مقاوم سازی با FRP

امروزه با پیشرفت تکنولوژی مواد و مصالح نوین و جدید به بخش ساختمان وارد گردیده که در مقاوم سازی ساختمان نیز به کار گرفته می شود. از جمله مواد نوینی که در حال حاضر در مقاوم سازی ساختمان بکار میرود الیاف FRP می باشد.

در مقاوم سازی با FRP المانهای ضعیف بتنی اعم از تیر، ستون ، دیوار برشی و دال های بتنی با استفاده از الیاف FRP مقاوم سازی می گردند. الیاف FRP را هم می توان در مقاوم سازی کل ساختمان بکار برد و هم می توان بصورت موضعی در یک بخش از سازه یا یک المان مثلاً تیر یا ستون استفاده نمود.

 

FRP

 

این نکته را باید در نظر داشت که در مقاوم سازی با FRP  مهندسین طراح مقاوم سازی دارای محدودیت می باشند که مانع از این خواهند شد که بتوانند هرگونه المان ضعیف بتنی را با استفاده از الیاف FRP و یا لمینت FRP تقویت نمایند. این محدودیت ها عبارتند از:

  • پایین بودن بیش از حد مقاومت فشاری بتن اجراء شده.
  • مستطیلی بودن ابعاد ستون های بتنی بنحوی که ستون اصطلاحاً کتابی قلمداد شود.
  • نیاز به افزایش سختی در المان ضعیف ( معمولاً در مقاوم سازی تیرها و دالها این موضوع مطرح می شود).
  • مقاوم سازی ستون هایی که میزان لنگرهای خمشی آنها زیاد و نیروهای فشاری وارده برآن کم باشد.

در ادامه اطلاعاتی در خصوص مقاوم سازی با FRP در پروژه های عمرانی ارائه می گردد.

 

 

مزایای مقاوم سازی با FRP

 

مهمترین مزایای استفاده از روش مقاوم سازی با FRP نسبت به سایر روشهای مقاوم سازی ساختمان عبارتند از :

  • سریع بودن روش مقاوم سازی با FRP نسبت به سایر روشهای مقاوم سازی ساختمان.
  • نیاز به تخریب کمتر بخشهایی از سازه در مقایسه با دیگر روشهای مقاوم سازی.
  • نیاز به بازسازی کمتر المان مقاوم سازی شده در برابر دیگر متدهای مقاوم سازی ساختمان.
  • ارزان تر بودن روش استفاده از مقاوم سازی با FRP ( در بسیاری موارد ) نسبت به روشهای دیگر مقاوم سازی.

 

 

مزایای مقاوم سازی با FRP

انواع روش های مقاوم سازی با FRP

 

بطور کلی مقاوم سازی ساختمان و سازه های بتنی موجود و یا تقویت و بهسازی لرزه ای آنها جهت تحمل بارهای وارده ثقلی و زلزله انجام میگیرد . در این راستا به منظور بهبود نارسایی هایی که ناشی از قدمت سازه و یا فرسایش سازه و نیز در جهت افزایش شکل پذیری سازه و بهتر کردن عملکرد سازه و رفتار آن در برابر بار های زلزله از انواع روشهای مقاوم سازی ساختمان استفاده گردیده که یکی از روشهای مقاوم سازی با FRP می باشد.

  • الیاف FRP پلیمر های مسطح شده ای تحت نام Fiber Reinforced polymere که به اختصار FRP میگویند ، می باشد .
  • الیاف FRP جایگزین مناسبی در مصالح سنتی و روشهای متعارف فعلی در مبحث مقاوم سازی ساختمان می باشد.
  • مکانیزم FRP بدین صورت می باشد که از الیاف و رزین ها برای ساخت چندین لایه مرکب استفاده می شود.
  • رزین های مورد استفاده جهت چسبانیدن چندین لایه به سطح بتن به منظور محافظت مصالح ترکیبی مورد استفاده قرار می گیرند.
  • الیاف FRP سبک بوده و در برابر خوردگی هایی مانند زنگ زدگی و پوسیدگی دارای مقاومت بالایی می باشند.
  • همچنین الیاف FRP دارای مقاومت کششی بالایی بوده و در حدود ۱۰ برابر فولاد از مقاومت کششی برخوردار می باشد.

 

FRP به شکلها و چگالی های سطحی مختلفی بصورت ورقه های چند لایه که به آنها لمینت FRP گفته می شود و یا بصورت شیت که مانند پارچه دارای تار و پود می باشد و قابل خم شدگی و پیچش روی ستون و سطح المانهای سازه ای جهت مقاوم سازی می باشد.

در بیشتر موارد سیستمهای FRP به شکل پروفیلهای نازک تولید شده و در مواقعی که از ظاهر آنها بتوان در نازک کاری و پوشش نهایی ساختمان استفاده کرد بکار گرفته میشود.

گرایش جامعه مهندسین سازه و مقاوم ساز به استفاده از FRP در مقاوم سازی ساختمان یا مرمت ساختمان دارای مزیتتهای گوناگونی می باشد .

با وجود اینکه مصالح FRP نسبت به دیگر مصالح متعارف مانند فولاد و بتن گرانتر می باشد اما به هنگام اجراء هزینه های مرتبط با اجراء شامل دستمزد نیرو های بکار گرفته شده و عدم نیاز به تجهیزات خاص نسبت به دیگر سیستمهای مقاوم سازی ساختمان ارزانتر می باشد.

 

انواع روش های مقاوم سازی با FRP

انواع روش های مقاوم سازی با FRP

 

  • عدم خوردگی و پوسیدگی الیاف FRP در المان مقاوم سازی شده (در مقایسه با برخی از روشهایی مانند ژاکت فولادی).
  • مبتنی بودن روش مقاوم سازی با FRP با فن آوری های نوین مقاوم سازی.
  • تدوین آئین نامه مختص مقاوم سازی با FRP که مبتنی بر آخرین روشهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی می باشد.
  • وجود آزمایش تشخیص کیفیت المان مقاوم سازی شده با الیاف FRP مانند تست Pull off جهت اطمینان از عملکرد صحیح سیستم مقاوم سازی.
  • عدم نیاز به تجهیزات و ابزارآلات خاص در مقایسه با دیگر روشهای مقاوم سازی.
  • عدم تداخل زیاد در کاربری ساختمان نسبت به دیگر روشهای سنتی مقاوم سازی ساختمان .
  • در مواردی که استفاده از ماشین آلات سنگین و یا توقف بهره برداری از ساختمان امکان پذیر نبوده استفاده از روش مقاوم سازی با FRP تنها روش مقاوم سازی ساختمان می باشد.
  • بالا بودن نسبت مقاومت به وزن و سختی در روش مقاوم سازی با FRP
  • دارا بودن اتصال بهتر با سطح بتن تیر ، ستون و دیوار برشی در روش مقاوم سازی با FRP نسبت به اتصال ما بین بتن با ژاکت فولادی در تیر و ستون . دلیل این امر چسبندگی فوق العاده بالای FRP توسط چسب اپوکسی در کلیه سطوح می باشد. اما درروش مقاوم سازی ساختمان با ژاکت فولادی فقط با استفاده ازکاشت بولت اتصال فولاد به بتن تأمین خواهد شد.

 

 

دور پیچ کردن ستونها و اعضای فشاری در روش مقاوم سازی با FRP

 

دور پیچ کردن ستونها و اعضای فشاری در روش مقاوم سازی با FRP

 

دورپیچ کردن ستونها با FRP آن عضو را محصور کرده و باعث افزایش مقاومت فشاری ستون می گردد. در این روش با محصور کردم ستون شکل پذیری عضو تحت اثر نیروهای محوری و لنگرهای خمشی افزایش می یا بد.

مقاوم سازی اعضاء بتنی با مصالح FRP روش جدیدی بوده ، مواد FRP خاصیت فیزیکی مطلوبی داشته از جمله مقاومت کششی بالا و ضخامت کم و سبکی آن مزیت مطلوب آن می باشد.

در ستون بتنی با کمک از الیاف FRP همچنین ظرفیت برشی ستون افزایش یافته حالت گسیختگی آن از حالت برش به حالت خمشی تغییر شکل یافته و باعث افزایش شکل پذیری آن به میزان زیادی خواهد شد.

همچنین دورپیچ کردن ستونها با FRP مقاومت فشاری ستون را افزایش داده و باعث تقویت ستون می شود.

برای دورپیچ کردن اعضاء فشاری مانند ستون ابتدا می بایست راستای الیاف عمود بر راستای طولی ستون باشد. در این حالت حلقه های الیاف عیناً مطابق با خاموتهای یک ستون به صورت تنگهای مجزای بسته یا خاموتهای دورپیچ فولادی رفتار خواهند کرد.در این روش معمولاً از الیاف FRP دارای یک جهت Unidirectional استفاده می گردد. به هنگام وقوع زلزله جذب انرژی و میزان شکل پذیری ستون افزایش یافته و ظرفیت باربری آن زیاد خواهد شد.

  • مقاوم سازی ستونهای کارخانه گلوکوزان
    مقاوم سازی ستونهای کارخانه گلوکوزان قزوین
  • مقاوم سازی با FRPمجموعه مسکونی تعاونی مسکن فرهنگیان
    مقاوم سازی با FRPمجموعه مسکونی تعاونی مسکن فرهنگیان – شهر جدید اندیشه
  • مقاوم سازی ساختمان ۲۰ واحدی با FRP
    مقاوم سازی ساختمان ۲۰ واحدی با FRP – تهرانسر
  • مقاوم سازی تیرهای ساختمان بتنی با روش مختلط
    مقاوم سازی تیرهای ساختمان بتنی با روش مختلط کاشت میلگرد و الیاف FRP
  • تقویت دیوار برشی با الیاف شیشه
    تقویت دیوار برشی با الیاف شیشه – برجهای محمدیه قزوین
  • طرح واجراء مقاوم سازی مجموعه برجهای مسکونی هنرمندان زنجان با FRP
    طرح واجراء مقاوم سازی مجموعه برجهای مسکونی هنرمندان زنجان با FRP
  • مقاوم سازی ستونهای بتنی مجتمع مسکونی فرهنگیان
    مقاوم سازی ستونهای بتنی مجتمع مسکونی فرهنگیان – تهران با الیاف کربن FRP
  • طراحی واجرای مقاوم سازی تیرهای بتنی
    بازرسی ، طراحی واجرای مقاوم سازی تیرهای بتنی پروژه الهیه
  • طراحی و اجراء مقاوم سازی برج نیاوران
    طراحی و اجراء مقاوم سازی برج نیاوران با الیاف کربن و شیشه FRP
  • مقاوم سازی و افزایش ظرفیت خمشی سقف کوبیاکس
    مقاوم سازی و افزایش ظرفیت خمشی سقف کوبیاکس با استفاده از لمینت کربن FRP