مقاوم سازی پل

پل ها یکی از اصلی ترین سازه های جهان و شریان های حیاتی در هر کشور می باشند. گاهی این سازه ها به دلیل عدم وجود دانش کافی و همچنین عدم اجرای صحیح در برابر زلزله آسیب پذیر هستند. از این رو مقاوم سازی پل هایی که به هر دلیل دارای ضعف باربری هستند لازم و ضروری است تا از وقوع حوادث ناشی از آسیب و فروریزش آن جلوگیری به عمل آید. از دیگر دلایلی که نیاز به مقاوم سازی پل را سبب می گردند شامل افزایش باربری و افزایش عمر مفید می باشد.

آسیب های وارد بر پل

مقاوم سازی پل ها در مقابل حرکات لرزه ای به دلیل درجه نامعینی کم پل ها و نیز نقش مهمی که این سازه پس از وقوع زلزله در عملیات امداد و نجات ایفا می کند، از اهمیت بالایی برخوردار است. پایه ‌های پل ، بعد از تکیه‌گاه ‌ها دومین عناصری هستند که در زلزله بیشترین آسیب را می بینند. از آنجا که آسیب دیدگی تکیه گاه ها می تواند منجر به فرو ریختن تمام یا بخشی از پل شود، لذا مقاوم سازی این قسمت از سازه دارای اهمیت ویژه می ‌باشد.

آسیب های وارده به پایه های پل را می توان به دو دسته آسیب های وابسته به گسیختگی خمشی پایه (به علت مقاومت خمشی ناکافی یا ظرفیت شکل پذیری خمشی ناکافی پایه ستون پل) و آسیب های وابسته به شکست برشی (به دلیل ظرفیت برشی ناکافی پایه پل) تقسیم بندی کرد.

 
نمونه ای از پایه آسیب دیده پل

روش های مقاوم سازی پل

روش های متعددی برای مقاوم سازی پل وجود دارد. به هنگام انتخاب یک عملیات مقاوم سازی باید احتمال فروریزش کامل و یا آسیب سازه ای شدید به پل را کاهش دهد. هرکدام از این روش ها بر اساس سیستم سازه ای پل ها مورد استفاده قرار می گیرند. روش های مقاوم سازی پل عبارتند از:

• استفاده از الیاف و نوارهایFRP برای تقویت تیرها، ستون ها و عرشه پل
• استفاده از میلگرد FRP در مقاوم سازی پل
• استفاده از انواع میراگر و جداگرهای لرزه ای برای مقاوم سازی پل
• روش های سنتی مقاوم سازی پل شامل ژاکت بتنی و فولادی ، مواد کامپوزیتی و ورقه های فولادی

مقاوم سازی پل با FRP

از میان روش های ذکر شده، مقاوم سازی پل با FRP از نوین ترین و موثرترین روش های مقاوم سازی این سازه ها محسوب می گردد. FRP که مخفف عبارت Fiber Reinforced Polymer است نوعی ماده کامپوزیتی می باشد که از فیبر یا الیاف تقویتی که به وسیله یک ماتریس رزین از جنس پلیمر احاطه شده تشکیل شده است. مقاوم سازی با FRP دارای مزایای بسیاری همچون دوام بسیار زیاد در مقابل خوردگی و عوامل مخرب محیطی ، مقاومت کششی بسیار زیاد ، سادگی اجرا ، افزایش عمر خستگی سازه و کاهش توزیع ترک ، سبکی و تجهیزات ارزان می باشد.

 
FRP مقاوم سازی پل با

از جمله مزایای دیگر مقاوم سازی پل با الیاف FRP می توان به سرعت بالای مقاوم سازی بدون توقف بهره برداری از سازه (اجرای سریع)، انعطاف پذیری بالای این الیاف و به حداقل رسیدن مشکلات اجرایی با توجه به وزن پایین الیاف FRP اشاره کرد. همچنین امکان استفاده از آن در قسمت های مختلف پل وجود دارد. به طوری که از این الیاف در مقاوم سازی پایه ها ، کلاهک ، تیر ، عرشه و ... استفاده می شود. 

مقاوم سازی پایه های پل با استفاده از این الیاف موجب افزایش ظرفیت برشی و شکل پذیری خمشی آن می شود. از آنجایی که کلاهک های پل در معرض خوردگی قرار دارند، استفاده از الیاف FRP در این بخش از سازه پل موجب مقاوم سازی آن در برابر عوامل شیمیایی و خوردگی می گردد. بدین منظور FRP به صورت عرضی و یا ضربدری اجرا می شود.

مقاوم سازی پل با استفاده از میراگر و جداگر لرزه ای

یکی دیگر از روش های نوین مقاوم سازی پل ، مقاوم سازی با به کارگیری جداگر لرزه ای می باشد. این جداگرها بر اساس شیوه عملکرد به دو دسته لاستیکی و اصطکاکی تقسیم بندی شده که بین روسازه و زیرسازه پل اجرا می شوند. این جداگرها باعث افزایش پریود ارتعاش و در نتیجه کاهش نیروی زلزله وارد بر سازه می گردند. میراگرها نیز موجب استهلاک انرژی لرزه ای شده و به این صورت سبب می گردند که انرژی لرزه ای که در اثر زلزله به سازه وارد می گردد کمتر از مقدار واقعی آن باشد.

مقاوم سازی پل با میراگر

روش های سنتی مقاوم سازی پل

یکی از راه های مقاوم سازی پل محصور کردن پایه ها یا ستون پل می باشد. از جمله روش های سنتی مورد استفاده به این منظور ، مقاوم سازی پایه پل با ژاکت بتنی و فولادی است. همانند الیاف FRP این ژاکت ها باعث افزایش مقاومت خمشی و برشی پایه های پل می شوند.