-تهران - کوی نصر - خیابان علالی غربی (پیروزی) -پلاک ۱۱۵- طبقه دوم - واحد۳ | تلفکس :۹ - ۸۸۴۸۶۷۷۸ | ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳
تلفکس :۹ - ۸۸۴۸۶۷۷۸ | ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳
ساختمانهای قدیمی در اجرا یا دارای مهندس ناظر در حین اجرا بوده اند که باعث افزایش کیفیت ساخت ساختمانهای قدیمی میشود یا فاقد مهندس ناظر می باشند که سبب افت کیفیت اجرا میشود
ساختمانهای که در گذشته ساخته شده اند به دو قسمت تقسیم میشوند. بخش اول، ساختمانهای بنایی که از خشت و گل و سیمان و … ساخته شده اند و کلاف بندی و یا اسکلت در آنها وجود ندارد و فاقد سیستم باربری جانبی می باشند. بخش دوم ساختمانهای می باشند که کلاف های بتنی و یا فلزی در آن اجرا شده و دارای سیستم باربری جانبی میباشند در این مقاله منظور از ساختمانهای قدیمی ساختمانهای دارای کلاف میباشد. در این مقاله سعی شده است که به نقش FRP در مقاوم سازی ساختمان قدیمی بپردازد.
ساختمانهای قدیمی در اجرا یا دارای مهندس ناظر در حین اجرا بوده اند که باعث افزایش کیفیت ساخت ساختمانهای قدیمی میشود یا فاقد مهندس ناظر می باشند که سبب افت کیفیت اجرا میشود ( در گذشته به علت عدم مرجع و مدیریت صحیح عموماً ساخت ساختمان ها بدون وجود ناظر انجام می گرفت ). مسئله بعد در ساخت ساختمانهای قدیمی عدم وجود آیین نامه و یا عدم رعایت آیین نامه سبب آسیب پذیری ساختمان در برابر زلزله میباشد.
یکی دیگر از مسائلی که نقش FRP در مقاوم سازی ساختمان قدیمی را نشان می دهد تغییر آیین نامه ها میباشد که سبب شده ضوابط سخت گیرانه تری نسبت به آیین نامه های گذشته ارائه کند. با این حال ممکن است مقاوم سازی همه ساختمانهای قدیمی نیاز نباشد و بعضی از ساختمانهای قدیمی نیاز مقاوم سازی داشته باشد. که ما در این مطلب نقش FRP در مقاوم سازی ساختمان قدیمی را بررسی میکنیم.
نقش FRP در مقاوم سازی ساختمان قدیمی، یکی از روش نوین مقاوم سازی با FRP و پوشش محافظتی در صنایع مختلف می باشد. مصالح (FRP (Fiber Reinforcement Polymer یا پلیمر تقویت شده با فیبر که امروزه کاربرد زیادی در ترمیم، تقویت و مقاوم سازی سازه ی بتنی و فلزی و نیز صنعت کامپوزیت دارند، از دو جزء اساسی تشکیل میشوند، فایبر ( الیاف ) و ماتریس ( رزین ). فایبر یا الیاف FRP که دارای مشخصات فنی الاستیک و بسیار مقاوم هستند، جزء اصلی باربر در ماده 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 میکند که فایبر را درکنار یکدیگر نگاه می دارد. الیاف کامپوزیت FRP با چسب و رزین مستحکم بمنظور تقویت سازه به سطح بتن چسبانده میشوند. الیاف و ورقه FRP پوشش مناسبی جهت ایزوله کردن و مقاوم سازی بتن سازه آبی از محیط خورنده مجاور هستند. همچنین از ورقه کامپوزیتی FRP جهت تعمیر و تقویت سازه ی آسیب دیده ( ناشی از زلزله و یا ناشی از خوردگی آب یوندار) استفاده میشوند.
افزایش تولید، تأمین و توزیع وسیع که باعث کاهش قیمت FRP و خرید و فروش FRP شده است. بهبود خصوصیات الیاف و رزین مصالح FRP در سال های اخیر، سبب بکارگیری آن در اکثر پروژه مقاوم سازی شده است. خواص ضد خورندگی مواد FRP در کنار مقاومت مکانیکی بالا سبب شده است که دو مقوله مقاوم سازی تقویت سازه و پوشش ضد خوردگی در سازه ی بتنی، فولادی، پل، لوله، مخازن و تأسیسات پتروشیمی و صنعتی، به صورت همزمان با صرفه جویی در زمان و هزینه صورت گیرد. استفاده از FRP در تقویت سازه بتنی، ارزان تر از تخریب اجزای سازه بتن آرمه و مقاوم سازی با روش سنتی شده است.
روش تولید اصلاح شده کامپوزیت FRP، منجر به تولید محصولاتی با خواص مقاومتی و مشخصات فنی بالاتر و کاهش قیمت FRP تولید شده است. بهینه کردن ترکیب فیبر اف آر پی با ماتریس چسب اف ار پی ( رزین اپوکسی FRP ) برای سازگاری مناسب تر با یکدیگر در سیستم FRP در عملیات بازسازی و تقویت سازه امکان پذیر شده است.
مزیت نقش FRP در مقاوم سازی ساختمان قدیمی در ترمیم و تقویت سازه نسبت به روش مقاوم سازی سنتی عبارتند از :
در مقاله ای که مقاوم سازی ساختمان قدیمی با اطاق امن را توضیح داده با استفاده از لینک مقابل مشاهده کنید.
دو نوع کلی از مصالح FRP در ساخت، بهسازی و مقاوم سازی سازهها به کار میروند. این دو نوع عبارتند از میله FRP یا میلگرد FRP و مصالح پوششی FRP. علاوه بر این دو نوع، پروفیل FRP به صورت I شکل، ناودانی، قوطی و نبشی نیز امروزه در ساخت سازه جدید و بازسازی ساختمان مورد استفاده قرار میگیرند.
1. میلگرد FRP
از انواع میلگرد FRP ( آرماتور FRP ) که از سه نوع الیاف شیشه GFRP، الیاف کربن CFRP و الیاف آرامید AFRP به همراه رزین اپوکسی، پلی استر و وینیل استر تولید میشوند، امروزه در صنایع مختلف و روش مقاوم سازی ساختمان استفاده فراوانی میگردد. یکی از روشی که از میلگرد FRP برای تقویت لرزه ای سازه و مقاوم سازی استفاده میشود، روش نصب نزدیک سطح NSM می باشد که خود شامل روش NSM FRP Rods و NSM FRP Strips می باشد.
2. پوشش FRP پوشش FRP عمدتاً برای مقاوم سازی و بهبود و تقویت رفتار سازه ی موجود یا تعمیر خرابی ایجاد شده در سازه ی فعلی به عنوان یک روش نوین در مهندسی به کار میروند. همانگونه که اشاره شد، ویژگی کلیدی که این مصالح را برای مقاوم سازی مناسب میسازد، خواص غیر قابل خوردگی و مقاومت بالا نسبت به وزن است. از این رو تکنیک مختلفی برای تقویت سازه بتنی نظیر روش زیر بوجود آمده است. پوشش FRP که به سطح خارجی یک عضو بتنی یا هر سطح دیگری میچسبند، به روش EBR- Externally Bonded Reinforcement معروف هستند.
سه نوع از پوشش FRP برای بازسازی، تعمیر، بهسازی، تقویت و مقاوم سازی سازه مورد استفاده قرار میگیرند.
در این نوع پوشش FRP، ابتدا سطح عضو بتنآرمه آماده شده و یک لایه چسب یا رزین روی آن اجرا میگردد. سپس الیاف بافته شده در یک راستا یا چند راستا با دست روی سطح مورد نظر نصب میگردد. به این ترتیب پس از خشک شدن، یک لایه پوشش کامپوزیت FRP به صورت چسبیده بر روی سطح عضو ایجاد میشود. در این روش، الیاف FRP به صورت پارچه کربن، شیشه یا آرامید ( یک جهته یا چند جهته ) می باشد.
در این حالت، کامپوزیت FRP به صورت صفحات، لمینیت یا تسمه های یک جهته در کارخانه ساخته میشوند. در اعضای تخت مانند دالها و تیرها، تسمه ها و ورقه پیش ساخته FRP روی سطح تمیز شدهی عضو با استفاده از چسب و رزین مناسب، چسبانده میشوند. عرض این تسمهها معمولاً بین ۵ تا ۱۵ سانتیمتر متغیر است.
ورقه ماشینی :
در این سیستم، الیاف FRP به صورت خشک یا پیش آغشته شده به چسب و رزین FRP بکار میروند. یک محفظه حرارتی یا کورهی نگه دارنده همراه برای عمل آوری کامل لایه های چسبیده FRP به عضو بتن آرمه به کار میروند.
پروژه ترمیم، بازسازی و مقاوم سازی با FRP ، امروزه بسیار فراگیر شده و آسیب و ضعف سازه ای میتوان با استفاده از مصالح FRP تقویت کرد. ارتباط از جمله مسائل بسیار قابل توجه، زوال الیاف پلیمری مسلح کننده نظیر آرامید است. به عنوان مثال برای آرامید ساخته شده از الیاف نازک پس از پنج هفته قرار گرفتن در نور آفتاب فلوریدا، ۵۰ درصد افت مقاومت گزارش شده است. با این وجود این اثر معمولاً سطحی است؛ بنابراین در کامپوزیتهای ضخیمتر، تأثیر این زوال بر خصوصیات سازهای جزئی است. در مواردی که خواص سطحی نیز مهم تلقی شوند، لازم است ملاحظاتی را جهت کاهش ترکخوردگی سطحی تحت اشعه خورشید، منظور نمود.
به دنبال فرسوده شدن سازههای زیربنایی و نیاز به تقویت سازهها برای برآورده کردن شرایط سختگیرانه طراحی، طی دو دهه اخیر تأکید فراوانی بر روی تعمیر و مقاوم سازی سازهها در سراسر جهان، صورت گرفته است. از طرفی، بهسازی لرزهای سازهها به خصوص در مناطق زلزله خیز، اهمیت فراوانی یافته است. در این میان تکنیکهای استفاده از مواد مرکب FRP بهعنوان مسلح کننده خارجی به دلیل خصوصیات منحصر به فرد آن، از جمله مقاومت بالا، سبکی، مقاومت شیمیایی و سهولت اجرا، در مقاوم سازی و احیاء سازهها اهمیت ویژهای پیدا کردهاند.
از طرف دیگر، این تکنیکها به دلیل اجرای سریع و هزینههای کم جذابیت ویژهای یافتهاند. اتصالات آسیب پذیرترین قسمت سازه بوده و در عین حال سخت ترین جز سازه جهت تقویت میباشند. تقویت توسط FRP یکی از موثرترین و ساده ترین روش های تقویت اتصالات سازه می باشد.
بهترین شیوه تقویت برشی تیرها Wrapping توسط ورقهای FRP می باشد. همچنین به راحتی و به شکل بسیار مؤثری میتوان تیرها را توسط FRP تقویت خمشی نمود.
FRP میتواند تأثیر زیادی در تقویت خمشی و برشی دیوارهای برشی داشته باشد.
FRP کاربردهای فراوانی در تقویت ستونهای بتنی دارد. از FRP میتوان برای تقویت خمشی ستون ها، افزایش مقاومت مشخصه بتن و افزایش شکل پذیری ( اثر محصور شدگی) استفاده نمود. به علت ضخامت کم ورقهای FRP، این روش یکی از راههای مناسب برای تقویت ستون ها است چرا که در معماری ساختمان خللی ایجاد نمی نماید. تأثیر عمده تقویت توسط FRP، در ستونهای دایرهای شکل بوده ولی ستون های مربع یا مستطیل را می توان با گرد کردن گوشه ها به صورت مناسب جهت تقویت با FRP تبدیل نمود.
یکی از ابزار کمکی برای بهبود خواص دال های بتنی که نیاز به تقویت دارند، پلیمرهای تقویت شده با الیاف ( FRP ) میباشند که در شرایط مختلف با اهداف مختلف و به اشکال مختلف به دال ها متصل میشوند.
در دهانه های تقویت شده با CFRP در دالهای دوطرفه، ورقهای CFRP میتوانند برای حفظ و حتی افزایش ظرفیت اولیه باربری دال های بتنی دوطرفه دهانه دار مورد استفاده قرار بگیرند. برای دال های تقویت شده با CFRP ظرفیت حمل بار در مقایسه با تیر ضعیف شده ۱۲٫۵ تا ۲۴ درصد افزایش یافته است. رفتار دال های تقویت شده با FRP تست شده تا زمان نقص، الاستیک دوخطی می باشد. سفتی دال ها تقویت شده با تقویت شبکه CFRP پس از آغاز ترکها در مقایسه با دال تقویت شده با فولاد به طور قابل توجهی کاهش می یابد. برای اطمینان از سفتی انعطافی کافی جهت کنترل اعوجاج نیاز به نسبت های تقویت بالاتر است.
ثبت نظر