در حال حاضر ساختمان های بسیاری با توجه به اصول و قواعد ساختمان سازی و با توجه به شیوه های نوین ساخت و ساز، در اکثر شهرهای بزرگ احداث می گردند مهمترین ضرورت هر ساختمان مقاومت آن در برابر بلاهای طبیعی همچون زلزله و .... و یا سایر عوامل تخریب کننده ی باشد . از این رو مهندسان و کارشناسان عمران بر روی این قضیه تمرکز خاصی داشته و مقاومت ساختمان با FRP در الویت اول جهت نوسازی و بهسازی ساختمانهای موجود قرار دارد .

مقاومت ساختمان با FRP

روشهای متعددی برای مقاوم سازی ساختمان ها وجود داشته که یکی از آنها  مقاوم سازی با  frp می باشد. این روش در حال حاضر به دلیل مزایایی که دارد یکی از بهترین روش ها و کاربردی ترین روش جهت مقاوم سازی ساختمان می باشد. در روشهای مقاوم سازی از مصالح نوینی استفاده می گردد که قبلاً در مقاوم سازی ساختمان از آن استفاده نمی شده است. در این روش انواع مختلفی از مصالح مورد استفاده قرار می گیرد که سعی می کنیم در این مقاله بیشتر درباره این روش توضیح دهیم .

به طور کلی مقاوم سازی ساختمان و مقاوم سازی سازه ها بتنی امری مهم در جامع شهری است . که در حال حاضر اهمیت بالایی دارد و مهندسان ناظر در این زمینه نظارت لازم را جهت جلو گیری از ساخت سازه های با کیفیت پایین خواهد داشت. در مقاومت ساختمان با FRP  کیفیت موادی که مورد استفاده قرار می گیرد بسیار حائز اهمیت بوده زیرا عملکرد مواد FRP مقاومت و کارایی این روش را تضمین می کند.

انواع مواد FRP : 

مواد  FRP یا فیبرهای پلیمری تقویت شده که در ارتباط با مقاوم سازی و تقویت سازه های بتنی کاربرد دارند، از دو جزء اساسی تشکیل می‌شوند، فایبر (الیاف) و رزین (ماده چسباننده). فایبرهای FRP که دارای مقاومت کششی بسیار بالایی می باشند جزء اصلی در محاسبات مقاوم سازی ساختمان با FRP محسوب می‌شوند. فیبرهای تشکیل دهنده FRP می توانند در یک راستا یا در دو راستای عمود بر هم قرار داشته باشند. رزین FRP نیز اصولاً به عنوان یک محیط چسباننده عمل می ‌کند که فایبرها را درکنار یکدیگر نگاه می‌ دارد و عاملی جهت انتقال برش و کشش از سوی بتن به الیاف FRP  می باشد.

 مقاومت ساختمان با FRP مزایای بسیاری دارد که در زیر به چند مورد آن اشاره می شود :

•  افزایش مقاومت در برابر عوامل محیطی مانند خستگی، خوردگی، رطوبت، تغییر دما و….
• افزایش مقاومت، عمر مفید و بهسازی و مقاوم سازی تاسیسات و تجهیزات (سازه های خاص) توسط سیستم های کامپوزیتی

علاوه بر موارد بالا می توان به صورت دقیق تر مزایای بیشتری را برای مقاومت ساختمان با FRP بیان نمود، به طوری که هر یک از مزایای زیر به حدی مهم می باشند که به تنهایی دلیل کافی برای استفاده از این روش می باشند.

• وزن کم، به طوری که مصالح این روش بسیار کمتر از وزن فولاد می باشد.
• مقاومت بالا به طوری که نسبت به حجمی که در متر مربع از این مصالح استفاده می شود، مقاومت بسیار بالاتری دارد.
• مقاومت شیمیایی بالا نسبت به فولاد و بتن در برابر خوردگی زیرا در محیط های اسیدی و قلیایی میزان خوردگی بالا می رود اما با این حال باز هم می توان گفت محصولات FRP مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارند.
• عایق بودن در میدان های الکتریکی و مغناطیسی
• سهولت در حمل و نقل و انبار کردن زیرا  وزن بسیار کمی دارد و نداشتن تاریخ مصرف.
• سهولت در اجرا، زیرا ورقه های  FRP توسط رزین بر سطح بتن چسبانده می شود و اجرای آنرا بسیار راحت می نماید.
• هزینه پایین محصولات  frp  نسبت به حجم بالای خرید مصالح متداول باعث شده تا مورد توجه قرار بگیرد .
• مدت زمان اجراء محصولات frp  .

مصالح بکار برده شده در مقاومت ساختمان با FRP : 

به طور واضح می توان بیان نمود که مزایای مقاومت ساختمان با FRP بسیار زیاد بوده و تا حدودی  با این مزایا آشنا شدیم حال با انواع مختلف مصالح مورد استفاده در این روش می پردازیم، مصالحی که در مقاومت ساختمان با FRP  استفاده می گردد متنوع بوده و متناسب با نیاز مقاوم سازی یک ساختمان مواد مختلفی استفاده خواهد شد مانند:  میله های کامپوزیتی و ورقه های کامپوزیتی و ... که در زیر به صورت خلاصه درباره هر کدام توضیح داده شده است :

ورقه‌های کامپوزیتی : 

ورقه های کامپوزیت، ورقه‌هایی با ضخامت چند میلیمتر و از جنس FRP می باشند. شیوه استفاده از ورقه های کامپوزیتی به این صورت است که با چسب‌های مستحکم و مناسب به سطح بتن چسبانده می‌شوند. مهمترین دلیل استفاده از این ورقه ها تقویت بتن است زیرا به سطح بتن چسبیده شده و عامل انتقال تنشهای برشی و کششی از سطح بتن میباشد. ورقه‌های FRP پوشش مناسبی جهت ایزوله کردن سازه‌های آبی از محیط خورنده اسیدی یا قلیایی مجاور می باشند، همچنین از ورقه‌های کامپوزیتی FRP جهت تعمیر و تقویت سازه‌های آسیب دیده استفاده می‌شوند. اگر میخواهید با روش مقاوم سازی ساختمان ها بیشتر آشنا شوید مقاله  مقاوم سازی سیلو ها به روش FRP را نیز مطالعه نمایید.  

میله های کامپوزیتی در مقاومت ساختمان با FRP : 

میله های کامپوزیتی میله هایی می باشند که از جنس کامپوزیت بوده میله های کامپوزیتی جایگزین میلگردهای فولادی در بتن آرمه می شوند این میله ها مشکلاتی که در سازه ها خرابی به وجود می آورد را حل نموده به طوری که  کاربرد این میله‌ها به دلیل عدم خوردگی، مساله کربناسیون و... را که از جمله مهم‌ ترین عوامل مخرب در سازه‌های ساختماتی بتن آرمه هستند، را به کلی حل خواهند نمود.

مدل دیگر استفاده از مصالح ساختمانی FRP  به شکل پروفیل های ساختمانی می باشد، به طوری که این پروفیل ها به شکل های T شکل، نبشی شکل و یا ناودانی مورد استفاده قرار می گیرند، این محصولات جایگزین بسیار مناسبی برای سازه های ساختمانی که در معرض خوردگی یا زنگ زدگی که در مجاورت آب است می باشند، به طور دقیق محصولات FRP ، کاربردهایی همچون مقاوم سازی برشی تیرها، مقاوم سازی فشاری ستون ها، مقاوم سازی برشی ستون ها، مقاوم سازی پیچشی ستون ها، مقاوم سازی برشی دیوارها، محافظت در برابر خوردگی  و ... را در سازه ها دارند.
مقاله تکمیلی در مورد مقاوم سازی ساختمان با FRP چگونه است؟ را در لینک ارائه شده بخوانید.

مزیت مقاومت ساختمان با FRP در ساختمان : 

میزان استفاده از محصولات FRP نشان دهنده برتری این روش در بین مقاومت ساختمان با FRP  می باشد زیرا همانطور که اشاره شد این محصولات کامپوزیتی نسبت به فلزات مزایای بسیاری دارند، کامپوزیت‌های FRP مورد استفاده برای تقویت سازه‌ها متشکل از ماتریس پلیمری گرما سخت از قبیل رزین اپوکسی و الیاف معدنی میباشد.

به طور واضح تر می توان گفت مقاومت ساختمان با FRP به عنوان ترکیب الیاف و رزین برای لایه کامپوزیت، رزین‌های مرتبط برای چسباندن به سطح بتن تعریف می‌شود. مزایایی همچون بالا بودن مقاومت در مقابل نیروهای خمشی و برشی، سبکی و بالا بودن نسبت مقاومت به وزن، بالا بودن دوام و پایداری، انعطاف پذیری در کاربرد در سطوح و شکلهای مختلف، مقاومت در مقابل خوردگی و عوامل شیمیایی مانند اسیدها و بازها و همچنین مقاومت در برابر آب و رطوبت، عایق بودن در محیط های مغناطیسی و الکتریکی و ...  باعث استفاده این روش در مقاوم سازی می شود.