مقاوم سازی ساختمان ها با روش جدید FRP

در سال های اخیر پیشرفت های زیادی در زمینه مهندسی زلزله و طراحی سازه ها انجام گرفته است. به گونه ای که‬‬ امروز با اعتماد و اطمینان بیشتری میتوان سازه های مقاوم در برابر زلزله را طراحی نمود. بسیاری از سازه های بتنی‬ به دلایل : ۱- خطاهای محاسباتی ۲- اشتباه در ساخت و اجرا ۳- ضعف آیین نامه های قدیمی ۴- تغییر کاربری سازه و‬‬ بارهای بهره برداری وارد به سازه ۵- خوردگی و زنگ زدگی آرماتورها و . . . ضوابط آیین نامه های جدید را ارضا‬‬ نمی کند، لذا ارائه روشهای مقاوم سازی ساختمان ها، بهسازی و تعمیر چنین سازه هایی لازم است.‬ مقاوم سازی ساختمان ها و سازه ها با روش کامپوزیت FRP بسیار کارآمد و مناسب می باشد.

روش های ارائه شده جهت مقاوم سازی ساختمان ها

۱- استفاده از کابل های پس تنیده‬ ‬ ‬‬‬‬
‫۲- استفاده از میانقاب با مصالح بنای ‬‬‬
۳- استفاد از پوشش و غلاف فولادی‫‪ ‬‬‬‬
۴- استفاده از لایه پوشش بتنی با ملات مسلح زره پوش بتنی‬
‫۵- استفاده از میراگرهای اصطکاکی، هیسترزیس و ویسکوالاستیک‬‬
۶- استفاده از بادبندهای هم محور یا برون محور فولادی
‫۷- استفاده از دیوار برشی‬‬
‫۸- استفاده از جدایشگرهای پایه‬‬

انتخاب روش مقاوم سازی ساختمان ها

انتخاب یک روش مناسب برای مقاوم سازی ساختمان نیاز به پارامترهای مختلفی دارد که عبارتند از:‬‬‬
‫۱- در صورتی که محیط تیر به طور کامل قابل دسترسی باشد روش دورپیچ جهت مقاوم سازی می تواند مفید باشد.‬‬‬
‫۲- آیا مقاوم سازی ساختمان ها در برابر بارهای یکنواخت موردنیاز است و یا اینکه بارهای وارده به عضو از نوع دینامیکی و به صورت رفت و برگشتی می باشند.‬‬‬
‫۳- میزان ظرفیت برشی که بایستی افزایش یابد.‬‬‬
‫۴- توانایی های کامپوزیت های FRP‫‬‬‬
۵- ملاحظات اقتصادی

بهسازی

‫فرایند تغییر و اصلاح پارمترهای طراحی با استفاده ازمقطع موجود را بهسازی گویند.‬‬‬

تعمیر

‫گاهی اوقات برخی از عناصر سازهای یا غیر سازهای بر اثر پدیده هایی چون آتش سـوزی، ‬عبور وسایل سنگین، خوردگی آرماتورها به مرور زمان، ضربه و برخورد وسایل نقلیه دچار تخریب شده‬ و نیاز به تعمیر و مرمت برای بدست آوردن عملکرد اولیه خود دارند‬.

FRP چیست

‬نوعی ماده کامپوزیت متشکل از ۲ بخش فیبر یا الیاف تقویتی است که به وسیله یک‬ ماتریس رزین از جنس پلیمر احاطه شده اند‬.

مزایای استفاده از ‪ در سازه های بتن آرمه FRP‬‬‬‬‬

۱- دوام بالا ۲- سبک وزن بودن ۳- مقاومت مشخصه و مدول بالای برخی از نمونه های آن‬‬ ۴- مقاومت در برابر خوردگی ۵- مقاومت در برابر شرایط محیطی و ترکیبات شیمیایی‬‬ ۶- نفوذ ناپذیری مغناطیسی ۷- مقاومت در برابر ضربه ۸- ضخامت کم‬‬ ۹- حمل و نقل آسان به دلیل وزن کم ۱۰- اجرای ساده ورقه ها‬‬ ۱۱- توجیه اقتصادی برای تقویت و ترمیم پروژه های سنگین به عنوان مثال پل ها‬‬ ۱۲- سطح تمام شده تمیز‬‬

موارد کاربرد ‪FRP

‫١- افزایش ظرفیت باربری و شکل پذیری ستونها، تیرها، دالها و اتصالات بتن آرمه‬‬‬
‫٢- تقویت مخازن فولادی و بتنی‬‬‬
‫٣- تقویت سازه های فرا ساحل و دریایی‬‬‬
‫۴- تقویت سازه های مقاوم در برابر انفجار‬‬‬
‫۵- تقویت تیر و ستون های چوبی‬‬‬
‫۶- تقویت دودکش های بتن آرمه با مصالح بنایی‬‬‬
‫۷- تقویت دیوارهای بتن آرمه‬‬‬
‫۸- تقویت دیواره تونل ها‬‬‬
‫۹- تقویت لوله های بتنی یا فولادی‬‬‬
‫۱۰- تقویت دیوارهای آجری و مصالح سنتی‬‬‬
‫۱۱- ساخت دیوار های ساحلی‬‬‬
‫۱۲- سقف های پشت بام های صنعتی‬‬‬
‫۱۳- نشیمنگاه تجهیزات راکتورها‬‬‬
‫۱۴- سیستم دال کف در محیط های خورنده شیمیایی‬‬‬
‫۱۵- مرمت و تقویت سازه های مهمی چون بیمارستا ن ها، آثار باستانی و . . .‬‬

انواع کامپوزیت های پلیمری‪ متداول در مقاوم سازی ساختمان ها

‫- کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف کربن ‪CFRP‬‬‬‬‬
‫- کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه‪GFRP‬‬‬‬‬
‫- کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف آرامید‪Kevlar‬‬‬‬‬

‫محاسن کامپوزیت پلیمری ‪

FRP‬‬‬
‫وزن کم‬‬‬
‫انعطاف پذیری بالا‬‬‬
‫راحتی در جابه جایی‬‬‬
‫سرعت عمل بالا‬‬‬
‫برشکاری در قطعات دلخواه‬‬‬
‫سادگی اجرا‬‬‬
‫امکان تقویت به صورت خارجی‬‬‬

‫معایب کامپوزیت پلیمری FRP

‫- آسیب پذیری در مقابل آتش سوزی‬‬‬
‫- کم تجربگی مشاوران و پیمانکاران‬‬‬
‫اتصال ورقهای فولادی با ستون ها با ‪ صورت می گیرد که از معایب این روش می توان به EPOXY‬ ‬‬‬ هزینه بالا ، کاربری سخت ، خطر پوسیدگی در برابر رطوبت ، غیرانعطاف پذیر بودن ورق ها ، تغییر در‬‬ وزن المان و در نتیجه تغییر در فرکانس طبیعی سازه و… را نام برد .‬‬‬

‫مراحل مقاوم سازی ساختمان ها با کامپوزیت ‪FRP‬ در سازه موجود

مراحل مقاوم سازی با FRP به صورت زیر است :

۱- سطح المان را برای چسباندن کامپوزیت آماده می کنند. این مرحله شامل :‬‬‬
‫- تخریب قسمت های آسیب دیده از (حمله شیمیایی)  میلگرد و بتن
‫- ایجاد لایه جدید جایگزین لایه تخریب شده‬‬‬
‫- پرکردن خلل و فرج سطحی المان به وسیله بتونه‬‬‬
‫- تسطیح سطح المان‬‬‬
‫- آغشته کردن سطح المان به پرایمر‪Primer‬‬‬‬‬‬
‫۲- اتصال کامپوزیت ‪:FRP‬‬‬‬‬‬ سه روش برای چسباندن کامپوزیت به سطح المان متداول است .‬‬

روش نصب دستی

‫در این روش، تولید و اتصال کامپوزیت به صورت هم زمان صورت می گیرد. به این ترتیب‬‬ که بعد از اتمام مرحله اول، سطح المان با غلتک به ملات پلیمری آغشته می گردد. سپس الیاف‬‬ خشک توسط غلتک روی المان قرار می گیرد. در حالت معمول برای کاربری آسان تر، الیاف دارای پوشش هستند. بعد از قرار دادن الیاف در محل خود‬‬ پوشش الیاف برداشته و لایه) ملات پلیمری (توسط غلتک الیاف را در بر می گیرد‬‬.‬

روش نصب لایه لایه

‫بعد از مرحله آماده سازی و تسطیح ناهمواری های موجود توسط بتونه(بتونه یک رزین دارای‬‬ ویسکوزیته بالا است )لایه ملات پلیمری توسط غلتک روی سطح المان قرار می گیرد. سپس لایه‬‬ کامپوزیت را به ملات پلیمری می چسبانند‬.‬‬

اتصال کامپوزیت‬‬‬‬ FRP به روش NSMR

روش کار این است که با برش سطح بتن به وسیله اره شیارهایی روی سطح المان ایجاد شود .‬‬‬
‫۳- مرحله تکمیلی و به عمل آوری :‬‬‬
‫این مرحله شامل روش هایی برای محافظت کامپوزیت از آسیب های خارجی و همچنین توجه به‬‬ مسائل زیبایی شناختی و معماری می باشد.‬‬ برای محافظت ملات پلیمری از تشعشع ماوراء بنفش باید سطح المان رنگ آمیزی شود. از نظر‬‬ معماری نیز قطعه مقاوم سازی شده باید مثل بقیه سازه در محیط اطراف استتار شود.‬‬‬

نتیجه و ارائه پیشنهاد

‫۱- استفاده از ورقه ها و میلگردهای‬‬‬ شناخته شده آن روز به روز در حال افزایش است، لذا انجام تحقیقات بیشتر در مورد تقویت جزیی یا کلی با‬‬ FRP به صورت تئوری و آزمایشگاهی ضروری است‬ .‬
‫۲- لزوم مقاوم سازی ساختمان ها و طراحی لرزه ای سازه ها و آشنایی با نحوه عملکرد سازه ها در مقابل زلزله با توجه به این‬‬ که کشور در محدوده گسل های با لرزه خیزی زیاد قرار دارد دارای اولویت می‌باشد. در این میان بررسی‬‬ روش های مختلف مقاوم سازی ساختمان ها و مقایسه آنها با یکدیگر برای انتخاب روش مقاوم سازی ساختمان ها مناسب و کارآمد با توجه به شرایط اقتصادی، اجتماعی و پتانسیل یک منطقه ضروری است. در نواحی قطع میلگردهای طولی در ستون ها، ‫نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند که پوشش عرضی و طولی FRP ‬می تواند محل شکست خمشی را به نقاط لنگر ماکزیمم انتقال دهد. همچنین اگر در مقاوم سازی، اصلاح شکل مقطع ستون نیز جهت‬‬ افزایش تأثیر پوشش در مقاطع مستطیلی شکل در نظر گرفته شود. این اصلاح مقطع کافی است که در نقاط مفصل پلاستیک و‬‬ نواحی نزدیک آن انجام گیرد و مانند حالت مقاوم سازی در برابر بار محوری نیاز به اصلاح مقطع در کل ستون را نداریم.‬ ‫ ‬‬‬‬‬

مقاوم سازی ساختمان ها با روش جدید FRP
2.9 (57.31%) 52 vote[s]

پاسخی بگذارید

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

طراحی سایت

با ما آنلاین گفتگو کنید

+۹۸-۹۱۰۴۹۷۷۸۷۱