مقاوم سازی با FRP

توسط0
90
مقاوم سازی با FRP

مقاوم سازی با FRP

یکی از مهم ترین روش های مقاوم سازی ساختمان ، مقاوم سازی با FRP می باشد. استفاده از کامپوزیت های پلاستیکی تقویت شده با الیاف و مقاوم سازی با FRP برای تقویت بتن پیش تنیده و غیر پیش تنیده به یک فناوری با ادعاهای جدی و قابل توجه برای پیشرفت مصالح ساختمانی و روش ها تبدیل شده است. مقاوم سازی با FRP به عنوان یک گزینه امیدوار کننده برای تقویت فولاد در نظر گرفته می شوند ، به ویژه در سازه های بتنی که تحت یک محیط تهاجمی قرار می گیرند و یا اثرات میدان های الکترومغناطیسی هستند.

از مقاوم سازی با FRP در بسیاری از کاربردها مانند عرشه پل استفاده شده است. آن ها تحت تجهیزات حساس الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند که جریان الکتریکی سرگردان ممکن است یک مشکل باشد. هنگام انتخاب مصالح ساختمانی برای یک پروژه زیربنایی ، چند عامل اساسی وجود دارد که باید قبل از تصمیم گیری در نظر گرفته شود. مهندسان باید مطمئن باشند که انتخاب هایی را انجام می دهند که هم به نفع افراد نمایندگی آن ها که با این مواد کار می کنند و هم برای کاربران نهایی پروژه سودمند باشد. اف ار پی در زمینه مقاوم سازی ساختمان بسیار پر کاربرد می باشد. یکی از دلایل کاربرد های اف ار پی ارزان بودن آن می باشد.

یکی از این مواد ، مقاوم سازی با FRP است که می تواند برای سازندگان و کاربران بسیار مفید باشد.

  1. زمان تولید و نصب

هنگام تهیه طرح برای برنامه زیرساختی کلی ، مهم است که میزان زمانی را که نه تنها برای کل پروژه ، بلکه همچنین برای هر مرحله از فرآیند مورد نیاز است ، در نظر بگیرید. بدیهی است که زمان صرفه جویی شده به معنای صرفه جویی در هزینه ها است ، اما مطمئناً نمی خواهید کیفیت را فدای کارایی کنید. FRP می تواند تعادل ایده آلی را ایجاد کند و به شما در صرفه جویی در وقت با ارزش تولید کمک کند در حالی که کیفیت ، مقاومت و دوام لازم را نیز دارد.

  1. وزن

همراه با یک زمان نصب سریعتر وزن FRP است. FRP به دلیل سبک بودن مشهور است. در حقیقت ، این حدود هشت برابر سبک تر از بتن مسلح است – به این معنی که FRP همچنین برای استفاده و نصب کار کمتری دارد و به تجهیزات کمتری نیاز دارد. این مواد همچنین طی فرآیند های حذف به نیروی کار کمتری نیاز دارند.

  1. خوردگی و نگهداری

با دوام و استحکام بالا ، و همچنین مقاومت قابل اعتماد در برابر خوردگی ، FRP طولانی مدت است و نیاز به نگهداری مداوم را کاهش می دهد. عدم تعمیر و نگهداری و تعمیرات مورد نیاز به صرفه جویی در هزینه های بالای کارگر و مواد کمک می کند و همچنین از ناراحتی کاربران نهایی جلوگیری می کند ، زیرا زمان خرابی تعمیرات برطرف می شود.

و از آنجا که FRP طولانی مدت است و در برابر خوردگی مقاوم است ، هزینه های بلند مدت نیز کمتر می شود.

پل ها و سکوهای ساخته شده از موادی مانند بتن مسلح ، فولاد یا چوب اغلب ۱۵ تا ۲۰ سال پس از نصب اولیه از بین می روند – که برای بازسازی از ابتدا نیاز به تعمیرات بسیار گران قیمت یا حتی یک سرمایه گذاری کاملاً جدید دارد. با این وجود FRP برای دوام ساخته شده است و مانند بسیاری از مصالح ساختمانی با گذشت زمان دچار خوردگی نخواهد شد.

آیا ساختمان نیاز به مقاوم سازی دارد؟

یک ساختمان حتما باید مقاوم سازی شود و این مقاوم سازی دلایل مختلف و متعددی دارد. گاهی ساختمان به علت شکل پذیری و هم چنین ماندگاری احتیاج به مقاوم سازی دارد. البته دلایل دیگری نیز برای مقاوم سازی ییک ساختمان وجود دارد که در این مقاله به توضیح درباره ی آن می پردازیم. در این قسمت چند نمونه از دلایل مقاوم سازی ساختمان را برای شما نام می بریم.

  • بروز اشتباهاتی در طراحی ابتدایی ساختمان
  • مقاوم سازی به منظور رعایت نمودن قوانین آیین نامه های زمین لرزه و زلزله
  • وجود تغییرات کاربری
  • صدمه و خسارات وارده به علت تصادف

علت مقاوم سازی با FRP

محققین بعد از تحقیقات بسیار ، دریافتند که مواد زمانی که به صورت الیاف تهیه می شوند مقاومت آن ها افزایش پیدا می کند. ایده تولبدات مواد به صورت الیاف برگرفته از الیاف نخ ابریشم می باشد که بسیار مقاوم است. البته این الیاف به الیاف مصنوعی یا صنعتی معروف می باشند. الیاف های بازالت ، آرامید ، شیشه ، کربن از جمله الیاف های مصنوعی یا صنعتی می باشند.

الیاف های مصنوعی خصوصیات مکانیکی دارند . مقاومت مربوط به الیاف کربن امروزه ۵۰۰۰ مگا پاسکال اندازه گیری شده است. مقدار مقاومت الیاف کربن در مقایسه با مقاومت فولاد بسیار قابل توجه است. فولاد جزو مصالح ساختمانی به حساب می آید که مقاومت آن ۴۰۰ مگاپاسکال می باشد. در نتیجه مقاومت الیاف کربن نسبت به فولاد مقدار قابل توجهی است.

الیاف FRP قیمت بسیار بالایی در گذشته داشته است اما امروزه کمی قیمت آن نسبت به گذشته پایین آمده است. به همین علت امروزه در عمران بسیار کاربردی است و جزو پرکاربرد ترین روش های مقاوم سازی محسوب می شود.

نحوه ی مقاوم سازی ستون به روش مقاوم سازی با FRP

از مهم ترین اعضای سازه ، ستون یک سازه می باشد. اگر هرگونه ایراد یا مشکلی در ستون یک سازه به وجود آید سازه یا ساختمان دچار مشکل و ناپایدار خواهد شد. به همین علت مقاوم سازی نمودن ستون های یک سازه یا ساختمان جزو اصول اولیه ی مقاوم سازی ساختمان می باشد. در مقاوم سازی نمودن ستوان ها راه ها و روش های متفاوت و مختلفی وجود دارد. از انواع روش های مقاوم سازی ستون های یک سازه یا ساختمان می توان به ؛ مقاوم سازی با ژاکت فولادی ، مقاوم سازی با ژاکت بتنی و مقاوم سازی با FRP اشاره کرد.

مقاوم سازی با الیاف FRP یک روش نوین و امروزی در جهت مقاوم سازی نمودن ستون یک سازه می باشد. دو روش نام برده شده ی دیگر یعنی مقاوم سازی با ژاکت بتنی و مقاوم سازی با ژاکت فولادی  از جمله روش های سنتی و قدیمی مقاوم سازی ستون می باشد که امروزه کاربرد چندانی ندارد و اکثرا برای مقاوم سازی ستون ها از روش مقاوم سازی با FRP استفاده می شود.

نحوه تهیه ی FRP

شاید برای شما نیز این سوال پیش بیاید که الیاف FRP را چگونه و از کجا تهیه کنید تا الیاف FRP خریداری شده توسط شما دارای کیفیت مطلوب باشد. در تهیه ی الیافFRP باید به چند مورد توجه کنید. یکی از مهم ترین مواردی که در تهیه ی الیافFRP   بسیار مورد توجه می باشد و از اهمیت زیادی برخوردار است مسئله قیمت آن می باشد. از دیگر موارد که باید در هنگام خرید به آن توجه داشت نوع چسب ابوکسی و کیفیت الیاف FRP می باشد. شما می توانید برای تهیه الیاف FRP با کیفیت مطلوب و قیمت مناسب به ما مراجعه کنید.

توجه داشته باشید که کیفیت الیاف FRP را مانند محصولات دیگر نمی توان به راحتی بررسی کرد. درواقع برای بررسی کیفیت الیاف FRP نمی توان آن را در آزمایشگاه به راحتی مورد بررسی قرار داد. بنابراین لازم است که الیاف FRP را از جایی معتبر خریداری نمایید. روش های بررسی کیفیت FRP بسیار دشوار و پیچیده می باشد. پس در انتخاب محل خرید خود دقت کنید. شما می توانید جهت مشاوره و راهنمایی های بیشتر با شماره تلفن های درج شده در سایت تماس حاصل فرمایید و در این خصوص با کارشناسان ما صحبت نمایید.

علت پرکاربرد بودن مقاوم سازی با FRP در ساختمان
  • وزن کم : الیاف FRP دارای وزنی بسیار کم می باشند اما در عین حال دارای مقاومت کششی بسیار زیادی هستند. به همین علت در جهت مقاوم سازی ستون و در نهایت مقاوم سازی ساختمان بسیار کاربردی می باشند.
  • کاهش قیمت: الیاف FRP در گذشته دارای قیمت بسیار بالایی بود. به همین علت از آن در مقاوم سازی ساختمان به ندرت استفاده می شد اما امروزه به علت افت قیمت آن افراد زیادی جهت مقاوم سازی به این الیاف روی می آورند. علت قیمت بالای الیاف FRP در گذشته ، تولید کم آن بود. به دلیل تولید کم ، این الیاف با قیمت بسیار بالا خرید و فروش می شد. امروزه به جهت اینکه این الیاف بسیار تولید و توزیع می شود قیمت آن کاهش یافته و نسبت به گذشته راحت تر یافت می شود.
  • خصوصیت ضد خورندگی: همان طور که می دانید مواد FRP دارای مقاومت مکانیکی نسبتا بالایی می باشند. مقاومت مکانیکی بالای مواد FRP در کنار خصوصیت ضد خورندگی آن باعث می شود که سازه هم دارای مقاومت نسبتا مناسبی و هم دارای پوشش ضد خوردگی باشد. این کار سبب صرفه جویی در وقت و هزینه ی شما نیز خواهد شد.
مقاوم سازی نمودن دال ها به روش مقاوم سازی با FRP

دال ها را با استفاده از مواد FRP می توانیم تقویت و مقاوم سازی کنیم. دال ها نیز مانند ستون های یک سازه نیاز به مقاوم سازی دارند. دال های بتنی نیز همانند دیگر دال ها آسیب می بینند. این آسیب ها می توانند دلایل و علت های مختلف و متعددی داشته باشند. گاهی اوقات به علت بارگذاری بیش از اندازه بر دال ها ، دال ها دچار ترک خوردگی می شوند و در نتیجه نیاز به مقاوم سازی پیدا می کنند. یکی از دلایل کاهش ظرفیت یا گنجایش دال ها ترک خوردگی فولاد می باشد. با الیاف FRP در مقاوم سازی به راحتی می توان این ظرفیت را دوباره بازگردانی کرد.

برای افزایش دادن ظرفیت خمشی دال ها  و هم چنین برای افزایش دادن ظرفیت برشی دال ها در مقابل خوردگی های ایجاد شده می توان از مواد FRP در جهت مقاوم سازی استفاده کرد. البته برای افزایش دادن مقاوم سازی دال ها نیز می توان از مواد FRP در جهت مقاوم سازی استفاده نمود. با استفاده از روش مقاوم سازی با FRP می توان مقدار کمبود مقاومت فشاری بتن را از طریق مقاوم سازی تامین کرد. در این روش نیاز به هیچگونه تغییرات در معماری ساختمان یا سازه وجود ندارد.

مقاوم سازی نمودن تیر ها با FRP

تقویت برشی تیر ها از جمله کاربردی ترین روش های مقاوم سازی با FRP می باشد. توجه داشته باشید که با استفاده از ورقه های FRP امکان افزایش ظرفیت خمشی تیر ها وجود دارد. مقاوم سازی نمودن تیرها با FRP از جمله نوین ترین روش های مقاوم سازی سازه یا ساختمان می باشد. این مقاوم سازی جهت تقویت مقاومت تیر ها در برابر زلزله و زمین لرزه می باشد. البته توجه داشته باشید که با استفاده از مواد FRP امکان کنترل کردن خیز تیرها برای شما وجود دارد. شما می توانید با الیاف یا مواد FRP مقدار مقاومت تیر ها را تا مقدار قابل توجهی افزایش دهید.

مصالح FRP به طور کلی دو نوع دارد که از این دو نوع مصالح در مقاوم سازی استفاده می شود. دو نوع کلی از مصالح FRP در ساخت، بهسازی و مقاوم سازی با FRP به کار می ‌روند. .میله FRP و مصالح پوششی از انواع مصالح FRP به شمار می روند. در این بخش از مقاله قصد داریم شما را بیشتر با این دو نوع مصالح آشنا کنیم و کاربرد ها و مزایای بهره مندی از آن را برای شما شرح دهیم.

  • میله FRP

میله های FRP شامل الیاف آرامید ، الیاف شیشه و الیاف کربن می باشد که این الیاف همراه با پلی استر ، وینیل استر ، رزین ابوکسی تولید می شوند. این نوع الیاف در روش های مقاوم سازی سازه و ساختمان بسیار پرکاربرد هستند. هم چنین این نوع الیاف به فراوانی یافت و تولید می شوند. نصب نزدیک سطح NSM ، از جمله روش هایی می باشد در آن به منظور مقاوم سازی نمودن ساختمان در برابر خطرات احتمالی مانند زلزله یا زمین لرزه ، از میله ی FRP استفاده می شود. این روش نیز به دو صورت انجام می گیرد. روش نصب نزدیک سطح NSM شامل دو روش NSM FRP Rods و NSM FRP Strips می باشد.

از جمله کاربردی ترین عنصری که مقاطع بتنی را بسیار مقاوم می کند ترکیب نمودن بتن و فولاد می باشد. فولاد و بتن هر دو دارای مقاومت چشمگیری می باشند و ترکیب این دو ، ترکیبی بسیار مقاوم می باشد . سازگاری بین این دو ماده نیز باعث کیفیت بالای کار می شود. در عین حال یکی از مشکلاتی که در این ترکیب وجود دارد، اکسیداسیون فولاد می باشد. عواملی مانند آب و هوای نامناسب ، پوشش کم بتن و …می تواند بر روی فولاد اثر بگذارد و سبب زنگ زدن و یا ترکیدن بتن شود. البته حل این مشکل با به کار بردن میله ها یا میلگرد های FRP امکان پذیر می باشد.

میله ها یا میلگرد های FRP به علت داشتن مقاومت زیاد ، از بتن در برابر خوردگی ها محافظت می کنند. هم چنین این میله ها در مقابل امواج الکترو مغناطیسی ، خستگی و خزش بتن نیز مقاومت می کنند. از دیگر مزایای آن می توان به سبکی آن و وزن کم آن اشاره کرد. این سبکی سبب بالا رفتن سرعت عمل کار و هم چنین راحتی در نصب می شود. به همین علت میلگرد ها یا میله های FRP بهترین جایگزین برای فولاد می باشند تا بتن را در برابر خوردگی و آسیب ها حفظ کنند.

  • مصالح پوششی

جهت مقاوم سازی نمودن یا تقویت رفتار سازه یا ساختمان امروزه بسیار از پوشش FRP استفاده می شود. این روش جزو روش های نو ظهور و امروزی می باشد. از مزایای استفاده از پوشش FRP می توان به میزان مقاومت بالای آن و هم چنین خصوصیت غیر قابل خوردگی آن اشاره نمود. EBR-Externally Bonded Reinforcement روشی است که در آن پوشش FBR به سطح خارجی یا بیرونی یکی اعضای بتن و یا هر سطحی می چسبد.

تیر های از جنس بتن که به روش EBR مقاوم سازی شده اند را برای تقویت کردن خمشی آن ها ، ورق های FRP را به سطح کششی تیر می چسبانند. این روش سبب تقویت شدن خمشی تیر های بتنی می شود که به روش EBR مقاوم سازی شده اند. قبل از مقاوم سازی به روش گفته شده یکی از مواردی که بسیار اهمیت دارد آماده کردن محل نصب می باشد. از دلایل آماده کردن محل نصب می توان به از بین بردن آلودگی ها و هم چنین لایه های ضعیف اشاره کرد. این کار سبب می شود خصوصیات سطح های زیرین اصلاح گردد و هم چنین سطحی نو با ساختار و شکلی مناسب ایجاد شود.

در جهت آماده سازی سطحی نو ابتدا با به کارگیری روش هایی مانند ماسه پاشی ، ساییده شدن سطح و.. لایه ی روی سطح بتن ساییده می شود تا به سطح سنگدانه ها برسد. این کار سبب می شود که برای چسبیدن FRP و بتن سطح قوی تری ایجاد می شود. بعد از این مراحل گرد و غبار ها از روی سطح بیرونی بتن به وسیله ی فشار وارده آب یا فشار هوا جدا می شود. سپس با استفاده از فشار هوا و یا فشار آب ، مواد زائد و ذرات گرد و غبار از سطح بتن جدا می شوند. بعد از آن با به کار گیری ماده ای مناسب بخش های خالی سطح رویی پر می شود . در اخر نیز FRP به سطح بتن به کمک اپوکسی چسبیده خواهد شد.

مقاوم سازی با FRP

یکی از مواردی که باید به آن توجه داشت این است که آرامید که نوعی الیاف پلیمری به شمار می رود و از الیافی با تار های نازک ساخته شده است بعد از یک ماه قرار گیری در زیر نور آفتاب فلوریدا ، حدودا مقاومت آن نصف شده است. پس به همین علت در کامپوزیت هایی با قطر بیشتر و ضخیم تر ، تاثیر گذاری آن بر خواص سازه بسیار جزئی می باشد. گاهی اوقات خصوصیات سطحی نیز مهم در نظر گرفته می شود ، پس در این شرایط بهتر است به منظور کاهش خوردگی های سطحی به وسیله اشعه و نور خورشید ملاحظاتی صورت گیرد.

امروزه به تعمیر و مقاوم سازی نمودن ساختمان ها یا سازه در سرتاسر جهان توجه بسیاری می شود و این موضوع جزو مهم ترین مسائل به شمار می آید. یکی از علت های آن فرسوده و قدیمی شدن سازه های زیر بنایی می باشد. به همین منظور بر روی مقاوم سازی سازه ها تاکید فراوانی شده است. بهبود مقاومت لرزه ای ساختمان ها در بخش های زلزله خیز بسیار مورد اهمیت واقع شده است. هم چنین به کار گیری مواد مرکب FRP به علت خواص مقاوم سازی آن از جمله ؛ مقاومت شیمیایی ،سبک وزنی ، مقاومت زیاد و هم چنین راحتی در اجرا و نصب در جهت تقویت سازه ها بسیار مهم گردیده است. امروزه به این موضوع توجه بسیاری می شود.

از دیگر مزایای استفاده از این روش ها می توان به هزینه اندک و راحتی و سرعت در اجرا اشاره کرد. تنها کاربرد های مواد مرکب FRP در ابتدا برای تقویت خمشی پل های بتن آرمه و حصر ستون های آن بود اما به مرور زمان و با تحقیقات محققان در این باره کاربرد های این مواد در بحث مقاوم سازی سازه یا ساختمان بسیار دیده شد. امروزه در این مواد در سازه های بنایی ، فلزی و چوبی نیز کاربرد زیادی دارد. تیر ها ، ستون ها ، دال ها و دیگر اعضای سازه ها به وسیله ی مقاوم سازی با FRP تقویت می شوند.

54321
(0 votes. Average 0 of 5)
نظر بدهید

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

نام شما:*

وبسایت:

دیدگاه شما