مقاوم سازی با FRP
FRP چیست؟
سیستم های FRP سیستم های تسلیح کننده ای هستند که با مقاومت بالا و وزن سبکشان شناخته می شوند و معمولا از ترکیب کربن CFRP و یا الیاف شیشه E-glass با مواد پلیمری ساخته می شوند. خواص عملکردی FRP در مقاوم سازی باعث محبوبیت آن در ساخت و ساز و مقاوم سازی خصوصا در سازه های بتنی با عمر بالا، تحت بار اضافه و یا آسیب دیده شده است. مقاوم سازی با استفاده از FRP یکی از حوزه های اصلی فعالیت خانه بتن است.
سیستم های الیاف تسلیح کننده پلیمری FRP به عنوان المان های تسلیح با مقاومت بالا و وزن کم شناخته می شوند که از ترکیب الیاف کربن و الیاف شیشه با مواد پلیمری ساخته می شوند. به صورت معمول FRP در صنایع عمران، هوافضا و خودروسازی برای محل هایی که نسبت مقاومت به وزن بالایی نیاز دارند مورد استفاده قرار می گیرد.
روش های مقاوم سازی با FRP، روش های مهندسی و تخصصی هستند که برای برطرف کردن مشکلات و یا نیازهای سازه ای مورد استفاده قرار می گیرند.
- مشکلات پایداری به دلیل مصالح ضعیف یا نامناسب
- طراحی یا ساخت ضعیف
- افزایش بار اعمالی به سازه به دلیل تغییر کاربری یا تغییر در آئین نامه
- افزایش عمر مورد انتظار سازه
- باگذاری های خاص و یا تصادفی
- مقاوم سازی لرزه ای
سازه های قدیمی مانند انبارها و پارکینگ های بلا استفاده نیز با استفاده از این روش می توانند مجددا مورد بهره برداری قرار گیرند.
روش های FRP معمولا توسط یک مهندس سازه طراحی می شوند. توسط یک شرکت تامین کننده محصولات مورد نیاز تامین شده و یک گروه پیمانکاری آن ها را اجرا می کند.
مزیت های FRP
اتصال ورق های فولادی، افزایش مقطع بتن و ژاکت فلزی، روش هایی بوده اند که برای چندین دهه مورد استفاده قرار گرفته اند. با این حال زنگ زدگی، جدایی اتصال، مشکلات اجرایی، زمان و هزینه چالش های این روش ها بوده و نتیجه حاصله باعث افزایش وزن، کاهش فضای قابل استفاده و یا هر دو این موارد می گردد.
مهم ترین مزیت سیستم های FRP در مقایسه با روش های قدیمی مقاوم سازی این است که مقاومت های خمشی، محوری یا برشی را می توان به میزان قابل توجهی افزایش داد بدون این که فرآیند نصب دشواری به کار برده شود و یا جرم و وزن سازه به میزان قابل توجهی افزایش یابد.
اتصال ورق های فولادی، افزایش مقطع بتن و ژاکت فلزی، روش هایی بوده اند که برای چندین دهه مورد استفاده قرار گرفته اند. با این حال زنگ زدگی، جدایی اتصال، مشکلات اجرایی، زمان و هزینه چالش های این روش ها بوده و نتیجه حاصله باعث افزایش وزن، کاهش فضای قابل استفاده و یا هر دو این موارد می گردد.
در بسیاری از موارد، FRP اقتصادی ترین انتخاب ممکن است زیرا به آماده سازی و نیروی انسانی کمی نیاز دارد. FRP می تواند در هنگام سرویس دهی سازه نیز اجرا گردد.
- افزایش ظرفیت سازه به روشی اقتصادی بدون افزایش زیاد جرم یا وزن سازه
- مقاومت کششی بسیار بالا
- وزن کم و نصب آسان
- مقاومت در برابر خوردگی
- تاثیر کم در ظاهر سازه
- قابل رقابت با بسیاری از پوشش های دیگر
کاربردهای مقاوم سازی FRP
مهم ترین مزیت سیستم های FRP در مقایسه با روش های قدیمی این است که مقاومت خمشی، محوری یا برشی با کامپوزیت هایی ایجاد می گردد که نصب آن ها آسان بوده و وزن و ابعاد سازه را نیز به میزان قابل توجهی افزایش نمی دهند. خیلی از اوقات این روش، اقتصادی ترین روش است زیرا ملزومات و نیروی اجرایی آن کم هزینه تر از روش های دیگر بوده و در هنگام نصب، ساختمان قابلیت سرویس دهی خود را حفظ می کند.
الیاف پلیمری تسلیح کننده FRP کاربردهای فراوانی داشته و برای پاسخگویی به نیازهای مختلف استفاده می شوند.
رایج ترین استفاده از این الیاف در بین استفاده های عمومی از آن، مقاوم سازی بتن است.
FRP از سه راه ثابت کرده است که از روش های سنتی مقاوم سازی، اقتصادی تر است:
- 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 دارد. این ماده دارای ضخامت کم و در عین حال مقاومت بالا می باشد. معنی آن این است که زمانی که برای مقاوم سازی مورد استفاده قرار می گیرد، به اندازه ضخامت خود ورق به علاوه لایه های محافظش از فضا می کاهد.
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 استفاده شود، جریان عبوری از درون لوله کاهش نخواهد یافت.
مزیت دیگر FRP این است که می توان در فضاهای کاری کم از آن استفاده نمود که ممکن است با روش های سنتی قابل دسترسی نباشند.
بتن تنها یکی از سه ماده پایه ای است که FRP به منظور مقاوم سازی به آن ها اعمال می گردد. کاربردهای دیگر FRP برای مقاوم سازی شامل مصالح بنایی و چوب می شود.
تعمیر و مقاوم سازی سازه های بتنی:
سیستم های کامپوزیت مقاوم سازی می توانند برای افزایش مقاومت دال ها، بازشوی دال ها، تیرها، دیوارها، بازشوی دیوارها، ستون ها، سیلوها، دودکش ها، شمع ها و … مورد استفاده قرار بگیرند. FRP می تواند برای مقاوم سازی سازه های بتن مسلح، بتن پیش تنیده و پس کشیده، فولادی، بنایی و چوبی به کار رود.
سیستم های کامپوزیت مقاوم سازی می توانند برای افزایش مقاومت دال ها، بازشوی دال ها، تیرها، دیوارها، بازشوی دیوارها، ستون ها، سیلوها، دودکش ها، شمع ها و … مورد استفاده قرار بگیرند. FRP می تواند برای مقاوم سازی سازه های بتن مسلح، بتن پیش تنیده و پس کشیده، فولادی، بنایی و چوبی به کار رود.
شکل زیر ۶ روش یکتا را نشان می دهد که می توان FRP را در سازه ها به کار برد. مورد هفتم نیز یک پوشش محافظ است که محافظت طولانی مدت ایجاد می کند.
به تاثیر اندک این فرآیند در فضای سازه دقت نمایید. اگر سازه مورد نظر پارکینگ بود، هیچ فضایی از بین نمی رفت. اگر یک انبار بود، فضای نگهداری از دست داده نمی شد.
در محل هایی که تحت کاربری هستند، المان های FRP بدون هیچ گونه مشکل یا با ایجاد مشکلات اندک قابل اجرا هستند. روش های قدیمی مقاوم سازی نیازمند تغییر مکان موقت تمامی نیروی انسانی می شد.
چالش استفاده از FRP در فضاهای کم در مقایسه با استفاده از روش های دیگر بسیار کم تر است.
- دال: المان های تسلیح را افزایش می دهد و باعث افزایش مقاومت در برابر لنکر مثبت و منفی می گردد.
- بازشو دال: تسلیح اطراف بازشو
- تیر: ورقه ها یا پارچه ها برای تسلیح خمشی به کار برده می شوند. پارچه های FRP برای تسلیح برشی و مقاومت در برابر استفاده احتمالی از انکرها استفاده می شوند.
- دیوارها: محکم کردن، تسلیح خمشی، برشی و یا محوری
- بازشو جدید در دیوارها: تسلیح اطراف بازشو
- ستون ها: FRP را کامل اطراف ستون پوشش دهید تا به مقاومت مورد نیاز برسید. همچنین می توانید از ورقه های FRP برای افزایش مقاومت خمشی استفاده کنید. این روش خصوصا برای محل های اتصال بسیار کاربردی است.
- پوشش محافظ: مقاومت بالا در برابر نمایان شدن ستون، خوردگی، حمله های شیمیایی، ساییدگی، آتش و سایر المان های محیطی
با تسلیح به کمک FRP، سازندگان و صاحبان ساختمان ها می توانند به تمام فواید روش های سنتی دست یابند، بدون آن که عملکرد سازه دچار اختلال گردد و فضای قابل استفاده کم شود.
متخصصانخانه بتن با بهره گیری از تجربه خود در زمینه مقاوم سازی با الیاف FRP می توانند طرح مقاوم سازی سازه شما را ارائه دهند. از آن جایی که هیچ دو سازه ای مشابه هم نیست تمامی این طرح ها به صورت منحصر به فرد تهیه شده و می تواند به شما در پروژه مقاوم سازیتان کمک کند. هدف ما ارائه طرح مناسب با کم ترین هزینه و آسان ترین و کم هزینه ترین روش اجرایی می باشد.
چه به منظور طراحی و چه به منظور اجرای طرح مورد نظرتان، در هر مرحله از پروژه که هستید، پیشنهاد می کنیم با متخصصان خانه بتن تماس گرفته و از مشاوره رایگان ما استفاده نمایید.
هنوز دیدگاهی ثبت نشده.