مقاوم سازی سازه های بتنی با روش FRP

اصطلاحات کاربردی در لباسشویی
علت ارور LE در ماشین لباسشویی ال جی و آموزش رفع ایراد
ژوئن 28, 2021
تعمیر کولر گازی
پنج نشانه نیاز اسپلیت به تعمیر
جولای 3, 2021

نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن وضرورت استفاده از روش ها و مصالح جدید به منظور افزایش سرعت ساخت، سبک سازی، افزایش عمر مفید ونیز مقاوم نمودن ساختمان در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح کرده است . • •گسترش تکنولوژی های جدید علم مواد و پلیمرها با مشخصات مکانیکی مختلف، جامعه مهندسی در رشته های گوناگون را برآن داشته تا از قابلیت ها و کاربردهای متنوع این محصولات استفاده نموده و جایگزینی آن ها را با مصالح و مواد سنتی اجتناب ناپذیر ساخته است. کنترل کیفی ساخت، مقاومت مکانیکی و مقاومت شیمیایی بالا در برابر اثرات محیط از جمله مزیت های این تکنولوژی ها محسوب میگردد. •نانساسرویس مقاوم سازی ساختمان در تبریز

• این کلمه ،  اختصاری از کلمات Fiber Reinforced Polymer or Plastic     می باشد. به عبارت دیگر اف آر پی به یک ماده مرکب یا کامپوزیتی اطلاق می شود که از فیبر یا الیاف تقویتی و ماتریس (ماده در بر گیرنده)  یا رزین از جنس پلیمر تشکیل شده است

مقاوم سازی سازه های بتنی با روش FRP

•در مواردی که سازه های بتنی به هردلیلی مانند افزایش بار گذاری؛ تغییر آئین نامه ، ضعف در ساخت و غیره نیاز به مقاوم سازی داشته باشد، می توان از الیاف کربن یا شیشه به همراه رزین اپوکسی برای مقاوم سازی استفاده نمود. •این مواد پس از سخت شدن لایه سختی را تشکیل می دهند که قدرت بار گذاری سازه های بتنی مانند تیرها، دالها،ستون ودیوار برشی را افزایش می دهد. •

تقویت خمشی با استفاده از FRP

•اتصال FRP در وجه کششی المان های تحت خمش، بگونه ای که راستای الیاف در امتداد طول عضو  قرار گرفته و در انتقال نیروهای کششی ناشی از خمش موثر باشد (همانند میلگردهای کششی)، می تواند مقاومت خمشی المان های بتنی را افزایش دهد. عوامل متعددی مانند ابعاد مقطع المان بتنی، مساحت و مشخصات مکانیکی میلگردهای موجود و FRP مورد استفاده و همچنین مقاومت بتن موجود، در میزان افزایش مقاومت خمشی سازه های بتنی با استفاده از سیستم های FRP دخیل می باشند. در ادبیات فنی این افزایش مقاومت از ۱۰ تا ۱۶۰ درصد گزارش شده است. لذا با توجه به محدودیت های موجود در خصوص شکل پذیری، ضوابط بهره برداری و دیگر محدودیت های آیین نامه ای، افزایش مقاومت خمشی سازه های بتنی تا حداکثر ۴۰ درصد قابل قبول تلقی و توصیه شده است.

هشـــــــــــــــــدار

•هشدار فنی اول در خصوص استفاده از FRP جهت تقویت خمشی سازه های بتنی آنکه: « با توجه به رفتار صرفا ارتجاعی FRP، استفاده از آن جهت تقویت خمشی المان های باربر لرزه ای و بویژه در نواحی مفاصل پلاستیک، مستلزم بررسی ها و ارزیابی دقیق و حصول اطمینان از عملکرد مورد انتظار سازه به لحاظ شکل پذیری تحت سیکل های رفت و برگشتی لرزه ای است. توجه به این نکته ضروری است که مقاطع تقویت شده بدین روش از ظرفیت چرخش و انحنا کمتری در حالت تقویت شده برخوردار بوده و در نظر گرفتن این موضوع در محاسبات الزامی است. استفاده از روش های طراحی بر اساس عملکرد و انجام تحلیل های غیر خطی و در صورت لزوم انجام آزمایش های لازم در این خصوص پیشنهاد می گردد ». • •هشدار فنی دوم در خصوص استفاده از FRP جهت تقویت خمشی سازه های بتنی آنکه: « مقاومت خمشی سازه تقویت شده بسته به مود شکست حاکم تعیین می گردد. جداشدگی بین سطح بتن و FRP در محل ترک های خمشی یا برشی، ورقه ورقه شدن پوشش بتنی و جداشدگی از نزدیکی شبکه میلگردها در محل انقطاع FRP یک مود شکست نامطلوب محسوب می شود. (شکل ۱). لذا طراحی صحیح برابر ضوابط استانداردهای معتبر، ارایه جزییات اجرایی استاندارد بویژه جهت مهار صحیح FRP در مقاطع بحرانی و محل های قطع FRP و همچنین اجرا و نصب استاندارد FRP (شامل ترمیم، زیرسازی و آماده سازی صحیح و نصب استاندارد)، توسط گروه های متخصص و مجرب در این خصوص الزامی است ». •

تقویت برشی با استفاده از FRP

تقویت برشی با استفاده از FRP • • •استفاده از FRP به صورت دورپیچ ”سه حالت دورپیچ کامل، U شکل و در دو طرف جان مطابق شکل ۲“ و قرارگیری الیاف در امتداد عرضی مقطع یا عمود بر راستای ترک های محتمل برشی، بطور موثری سبب افزایش مقاومت برشی المان های بتنی می گردد. اضافه مقاومت برشی ایجاد شده بدین روش به پارامترهای مختلفی مانند: ابعاد المان، حالت دورپیچ، مقاومت بتن موجود و … وابسته است. لذا همواره میزان این افزایش مقاومت بسته به ضوابط بهره برداری و متناسب با شرایط باربری عضو محدود است. •

تقویت محوری یا ترکیب محوری خمشی با استفاده از FRP
تقویت محوری  فشاری خالص

می توان از سیستم های FRP، جهت ایجاد محصورشدگی از طریق ژاکت (دورپیچ کامل) FRP و به طبع آن افزایش مقاومت فشاری المان بتنی استفاده نمود. در این روش قرارگیری الیاف در امتداد عمود بر محور طولی عضو به صورت دورپیچ کامل، سبب ایجاد محصورشدگی انفعالی (Passive) در عضو می گردد. از این رو FRP تا زمان بارگذاری و رخداد تغییرشکل های عرضی در المان بتنی موجود منفعل بوده و تحت تنش قرار نگرفته و تاثیری در باربری عضو ندارد. بدین سبب اجرا و نصب استاندارد و اطمینان از چسبندگی کامل بین بتن و FRP در این روش مقاوم سازی بسیار حائزاهمیت می باشد.

منحنی تنش _ کرنش

•منحنی تنش _ کرنش یک ستون بتن مسلح در حالت های محصور نشده و محصور شده در سطوح مختلف محصورشدگی را به تصویر کشیده است. این شکل بخوبی گویای تاثیر محصورشدگی در افزایش مقاومت فشاری عضو بتنی بوده و علاوه بر آن نشان دهنده تاثیر محسوس محصورشدگی بر افزایش کرنش نهایی بتن می باشد. این موضوع افزایش شکل پذیری المان بتنی محصور شده را به همراه خواهد داشت.

تقویت ترکیب فشاری _ خمشی

•دورپیچ کامل یا ژاکت FRP، می تواند جهت ایجاد محصورشدگی و در نتیجه افزایش مقاومت المان های بتنی تحت ترکیب نیروهای فشاری و خمشی مورد استفاده قرار گیرد. لذا توجه به هشدار فنی زیر بسیار حائزاهمیت است. •هشدار فنی در خصوص استفاده از FRP جهت تقویت فشاری – خمشی سازه های بتنی آنکه: « افزایش قابل ملاحظه مقاومت تنها در صورتیکه نقطه متناظر با نیروی فشاری و خمشی نهایی در بالای خط متصل کننده مبدا به نقطه بالانس در منحنی    P-M باشد محقق خواهد شد. همانطور که از دیاگرام  P-M در دو حالت محصور شده و محصور نشده مطابق شکل ۴ قابل دریافت است، محدودیت مذکور از این واقعیت که افزایش مقاومت در نتیجه محصورشدگی تنها برای المان های با مود شکست حاکم فشاری قابل ملاحظه می باشد، نشات می گیرد . •

تقویت محوری _ کششی خالص

•با توجه به مشخصه خطی – ارتجاعی مصالح FRP، مشارکت FRP در انتقال نیروها در المان های تحت کشش خالص، بطور مستقیم به میزان کرنش المان وابسته بوده و مطابق اصل هوک قابل محاسبه است. در این مورد شرایط طراحی و میزان کرنش موثر FRP بسته به مشخصات المان و شرایط پیوستگی بین سطح بتن و FRP، مشابه سیستم های تقویت برشی با استفاده از FRP است. •

کامپوزیت FRP و انواع آن : • •مصالح Fiber Reinforcement Polymer یا فیبرهای پلیمری تقویت شده FRP که در مسائل مرتبط با مقاوم سازی و پوشش سازه های بتنی و فلزی کاربرد دارند، از دو جزء اساسی تشکیل می‌شوند؛ فایبر (الیاف) و رزین (ماده چسباننده). فایبرهای FRP که دارای مشخصات فنی الاستیک و بسیار مقاوم هستند، جزء اصلی باربر در ماده FRP محسوب می‌شوند. فیبرهای تشکیل دهنده FRP می توانند در یک راستا یا در دو راستای عمود بر هم قرار داشته باشند. رزین FRP نیز اصولاً به عنوان یک محیط چسباننده عمل می‌کند که فایبرها را درکنار یکدیگر نگاه می‌دارد. ساختمان FRP در شکل و ترکیبات مختلف تولید می‌شوند. مهمترین آنها که در کارهای سازه‌ ای استفاده می شوند، عبارتند از: •                         الیاف FRP •               لمینیت FRP •       میلگردهای

دلایل استـــفاده روز افـــــــزون از پــــــوشش FRP • •افزایش تولید ، تامین و توزیع وسیع که باعث سادگی خرید و فروش FRP شده است. •بهبود خصوصیات FRP در سالهای اخیر •کاربرد وسیع مواد FRP در تقویت سازه های بتنی و فولادی (از FRP در سازه های بتنی ، فولادی ، پل و تاسیسات پتروشیمی و صنعتی استفاده می شود) •کاربرد FRP در بتن مقرون به صرفه تر از تخریب سازه بتن آرمه است •روشهای تولید اصلاح شده که منجر به تولید با خواص مقاومتی و مشخصات فنی بالاتر و کاهش هزینه تولید شده است. •بهینه کردن ترکیب فیبر اف آر پی با ماتریس چسب اف آر پی (رزین اپوکسی FRP) برای سازگاری مناسب تر با یکدیگر در سیستم های FRP •

مزایای استفاده از ورقه FRP: • •دوام بالا ، هزینه و قیمت مناسب برای خرید FRP •سبک وزن بودن و چگالی پایین صفحات FRP •مشخصات فنی بالا شامل مدول و مقاومت بالا •خصوصیات مناسب و مقاومت در برابر خوردگی •قابل کاربرد در برابر محیط های اسیدی و ترکیبات شیمیایی (مقاومت ضد اسیدی) •نفوذ ناپذیری مغناطیسی که مناسب برای مکانهایی که در آنجا دستگاه های حساس به میدان مغناطیسی است •مقاومت در برابر ضربه •ضخامت کم الیاف FRP •اتصال FRP و همپوشانی آسان در بتن و آهن •نانساسرویس مقاوم سازی ساختمان در تبریز

•حمل و نقل آسان به دلیل وزن کم الیاف •خصوصیات مناسب به دلیل اجرای ساده ورق ها و الیاف •سرعت کار بیشتر و نحوه نصب آسان در بتن اف آر پی •توجیه اقتصادی برای تقویت، ترمیم و مقاومسازی پروژه های سنگین به عنوان مثال پلها •سطح تمام شده تمیز پوشش •ساختمان FRP عایق مناسبی در مقابل محیط اسیدی ، شیمیایی و خورنده می باشد. •عدم توقف کاربری در زمان اجرای تقویت با FRP •عدم افزایش ابعاد مقاطع در مقاوم سازی بتن با FRP •

نصب و اجرای مصالح FRP •الیاف و مصالح مختلف FRP می‌توانند نوسط روشهای دستی، روش دور پیچی با دستگاه مکانیزه (ماشینی)، دستگاه آغشته ساز الیاف،  عمل آوری سریع در محل اجرا و یا از طریق روش انتقال تزریق رزین (Resin Transfer Molding) بدون نیاز به حفاری (Trench less) بر روی المانهای مورد نظر نصب گردد. • • • مراحل گام به گام اجرای الیاف FRP برای تقویت و مقاوم سازی به شرح زیر است:

الیاف FRP: • •الیاف کامپوزیت (FRP Sheets) FRP، ورقه‌های با ضخامت چند میلیمتر از جنس FRP هستند. ورقه‌های FRP با چسب‌های مستحکم و مناسب به سطح بتن چسبانده می‌شوند. ورقه های FRP پوشش مناسبی جهت ایزوله کردن و مقاوم سازی بتن سازه‌های آبی از محیط خورنده مجاور هستند. همچنین از ورقه‌های کامپوزیتی FRP جهت تعمیر و تقویت سازه‌ های آسیب دیده (ناشی از زلزله و یا ناشی از خوردگی آبهای یون‌دار) به منظور مقاوم سازی با FRP استفاده می‌شوند. مصالح FRP بر اساس فیبرهای تشکیل دهنده به چندین دسته تقسیم می شوند که سه نوع آن کاربرد بیشتری دارند

مقاوم سازی تیرها با FRP •مقاوم سازی تیرهای بتنی با FRP جهت رسیدن به عملکرد دلخواه از طریق افزایش ظرفیت باربری خمشی و برشی، افزایش مقاومت در برابر سایش، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و حتی حرارت می باشد. برای مقاوم سازی تیرهایی که آرماتور آنها به دلیل حضور در شرایط نامساعد خورده شده اند، نیز می­توان از مصالح FRP استفاده کرد. بدین ترتیب تیر بتنی ضمن افزایش مقاومت خمشی و برشی، در مقابل شرایط محیطی خورنده نیز با استفاده از FRP محافظت می شوند. •نوع المان سازه ای: •تیرهای بتنی مسلح •تیرهای بتنی پیش تنیده •تیرهای فولادی •تیرهای چوبی •هدف از مقاوم سازیبا مصالح FRP: •افزایش مقاومت خمشی •افزایش مقاومت برشی •کنترل گسترش ترک •افزایش دوام و عمر •افزایش شکل پذیری •ترمیم ناشی از خوردگی •افزایش مقاومت در برابر خوردگی •

مقاوم سازی دالها با FRP •مقاوم سازی و بهسازی کف و دالهای بتنی بخصوص سقف بتنی از طریق پوشش FRP (جهت رسیدن به ظرفیت و عملکرد مورد نظر)، باعث افزایش مقاومت خمشی، برشی و همچنین افزایش مقاومت در برابر خوردگی، ارتعاش، سایش (که سبب افزایش عمر دال می‌گردد) و … می‌شود. •نوع المان سازه ای: •دالهای بتنی •سقف های کامپوزیت •سقفهای طاق ضربی •سقف های تیرچه بلوک •سقف های تیرچه کرومیت •هدف از مقاوم سازی با ورقه های FRP: •افزایش مقاومت خمشی دالهای یک طرفه •افزایش مقاومت خمشی دالهای دو طرفه •تقویت و افزایش مقاومت برشی •افزایش سختی •کنترل گسترش ترک •افزایش دوام و عمر •افزایش شکل پذیری •ترمیم و تقویت ناشی از خوردگی •

مقاوم سازی ستونها با تکنولوژی FRP • •برای مقاوم سازی ، تقویت و افزایش مقاومت ستونهای بتنی و فولادی در برابر زلزله، سایش، خوردگی، حرارت، آتش سوزی و یا باز گرداندن ستون به عملکرد دلخواه می‌توان از FRP Wrap ها استفاده کرد. بدین ترتیب ضمن افزایش مقاومت خمشی و برشی ستون، مقاومت در برابر مواد شیمیایی نیز افزایش یافته و عمر سازه و شکل پذیری آن از طریق محصور شدگی با FRP افزایش می‌یابد. •نوع المان سازه ای: •ستونهای بتنی •لوله های بتنی •ستونهای فولادی •لوله های فولادی •هدف از مقاوم سازی با FRP: •افزایش مقاومت خمشی •افزایش مقاومت برشی •افزایش مقاومت فشاری •کنترل گسترش ترک •افزایش دوام و عمر •افزایش شکل پذیری •ترمیم ناشی خوردگی •افزایش مقاومت در برابر خوردگی •

مقاوم سازی دیوارهای برشی با FRP • •جهت تامین ظرفیت و عملکرد مورد انتظار، تقویت، ترمیم و مقاوم سازی دیوارهای بتنی و بنایی می‌توان از سیستم FRP استفاده کرد. استفاده از سیستم مقاوم سازی با الیاف یا لمینیتهای FRP ضمن افزایش مقاومت خمشی و برشی، باعث توزیع تنش در کل صفحه به جای تمرکز در یک نقطه خاص می شود. لذا دیوار در مقابل بارهای جانبی دینامیکی و رفت و برگشتی زلزله و حملات شیمیایی محافظت می‌گردد. •نوع المان سازه ای: •دیوارهای برشی بتنی مسلح •دیوارهای بتنی غیر مسلح •دیوارهای بنایی •مخازن سرامیکی •هدف از مقاوم سازی با مصالح FRP: •افزایش مقاومت خمشی •افزایش مقاومت برشی •افزایش سختی •افزایش مقاومت در برابر انفجار •کنترل گسترش ترک •افزایش دوام و عمر •آب بند و عایق نمودن •افزایش شکل پذیری •ترمیم ناشی از خوردگی •افزایش مقاومت در برابر خوردگی

نانساسرویس مقاوم سازی ساختمان در تبریز

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *