صفحه 1

کاربرد FRP

 

مقاوم سازی ستون
کاربرد FRP

الیاف FRP کاربردهای مختلفی دارد و بدلیل مزایای فراوان آن در صنایع مختلفی از صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد . مقاومت کلی سازه متاثر از میزان مقاومت تک تک المان های سازه است که به کمک سیستم مقاوم سازی با FRP می توان سطح آنرا ارتقا داد .

به طور کلی در بیشتر مناطقی که نیازمند افزایش میزان مقاومت هستیم می توان از الیاف FRP استفاده کرد . کاربرد الیاف RFP بدنبال فرسوده شدن بناها و در جهت تعمیر ،‌ترمیم و تقویت ساختمان ها می باشد . کاربرد الیاف FRP در بهسازی لرزه ای سازه ها و اجزای موجود در آنها می باشد . کاربرد الیاف FRP در بهسازی لرزه ای سازه ها و اجزای موجود در سازه ها می باشد .

کاربردهای FRP را امروزه در اکثر اجزایی که باید دارای مقاومت بالایی باشند؛ می توان مشاهده کرد، مزایای زیاد کامپوزیت FRP تمام صنایع را جذب خود نموده است. کاربرد FRP به دنبال فرسوده شدن سازه‌ های زیر‌بنایی و نیاز به تقویت و مقاوم سازی سازه‌ها انجام می‌شود.

از طرفی بهسازی لرزه‌ای سازه‌ ها بخصوص در مناطق زلزله‌ خیز، اهمیت فراوانی یافته است. در این میان این تکنیک‌ها به دلیل اجرای سریع و هزینه‌های کم مورد پسند جامعه مهندسی برای کاربرد FRP قرار گرفته است. دلیل دیگر کاربرد ورق‌ها و پروفیل ها در سازه های بتنی به صورت نصب خارجی EBR و میلگردهای FRP و کاربرد آن در داخل بتن، جلوگیری از پدیده خوردگی در برابر اسید های قوی و افزایش عمر سازه می‌باشد.

بطور کلی جهت مقاوم سازی اجزای و المان های زیر در ساختمان می توان از الیاف FRP استفاده کرد :

 

۱- مقاوم سازی ستون ها با FRP

۲- مقاوم سازی دیوار با FRP

۳- مقاوم سازی تیرها با FRP

۴- مقاوم سازی اتصالات بتنی و بازشوها با FRP

۵- مقاوم سازی فونداسیون با FRP

۶- مقاوم سازی سقف و دال با FRP

مقاوم سازی تیر

از دیگر کاربردهای FRP بدلیل خاصیت ضد خوردگی آن در تقویت سازه های آبی و در مجاورت دریا می باشد . بطور کلی بدلیل این خاصیت در الیاف FRP می توان سازه هایی را که در محاورت دائمی یا موقتی آب یا مواد شیمیایی می باشند ، مقاوم سازی کرد .

از دیگر کاربردهای FRP در تقویت سازه های بتنی و اجزای بتنی آن می باشد . از FRP می توان در بهبود عملکرد ، افزایش سختی المان های شهری مثل : مقاوم سازی دکل های شهری ، مقاوم سازی پایه پل ها ، مقاوم سازی چاهک های فاضلاب و ….. استفاده کرد .

سایر کاربرد FRP در صنعت می باشد و می توان در مقاوم سازی لوله های زیرزمینی ، لوله های فولادی ، مخازن بتنی و فولادی ، دودکش های صنعتی ، برج های ختک کننده و … از آنها استفاده کرد.

ضمنا مصالح FRP بدلیل خاصیت های مهم آن مثل عدم زندگی در برابر آب و مواد اسیدی قوی می تواند جایگزین مناسبی برای سایر مصالح فولادی باشد و سبب افزایش طول عمر آنها گردد .

برای مثال می توان میلگردهای FRP را جایگزین میلگردهای فولادی و معمول در ساختمان کرد و مانع از بروز پدیده ی خوردگی میلگردها و ترک بتن به مرور زمان شد و در نهایت مقاوم سازی ساختمان را در پی خواهد داشت .

در ادامه کاربرد FRP به اختصار آورده شده است :

 

۱- کاربرد FRP در مقاوم سازی تیرهای بتنی

۲- کاربرد FRP در مقاوم سازی دال های بتنی

۳- کاربرد FRP در مقاوم سازی ستون های بتنی

۴- کاربرد FRP در مقاوم سازی سقف

۵- کاربرد FRP در مقاوم سازی پایه پل ها و بهسازی پل ها

۶- کاربرد FRP در مقاوم سازی ستون های درون آب

۷- کاربرد FRP در مقاوم سازی دودکش های صنعتی

۸- کاربرد FRP در مقاوم سازی سیلوها

۹- کاربرد FRP در تقویت شمع ها

۱۰- کاربرد FRP در مقاوم سازی لوله های زیر زمینی

۱۱- کاربرد FRP در مقاوم سازی برج های خنک کننده

۱۲- کاربرد FRP در مقاوم سازی لوله های فولادی

۱۳- کاربرد FRP در مقاوم سازی لوله های GPR

۱۴- کاربرد FRP در مقاوم سازی لوله های بتنی

۱۵- کاربرد FRP در مقاوم سازی مخازن زیر زمینی فولادی یا بتنی

۱۶- کاربرد FRP در مقاوم سازی دکل های تاسیسات شهری

۱۷- کاربرد FRP در بهسازی چاهک های فاضلاب

کاربرد FRP
کاربرد FRP
install frp

اجرای الیاف FRP روی ستون بتنی

در فیلم کوتاه زیر نحوه نصب الیاف FRP را خواهید دید:

cfrp_strengthening
پخش ویدیو

اجرای الیاف FRP و مقاوم سازی ستون بتنی با FRP

به منظور تقویت و افزایش مقاومت ستون بتنی در برابر زلزله، سایش، خوردگی، حرارت، آتش سوزی و یا باز گرداندن ستون به عملکرد دلخواه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در ساختمان ها اغلب زنگ زدگی، خوردگی، افزایش بار زنده یا مرده و خطاهای ساخت، منجر به ضعیف شدن ستون ها می شود که نیاز به مقاوم سازی ساختمان دارند. استفاده از مصالح FRP  یک روش سریع و مقرون به صرفه برای مقاوم سازی ستون های بتنی می‌باشد.

امروزه 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 frp از مهمترین تخصص های تیم رامان می باشد.

مزایای مقاوم سازی ستون و سازه‌های بتنی با استفاده از الیاف FRP

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

انیمیشن زیبای نحوه تقویت تیر بتنی با FRP

درانیمه زیبای زیر نحوه تقویت تیر بتنی با FRP را خواهید دید:

پروژه گیلاوند
پخش ویدیو

تقویت خمشی و برشی تیرها

در سازه های با قاب خمشی ، تیر ها علاوه بر تحمل بار های ثقلی باید بار های جانبی ناشی از زلزله را تحمل نمایند. در زلزله های شدید ستون ها نباید آسیبی ببینند و مفصل های خمیری خمشی و برشی باید به تیر ها و یا بادبند ها منتقل شوندبدین منظور به هنگام مقاوم سازی ، همواره تیر مقاوم سازی شده نباید قوی تر از ستون متصل به آن باشد.

عوامل موثر در انتخاب طرح مقاوم سازی تیر عبارتند از :

  • میزان دسترسی به تیر در محل (دسترسی به کل محیط تیر)
  • وضعیت بار های وارده (بارهای یکنواخت بار های متناوب و رفت و برگشتی)
  • میزان افزایش مقاومت برشی و خمشی مورد نیاز
  • دسترسی به انواع مصالح برای مقاوم سازی
  • ملاحظات اقتصادی

شکست های برشی و خمشی دو حالت عمده شکست در تیر های بتن مسلح می باشند. شکست خمشی عموما نسبت به شکست برشی ارجح است زیرا رفتار شکل پذیر تری از خود نشان می دهد.شکت نرم امکان پخش مجدد تنش را فراهم می آورد و به کاربران و حاضران در محل نیز فرصت بیشتری برای پی بردن به وضعیت بحرانی تیر می دهد.

مقاوم سازی و تقویت تیر بتنی با FRP روش نسبتاً جدیدی به شمار میرود که در پروژه های بهسازی لرزه ای مورد استفاده قرار میگیرد. مصالح FRP خواص فیزیکی بسیار مناسبی دارند که میتوان به مقاومت کششی بالا و ضخامت و وزن کم اشاره آن نمود. در مجموع مقاوم سازی و تقویت تیر بتنی با FRP جهت افزایش عملکرد لرزه ای آن از طریق افزایش ظرفیت باربری خمشی، برشی، افزایش مقاومت در برابر سایش، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و حتی حرارت می باشد.

انواع تیرهای بتنی که میتوان با FRP مقاوم سازی کرد عبارتند از:

  1. تیر بتنی مسلح
  2. تیر بتنی پیش تنیده
  3. تیرهای بتنی پیش ساخته

مزایای روش مقاوم سازی تیر بتنی توسط FRP

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

مقایسه تحمل نیروی تیر بتنی تقویت شده با FRP

در فیلم زیر مقایسه تحمل نیروی تیر بتنی تقویت شده با FRP را خواهید دید:

تقویت برشی تیر با FRP
پخش ویدیو

تقویت خمشی و برشی تیرها

در سازه های با قاب خمشی ، تیر ها علاوه بر تحمل بار های ثقلی باید بار های جانبی ناشی از زلزله را تحمل نمایند. در زلزله های شدید ستون ها نباید آسیبی ببینند و مفصل های خمیری خمشی و برشی باید به تیر ها و یا بادبند ها منتقل شوندبدین منظور به هنگام مقاوم سازی ، همواره تیر مقاوم سازی شده نباید قوی تر از ستون متصل به آن باشد.

عوامل موثر در انتخاب طرح مقاوم سازی تیر عبارتند از :

  • میزان دسترسی به تیر در محل (دسترسی به کل محیط تیر)
  • وضعیت بار های وارده (بارهای یکنواخت بار های متناوب و رفت و برگشتی)
  • میزان افزایش مقاومت برشی و خمشی مورد نیاز
  • دسترسی به انواع مصالح برای مقاوم سازی
  • ملاحظات اقتصادی

شکست های برشی و خمشی دو حالت عمده شکست در تیر های بتن مسلح می باشند. شکست خمشی عموما نسبت به شکست برشی ارجح است زیرا رفتار شکل پذیر تری از خود نشان می دهد.شکت نرم امکان پخش مجدد تنش را فراهم می آورد و به کاربران و حاضران در محل نیز فرصت بیشتری برای پی بردن به وضعیت بحرانی تیر می دهد.

مقاوم سازی و تقویت تیر بتنی با FRP روش نسبتاً جدیدی به شمار میرود که در پروژه های بهسازی لرزه ای مورد استفاده قرار میگیرد.

مصالح FRP خواص فیزیکی بسیار مناسبی دارند که میتوان به مقاومت کششی بالا و ضخامت و وزن کم اشاره آن نمود. در مجموع مقاوم سازی و تقویت تیر بتنی با FRP جهت افزایش عملکرد لرزه ای آن از طریق افزایش ظرفیت باربری خمشی، برشی، افزایش مقاومت در برابر سایش، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و حتی حرارت می باشد.

انواع تیرهای بتنی که میتوان با FRP مقاوم سازی کرد عبارتند از:

  1. تیر بتنی مسلح
  2. تیر بتنی پیش تنیده
  3. تیرهای بتنی پیش ساخته

مزایای روش مقاوم سازی تیر بتنی توسط FRP

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

فیلم مقاوم سازی تیر بتنی توسط FRP

در فیلم زیر تقویت خمشی تیر بتنی با FRP را خواهید دید:

پروژه الهیه
پخش ویدیو

مقاوم سازی تیر بتنی توسط FRP

امروزه مقاوم سازی و بهسازی سازه های موجود بخش اعظم فعالیت های ساختمانی را به ویژه در کشور های پیشرفته تشکیل می­دهد.وجود ضعف اولیه در طراحی و اجرا ، تغییر کاربری برخی سازه ها و افزایش بار های وارده و همچنین کاهش سطح عملکرد سازه های بتن مسلح به علت گذشت زمان و زوال بتن از دلایل نیاز به بهسازی و مقاوم سازی سازه های بتن مسلح است.

بطور کلی مقاوم سازی سازه های بتنی و به طور کل مقاوم سازی ساختمان ها به منظور تقویت آنها برای تحمل بارهای وارده ، بهبود نارسایی های ناشی از فرسایش، افزایش شکل پذیری سازه یا سایر موارد با استفاده از مصالح مناسب و شیوه های اجرایی صحیح انجام می گردد.

استفاده از مواد کامپوزیت به شکل پلیمرهای مسلح شده با الیاف (Fiber Reinforced Polymers) که به اختصار FRP نامیده می شوند به عنوان یک روش مدرن مقاوم سازی و جایگزین مصالح سنتی و شیوه های موجود شناخته می شود.

مصالح FRP از ترکیب الیاف و رزین ساخته می شوند ، در فرایند مقاوم سازی از رزین (رزین اپوکسی) برای ایجاد لایه یکپارچه ، همچنین چسبیدن سیستم FRP به سطح بتن زیرین و ایجاد پوشش به منظور محافظت مصالح استفاده می شود.

استفاده از FRP به دلیل وزن کم، سرعت اجرای بالا، مقاومت بالا و عدم ایجاد محدودیت معماری به خصوص در ساختمان های بتنی سادگی اجرای FRP ها در عین سرعت عمل بالا ، وزن کم ، مقاومت کششی بالای ورق ها ، مقاومت در برابر خوردگی و پوسیدگی و زنگ زدگی ، جذب ارتعاشات ، افزایش مقاومت و استحکام سازه مخصوصا در مقابل بارهای دینامیکی از جمله مزیت های این مواد است که بسیار مورد توجه می باشد.

امروزه استفاده از سازه های بتنی رو به افزایش است.یک عضو مهم که در شکل گیری سازه های بتنی نقش بسزایی دارد تیرها هستند.تیرهای بتن مسلح ، ممکن است به دلایل مختلف از جمله خطاهای طراحی ، آسیب دیدگی ناشی از بلایای طبیعی ، خطاهای اجرایی ، تغییر در کاربری سازه، اعمال بارهایی بیش از بارهای پیش بینی شده در هنگام طراحی و… نیاز به ترمیم و مقاوم سازی داشته باشند.

به همین دلیل و به علت نیاز روز افزون مهندسین و متخصصین صنعت ساختمان به بهسازی و مقاوم سازی سازه های بتنی روش های مختلف و متعددی برای این موضوع مطرح گشته است.

تقویت خمشی و برشی تیرها

در سازه های با قاب خمشی ، تیر ها علاوه بر تحمل بار های ثقلی باید بار های جانبی ناشی از زلزله را تحمل نمایند. در زلزله های شدید ستون ها نباید آسیبی ببینند و مفصل های خمیری خمشی و برشی باید به تیر ها و یا بادبند ها منتقل شوندبدین منظور به هنگام مقاوم سازی ، همواره تیر مقاوم سازی شده نباید قوی تر از ستون متصل به آن باشد.

عوامل موثر در انتخاب طرح مقاوم سازی تیر عبارتند از :

میزان دسترسی به تیر در محل (دسترسی به کل محیط تیر)

وضعیت بار های وارده (بارهای یکنواخت بار های متناوب و رفت و برگشتی)

میزان افزایش مقاومت برشی و خمشی مورد نیاز

دسترسی به انواع مصالح برای مقاوم سازی

ملاحظات اقتصادی

شکست های برشی و خمشی دو حالت عمده شکست در تیر های بتن مسلح می باشند. شکست خمشی عموما نسبت به شکست برشی ارجح است زیرا رفتار شکل پذیر تری از خود نشان می دهد.شکت نرم امکان پخش مجدد تنش را فراهم می آورد و به کاربران و حاضران در محل نیز فرصت بیشتری برای پی بردن به وضعیت بحرانی تیر می دهد.

مقاوم سازی و تقویت تیر بتنی با FRP روش نسبتاً جدیدی به شمار میرود که در پروژه های بهسازی لرزه ای مورد استفاده قرار میگیرد. مصالح FRP خواص فیزیکی بسیار مناسبی دارند که میتوان به مقاومت کششی بالا و ضخامت و وزن کم اشاره آن نمود.

در مجموع مقاوم سازی و تقویت تیر بتنی با FRP جهت افزایش عملکرد لرزه ای آن از طریق افزایش ظرفیت باربری خمشی، برشی، افزایش مقاومت در برابر سایش، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و حتی حرارت می باشد.

انواع تیرهای بتنی که میتوان با FRP مقاوم سازی کرد عبارتند از:

تیر بتنی مسلح

تیر بتنی پیش تنیده

تیرهای بتنی پیش ساخته

مزایای روش مقاوم سازی تیر بتنی توسط FRP

افزایش مقاومت خمشی تیر

افزایش مقاومت برشی تیر

افزایش شکل پذیری تیر

فزایش مقاومت در برابر خوردگی

کنترل عرض ترک

ضخامت کم ورقه های FRP و عدم تغیر قابل توجه در ابعاد تیر

سهولت در اجرا

هزینه پایین نسبت به روش های مرسوم دیگر

ترمیم ناشی از خوردگی

 مقاوم سازی تیر بتنی توسط FRP
تیر بتنی مقاوم سازی شده با استفاده از الیاف FRP
تقویت دال بتنی با FRP

تقویت دال مجوف بتنی با استفاده از CFRP و GFRP و ورق های فولادی ۱

تقویت دال مجوف

تقویت دال بتنی با FRP

خلاصه مقاله:

بسیاری از پلها وساختمانهایی که هم اکنون مورد بهره برداری قرارمیگیرند از دال مجوف ساخته شده اند استفاده ازدال مجوف به منظور کاهش حجم بتن ریزی هزینه و وزن سازه می باشد برخی از این ساختمان ها و پلها به خاطر حوادث طبیعی ازقبیل زلزله بادو یا براثر خستگی مصالح و عوامل خورنده قلیایی و اسیدی آسیب های شدیدی دیده اند.

از این رو تعمیر و تقویت سازه های فوق امری حیاتی و مقرون به صرفه می باشد دراین تحقیق رفتار خمشی دالهای بتن آرمه مجوف تقویت شده با استفاده از سیستم های مختلف FRP و ورقهای فولادی به کمک مدلهای آزمایشگاهی مورد بررسی قرارگرفته است بدین منظور تعداد ۸ نمونه دالهای بتن آرمه مجوف به ابعاد

۱۵۰×۴۵×۲۰cm طبق ایین نامه ی ابا ساخته شدها ست دراین دالها مقدار آرماتور کششی معادل ۰/۲۵ pb می باشد درهمه آنها دو سوراخ سراسری به قطر ۱۰cm ایجاد شده است و یک دال بهعنوان مرجع تقویت نشده و هفت دال دیگر توسط ورق و لامینیت CFRP ورق GFRP و ورق فولادی تقویت و تست شده اند.

 

دانلود مقاله

تقویت دال بتنی با FRP

مقاوم سازی دال بتنی با FRP

مقاوم سازی دال بتنی با FRP
مقاوم سازی دال بتنی با FRP

مقاوم سازی دال بتنی با FRP

در مواردی مانند افزایش بار وارده بر دال بتنی، ضعف در طراحی دال، خوردگی آرماتورهای فولادی و یا وجود ترک در دال بتنی موجب میشود دال بتنی نیاز به مقاوم سازی داشته باشد.

برای مقاوم سازی دال بتنی با  FRP ، مصالح مرکب FRP را می‌توان بصورت نوارها و یا صفحاتی بر روی سطوح تحت کشش برای افزایش مقاومت خمشی اجرا نمود. دال یک طرفه با تکیه گاه ساده را می توان با چسباندن نوارها یا صفحات FRP در سطوح تحتانی آنها و در راستای طولی، مقاوم سازی نمود.

در دال دو طرفه مقاوم سازی با نوارهای FRP  در هر دو جهت صورت گیرد. البته اگر دال دارای تکیه گاه گیردار باشد، نوارهای FRP را باید در قسمت فوقانی دال نیز اجرا نمود. همچنین تقویت و بهسازی دال بتنی با FRP به منظور افزایش ظرفیت برشی پانچ دال بتنی در اطراف ستون ها، و تقویت مناطق اطراف بازشو ها انجام می شود.

استفاده از ورق های CFRP در ناحیه کششی اتصال دال می‌تواند تشکیل و گسیختگی ترک های برشی را بوسیله افزایش مقاومت خمشی دال در مجاورت ستون به تعویق اندازد و در نتیجه باعث بهبود مقاومت برشی دو طرفه اتصال گردد.

در مقاوم سازی دال با FRP به دلیل ضخامت کم ورقه های FRP (حدود ۰۵/۰ اینچ یا ۳/۱ میلی متر)، ورقه ها براحتی می توانند تحت پوشش کف پنهان شوند و همچنین کاهش هزینه ها و اقتصادی بودن این روش باعث برتری آن نسبت به روش های معمول دیگر می باشد.

مقاوم سازی دال بتنی با کامپوزیت های FRP

مقاوم سازی دال بتنی با کامپوزیت های FRP با هدف افزایش ظرفیت باربری دال، افزایش مقاومت دال در برابر خوردگی، کمبود مقاومت فشاری بتن، افزایش مقاومت خمشی، برشی و… به طور موضعی در سازه انجام میگیرد.

دال ها به طور عمده در یک سازه وظیفه تحمل بار های قائم را برعهده دارند اما بدلیل اینکه از عملکرد دیافراگم افقی نیز برخوردارند، باید با اعضای مقاوم جانبی آن سازه اتصال داشته و از مقاومت و سختی کافی بهره مند باشند.

تقویت دال بتنی با FRPتقویت دال با لمینت FRP

مزیت های مقاوم سازی دال بتنی با FRP

– افزایش مقاومت خمشی دال های یک طرفه

– افزایش مقاومت خمشی دال های دو طرفه

– تقویت و افزایش مقاومت برشی

– افزایش سختی و کاهش خیز در بارهای سرویس

– افزایش شکل پذیری

– ترمیم و تقویت ناشی از خوردگی

– افزایش مقاومت در برابر خوردگی

– صرفه اقتصادی نسبت به روش های معمول

– سهولت در اجرا

کاربرد FRP در دال بتنی

انوع سقف‌ ها و کف های سازه ای که می‌توان با مصالح FRP مقاوم سازی کرد عبارتند از:

  • سقف های کامپوزیت
  • دال یک طرفه بتنی
  • دال دو طرفه بتنی
  • سقف های طاق ضربی
  • سقف های تیرچه بلوک
  • سقف های تیرچه کرومیت

تقویت دال بتنی با FRP

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.