ناودانی برای تقویت سازه چه اهمیتی دارد؟
ناودانی ها یکی از مصالح پرکاربرد در صنعت ساختمان هستند که به دلیل مزایای متعددی که دارند، برای تقویت سازه ها مورد استفاده قرار می گیرند. افزایش مقاومت خمشی، افزایش مقاومت فشاری و افزایش سختی ۳ مزیت اصلی استفاده از ناودانی برای تقویت سازه ها هستند. ناودانی ها نسبت به سایر مصالح مانند تیرآهن، وزن کمتری دارند. این امر باعث می شود تا وزن سازه افزایش نیابد. ناودانی ها به راحتی نصب می شوند و نیاز به تخصص و تجهیزات خاصی ندارند. ناودانی ها نسبت به سایر مصالح مانند تیرآهن، قیمت مناسب تری دارند.
بررسی کاربرد ناودانی برای تقویت سازه
کاربردهای ناودانی برای تقویت سازه شامل به صورت جزئی تر شامل موارد زیر است:
کاربرد ناودانی استیل در تقویت ستونها: ناودانی میتواند برای تقویت ستونهای ضعیف یا آسیبدیده در برابر بارهای فشاری و خمشی استفاده شود. مثلاً در یک سوله صنعتی، ستونها وظیفه تحمل بار سقف و جرثقیل را بر عهده دارند. با افزایش ارتفاع و بارهای وارده، ممکن است ستونها به تنهایی قادر به تحمل این بارها نباشند. در این حالت، میتوان از ناودانی به عنوان بادبند یا میلگرد دورپیچ در اطراف ستونها استفاده کرد تا مقاومت آنها را افزایش داد.
کاربرد ناودانی استیل در تقویت تیرها: ناودانی میتواند برای تقویت تیرهای خمیده یا ترک خورده، افزایش دهانه تیر و یا به عنوان تیر فرعی در کنار تیرهای اصلی استفاده شود.
کاربرد ناودانی استیل در تقویت سقفها: ناودانی استیل میتواند برای تقویت سقفهای تیرچه بلوک یا بتنی در برابر بارهای ثقیل و لرزش استفاده شود.
کاربرد ناودانی استیل در تقویت دیوارها: ناودانی میتواند برای تقویت دیوارهای آجری یا بتنی در برابر بارهای جانبی و لرزش، و همچنین به عنوان ستون یا شاه تیر در دیوارهای باربر استفاده شود.
کاربرد ناودانی در ساخت قابهای فلزی: ناودانی میتواند برای ساخت قابهای فلزی در سازههای مختلف مانند سولهها، ساختمانهای صنعتی و … استفاده شود.
همه چیز درباره ناودانی برای تقویت سازه
چرا سازه نیاز به تقویت با ناودانی دارد؟
سازهها به دلایل مختلفی ممکن است نیاز به تقویت با ناودانی داشته باشند. برخی از این دلایل عبارتند از:
- افزایش بارهای وارده: با گذشت زمان و افزایش عمر سازه، ممکن است بارهای وارده بر آن افزایش یابد. این افزایش بار میتواند به دلیل عواملی مانند افزایش تعداد طبقات، تغییر کاربری سازه، اضافه کردن تجهیزات و تاسیسات جدید، و یا بروز پدیدههای طبیعی مانند باد و زلزله باشد. در این شرایط، سازه ممکن است نیاز به تقویت با ناودانی برای تحمل بارهای اضافی داشته باشد. مثلاً در یک ساختمان اداری، ممکن است با افزایش تعداد کارکنان و تجهیزات، بارهای وارده بر سقف و طبقات افزایش یابد. در این حالت، میتوان از ناودانی برای تقویت تیرها و سقفها و افزایش ظرفیت باربری آنها استفاده کرد.
- ضعف سازه: ممکن است سازه به دلیل نقص در طراحی یا اجرا، از ابتدا دارای ضعفهایی باشد. این ضعفها میتوانند به دلیل استفاده از مصالح نامناسب، عدم اجرای صحیح جزئیات سازه ای، و یا عدم نظارت کافی در حین ساخت به وجود آمده باشند. در این شرایط، ناودانی میتواند برای جبران ضعفهای سازه و افزایش مقاومت آن به کار رود. مثلاً در یک ساختمان قدیمی، ممکن است تیرها و ستونها به دلیل استفاده از مصالح نامناسب یا عدم اجرای صحیح میلگرد گذاری، دارای مقاومت کافی نباشند. در این حالت، میتوان از ناودانی برای تقویت تیرها و ستونها و افزایش مقاومت آنها در برابر خم شدن و شکستن استفاده کرد.
- آسیب دیدگی سازه: ممکن است سازه به دلیل عوامل مختلفی مانند بلایای طبیعی، تصادفات، آتش سوزی، و یا فرسودگی، دچار آسیب دیدگی شده باشد. در این شرایط، ناودانی میتواند برای ترمیم و بازسازی سازه و افزایش مقاومت آن در برابر آسیبهای بعدی به کار رود. مثلاً در یک منطقه زلزله خیز، ممکن است سازهها در اثر زلزله دچار ترک خوردگی، خم شدن، یا شکستگی در تیرها، ستونها و دیوارها شده باشند. در این حالت، میتوان از ناودانی برای ترمیم و تقویت قسمتهای آسیب دیده و افزایش پایداری سازه استفاده کرد.
- تغییر کاربری سازه: ممکن است کاربری سازه با گذشت زمان تغییر کند. این تغییر کاربری میتواند به دلیل عواملی مانند تبدیل یک ساختمان مسکونی به اداری، یا تبدیل یک سوله صنعتی به انبار باشد. در این شرایط، ممکن است سازه نیاز به تقویت با ناودانی برای تحمل بارهای جدید و شرایط کاربری جدید داشته باشد. مثلاً در یک ساختمان مسکونی که به ساختمان اداری تبدیل شده است، ممکن است بارهای وارده بر کف و سقف به دلیل افزایش تعداد افراد و تجهیزات افزایش یابد. در این حالت، میتوان از ناودانی برای تقویت تیرها و سقفها و افزایش ظرفیت باربری آنها استفاده کرد.
- افزایش عمر مفید سازه: استفاده از ناودانی میتواند با افزایش مقاومت و پایداری سازه، عمر مفید آن را افزایش دهد. این امر به نفع مالک و ساکنین سازه خواهد بود و از هزینههای تعمیرات و بازسازی در آینده جلوگیری میکند. مثلاً در یک سوله صنعتی، با استفاده از ناودانی برای تقویت تیرها و ستونها میتوان از خم شدن و شکستن آنها در اثر بارهای سنگین و لرزش جلوگیری کرد و عمر مفید سوله را افزایش داد.
انواع ناودانی کدامند؟
تنوع در ابعاد، جنس، روش تولید و کاربرد، منجر به دستهبندی ناودانیها در انواع مختلف میشود:
بر اساس شکل ظاهری
ناودانی ساده: رایجترین نوع ناودانی است که سطح جان و بال آن صاف و بدون طرح است.
ناودانی مشبک: دارای سوراخهایی در جان و بال خود است که به منظور کاهش وزن و افزایش چسبندگی با مصالح دیگر مانند بتن به کار میرود.
بر اساس وزن
ناودانی سبک: وزن آن از وزن استاندارد تعریف شده در جدول اشتال کمتر است.
ناودانی سنگین: وزن آن مطابق با استاندارد اشتال و جدول اشتال ناودانی UPE و UPN میباشد.
بر اساس جنس
ناودانی فولادی: از ورق فولادی نورد گرم یا سرد تولید میشود و در انواع مختلف ناودانی ساده و مشبک، سبک و سنگین موجود است.
ناودانی آلومینیومی: از آلومینیوم ساخته میشود و به دلیل وزن کم و مقاومت در برابر خوردگی، در مصارف خاص مانند اسکلتهای فضایی و سازههای دریایی کاربرد دارد.
بر اساس روش تولید
ناودانی فابریک: از شمش فولادی نورد گرم یا سرد به طور مستقیم تولید میشود.
ناودانی پرسی: از ورق فولادی با استفاده از دستگاههای پرس خمکاری و برش به شکل U در میآید.
بر اساس کاربرد
ناودانی ساختمانی: در اسکلت فلزی ساختمانها، تیرچه بلوکها، سقفها، و … استفاده میشود.
ناودانی صنعتی: در ساخت ماشینآلات، تجهیزات صنعتی، سولهها، و … کاربرد دارد.
بر اساس استاندارد
ناودانی استاندارد: مطابق با استانداردهای بینالمللی مانند DIN و ASTM تولید میشود.
ناودانی غیر استاندارد: ابعاد و مشخصات آن مطابق با استانداردهای بینالمللی نیست.
انتخاب نوع ناودانی مناسب به عوامل مختلفی مانند نوع سازه، میزان بار وارده، شرایط محیطی و بودجه پروژه بستگی دارد.
دسته بندی انواع ناودانی | انواع ناودانی |
شکل ظاهری | ساده و مشبک |
وزن | سبک و سنگین |
جنس | فولادی و آلومینیومی |
مزایای استفاده از ناودانی برای تقویت سازه چیست؟
مزایای استفاده از “ناودانی برای تقویت سازه” شامل موارد زیر می باشد:
افزایش مقاومت خمشی: ناودانی به دلیل شکل خاص خود، دارای لبههای بالایی و پایینی پهن است که به افزایش ممان اینرسی مقطع و در نتیجه افزایش مقاومت خمشی آن کمک میکند. این امر در سازههایی که تحت بارهای خمشی ثقیل مانند تیرها و سقفها قرار دارند، بسیار حائز اهمیت است.
افزایش مقاومت برشی: ناودانی به دلیل شکل U خود، میتواند در برابر نیروهای جانبی مانند باد و زلزله که به صورت برشی به سازه اعمال میشوند، مقاومت ایجاد کند.
افزایش سختی: ناودانی با ایجاد یکپارچگی و اتصال بین اجزای مختلف سازه، به افزایش سختی و پایداری کلی آن کمک میکند.
سبک بودن: ناودانی نسبت به سایر مصالح تقویت کننده مانند تیرآهن، وزن کمتری دارد. این امر میتواند به کاهش وزن کلی سازه و در نتیجه کاهش هزینههای ساخت و ساز کمک کند.
قابلیت اجرا: ناودانی به راحتی قابل نصب و اجرا است و میتوان از آن در سازههای مختلف با مصالح گوناگون استفاده کرد.
تنوع در ابعاد و ضخامت: ناودانی در ابعاد و ضخامتهای مختلف تولید میشود که این تنوع، انتخاب ناودانی مناسب برای هر نوع سازه را با توجه به نیاز و شرایط آن امکانپذیر میکند.
قیمت مناسب: ناودانی در مقایسه با سایر مصالح تقویت کننده مانند تیرآهن، قیمت مناسبتری دارد.
افزایش عمر مفید سازه: استفاده از ناودانی برای تقویت سازه، میتواند عمر مفید آن را افزایش داده و از بروز مشکلات و خرابیهای زودهنگام جلوگیری کند.
افزایش ایمنی سازه: تقویت سازه با ناودانی، به افزایش ایمنی آن در برابر بارهای مختلف و حوادث طبیعی مانند زلزله و باد کمک میکند.
ایجاد فضایی برای عبور تاسیسات: ناودانی میتواند فضایی برای عبور لولهها، سیمها و سایر تاسیسات در داخل سازه ایجاد کند.
بررسی روشهای نصب ناودانی
نصب با جوشکاری
- رایجترین روش: جوشکاری یکی از رایجترین روشهای نصب ناودانی است که به دلیل استحکام بالا و اتصال دائمی، برای سازههای با بارهای سنگین مناسب است.
- انواع جوش: از انواع مختلف جوشکاری مانند جوشکاری قوسی الکتریکی با الکترود روکشدار (SMAW) یا جوشکاری MIG/MAG میتوان برای اتصال ناودانی به سایر اجزای سازه استفاده کرد.
- نکات مهم: در هنگام جوشکاری باید به نکاتی مانند انتخاب نوع جوش مناسب، پیش گرم کردن و پس گرم کردن قطعات، و مهارت جوشکار توجه شود.
نصب با پیچ و مهره
- روش آسان: نصب با پیچ و مهره روشی آسان و سریع است که برای سازههای با بارهای سبکتر مناسب است.
- مزایا: این روش مزایایی مانند عدم نیاز به جوشکاری، قابلیت تنظیم و جداسازی قطعات، و عدم آسیب به ناودانی در اثر حرارت جوشکاری دارد.
- معایب: معایب این روش شامل شل شدن پیچ و مهرهها در اثر ارتعاشات و لرزشها، و عدم زیبایی ظاهری در مقایسه با جوشکاری است.
نصب با بست و گیره
- روش کم هزینه: نصب با بست و گیره روشی کم هزینه و ساده است که برای مصارف موقت یا سازههای با بارهای خیلی کم مناسب است.
- انواع بست: از انواع مختلف بست مانند بست ناودانی، بست U شکل، و بست خاردار میتوان برای اتصال ناودانی به سایر اجزای سازه استفاده کرد.
- معایب: معایب این روش شامل عدم استحکام کافی در مقایسه با جوشکاری و پیچ و مهره، و عدم زیبایی ظاهری است.
نصب با چسب
- روش جدید: نصب با چسب روشی جدید و نوین است که به دلیل عدم نیاز به جوشکاری و پیچ و مهره، مزایایی مانند سرعت بالا، سهولت اجرا، و عدم آسیب به ناودانی دارد.
- نوع چسب: از انواع چسبهای اپوکسی یا پلی اورتان میتوان برای اتصال ناودانی به سایر اجزای سازه استفاده کرد.
- محدودیت: این روش برای سازههای با بارهای سنگین مناسب نیست و باید در شرایط محیطی مناسب اجرا شود.
سخن پایانی
در هنگام نصب ناودانی باید به نکات ایمنی مانند استفاده از دستکش، ماسک، و عینک جوشکاری توجه شود. برای نصب ناودانی باید از ابزار مناسب مانند آچار، پیچ گوشتی، متر، و تراز استفاده شود. پس از نصب ناودانی باید از تراز بودن آن اطمینان حاصل شود. با توجه به تنوع روشهای نصب ناودانی، انتخاب روش مناسب و اجرای صحیح آن توسط افراد متخصص و باتجربه، تضمین کننده استحکام و پایداری سازه خواهد بود.