب دال، ذاتصال را بهسازی لرزه ای نمود.

روش‌های مقاوم سازی شالوده‌ها

مقاوم نمودن شالوده‌ها به دو روش زیر انجام می‌گردد.

الف) افزایش مقاومت تکیه‌گاه(خاک) شالوده بوسیله ایجاد ‍پی‌های اضافی بزرگتر زیر پی‌های موجود

ب) افزایش وزن شالوده بوسیله پی‌های اضافی و بستن آن‌ها به پی‌های موجود و غیره

برای مقاوم سازی سازه ها و ساختمان ها روش های زیادی وجود دارد که برخی از روش های رایج درمقاوم سازی سازه ها عبارتند از:

مقاوم سازی با FRP

بطور کلی مقاوم‌سازی سازه‌های فولادی موجود برای تقویت آن‌ها به منظور تحمل بارهای وارده، بهبود نارسایی‌های ناشی از فرسایش، افزایش شکل پذیری سازه یا سایر موارد با استفاده از مصالح مناسب و شیوه‌های اجرایی صحیح انجام می­گردد. امروزه استفاده از الیاف FRP به‌عنوان یک ضرورت در جایگزینی مصالح سنتی و شیوه‌های موجود شناخته می‌شوند. سیستم اف آر پی FRP  بدین صورت تعریف می­شود که الیاف و رزین‌ها برای ساخت چند لایه مرکب مورد استفاده قرار می‌گیرند، به نحوی که رزین‌های مصرفی (رزین اپوکسی) به منظور چسباندن چند لایه مرکب به سطح بتن زیرین و پوشش‌ها به منظور محافظت مصالح ترکیب شده استفاده می‌شوند. استفاده از FRP  به دلیل وزن کم‏‏، سرعت اجرای بالا‏، مقاومت بالا و عدم ایجاد محدودیت معماری بسیار مورد توجه می‌باشد.

مقاوم‌سازی با اضافه نمودن دیوار برشی و یا بادبند

استفاده از دیوار برشی بتنی در  ساختمان‌ها یکی دیگر از روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان می‌باشد. به علت سختی بیشتر دیوار برشی نسبت به بادبند، تعداد دهانه‌های لازم برای تعبیه دیوار برشی کمتر از دهانه‌های لازم برای بادبند است که در نتیجه طرح مقاوم‌سازی مشکلات کمتری در زمینه معماری بوجود می‌آورد. برای اتصال دیوار به ستون باید از خاموت‌های دورپیچ ستون یا بولت به عنوان برش گیر در ارتفاع ستون استفاده کرد. همچنین برای اتصال دیوار به سقف هم باید تمهیداتی اندیشید. نکته مهم دیگری هم که در مورد استفاده از دیوار برشی باید به آن توجه کرد این است که به علت نیروی زیادی که در پی دیوار برشی بوجود می‌آید، احتمالا نیاز به شمع دارد تا بتواند نیرو‌ها را به زمین منتقل کند.

مقاوم‌ سازی با استفاده از جداگرهای لرزه‌ای

نصب جداسازهای لرزه‌ای در تراز پایه ساختمان، با هدف جداسازی حرکتی بین سازه و زمین صورت می‌گیرد. جداسازهای لرزه‌ای، المان‌هایی هستند که سختی جانبی آن‌ها نسبت به سختی محوری­شان بسیار کمتر می‌باشد، لذا با وقوع زلزله، این المان­ها میبایستی مانع انتقال نیرو به سازه‌ی اصلی­ شوند و سازه‌ی اصلی یک حرکت صلب را در حین وقوع لرزش­های زمین تجربه  نماید. عملکرد جداگرها فقط در محدوده خاصی از جرم و ارتفاع ساختمان مطلوب است و به همین دلیل این روش بصورت خیلی محدود و فقط برای ساختمان‌های دارای وزن و ارتفاع مناسب مؤثر بوده و به همین دلیل کمتر از سایر روش‌ها در جهان مورد استقبال کارشناسان قرار گرفته است.

مقاوم سازی با استفاده از سیستم‌های جاذب انرژی (دمپر)

در روش­های کنترل غیر فعال سازه نظیر استفاده از مستهلک کننده‌های ویسکوز و ویسکوالاستیک، جذب انرژی حاصل از حرکات نیرومند زمین توسط مستهلک کننده‌ها صورت گرفته و به سیستم سازه اجازه داده نمی­شود که وارد ناحیه غیر خطی گردد. این امر موجب می­ شود که مقاومت سازه در برابر زلزله‌های با دوره بازگشت طولانی‌تر (که طبیعتاً شدیدتر نیز می‌باشند) بیشتر گردد یا به تعبیر دیگر احتمال فروریزش سازه در برابر این زلزله‌ها کاهش می‌یابد. سیستم‌های جاذب یا مستهلک کننده انرژی  (Dampers ) بر پایه افزایش ضریب میرایی ساختمان بنا شده‌اند. مهمترین تأثیر میرایی، کاهش دامنه نوسان و پاسخ ساختمان نسبت به نیروهای وارده می‌باشد و بدین وسیله قسمت عمده‌ای از انرژی ارتعاشی را قبل از رسیدن پاسخ سازه به حد نهایی به هدر می‌دهند. اتلاف کننده‌های انرژی ممکن است در مهاربندی‌ها، اتصالات و اجزای غیر سازه‌ای و یا دیگر مکان‌های مناسب در ساختمان‌های موجود قرار داده شوند، لیکن ساده‌ترین و  پرکاربردترین آن‌ها استفاده از میراگر در مهاربندها می‌باشد که می­توان از آن‌ها در تمامی طبقات ساختمان سود جست. در برخی از انواع میراگرها ملاحظات زیبایی نیز مدنظر قرار گرفته شده است تا چنانچه بصورت نمایان بکار برده شوند مشکلی از لحاظ معماری ایجاد ننمایند.

منبع : شرکت مقاوم سازی افزیر

یش‌تنیدگی خارجی جزء روش‌های نوین 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. در حالت 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 است در برخی دیگر از اعضای سازه، پیش‌تنیدگی موجب افزایش تنش گردد. به همین دلیل در استفاده از پیش  تنیدگی خارجی باید آنالیز تنش در سازه مقاوم سازی شده به دقت مورد بررسی قرار گیرد.
جدا از مسئله مهارها، به هنگام استفاده از کابلهای پیش‌تنیدگی یک 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 

منبع:افزیر

عمده خرابی موجود در ستون های فلزی شامل کمانش موضعی و کلی و گسیختگی در محل  درزها و وصله‌ها می‌باشد. این آسیب های نیاز به مقاوم سازی ستون فولادی زا نشان می دهد. در شکل (1) نمونه‌هایی از خرابی ستون‌های فولادی نشان داده شده است.

از جمله راه های مقاوم سازی ستون فولادی، اضافه نمودن ورق پوششی به بال ستون می‌باشد. این روش در شکل 2 نشان داده شده است. در این روش با افزایش ضخامت بال از کمانش موضعی بال ستون نیز جلوگیری می‌گردد.

اضافه نمودن ورق موازی با جان ستون و تبدیل آن به مقطع جعبهای منجر به مقاوم سازی ستون فولادی می‌شود. این روش در شکل 3 نشان داده شده است. اضافه نمودن ورق موازی با جان ستون، افزایش ممان اینرسی درامتداد موازی با جان را در پی دارد.

این روش برای مقاوم سازی مقاطع فولادی باز مانند مقاطع  I  و H  بکار می‌رود. با محصور نمودن ستون فولادی، سختی آن افزایش یافته که این امر موجب بالا رفتن سختی برشی نیز می‌گردد. برای بالا بردن سختی خمشی ستون، باید روکش بتنی ستون فولادی در طبقات مختلف پیوسته باشد.

ترمیم ستون فلزی خورده شده با استفاده از ژاکت بتنی به عنوان راه حلی موثر توصیه می‌گردد (شکل 5). تقویت ستون فولادی با این روش در برابر آتش‌سوزی نیز مقاومت خوبی خواهند داشت.

منبع:افزیر

راهکارهای مقاوم سازی اتصالات فولادی

بدلیل عدم شناخت کافی از رفتار اتصالات، بسیاری از آسیب های ایجاد شده درسازه‌ ها از ضعف در طراحی یا اجرای اتصالات ناشی می‌شود. بنابراین بررسی آسیب‌های وارد شده براتصالات در اثر زلزله‌های گذشته امری ضروری می‌نماید.
آسیب های اتصالات در اثر زلزله‌های گذشته را می‌توان به آسیب های تیر، ستون، جوش، اجزا و چشمه اتصال طبقه‌بندی نمود.
آسیب های وارده به اتصال ممکن است یکی از انواع فوق و یا چند نوع مختلف باشد. مشاهده وسیع اینگونه آسیب ها در اتصالات براثر زلزله‌های گذشته بسیار هشداردهنده می‌باشد.

انواع خرابی‌ها و صدمات وارده بر ناحیه اتصال در حین زلزله به صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
(الف) خرابی در تیرها (G)
(ب) خرابی در بال ستونها (C)
(پ) خرابی در جوش (W)
(ت) خرابی در ورق برشی جان (S)
(ث) خرابی در چشمه اتصال

استفاده از ماهیچه  

اضافه کردن این ماهیچه باعث انتقال مفصل پلاستیک از بر ستون به داخل تیر می‌گردد. اضافه نمودن ماهیچه در صورت امکان بهتر است تنها در بال پایینی صورت گیرد زیرا تجربیات حاصل از زلزله، مبین شروع خرابی از بال تحتانی تیر است و همچنین اضافه نمودن ماهیچه در بال بالایی مستلزم خراب نمودن دال می‌باشد.

لچکی‌های قائم در بال فوقانی و تحتانی

تقویت اتصالات فلزی صلب با لچکیهای قائم است. تعداد لچکیها می‌تواند یک و یا دو عدد باشد.

استفاده از ورق کناری (ورق گونه)

در این روش نیروهای کششی و فشاری بال های فوقانی و تحتانی تیر به کمک ورق‌های گونه به ستون انتقال داده می‌شود.

استفاده از مقطع T شکل

با استفاده از مقاطعT شکل می‌توان اتصال فولادی را مقاوم سازی نمود. در بعضی از موارد مقطع را تنها در بال پایینی اتصال اجرا می‌نمایند که با استفاده از این روش می‌توان بدون تخریب دال اتصال را  مقاوم سازی نمود. ورق‌های پیوستگی را در امتداد مقاطعT  شکل نیز باید اجرا نمود

منبع:افزیر

راهکارهای مقاوم سازی اتصالات فولادی

بدلیل عدم شناخت کافی از رفتار اتصالات، بسیاری از آسیب های ایجاد شده درسازه‌ ها از ضعف در طراحی یا اجرای اتصالات ناشی می‌شود. بنابراین بررسی آسیب‌های وارد شده براتصالات در اثر زلزله‌های گذشته امری ضروری می‌نماید.
آسیب های اتصالات در اثر زلزله‌های گذشته را می‌توان به آسیب های تیر، ستون، جوش، اجزا و چشمه اتصال طبقه‌بندی نمود.
آسیب های وارده به اتصال ممکن است یکی از انواع فوق و یا چند نوع مختلف باشد. مشاهده وسیع اینگونه آسیب ها در اتصالات براثر زلزله‌های گذشته بسیار هشداردهنده می‌باشد.

انواع خرابی‌ها و صدمات وارده بر ناحیه اتصال در حین زلزله به صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
(الف) خرابی در تیرها (G)
(ب) خرابی در بال ستونها (C)
(پ) خرابی در جوش (W)
(ت) خرابی در ورق برشی جان (S)
(ث) خرابی در چشمه اتصال

استفاده از ماهیچه  

اضافه کردن این ماهیچه باعث انتقال مفصل پلاستیک از بر ستون به داخل تیر می‌گردد. اضافه نمودن ماهیچه در صورت امکان بهتر است تنها در بال پایینی صورت گیرد زیرا تجربیات حاصل از زلزله، مبین شروع خرابی از بال تحتانی تیر است و همچنین اضافه نمودن ماهیچه در بال بالایی مستلزم خراب نمودن دال می‌باشد.

لچکی‌های قائم در بال فوقانی و تحتانی

تقویت اتصالات فلزی صلب با لچکیهای قائم است. تعداد لچکیها می‌تواند یک و یا دو عدد باشد.

استفاده از ورق کناری (ورق گونه)

در این روش نیروهای کششی و فشاری بال های فوقانی و تحتانی تیر به کمک ورق‌های گونه به ستون انتقال داده می‌شود.

استفاده از مقطع T شکل

با استفاده از مقاطعT شکل می‌توان اتصال فولادی را مقاوم سازی نمود. در بعضی از موارد مقطع را تنها در بال پایینی اتصال اجرا می‌نمایند که با استفاده از این روش می‌توان بدون تخریب دال اتصال را  مقاوم سازی نمود. ورق‌های پیوستگی را در امتداد مقاطعT  شکل نیز باید اجرا نمود

منبع:افزیر

پس از بررسی آسیب های متداول در اتصالات جوشی و ارائه ضوابط مهم برای طراحی ورق های تقویت چشمه اتصال و ورقهای پیوستگی و نحوه محاسبه نیروها در مقاطع بحرانی اتصال، در این بخش به معرفی روشهایمقاوم سازی اتصالات جوشی متداول می‌پردازیم.

استفاده از ورق روسری و زیر سری مضاعف

در صورتی که از جوش ورق‌های زیرسری و روسری به ستون اطمینان نداشته و یا در حین زلزله بـه آنها صدمه وارد آمده باشد، استفاده از ورقهای زیرسری و روسری مضاعف (شکل 8) می‌تواند در برنامه کارقرار گیرد.

در صورتی که هیچ اطمینانی از جوش ورق روسری موجود به ستون نباشد و یا این جوش از بین رفته باشد، ضخامت ورق روسری و زیرسری باید برای لنگر پلاستیک تیر طراحی شود. اما اگر اضافه کردن ورق زیرسری و روسری به منظور تقویت اتصالات فلزی وضعیت موجود باشد، ضخامت آن بر حسب قضاوت تعیین می‌گردد.

منبع:افزیر

از جمله راه های مقاوم سازی تیر فولادی، تقویت با روکش فولادی می‌باشد. این روش در شکل 1 نشان داده شده است. با افزایشضخامت بال از کمانش موضعی بال تیر نیز جلوگیری شده است.

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 منجر به افزایش مقاومت برشی می‌شود. این روش در شکل 2 نشان‌داده شده است.

اضافه نمودن سخت کننده های جان
استفاده از ورق‌های سخت کننده جان که این روش در شکل 3 نشان داده شده است.
استفاده از  سخت کننده‌های جان یکی از مؤثرین روشهای افزایش مقاومت برشی تیر می‌باشد. سخت کننده‌های عرضی ورق‌هایی هستند که به صورت تیغه‌های قائم و در فواصل معینی از یکدیگر قرار داده می‌شوند و به جان و بال فشاری جوش می‌شوند.

منبع:افزیر

یکی دیگر از کاربردهای FRP  افزایش مقاومت موضعی تیرهای دارای سوراخ  (معمولا تأسیساتی) می‌باشد. در این روش می‌توان اطراف سوراخ‌ها را بطور موضعی با FRP تقویت کرد.

مقاوم سازی از طریق سیستم مهاربندی اصولاً به این جهت مورد استفاده قرار می‌گیرد که بتوان از ظرفیت باربری سیستم FRP  نهایت استفاده را برد. گسیختگی های ناشی از جداشدگی لایه‌هایFRP عموماً در اثر نبود چنین سیستمی می‌باشد. در این روش از دور آرماتور کردن کامل انتهای FRP توسط نوارهایی از FRP استفاده می‌گردد.

با توجه به اینکه معمولاً، ناحیه فوقانی تیرهای موجود به دلیل وجود دال، قابل دستیابی نیستند، از نوارهایی که فقط سطوح پایینی و جانبی تیر را می‌پوشانند استفاده می‌گردد. از سایر روش ها نیز می‌توان به استفاده از آرماتورهای مخصوص در انتهای لایهFRP  نام برد. این روش یکی از اولین روشها بوده که جهت نصب و مهاربندی صفحات فولادی مورد استفاده قرارمی‌گرفت. بر اساس مطالعات انجام شده، این روش بر روی لایه‌های کامپوزیتی نیز مناسب بوده و اثر مثبتی از خود نشان می‌دهد ولی مشکلی که ایجاد می‌کند سوراخ شدن لایه FRP بوده که اثر نامطلوبی بر عملکرد آن خواهد داشت و باعث ایجاد تمرکز تنش در FRP  می‌گردد. 

منبع:افزیر

با توجه به اهمیت پدافند غیرعامل و ضرورت افزایش انعطاف‌پذیری و مقاوم سازی سازه‌ها در برابر انفجار، برخورد و ضربه نیاز به مقاوم سازی ساختمان ها در برابر اینگونه بارها در سراسر جهان به چشم می خورد. از جمله سازه‌های حیاتی که باید پدافند غیرعامل را در مورد آن‌ها رعایت کرد می‌توان به ساختمان‌های دولتی، بانک‌ها، پل‌ها، ساختمان‌های نظامی، تاسیسات شهری، سفارت‌خانه‌ها و … اشاره کرد. علاوه بر انفجارهایی که عامل انسانی دارند، انفجارهایی که ناشی از وقوع حادثه در نیروگاه، پتروشیمی و … نیز هستند، جای نگرانی فراوانی دارند.

منبع:افزیر

مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای سازه ها در کشورهای لرزه خیز مانند کشور ایران امری مهم و اجتناب ناپذیر است و یافتن راه حل مناسب جهت مقاوم سازی ساختمان ها و ترمیم و تقویت سازه ها اهمیت شایانی پیدا کرده است. انتخاب شیوه مناسب جهت انجام مقاوم سازی امری مهم و حرفه دای است. روش های متفاوتی جهت انجام پروژه های مقاوم سازی وجود دارد. از جمله روش های سنتی مقاوم سازی می توان به استفاده از روکش یا ژاکت بتنی و فلزی، شاتکریت، کابل های پیش و پس تنیده اشاره کرد. اجرای روش های سنتی نیاز به فضای زیادی دارند و اغلب در برابر شرایط محیطی آسیب پذیر می باشند. استفاده از کامپوزیت های FRP از روش های نوین مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای سازه ها است. محصولات FRP مقاومت مناسبی در برابر کشش، خوردگی،خستگی و خزش دارند و علاوه بر این چگالی پایین و وزن اندکی دارند. اجرای کامپوزیت های FRP به سهولت انجام گرفته و نیاز به فضای زیادی ندارد.