روش نوآورانه برای ارتقای بهبود عملکرد لرزه‌ای دیوار‌های بتنی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، طرح «تقویت خمشی و برشی دیوار برشی بتن‌آرمه با استفاده از کامپوزیت FRP به روش شیارزنی» توسط مهدی خراسانی و با راهنمایی داود مستوفی‌نژاد و حمایت بنیاد ملی علم ایران اجرا شده است.

مهدی خراسانی، دانش‌آموخته دکتری تخصصی مهندسی عمران–مهندسی سازه از دانشگاه صنعتی اصفهان،با اشاره به نقش دیوار‌های برشی بتن‌آرمه به‌عنوان سیستم‌های باربر جانبی در ساختمان‌ها اظهار کرد: این دیوار‌ها به‌طور گسترده در مناطق لرزه‌خیز جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما بخش قابل توجهی از آنها بر اساس آیین‌نامه‌های قدیمی طراحی و اجرا شده‌اند و در برابر زلزله‌های متوسط تا شدید، آسیب‌پذیر هستند.

وی با اشاره به تجربیات زلزله‌های گذشته افزود: دیوار‌های برشی قدیمی معمولاً با ضعف‌هایی نظیر کمبود سختی درون‌صفحه‌ای، مقاومت خمشی و برشی ناکافی و شکل‌پذیری محدود مواجه‌اند. علاوه بر این، عواملی همچون ضعف در طراحی اولیه، تغییر کاربری ساختمان، کاستی‌های اجرایی، زوال بتن و تغییرات آیین‌نامه‌ای، ظرفیت این دیوار‌ها را در تحمل نیرو‌های جانبی کاهش داده است.

این پژوهشگر با تأکید بر لرزه‌خیزی بالای ایران تصریح کرد: کشور ما در یکی از مناطق فعال لرزه‌ای جهان قرار دارد و خسارات جانی و مالی ناشی از زمین‌لرزه‌های شدید، ضرورت ارزیابی، مقاوم‌سازی و بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود را دوچندان می‌کند. در این چارچوب، بهبود عملکرد دیوار‌های برشی نقش کلیدی در افزایش ایمنی سازه‌ها دارد.

به گفته وی، روش‌های متداول مقاوم‌سازی شامل ژاکت بتن‌آرمه، ژاکت فولادی، افزودن دیوار برشی جدید یا استفاده از مهاربند‌های فولادی است؛ اما در این طرح، از مصالح نوین کامپوزیت‌های پلیمری مسلح به الیاف (FRP) به‌صورت نواری و همراه با مهار‌های FRP استفاده شده است. این روش توانسته عملکرد لرزه‌ای دیوار‌های دارای ضعف خمشی و برشی را به‌طور قابل توجهی ارتقا دهد.

خراسانی ادامه داد: استفاده از تکنیک پیشرفته شیارزنی برای نصب کامپوزیت‌های FRP بر سطح دیوار برشی، برای نخستین‌بار در این قالب به‌کار گرفته شد که منجر به حذف کامل جداشدگی FRP از سطح بتن و افزایش کارایی سیستم مقاوم‌سازی شد.

وی خاطرنشان کرد: تقویت و بهسازی لرزه‌ای دیوار‌های برشی پیش از وقوع زلزله، اصلاح رفتار دیوار‌های آسیب‌دیده پس از زلزله و توسعه دانش فنی مقاوم‌سازی ایمن سازه‌ها در سطح ملی و بین‌المللی از مهم‌ترین اهداف این طرح بود که نتایج آن می‌تواند در ارتقای تاب‌آوری زیرساخت‌های ساختمانی کشور مؤثر واقع شود.