مقاوم سازی با frp

مقاوم سازی با frp   گذشت زمان اجزا ساختمان را با  قابلیت های اصلی سازه همچون پایداری، مقاومت و استحکام از دست می دهند و خدمت رسانی سازه پس از مدتی افت می نماید. به طور معمول در حال حاضر همه افراد همیشه در جستجوی  روشی برای افزایش طول عمر محل زندگی خود و استفاده ی طولانی مدت از سازه با صرف هزینه ی مالی و زمان کوتاه می باشند. مقاوم سازی ساختمان  و بهسازی لرزه ای سازه ها روش های مناسبی می باشد که تنها  با صرف هزینه ی معقول و مدت زمان کوتاه بجای تخریب و جایگزینی سازه، ساختمان را در برابر نیروهای وارده ی جانبی و لرزه ای (زلزله) مقاوم می سازد. از گذشته تا کنون روش های زیادی جهت مقاوم سازی سازه صورت گرفته که امروزه مقاوم سازی با FRP یکی از جدیدترین روش های تقویت سازه به شمار می رود.   امروزه  روش مقاوم سازی ستون های بتن مسلح با استفاده از مصالح و وال پست FRP  یکی از روش های پر کاربرد می باشد. همانطور که می دانید روش مقاوم سازی ساختمان با frp ،  بین ساختمان سازها و مهندسان عمران و معماران از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشد. رایج ترین صورت مقاوم سازی ستون های بتن مسلح با مصالح FRP شامل دورپیچ کردن بیرونی ستون با استفاده از ورق ها یا نوارهای FRP است . تا قبل  از دهه ۱۹۹۰ برای مقاوم سازی ستون های بتن مسلح بی کفایت تنها  دو روش کاربرد داشت.

• اجرای یک غلاف بتن مسلح اضافی به دور ستون موجود.
• استفاده از غلاف فولادی با تزریق دوغاب.

اما امروزه برخورداری از الیاف پلیمری یکی از روش های مقاوم سازی به شمار می رود  که برای انواع ساختمان ها قابلیت  اجرا دارد. از مزیت های این روش این است که این روش به لحاظ اقتصادی با روش های سنتی قابل رقابت بوده و همچنین از قابلیت اجرای سریع و آسان برخوردار است.  

انواع مصالح مورداستفاده در مقاوم‌سازی با frp

برای مقاوم‌سازی باوال پست نوینمحصولات frp زیادی کاربرد دارد که معمولترین آن، میلگردهای frp  و مصالح پوششی  اف ار پی  می باشد. ضمن اینکه پروفیل‌های frp  که به صورت  قوطی، نبشی و ناودانی در بازسازی سازه‌ ها و حتی ساخت ساختمان‌ ها کاربردی می باشند.

 

کاربرد مقاوم سازی با FRP در مقاوم سازی

روش های مقاوم سازیFRP ، برای هرکدام از اجزای سازه ای اشاره شده، کاربردهای معینی  دارد که در متن ذیل به آن اشاره می نماییم:

• کاربرد FRP در بهسازی لرزه ای پایه پل ها
• کاربرد FRP در مقاوم سازی تیرهای بتنی
• کاربرد FRP در مقاوم سازی دالهای بتنی
• کاربرد FRP در مقاوم سازی ستون های بتنی
• کاربرد FRP در بهسازی لرزه ای پایه پل ها
• کاربرد FRP در مقاوم سازی دیوار های بتنی
• کاربرد FRP در مقاوم سازی برجهای خنک کننده
• کاربرد FRP در ترمیم و تقویت شمع ها
• کاربرد FRP در مقاوم سازی فونداسیون و پدستال ها
• کاربرد FRP در مقاوم سازی لوله های زیر زمینی

از بارزترین و ضروری ترین مزیت سیستم های FRP در مقایسه با روش های قدیمی این است که مقاومت خمشی، محوری یا برشی با کامپوزیت هایی بوجود می آورند  که نصب آن ها ساده می باشد و موجب افزایش  وزن و ابعاد سازه نخواهد شد. بیشتر مواقع بهره برداری از این عمل، اقتصادی ترین راه می باشد زیرا ملزومات و نیروی اجرایی آن کم هزینه تر از روش های دیگر می باشد و در زمان نصب، ساختمان قابلیت سرویس دهی خود را نگه می دارند .

FRP از سه راه معین کرده  که از روش های سنتی مقاوم سازی، اقتصادی تر می باشد:

• افزایش ظرفیت باربری سازه فراتر از انتظارات و مشخصات اولیه
• مقاوم سازی لرزه ای
• تعمیر سازه های بتنی که در طول زمان دچار آسیب می شوند.

در تمامی موارد، FRP کم ترین تاثیر را بر فضاهای سازه می گذارد. این ماده از ضخامت کم و در عین حال مقاومت بالا برخوردار است. تاثیر اندک بر فضاهای موجود همچنین بدین معنی است که در سازه هایی مانند پارکینگ ها می توان از حداکثر فضای ممکن استفاده نمود. همچنین زمانی که از این الیاف در لوله ها مصرف می گردد ، جریان عبوری از درون لوله کمتر نمی شود. مزیت دیگر FRP این است که قابلیت اجرا  در فضاهای کاری کم را نیز دارد.  

مقاوم سازی دیوار برشی با استفاده از FRP

ساختمان های که از دیوار برشی قدیمی تر برخوردار هستند بیشتر در خطر آسیب های قابل توجه در برابر زلزله های متوسط یا بزرگ و مقاوم سازی سازه در برابر زلزله خواهند بود. علت این گرید مقاوم سازی سازه های بتنی را می توان در سختی درون صفحه ای ناکافی، ظرفیت های خمشی و برشی ناکافی، محصور شدگی ناکافی بتن و طراحی ضعیف پیدا نمود. ضمن اینکه  پوشش FRP به جهت  افزایش در مقاومت خمشی دیوار نیز بسیار کاربردی می باشد. از دیگر مزایای سیستم مقاوم سازی با FRP می توان به افزایش مقاومت با دیوار برشی، سختی و جابجایی نهایی دیوار برشی اشاره داشت.  

مزایای استفاده از مقاوم سازی با FRP

* مقاومت کششی بسیار بالا مزایای  مهم و اصلی کاربرد در مقاوم سازی * مقاومت بالا در برابر خوردگی

دیگر مزیت های FRP عبارت است از :

*توانایی  تغییر شکل بالا که منجر به  کاربرد راحت تر در فضا ها با دسترسی محدود در اجرای مقاوم سازی می گردد. *سختی متغیر که مناسب با نیازها و شرایط طراحی معین می گردد. *عدم نیاز به داربست و جک در زمان  اجرای مقاوم سازی. *به حداقل رساندن عملیات تخریب و عدم تغییر در معماری سازه در هنگام مقاوم سازی *پوشش مناسب اتصالات  

معایب مقاوم سازی با : FRP

الیاف FRP در برابر آتش مقاوم نبوده و در محیط های مستعد آتش سوزی باید از عایق برای آن استفاده نمود.  نوع طراحی و محاسبات برای مقاوم سازی با frp نسبت به مقاوم سازی با فولاد و بتن کاملاً از تفاوت هایی برخوردار می باشد. در واقع  مهم ‌ترین عوامل در مقاوم سازی با frp نسبت مناسب الیاف و رزین، نوع آن ‌ها و مواد تکمیل ‌کننده مصرفی در آن ها می باشد . همچنین  نیروی کاری که این مصالح را نصب می نماید می بایست از دقت زیادی برخوردار باشد و هر فرد مبتدی نمی ‌تواند به ‌خوبی frp را نصب کند که این عامل یکی از معایب مقاوم سازی با frp محسوب می گردد.  

روش اجرای مقاوم سازی با (اف آر پی) : FRP

در ابتدا پیش از انجام عملیات هر آرماتوری که به علت از بین رفتن پوشش بتن در معرض دید قرار دارد  باید تمیز گردد  . عملیات ترمیم باید قبل از نصب FRP صورت گیرد. سطوح ناهموار روی بتن که از پستی و بلندی برخوردار می باشد  لازم است که در اولین قدم  با ملات ترمیمی ، تعمیر و سپس ساب زده شود. در اجرای الیاف باید به پارامترهای عرض , جهت و تعداد لایه های الیاف دقت داشت. لایه های منسوج باید به وسیله ی کاتر، قیچی با دندانه های ریز به اندازه های مورد نظر بریده شود .   ابتدا برای نصب باید الیاف FRP را آغشته به رزین اپوکسی نمود و بعد ژل اپوکسی بر روی سطح بتن بزنید  و عملیات لایه گذاری آغاز نمایید . به طور معمول الیاف FRP اف آر پی دارای  پوشش هایی می باشند  که بعد از متصل نمودن آن ها به سطوح از آن ها جدا می نماییم  و دوباره الیاف متصل شده به سطح را توسط غلتک به رزین اپوکسی آغشته می نماییم.   چنانچه که  ضخامت لایه  افزایش یافت  ، امکان تکرار دوباره ی این عملیات روی لایه اول با نظر کارشناس مربوطه باید انجام شود. عملیات نصب باید در جهت تارهای موادFRP باشد  و از وسط قطعه آزاد می گردد و به سمت دو انتهای قطعه ادامه می یابد تا از ایجاد حباب جلوگیری کرد . بعد از صاف کردن سطح الیاف با دست باید یک غلتک دستی کوچک با فشار و محکم روی سطح FRP کشیده شود.

سخن پایانی استفاده از FRP در جهت روش های مقاوم سازی و تقویت سازه های بتنی در اواسط دهه ۸۰ میلادی در اروپا و ژاپن شروع گردید. در این سال ها ، پژوهش های زیادی به جهت بهره برداری  بهینه از این مواد و همچنین توسعه کاربرد FRP در سازه ها و زیرساخت ها در شرایط محیطی مختلف صورت گرفت  که نتیجه آن تدوین آئین نامه های مختلف در حوزه بهسازی و طراحی مقاوم سازی است . در حال حاضر سازه های قدیمی همچون انبارها و پارکینگ های بلا استفاده نیز با بهره برداری از این روش قابلیت کاربرد مجدد را به دست می آورند.روش های FRP معمولا توسط یک مهندس سازه طراحی می گردد. توسط یک شرکت تامین کننده محصولات مورد نیاز تامین شده و یک گروه پیمانکاری آن ها را اجرا می نماید.