مقاوم‌سازي سازه با FRP
1- موضوع
كامپوزيت FRP محصولي است براي تقويت سازه‌ها كه با چسباندن لايه‌اي از منسوج الياف كربن، شيشه يا آراميد به وسيله رزين اپوكسي به روي سطح عضوي از سازه انجام مي‌گيرد. اين لايه بصورت عضو تقويتي مضاعف عمل مي‌كند.
اين فرايند بر پايه قراردادن (منسوج الياف توام با ملاط چسبنده رزين) با مقاومت كششي بسيار بالا كه براساس محاسبات فني به قسمت تحت كشش عضو موردنظر سازه چسبانده مي‌شود استوار است. با اين كار، عملكرد و كارايي عضو و در نتيجه مقاومت سازه افزايش مي‌يابد.
2- ماهيت و تركيب
كامپوزيت FRP متشكل از الياف بسيار مقاوم در يك ماتريس پليمري مي‌باشد. الياف در ...........
مقاوم‌سازي سازه با FRP
1- موضوع
كامپوزيت FRP محصولي است براي تقويت سازه‌ها كه با چسباندن لايه‌اي از منسوج الياف كربن، شيشه يا آراميد به وسيله رزين اپوكسي به روي سطح عضوي از سازه انجام مي‌گيرد. اين لايه بصورت عضو تقويتي مضاعف عمل مي‌كند.
اين فرايند بر پايه قراردادن (منسوج الياف توام با ملاط چسبنده رزين) با مقاومت كششي بسيار بالا كه براساس محاسبات فني به قسمت تحت كشش عضو موردنظر سازه چسبانده مي‌شود استوار است. با اين كار، عملكرد و كارايي عضو و در نتيجه مقاومت سازه افزايش مي‌يابد.
2- ماهيت و تركيب
كامپوزيت FRP متشكل از الياف بسيار مقاوم در يك ماتريس پليمري مي‌باشد. الياف در كامپوزيت، عضو اصلي باربر هستند و مقاومت و سختي زيادي در كشش دارند. ماتريس پليمري، الياف را در محل و آرايش مطلوب نگهداشته و بعنوان يك محيط منتقل كننده بار بين الياف عمل مي‌كند، بعلاوه آنها را از صدمات محيطي در اثر بالا رفتن دما و يا رطوبت حفظ مي‌كند.
استفاده روزافزون از كامپوزيت FRP در صنعت نشان دهنده برتري محسوس اين مصالح نسبت به فلزات مي‌باشد. كامپوزيت‌هاي FRP مورد استفاده براي تقويت سازه‌ها متشكل از ماتريس پليمري گرماسخت از قبيل رزين اپوكسي و الياف معدني (شيشه و كربن) و الياف آلي (آراميد) مي‌باشد. سيستم FRP به عنوان تركيب الياف و رزين براي لايه كامپوزيت، رزين‌هاي مرتبط براي چسباندن به سطح بتن تعريف مي‌شود.
سيستم‌هاي الياف مسلح شده پليمري (FRP) براي تقويت سازه‌هاي بتني پديدار شده و به عنوان يك جانشين براي روش‌هاي تقويت سنتي از قبيل چسباندن صفحات فولادي، افزايش سطح مقطع با بتن‌ريزي مجدد و پيش‌تنيدگي خارجي مي‌باشد.
خصوصيات مكانيكي اين composite با خصوصيات بهترين فولاد رقابت مي‌كند بدون اينكه مشكلات فولاد مثل سنگيني، سختي در شكل‌گيري و زنگ‌زندگي و پوسيدگي را داشته‌باشد.
از جمله مزاياي استفاده از composite روي تكيه‌گاه عبارت است از:
- شكل عضو موردنظر را كاملاً بخود مي‌گيرد.
- جلوگيري از به وجود آمدن سطوح چسب جداگانه بين رزين و composite.
- شكل گرفتن تنگاتنگ و كامل composite با بتن باعث يكنواختي ضخامت چسب مي‌شود، و در نتيجه تمركز تنش برشي را، كه مي‌تواند در نواحي كه رزين نازك است موجب از بين‌رفتگي چسبندگي شود، محدود مي‌نمايد.
سادگي نصب و عدم نياز به قراردادن صفحات سنگين و نيز عدم بكارگيري فشار هنگام سفت شدن چسب، FRP را در بهسازي و مقاوم‌سازي سازه‌ها مقرون به صرفه مي‌نمايد.
كامپوزيت‌هاي مورد استفاده براي تقويت سازه‌هاي بتني عموماً به اشكال زير مي‌باشد:
Externally bonded reinforced (EBR)
- سيستم wet – lay up (چسباندن مرطوب) : Prep erg (پيش آغشته) ، Dry filber
- سيستم Pre-cured (پيش‌ساخته)
- سيستم Pre – stressed (پيش‌تنيده)
FRP reabars (ميلگردهاي FRP)
- سيستم (NSM) Near Surface Mounted
- سيستم Re –pointing (براي تقويت سازه‌هاي بنايي)
FRP Cables (كابل‌هاي FRP)
3- كاربردها
امروزه نگهداري از سازه‌ها بدليل هزينه ساخت و تعمير بسيار حايز اهميت مي‌باشد. با مطالعه رفتار سازه‌هاي بتني مشخص مي‌شود عوامل متعددي مانند :
اشتباهات طراحي و محاسبه، عدم اجراي مناسب، تغيير كاربري سازه‌ها، آسيب‌ديدگي ناشي از وارد شدن بارهاي تصادفي، خوردگي بتن و فولاد و شرايط محيطي از دوام آنها مي‌كاهد ضمناً تغيير آئين‌نامه‌هاي ساختماني (باعث تغيير در بارگذاري و ضرايب اطمينان مي‌شود) نيز سبب ارزيابي و بازنگري مجدد طرح و سازه مي‌گردد تا در صورت لزوم بهسازي و تقويت شود.
FRP اساساً براي سازه‌هاي بتني مورد استفاده قرار مي‌گيرد، ولي براي مصالح ديگري مانند فولاد، سنگ، چوب، مصالح بنايي نيز قابل استفاده است. بطور كلي تقويت توسط FRP براي همه سازه‌ها قابل كاربرد است.
4- نصب
همانند تمام عمليات تقويت توسط چسب، لازم است نسبت به آماده‌سازي سطوحي كه بايد توسط FRP پوشانده شود اقدام گردد. اين كار را مي‌توان با Sand blasting و يا هر طريق مناسب ديگر انجام داد، سپس يك لايه رزين بطور يكنواخت روي ناحيه‌اي كه بايد تقويت شود پخش مي‌شود، منسوج الياف به اندازه مورد نياز بريده شده و بصورت سردو بدون اعمال فشار روي لايه رزين قرار داده مي‌شود، پس از آن يك لايه رزين ديگر روي لايه منسوج الياف پخش گرديده و بعد از آن در صورت لزوم يك لايه عامل اعمال مي‌شود.
5- اصول محاسبات
- قوايد محاسباتي توسط ACI 440 تدوين شده و در مشخصات FRP مورد استفاده منظور گرديده‌است. اين قوايد مورد بررسي و تاييد مقامات علمي رسمي آمريكا از جمله ASTM، UBC، NIST و در اروپا FIB و در آسيا JSCE و در كانادا ISIS قرارگرفته است.
- اين قوايد با قوايد آئين‌نامه بتن آمريكا (ACI) منطبق مي‌باشد و با آئين‌نامه‌هاي ساير كشورها نيز قابل انطباق مي‌باشد.
6- سوابق اجرايي
باتوجه به صدها كار تقويتي كه توسط شركت‌هاي معتبر در سرتاسر دنيا از طريق اعمال كامپوزيت FRP انجام شده‌است، صحت اين روش نمايان و خصوصيات ويژه آن مشخص گرديده است. اين روش راه‌حل قابل اطمينان و پايداري را براي حل مسائل مربوط به تقويت سازه‌ها ميسر مي‌كند، كه كارايي بهينه، حداقل فضا، سادگي كاربرد و انعطاف‌پذيري امكان اعمال در موارد متعددي را به وجود مي‌آورد.
· بالا بودن مقاومت در مقابل نيروهاي خمشي و برشي
· سبكي و بالا بودن نسبت مقاومت به وزن
· مدول الاستيسيته بالا با توزيع تنش بهينه در تغيير شكل يكسان
· ظرفتي جذب ارتعاشات
· بالا بودن دوام و پايداري
· انعطاف پذيري كاربرد براي سطوح در شكلهاي مختلف
· مقاومت بالا در برابر خستگي و تغييرات دوره اي درجه حرارت
· مقاوم در مقابل خوردگي و عوامل شيميايي مانند اسيدها و بازها
· سازگاري با انواع سيستم هاي ايمني درمقابل حريق
· شفافيت درمقابل اشعه ماوراء بنفش
· مقاوم در برابر رطوربت
· مقاوم در برابر ضربه
· عايق بودن در محيط هاي مغناطيسي و الكتريكي
.retrofit.ir http://mahdihashemi.blogfa.com/
1 نظرات:
با سلام و احترام
بنده در مورد طراحی وساخت تايل های گچی برای سقف کاذب مشغول تحقیق هستم. در این زمینه از شما درخواست به بنده کمک کنید.اگر بر بنده منت میگذارید لطفا به وبلاگ من مراجعه نمایید و مشکلات من را مشاهده و در صورت داشتن اطلاعات در قسمت نظر بدهید یا از طریق ايميل بنده مرا راهنمايي كنيد.
واقعا از لطف شما متشكرم. مطمئن باشيد به اين اطلاعات نياز جدي دارم.
باز هم متشكرم.
ارسال یک نظر