تقویت تیر

مقاوم سازی تیر بتنی با FRP

مقاوم سازی تیر بتنی با FRP
مقاوم سازی تیر بتنی با FRP

مقاوم سازی تیر بتنی با FRP جهت رسیدن به عملکرد دلخواه از طریق افزایش ظرفیت باربری خمشی و برشی، افزایش مقاومت در برابر سایش، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و حتی حرارت می باشد.

برای مقاوم‌ سازی تیر بتنی نیز می­توان از مصالح FRP استفاده کرد. بدین ترتیب تیر بتنی ضمن افزایش مقاومت خمشی و برشی، در مقابل شرایط محیطی خورنده نیز با استفاده از FRP محافظت می شوند.

با توجه به اینکه الیاف FRP مقاومت کششی بسیار بالایی نسبت به ورقهای فولادی ( حدود ده برابر) دارد، استفاده از این الیاف برای تقویت خمشی و مقاوم سازی تیرهای بتنی گزینه بسیار مناسبی است.

شرکت رامان متخصص اجرای این سیستم در تیرهای بتنی می باشد.

نتایج آزمایش های مختلف نشان می دهد که سختی تیرهای بتنی تقویت شده با FRP ، بعد از ترک خوردگی بسیار بیشتر از سختی تیرهای تقویت نشده بعد از ترک خوردگی است که این مسله در زلزله بسیار کارآمد و مفید می باشد.

اگر یک تیر بتنی در تحمل برش ضعیف باشد یا پس از مقاوم سازی خمشی، ظرفیت برشی آن در تحمل نیروهای برشی نسبت به ظرفیت خمشی ، ضعیف تر باشد باید مقاوم سازی برشی آن هم مد نظر قرار گیرد. مقاوم سازی برشی در بیشتر موارد ، یک مرحله کلیدی و اساسی در مقاوم سازی موثر تیرهای بتنی است.

مزایای روش مقاوم سازی تیر بتنی با FRP

مقاوم سازی تیر بتنی با FRP مزایایی به شرح زیر دارد:

  1. افزایش مقاومت خمشی تیر
  2. افزایش مقاومت برشی تیر
  3. افزایش شکل پذیری تیر
  4. افزایش مقاومت در برابر خوردگی
  5. افزایش دوام و عمر
  6. کنترل عرض ترک
  7. ضخامت کم ورقه های FRP و عدم تغیر قابل توجه در ابعاد تیر
  8. سهولت در اجرا
  9. هزینه پایین نسبت به روش های مرسوم دیگر
تقویت تیر
تقویت تیر

تقویت برشی تیر بتنی با FRP

استفاده از الیاف FRP به صورت رکابیهای خارجی، سبب افزایش مقاومت و تقویت تیرهای بتنی با در سازه های بتن آرمه می گردد. در این روش صفحات FRP به وجوه جانبی تیر چسبانده می شود بطوری که راستای الیاف عمود بر محور طولی تیر یا مایل باشد.

برای داشتن رکابی خارجیU شکل، مصالح FRP بصورت ممتد روی دو وجه جانبی و زیر تیر نصب می شود که این امر سبب بهبود مهاری تقویت خمشی FRP نیز می گردد. برای افزایش کارآیی تقویتهای برشی، تامین مهار انتهایی لازم است.

با توجه به اینکه طول موجود برای نصب رکابیهای FRP به ارتفاع تیر محدود می شود، بتن موجود باید از کیفیت مناسبی برخوردار باشد.

سطح بتن باید متناسب با نیازمندیهای مصالح FRP مورد استفاده و در صورت لزوم ترمیم شود. به منظور پرهیز از گسیختگی رکابی های FRP در اثر تمرکز تنش در گوشه های مقطع تیر، این گوشه*ها باید به شعاع حداقل ۳۰ میلی متر گرد شوند.

تقویت برشی تیر با FRP
تقویت برشی تیر با FRP

تقویت خمشی تیر بتنی با FRP

اگر طراحی تیرها دارای مشکل باشد و یا مقاومت بتن کمتر از حد مجاز باشد می توان به کمک FRP  مقاومت خمشی آنها را افزایش داد و تیرهای بتنی را تقویت کرد، همچنین بیشترین نیروی خمشی در وسط تیر دهانه اتفاق می افتد که گاهی باعث ایجاد خیز بیش از حد می گردد که میتوان با سیستم FRP تقویت کرد.
علت بوجود آمدن ترک های قائم در زیر تیرو دال های بتنی ، عدم وجود آرماتور خمشی به مقدار مورد نیاز در آنها می باشد ، یعنی هنگامی که تعداد آرماتورها از مقدار استاندارد آنها کمتر باشد ترک ها عمود بر آرماتور های طولی شکل میگیرند و در این ناحیه به بیشترین مقدار خود می رسند.

در کلیه تیرها شامل پل های بتنی، عرشه ها و ساختمانها ، می توان با استفاده از FRP ظرفیت خمشی تیر را بالا برذ.

در این حالت المان FRP به زیر تیر الصاق داده می شود.

پروژه الهیه
تقویت خمشی تیر

 

مراحل نصب FRP

مراحل نصب FRP بشرح زیر می­باشد.

  • پرکردن ترکهای با عرض بیشتر از ۳/۰میلیمتر با تزریق تحت فشار اپوکسی و اطمینان از عدم ایجاد و گسترش ترک بر روی سطح بتن.
  • اثرات خوردگی و رسوبات آن روی بتن پاکسازی شده و خرابی های ناشی ازخوردگی قبل از اجرای FRP ترمیم گردد.
  • هرگونه آثار رنگ، برآمدگی­ها، گوشه­های ناهموار و دارای اعوجاج، سطوح مقعر و گودی و هرگونه زایئات از سطح بتن حذف شود تا از چسبیدن الیاف به سطح بتن اطمینان حاصل گردد. با استفاده از خمیره بتونه شکل اپوکسی می توان ناهمواریهای سطح بتن را ترمیم نمود.
  • سطح بتن به میزان حداکثر ۱ میلی­متر ساب می­شود.
  • گوشه­های مقاطع بتنی مطابق آنچه در نقشه­ها آمده است گرد می­گردند.
  • سطح بتن گرد روبی شده و در صورت تمیزکردن سطح با آب، خشک می­گردد.
  • اختلاط مناسب رزین ها مطابق روش توصیه شده توسط سازنده، در شرایط دمایی مناسب، بصورتی که رزین به رنگ یکنواخت و یکدست برسد.
  • سطح بتن به صورت یکنواخت و مناسب با رزین اپوکسی پوشیده می­شود. بدین منظور از فرچه­های مخصوص، که توسط سازنده تهیه می­گردد، استفاده می­شود.
  • الیاف FRP بروی سطح بتن آغشته به رزین اپوکسی نصب می­گردد.
  • عمل آوری هر یک از لایه­های FRP نصب شده تا قبل از جایگذاری لایه های بعدی باید تحت نظر بوده و کنترل شود. در صورت احتمال عمل آوری نادرست از نصب لایه های بعدی جلوگیری بعمل آید.
  • تغییرات نامناسب حرارت، تماس مستقیم با باران، گرد و غبار، کثیفی، تابش شدید آفتاب، رطوبت بالا می­تواند به سیستم FRP صدمه بزنند و باعث می شوند تا عمل آوری رزین درست انجام نشود .لازم است تا زمانی که رزین عمل آوری کامل می شود از آن حفاظت نمود، این منظور با چادر پیچی و پوشش لاستیکی امکان پذیر می باشد.
مقاوم سازی ستون

مقاوم سازی ستون با FRP

تقویت ستون با FRP
مقاوم سازی ستون با FRP

مقاوم سازی ستون با FRP یکی از پرکاربردترین روشهای مقاوم سازی می باشد. متداول­ترین روش مقاوم­ سازی ستونها با FRP، دور پیچ کرن سطح خارجی آنها با نوارهای FRP می­باشد. اساس این مقاوم­ سازی که در واقع محصور کردن ستون می­باشد، بر این اصل استوار است که وجود فشار محیطی بر روی یک المان بتنی سبب افزایش مقاومت فشاری و شکل­پذیری آن می­گردد. در حقیقت این کار، مقاومت و شکل­پذیری بتن را افزایش داده و بعلاوه از لغزش و کمانش آرماتورهای طولی جلوگیری می­کند. شرکت رامان با اجرای صد ها پروژه مقاوم سازی ستون تخصص و تجربه بی نظیری در این زمینه دارد.

استفاده از الیاف FRP به صورت دورپیچ عامل موثری در ایجاد محصورشدگی و همچنین افزایش شکل ­پذیری مقاطع بتنی می­باشد. بر این اساس و با توجه به ضعف مقاومتی در بتن ستون­ها بکارگیری این راهکار بسیار موثر می­باشد. اشکال زیر نحوه اجرای سیستم دورپیچ  FRP (FRP Confining) و تاثیر آن را بر منحنی­ اندرکنش ستون و رفتار آن را نشان می­دهند.

نمودار اندرکنش
نمودار اندرکنش
نحوه دورپیچ کردن ستون ها
نحوه دورپیچ کردن ستون ها

ستون های مستطیلی و مربعی نسبت به ستون های مشابه با مقطع دایره افزایش بیشتری در مقاومت و شکل پذیری در اثر دورپیچی با (FRP) پیدا می کنند،به دلیل این مورد پخش یکنواخت فشار محصور- شدگی در ستون های با مقطع دایره است،به همین دلیل گوشه های ستون های مستطیلی شکل در اجرای این روش به صورت نیم دایره در خواهد آمد.

بطور کلی در عمل، اغلب ستونها تحت بارهای خارج از مرکز قرار می­گیرند که منجر به این می شود که مقطع ستونها تحت تاثیر ترکیبی از خمش و نیروی محوری واقع گردد محصور کردن ستون با FRP) FRP Confining) برای بارهای محوری و نیز افزایش باربری خمشی ستون در این شرایط مفید است. مقاومت محوری پوشش FRP اطراف ستون کوچک و قابل صرفنظر کردن است اما استفاده از الیاف دور ستون وقتی امکان­پذیر است که آنها تحت کشش در راستای حلقه FRP (در راستای طولی الیاف) قرار می گیرند.

با افزایش میزان بار وارده بر ستون، بتن تمایل دارد در جهت عمود بر جهت اعمال بار از هم باز شود. محصور کردن عرضی بتن با پوشش FRP (دور پیچ کردن) توسط افزودن لایه هایی از الیاف شیشه و کربن مقاومت نهایی ستون را تا ۲ برابر افزایش می دهد و البته تاثیر مهم تر این الیاف در افزایش ۵ برابری در ظرفیت تغییر شکل بتن است.

در ستون­های بتنی استفاده از پوشش FRP باعث افزایش ظرفیت برشی ستون، و تغییر حالت احتمالی گسیختگی ترد برشی به حالت خمشی، و نهایتا افزایش شکل­پذیری ستون تحت نیروهای محوری و خمشی می­گردد. برای محصور کردن موءثرتر ستون، لازم است که راستای الیاف تا حد امکان عمود بر محور طولی عضو باشد.

نحوه عملکرد به این صورت است که با ایجاد ترک برشی در بتن، کرنش الیاف FRP در آن ناحیه بیشتر شده و نیروها به الیاف FRP منتقل می شود. بنابراین هم مقاومت برشی سازه افزایش می­یابد و هم ترک خوردگی و کرنش بتن فشاری با کمک الیاف FRP کاهش می­یابد.

الیاف در راستای ارتفاعی باعث افزایش مقاومت خمشی و همچنین مهار الیاف دورپیچ می گردد. نتایج آزمایشات انجام شده بر روی نمونه­های تقویت اجزای بتنی توسط الیاف FRP نشان می­دهد که جدا شدن صفحات FRP از بتن مسالة كاملا حائز اهميت است که امروزه متخصصین و پژوهشگران رشته بهسازی و مقاوم­ سازی توجه زيادي را این به مساله نشان می ­دهند.

در اين ارتباط به نظر مي‌رسد كه استفاده از تقويت‌کننده‌هاي خارجي حتي به ميزان کم، مي‌تواند ايمني قابل ملاحظه‌اي در برابر جدا شدن صفحات FRP از بتن، و نيز شکست‌هاي برشي ترد فراهم آورد.

مزایای مقاوم سازی ستون با FRP

مقاوم سازی ستون با FRP شامل موارد زیر است:

  • سرعت بالای مقاوم‌سازی
  • ضخامت پایین
  • هزینه نسبتاً کم
  • کمترین محدودیت‌های اجرایی
  • وزن پایین وکمترین افزایش در ابعاد پایه

قیمت مقاوم سازی ستون بتنی با FRP در مقایسه با روش های سنتی کم بوده و نحوه اجرای آن آسان و ارزان می‌باشد.

اجرای الیاف ستون
اجرای الیاف ستون

گروه مقاوم سازی رامان با سابقه اجرای مقاوم سازی تعداد بسیار زیادی ستون بتنی در سراسر کشور آماده همکاری با کلیه مهندسین و پیمانکارهای محترم می باشد.

کرگیری از بتن

آزمایش کرگیری یا مغزه گیری از بتن

آزمایش کرگیری از بتن

کرگیری بتن (کر به معنای هسته core ) به عملیات ایجاد یک حفره یا خارج کردن قسمتی از بتن به شکل استوانه‌ ای گفته می شود. کرگیری در واقع یکی از روش های مختلف برش و مغزه گیری از بتن تقویت شده یا بتن معمولی می باشد. کرگیری بتن برای اهداف گوناگونی انجام می شود. مهم ترین آن ها عبارتند از ایجاد مسیر برای عبور لوله، سیم کشی و غیره و همچنین نمونه گیری از بتن برای آزمایش های مختلف که در آزمایشگاه بتن انجام می شود و در آن ها ویژگی های مختلف بتن تعیین می شوند. دریل های مخصوصی برای این کار طراحی و ساخته شده‌اند که در عملیات کرگیری بتن از آنها استفاده می شود. استفاده از دریل های مکانیکی سابقه‌ ای بسیار طولانی در صنعت ساخت و ساز دارد و حتی به دوران باستان نیز باز می گردد. به هر ترتیب امروزه برای کرگیری بتن از دریل های مکانیکی و الکتریکی نیمه اتوماتیک استفاده می کنیم.

کرگیری
کرگیری
  • اهداف کرگیری بتن

در هر پروژه‌ای که در آن سازه های بتنی به کار رفته باشد، به تیم و ابزار مورد نیاز برای کرگیری بتن نیاز خواهیم داشت.کرگیری شامل ایجاد حفره هایی کاملا صاف و صیقلی بر روی دیوارها، زمین و سقف می باشد. از این حفره ها در سازه برای اهدافی هم چون عبور خطوط و سیم تلفن، لوله کشی، داکت لوله، اجرای سیستم اطفای حریق و غیره استفاده می شود. هم چنین گاهی نیاز است تا قطعه‌ای از بتن جهت آزمایش برای تعیین خصوصیات مختلف آن از بتن خارج شود که این کار هم به وسیله‌ی کر گیری صورت می پذیرد و به کل این پروسه آزمایش یا تست مغزه گیری بتن گفته می شود. در برخی پروژه ها احتیاج داریم تا بر روی قسمتی از بتن آزمایش انجام شود و این آزمایش در محل قرار گیری سازه‌ ی بتن نمی تواند به درستی صورت پذیرد. بنا بر این باید قطعه‌ای از بتن جدا شده و به آزمایشگاه بتن برده شود تا آزمایش کرگیری بتن بر روی آن صورت پذیرد. در چنین شرایطی است که احتیاج است تا به وسیله‌ی کرگیری بتن، قطعه‌ ای استوانه ‌ای شکل از بتن خارج شود و به آزمایشگاه تحویل داده شود تا در آن جا بتوان با آزمایش بر روی آن، به ویژگی های مختلف کیفی و کمی آن دست پیدا کرد.

·        نحوه کارکرد دستگاه های کرگیری بتن یا دریل ها

دستگاه های دریل از هسته های الماسی استفاده می کنند. چرا که الماس یکی از سخت ترین مواد شناسایی شده است که می تواند بتن را ببرد. البته بیشتر دریل از فولاد ساخته می شود و فقط در بخش انتهایی یا نوک آن از الماس استفاده می شود. احتمالا این موضوع به خاطر ارزش بالای الماس باشد. اگر بخواهیم کل هسته‌ی یک دریل را از الماس بسازیم، هزینه‌ی هنگفتی را بر روی دست ما می گذارد و البته واقعا هم به چنین کاری نیازمند نیستیم. از نظر راه های ایجاد نیرو برای وارد کردن آن به بتن، دریل ها به دسته های الکتریکی، بادی و هیدرولیک تقسیم می شوند. دریل های مدرن به صورت کاملا خودکار عمل می کنند. این دریل ها را با تنظیماتی بسیار آسان بر روی دیوار نصب می شود و با چرخشی سیصد و شصت درجه‌ ای یک دایره کامل از بتن را می برند که بعد از خارج شدن، یک شکل استوانه تشکیل می شود. قطر استوانه ‌ی بریده شده از بتن بستگی به این موضوع دارد که ما به چه اندازه‌ ای نیاز داریم. دریل ها می توانند استوانه هایی با قطر ۱۰ میلی متر تا ۱۸۰ سانتی متر را ببرند و از بتن خارج کنند.

·        کرگیری بر روی بتن مسلح

کرگیری بتن بر روی بتن های مسلح و غیر مسلح نیز انجام می شود. اما به خاطر ماهیت متفاوت آن ها، تفاوت هایی نیز میان این دو عملیات وجود خواهد داشت. کرگیری از بتن مسلح به مراتب سخت تر و پیچیده تر است و انجام این عملیات زمان بسیار بیشتری را نسبت به بتن معمولی می طلبد. همچنین در این مورد روش های کرگیری بتن محدودی نیز وجود دارد که کمی ما را محدودتر می کند. اما در مورد بتن معمولی و غیر مسلح این گونه نیست. کرگیری در بتن غیر مسلح آسان تر و با سرعت بسیار بالاتری صورت می پذیرد. همچنین در مورد انتخاب روش کرگیری نیز کار ما راحت تر است چرا که گزینه های بیشتری پیش روی ماست و از تنوع بالایی برخوردار است.

کرگیری
کرگیری

اجرای مقاوم سازی FRP

اجرای مقاوم سازی با FRP

اجرای مقاوم سازی با FRP

گروه مقاوم سازی رامان در راستای مقاوم‌ سازی پروژه‌های متعددی در زمینه‌های مختلف مقاوم ‌سازی به اجرا درآورده است. این شرکت پس از طی مسیر هر پروژه( شرح در صفحه اصلی سایت) و انجام محاسبات ، اجرای مقاوم سازی با FRP را نیز توسط مهندسین فنی و با تجربه و اکیپ اجرایی آموزش دیده، انجام می‌دهد.

خدماتی اجرایی که ما در این سیستم ارائه می دهیم شامل:

  1. انجام کلیه پروژه های مقاوم سازی با FRP
  2. اجرای سیستم FRP جهت افزایش طبقات ( تا افزایش 8 طبقه سابقه داریم)
  3. تهیه مصالح FRP در کلیه فیلدها و صنایع مختلف
  4. ترمیم سیلو ها و مخازن پترو پالایشی و کارخانه های سیمان با FRP
  5. تعمیر لوله‌های خورده شده نفت و گاز با پوشش FRP

در قسمت های دیگر سایت می توانید کلیه مصالح FRP و روش های مقاوم سازی با این سیستم را مشاهده نمایید.

در اینجا روش اجرای مقاوم سازی با FRP به صورت مختصر شرح داده می شود:

الیاف FRP

FRP  که مخفف عبارت Fiber Reinforced Polymer می‌باشد، کاربردهای متفاوتی در صنعت ساخت‌وساز و مقاوم‌ سازی دارد.

 بیشترین کاربرد FRP در ترمیم و تقویت و مقاوم‌ سازی ساختمان‌ها با کاربری‌های متفاوت و انواع سازه‌ها است. الیاف FRP با قرار گرفتن و نصب بر روی سطوح بتنی از قبیل دال‌ها، تیرها، ستون‌ها، دیوارهای بتنی، فونداسیون بتنی و سایر سطوح سازه‌های مختلف می‌تواند باعث افزایش مقاومت بتن شوند.

الیاف‌های FRP با داشتن مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی، از جمله مصالح مناسب جهت ایجاد خاصیت ضدخوردگی می‌باشند. همچنین سبک بودن و نصب آسان این الیاف‌ باعث استقبال بالا از این محصول شده است.

انواع الیاف‌های FRP

الیاف کامپوزیت FRP : الیاف کامپوزیت FRP پارچه‌هایی در یک یا دو جهت هستند که به صورت رول‌هایی به عرض ۵/۰ و طول یک متر

انواع الیاف FRP مورد استفاده در مصالح کامپوزیتی FRP، الیاف پلیمری کربن، شیشه، آرامید و بازالت هستند که محصولات کامپوزیتی آن‌ها به با نام‌های الیاف کربن CFRP، الیاف شیشه GFRP، الیاف آرامید AFRP  و الیاف بازالت BFRP در بازار موجود می‌باشند. البته پر کاربرد ترین الیاف ها در صنعت مقاوم سازی کربن و شیشه می باشند.

نصب و اجرای مقاوم سازی با  FRP

اجرای پروژه مقاوم‌سازی با FRP و نصب این کامپوزیت‌ها نیازمند نیروی کار ماهر، با تجربه و متخصص در این امر است. چرا که اشتباه در نصب از کارایی و کارآمدی مصالح FRP کاسته و ممکن است در جهت افزایش مقاومت سازه گامی برداشته نشود.

از جمله اشتباهات رایجی که در نصب این کامپوزیت‌ها انجام می‌شود، نصب بدون آماده‌سازی سطوح، استفاده از چسب و رزین و ابزار نامناسب، عدم اطمینان از چسبیدن درست و اصولی تمامی ورق (کناره‌ها و گوشه‌ها) و ایجاد فاصله زمانی زیاد بین آغشته کردن سطح با چسب و نصب FRP است.

اجرای مقاوم سازی با FRP
اجرای مقاوم سازی با FRP

 

مراحل نصب FRP

  • پرکردن ترکهای با عرض بیشتر از ۳/۰میلیمتر با تزریق تحت فشار اپوکسی و اطمینان از عدم ایجاد و گسترش ترک بر روی سطح بتن.
  • اثرات خوردگی و رسوبات آن روی بتن پاکسازی شده و خرابی های ناشی ازخوردگی قبل از اجرای FRP ترمیم گردد.
  • هرگونه آثار رنگ، برآمدگی­ها، گوشه­های ناهموار و دارای اعوجاج، سطوح مقعر و گودی و هرگونه مواد زائد از سطح بتن حذف شود تا از چسبیدن الیاف به سطح بتن اطمینان حاصل گردد. با استفاده از خمیره بتونه شکل اپوکسی می توان ناهمواریهای سطح بتن را ترمیم نمود.
  • سطح بتن به میزان حداکثر ۱ میلی­متر ساب می ­شود.
  • گوشه­ های مقاطع بتنی مطابق آنچه در نقشه­ ها آمده است گرد می­ گردند.
  • سطح بتن گرد روبی شده و در صورت تمیزکردن سطح با آب، خشک می­ گردد.
  • اختلاط مناسب رزین ها مطابق روش توصیه شده توسط سازنده، در شرایط دمایی مناسب، بصورتی که رزین به رنگ یکنواخت و یکدست برسد.
  • سطح بتن به صورت یکنواخت و مناسب با رزین اپوکسی پوشیده می­ شود. بدین منظور از فرچه­های مخصوص، که توسط سازنده تهیه می­گردد، استفاده می­ شود.
  • الیاف FRP بروی سطح بتن آغشته به رزین اپوکسی نصب می­ گردد.
  • عمل آوری هر یک از لایه­ های FRP نصب شده تا قبل از جایگذاری لایه های بعدی باید تحت نظر بوده و کنترل شود. در صورت احتمال عمل آوری نادرست از نصب لایه های بعدی جلوگیری بعمل آید.

تغییرات نامناسب حرارت، تماس مستقیم با باران، گرد و غبار، کثیفی، تابش شدید آفتاب، رطوبت بالا می­تواند به سیستم FRP  صدمه بزنند و باعث می شوند تا عمل آوری رزین درست انجام نشود .لازم است تا زمانی که رزین عمل آوری کامل می شود از آن حفاظت نمود، این منظور با چادر پیچی و پوشش لاستیکی امکان پذیر می باشد.