دیوارهای برشی بتن آرمه نوعی سیستم سازه ای شامل بتن و میلگرد های فولادی با سختی بسیار زیاد است. آنها مقاومت جانبی ساختمان ها یا سازه ها را در برابر بارهای جانبی (نیروهای برشی و لحظه های خمش)، به ویژه بارهای زلزله، تأمین می کنند. دیوارهای برشی بتن آرمه با ویژگی های سازه ای مناسب به عنوان اعضای اصلی ساختمان های بتنی مسلح متوسط ​​و بلند در برابر نیروهای زلزله در نظر گرفته می شوند، اما به دلیل محدودیت های معماری، استفاده از دهانه در دیوارهای برشی اجتناب ناپذیر است. با خسارات سازه ای در طول زمان، اجرای ضعیف و عدم اجرای صحیح، تغییر در هندسه دیوارها مانند باز شو و سایر عوامل، مقاوم سازی ساختمان های بتن آرمه موجود بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این بین، مقاوم سازی دیوارهای برشی بتن آرمه، به عنوان اعضای اصلی تحمل ساختمان ها، ضروری است. در این راستا از روش های مختلفی مانند افزایش سطح مقطع و ژاکت فلزی جهت مقاوم سازی دیوارهای بتن آرمه استفاده شده است. این روش ها با اشکالاتی مانند اضافه کردن وزن به سازه، ایجاد اختلال در استفاده از ساختمان در حین اجرا و تغییر در سختی جانبی و توزیع بار در ساختمان همراه هستند. به دلیل خواص سازه ای منحصر به فرد مانند مقاومت در برابر وزن های زیاد، مقاومت عالی در برابر خوردگی و اجرای آسان، در سال های اخیر از ورق های FRP به طور گسترده ای برای مقاوم سازی ساختمان های بتن آرمه استفاده شده است. به طور خاص، دیوارهای برشی تقویت شده با ورق های FRP به عنوان یک روش مقاوم سازی جدید در نظر گرفته می شود.

تقویت دیوار برشی با frp

استفاده از پوشش FRP در  دیوارهای برشی یک روش کارآمد و منطقی برای تقویت دیوارهای برشی با طراحی ضعیف برای مقابله با بارهای لرزه ای است. از آنجا که بازشو های دیوار برشی تأثیر زیادی در رفتار آنها دارد ، تقویت و مقاوم سازی دیوارها با بازشو از اهمیت بالایی برخوردار است. الگوهای مختلف آرماتور بندی و ضخامت های مختلف ورق های FRP اثرات متفاوتی بر رفتار سازه ای و دیوار های برشی دارد. تقویت با ورق های FRP یکی از روش های موثر برای بازسازی دیوار های برشی بتن با باز شو است که امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

دیوارهای برشی بتن آرمه نیز یکی از متداول ترین سیستم هایی هستند که در برابر بارهای جانبی در ساختمان های بتنی مقاومت می کنند. در هنگام زلزله، دیوارهای برشی با کاهش جابجایی کف ساختمان های بلند بتنی نقش عمده ای در کاهش شدت آسیب لرزه ای دارند. از دیگر مزایایی که دیوارهای برشی را به یک سیستم مقاوم در برابر بار جانبی تبدیل می کند، سادگی ساخت و هزینه کم آنها است. دیوار های برشی باید به دقت طراحی شوند تا نه تنها مقاومت کافی، بلکه شکل پذیری کافی نیز داشته باشند تا از شکست ترد تحت بارهای جانبی قوی جلوگیری شود. بسیاری از دیوارهای برشی در سراسر جهان در اثر زمین لرزه های قبلی آسیب دیده اند و یا از نظر جزئیات در طراحی ضعیف هستند و یا دارای ضعف در ساخت هستند و به سرعت نیاز به بازسازی دارند. از الیاف پلیمری مقاوم سازی شده FRP به دلیل نسبت مقاومت به وزن بالا، مقاومت در برابر خوردگی، خستگی مناسب، به طور گسترده ای در جهت تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی استفاده شده است.

از سیستم های FRP می توان برای مقاوم سازی برشی و خمشی دیوارها، محافظت حین لرزه و انفجار، ترمیم آسیب، جایگزینی فولاد خراب، ضد آب کردن و غیره استفاده کرد.

شیشه و کربن FRP برای انواع مختلف دیوارها، از جمله بتن، آجر، مصالح بنایی غیر مسلح راه حل های ترمیمی و مقاوم سازی ایده آل ارائه می دهد. یکی دیگر از کاربردهای معمول FRP مقاوم سازی ناحیه های اطراف بازشوهای دیوار است که ممکن است لازم باشد برای درها و پنجره ها ایجاد شود.

تقویت دیوار برشی

 

ورق های نازک FRP با ضخامت تقریبی 1.3 میلی متر را می توان مشابه کاغذ دیواری برای مقاوم سازی دیوار استفاده کرد. این مواد در طی یک روز عمل آوری می شوند و به مقاومت کششی سه برابر فولاد می رسند. مهندسان طراح سازه تعداد و جهت الیاف موجود در هر لایه از پارچه FRP را تعیین کرده و نقشه های مهندسی را برای اینگونه ترمیم ها ارائه می دهند.

تقویت دیوار frp

تقویت برشی دیوار(بالا بردن مقاومت برشی)

پوشش FRP می‌تواند در كنار بتن و آرماتور دیوارها به مقاومت برشی دیوار بیفزاید. ورق‌های FRP در راستای طول دیوار، موازی با آرماتورهای عرضی به صورت افقی در دو وجه دیوار نصب می‌گردد. پس از ایجاد ترک برشی در بتن، کرنش در FRP افزایش یافته و نیروها را جذب می کند. این امر سبب افزایش مقاومت تسلیم، مقاومت نهایی و شکل پذیری دیوار می‌گردد.

 تقویت خمشی دیوار(بالا بردن مقاومت خمشی)

بدین منظور الیاف FRP در راستای ارتفاع دیوار، موازی با آرماتورهای طولی بر روی آن بطور قائم در دو وجه دیوار نصب می‌گردد. لازم است که انتهای آن به نحو مناسبی در پای دیوار مهار گردد تا نیروهای درون این صفحات به تکیه‌گاه پای دیوار انتقال یابد. برای مهار انتهای صفحات خمشی می‌توان از یک مقطع نبشی فولادی در مجاورت تکیه گاه دیوار که بر آن پیچ می‌گردد استفاده کرد.

افزایش شکل پذیری دیوار

کمبود شکل پذیری به عنوان عمده ترین ضعف دیوارهای برشی موجود برای مقابله با نیروی جانبی زلزله محسوب می‌گردد. از جمله مهمترین علل این کمبود می توان به وصله آرماتورهای طولی در نواحی مستعد تشکیل مفصل پلاستیک، محصور شدگی ناکافی در نواحی مرزی و مهار ناکافی آرماتورهای عرضی اشاره نمود. حالت شکست در این حالات به صورت ناگهانی و ترد می باشد و منجر به افت شدید ظرفیت باربری می گردد.

مزایای مقاوم سازی دیوار برشی با FRP

1.عدم افزایش وزن دیوار

2.عدم افزایش ابعاد دیوار

3.استفاده همزمان از الیاف FRP برای مقاوم سازی و عایق رطوبتی

4.اجرای آسان

5.افزایش مقاومت خمشی و برشی دیوار

6.افزایش سختی سازه

2 دیدگاه برای “دیوار بتنی تقویت شده با FRP

    • اکبری گفته:

      با درود فراوان
      برای مهار انتهای صفحات خمشی می‌توان از یک مقطع نبشی فولادی در مجاورت تکیه گاه دیوار که بر آن پیچ می‌گردد استفاده کرد.

دیدگاهتان را بنویسید

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