Pull-off

آزمایش های FRP

آزمایش های FRP

استفاده از الیاف FRP روش بسیار مناسبی برای ترمیم و تقویت سازه های بتنی در مباحث مقاوم سازی در شرایط محیطی مختلف از جمله شرایط محیطی مهاجم خوردنده می باشند. این الیاف استحکام کششی و مدول الاستیسته بسیار بالایی نسبت به مصالح دیگر در مقایسه با وزن خود دارند.

با توجه به کاربرد بسیار مفید، حساس و گسترده الیاف FRP، باید کنترل هایی بر کیفیت این محصولات قبل و بعد از اجرا صورت گیرد تا از علمکرد صحیح این الیاف اطمینان پیدا کنیم. لذا شایسته است که طبق استاندارد ها و نشریه های بین المللی FRP معتبر آزمایشاتی را انجام بدهیم.

آزمایش کشش الیاف کربن FRP

 

از جمله آزمایشاتی یا تستهای FRP که قبل از اجرای مقاوم سازی صورت می گیرد آزمایش مقاومت کششی الیاف FRP می باشد.

این تست برای بدست آوردن ظرفیت نیروی کششی و کرنش کششی نهایی صورت می گیرد. نتایج بدست آمده از این آزمایش برای تعیین مشخصات مصالح، کنترل کیفیت و تضمین، طراحی و تحلیل و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تست طبق استاندارد ASTM D3039 انجام می‌پذیرد.

تست خمش تیر بتنی مسلح شده با الیاف FRP

 

یکی دیگر از آزمایشات پر کاربرد در اجرای FRP، آزمایش Pull Off است. تست Pull Off برای بدست آورن نیروی چسبندگی FRP به بتن استفاده می‌شود.

همچنین این تست می‌تواند مکانیسم صحیح FRP را تشخیص دهد. در صورت اجرای نامناسب FRP، باید برای تصحیح آن اقدامات لازم را انجام داد.

تست Pull-off مطابق استاندارد ASTM D4541 انجام می‌شود.

آزمایش های FRP
انجام تست Pull-off
نصب الیاف FRP

اجرای FRP

اجرای FRP

 

عملیات نصب و اجرای FRP  بطور خلاصه  به این شرح  است :

 

پیش از نصبFRP  باید بتن های سست از سطح بتن زدوده گردد. همچنین سطح بتن باید عاری از هرگونه مواد مانع نظیر عایق، رنگ، پلاستر ، گچ و یا چربی باشد. به منظور تمیز نمودن سطح بتن می توان از روش ساب زدن با دستگاه فرز با صفحه ساب مخصوص و یا سند بلاست استفاده نمود.

ساب زنی سطح بتن

 

عملیات ساب زدن باید تا جایی ادامه یابد که شیره بتن زدوده و سنگدانه های بتن نمایان گردد. پس از ساب زدن، چنانچه سطح بتن نیاز به ترمیم داشته باشد باید پیش از نصب FRP سطح بتن با مواد مناسب ترمیم گردد. همچنین باید سطح بتن توسط پمپ هوا و یا برس تمیز گردد. چنانچه از FRP Laminate در اجرا استفاده شود باید سطح نوارها با پارچه آغشته به مواد مخصوصی گردد.

بتونه اپوکسی
ترمیم توسط بتونه اپوکسی

در مرحله بعد الیاف را توسط جسب به سطح بتن نصب می کنیم.چنانچه هوا سرد باشد پیش از نصب FRP باید سطح بتن گرم گردد. همچنین پس از نصب FRP باید رزین به اندازه ای گرم گردد که دمای آن کمتر از ۱۰ درجه سانتیگراد نباشد. این دما حداقل دما برای عمل آوری و Curing رزین می باشد. همچنین سطح بتن محل نصب FRP  نباید مرطوب باشد.

نصب الیاف FRP

نکته مهم

پس از نصب FRP در هر پروژه،  انجام تست Pull Off کاملا ضروری بوده و حتما باید در فاصله زمانی کمی بعد از نصب انجام شود تا از عملکرد صحیح FRP اطمینان حاصل شود. همانطور که بعد از بتن ریزی لازم است تا نمونه گیری شده و مقاومت بتن مورد آزمایش قرار گیرد. نتایج حاصل از تست Pull Off نشاندهنده کیفیت مصالح  و نصب آن بوده و براساس آن میتوان نسبت به پذیرش یا رد سیستم FRP اقدام کرد.

برای اطمینان از مشخصات مکانیکی مصالح FRP می توان از تست کشش الیاف FRP و رزین استفاده نمود

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
تقویت دال بتنی با FRP

نصب الیاف FRP زیر دال بتنی

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

پروژه تقویت پل
پخش ویدیو

 

نصب الیاف FRP زیر دال بتنی و مقاوم سازی دال بتنی با 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
ژاکت فلزی

انیمیشن زیبای اجرای ژاکت فولادی

درانیمه زیبای زیر نحوه اجرای ژاکت فولادی را خواهید دید:

ژاکت فلزی
پخش ویدیو

اجرای ژاکت فولادی

به کارگیری و استفاده از روش ژاکت فلزی به ویژه برای تقویت ستون های بتنی کاربرد فراوانی دارد . با توجه به نوع و میزان مشکل و خرابی ستون ، جزئیات مختلفی می توان ارائه داد، همان طور که قبلا هم بیان شد این جزئیات برای هر پروژه می تواند منحصر به فرد باشد و هم چنین این جزئیات به عوامل خاص و متعددی بستگی دارد .

یکی دیگر از روش های مقاوم سازی، استفاده از چهار نبشی در چهار گوشه ی ستون است. ضخامت ، طول و اندازه این نبشی ها و همچنین تعداد و فاصله آن ها در طول المان با توجه به طراحی و عوامل تأثیر گذار می تواند تغییر پیدا کند .

سپس این نبشی ها با کمک المان واسط با یکدیگر اتصال یافته و المان اصلی را محصور می کنند. معمولا این اتصال با کمک تسمه و جوش به وجود می آید .

یکی دیگر از راهکارهای استفاده از روش اجرای ژاکت فلزی برای ستون های بتنی استفاده از چهار پلیت در چهار طرف ستون است.

ابعاد این پلیت ها با توجه به میزان باربری و طراحی انتخاب می شود؛ با این حال این روش معمولا برای باربری های سنگین مورد استفاده قرار می گیرد و در چنین شرایطی معمولا طول و عرض پلیت های مورد استفاده با طول و عرض ستون بتنی برابر است و یا تفاوت کمی دارد،

چون این پلیت ها برای تقویت ستون مورد استفاده قرار گرفته اند بنابراین باید طول و عرض آن تقریبا برابر با ستون باشد که بتواند نقش خود را به بهترین شکل اجرا کند .

اتصال این پلیت ها می تواند با کمک المان های واسط مانند نبشی و استفاده از جوش یا پیچ (کاشت بولت) برقرار گردد. در برخی موارد امکان دارد این پلیت ها با کمک روش کاشت شیمیایی به ستون نیز متصل شوند.

 اجرای ژاکت فولادی
اجرای ژاکت فولادی
تست کشش میلگرد کاشت شده

تست کشش میلگرد کاشته شده در بتن

در فیلم زیر تست کشش بروی میلگرد کاشته شده را خواهید دید:

تست کشش
پخش ویدیو

تست کشش میلگرد

از گذشته تا کنون فولاد یکی از مصالح پر کاربرد در صنعت ساختمان بوده است که به شکل گوناگون مثل ورق ها ، تسمه ها ،‌کابل ها و میلگرد و به روش های مختلف عمدتا نظیر کاشت میلگرد با چسب کاشت میلگرد مورد استفاده قرار می گیرد . وظیفه ی اصلی میلگردها در سازه تحمل نیروها و انتقال آن می باشد که تا حد زیادی مقاومت سازه را تامین می کند لذا جهت اطمینان از جنس این فولاد ها که در قالب میلگرد به کار می رود حد کششی آنها را محاسبه می کنند ،‌بهترین و دقیق ترین روش برای اندازه گیری حد گسیختگی کششی فولاد ها ، آزمایش تست کشش میلگرد کاشته شده می باشد .

آزمایش تست کشش میلگرد و با استفاده از دستگاه کشش میلگرد انجام می شود و علاوه بر اندازه گیری تست کشش میلگرد قابلیت اجرا بر روی انواع شکل های فولاد مثل ورق ها ،‌ تسمه ها ،‌ کابل ها را نیز دارند . از پارامترهای مهم در آزمایش تست کشش میلگرد در بتن : وضعیت ظاهری نمونه ، گام مارپیچ ،‌شکل ، وزن ،‌سطح مقاطع ، قطر ، حد ارتجاعی ،‌تاب کششی و ازدیاد طول نسبی روی ۲۰ سانتی متر از نمونه می باشد . هدف از انجام آزمایش کشش میلگرد در بتن اندازه گیری نیروی خروج از بتن سخت شده باشد در واقع این آزمایش یک روش جایگزین برای تعیین مقاومت فشاری بتن می باشد بعلاوه با همبستگی مناسب می توان از آن بعنوان تخمین نیروی مقاومت درجا استفاده کرد .

بطور خلاصه در این آزمایش یک دیسک فلزی کوچک و یک میله از یک طرف درون بتن کاشته و گیردار شده که از بتن بیرون می باشد ،‌ نتیجه ی این آزمایش اندازه گیری نیروی مورد نیاز و وارده به دیسک برای بیرون کشیدن میله می باشد .

نحوه ی تست کشش میلگرد در بتن

در این آزمایش ابتدا در وسط نمونه طولی مساوی ۲۰ سانتی متر بوسیله ی تجهیزات مربوطه با ضربه چکش تعیین می کنیم سپس نمونه را در ماشین تست کشش میلگرد در بتن محکم می کنیم و یک دوربین را که فاصله فک آن ۵ سانتی متر است روی میله تعبیه می کنیم و صفحه آنرا بر خط سیاه نشانه منطبق می نماییم و بوسیله ی فلکه دستی اعمال نیروی کششی بر روی نمونه انجام می شود . بسته به میزان سختی فولاد بازای هر ۲۵۰ کیلوگرم الی ۵۰۰ کیلوگرم افزایش نیرو به نمونه تعداد درجاتی که صفر دوربین از خط نشان سیاه رنگ پایین آمده است یادداشت می کنیم . هردرجه دوربین ۱/۲ میلی متر افزایش طول قطعه ای به اندازه ی ۵ سانتی متر را نشان می هد لذا می توان افزایش طول نسبی نمونه ی ۵ سانتی متر را مازاد افزایش نیرو بدست آورد . عملیات بارگذاری را تا زمانیکه ناظر افزایش سریع درجه ها را ببیند ادامه می دهیم ، دقیقا در همان زمان نیروی وارده نشان دهنده ی حد ارتجاعی خواهد بود .

تست کشش میلگرد کاشته شده

سپس دوربین را از روی نمونه باز می کنیم و اعمال نیروی کششی را این باز بجای چرخاندن فلکه دستی بوسیله ی الکترو موتور ادامه می دهیم تا میله جدا گردد . میزان نیرو در این زمان تاب کششی را نشان می دهد در آخر باید تمامی نتایج در جدول وارد گردند .

نتایج موجود در جدول تعیین کننده ی اطلاعات مربوط به پارامترهایی نظیر حد جاری شدن ، نقطه ی تسلیم و تاب گسیختگی می باشد .

دستگاه تست کشش میلگرد

همانطور که پیشتر به آن اشاره کردیم تست کشش یا آزمایش کشش میلگرد فرآیندی است که با هدف تعیین میزان استحکام کششی میلگرد انجام می گیرد. با آگاهی از سختی کششی میلگرد و مقدار استقامت آن در برابر تنش های وارده می توان از بروز خرابی و آسیب های احتمالی پیشگیری کرد. آزمایش کشش میلگرد با استفاده از دستگاه تست کشش میلگرد انجام می شود.

نحوه ی آزمایش کشش میلگرد با دستگاه تست کشش میلگرد

۱-در ابتدا باید دستگاه کشش میلگرد را برای انجام آزمایش کشش میلگرد راه اندازی کرد

۲-در ابتدا باید کابل برق ورودی دستگاه را به پریز ارت دار وصل کنید.

۳-پیش از روشن کردن دستگاه آزمایش کشش میلگرد باید دکمه ی توقف امرجنسی دستگاه را باز کنید سپس می توانید با فشردن دکمه ی واپر دستگاه تست کشش میلگرد را روشن نمایید.

۴-در مرحله ی بعد باید فشار باد گیره های دستگاه را کنترل کنید. مقدار فشار باید بین ۶ الی ۸ باشد.

۵-قطعه ی کار را نصب نمایید و پیش از این اقدام آنرا نشان گذاری کنید. (فاصله ی بین نشانه ها باید ۵ برابر قطر قطعه باشد)

۶-بعد از نشانه گذاری باید بوسیه ی کولیس فاصله ی بین دو نشانه را اندازه گیری کنید و مقدار بدست آمده را ثبت کنید.

۷-در مرحله ی بعد باید درب محافظ دستگاه را باز کنید.

۸-با کمک شیر پنوماتیک قطعه را به گونه ای به گیره ی پایین متصل کنید که بیش از ۳/۲ فک با قطعه درگیر شده باشد.

۹-با کمک دکمه ی DOWN در دستگاه تست کشش میلگرد، گیره بالا را به قدری پایین بیاورین که بعد از بسته شدن به گیره بیش از ۳/۲ فک با قطعه درگیر شده باشد.

۱۰-با استفاده از شیر پنوماتیک گیره بالا را در حال بسته قرار دهید.

۱۱-بعد از تعبیه ی قطعه کار درب محافظ دستگاه را ببندید.

نحوه ی تست کشش میلگرد

۱- در نرم افزار باید گزینه ی تست جدید NEW TEST را انتخاب کنید.

۲-در بخش چپ نرم افزار موجود باید مقدار نیرو و جا به جایی را تعیین کنید.

۳-در بخش راست نرم افزار باید حالات و نمونه ای که مورد آزمایش کشش میلگرد قرار می گیرد را انتخب کنید.

۴-پس از انجام موارد فوق گزینه ی استارت نرم افزار را برای شروع تست کشش میلگرد انتخاب کنید و تا به اتمام رسیدن آزمون کشش میلگرد صبر کنید.

۵-در مرحله ی اتمام آزمایش کشش میلگرد زمانی که قطعه ی مورد نظر دچار گسیختگی شد بطور اتومات اعمال نیرو توسط دستگاه متوفق خواهد شد. در پایان آزمون می توانید مقدار نقاط بحرانی نمودار را در بخش بالایی نرم افزار ببینید.

تفسیر نتایج آزمایش میلگرد

برای تفسیر نتایج آزمایش میلگرد ضروری است با برخی نماد های متداول و اصلی آشنا شوید.

الف)قطر اسمی میلگرد (d)

ب)سطح مقطع دایره ای میلگرد (An)

۱) آج طولی

۲)آج عرضی

۳)زمینه میلگرد

۴)b زاویه آج عرضی

۵)c گام آج میلگرد

نمادهای پارامتریک در آزمون کشش میلگرد

هر میلگرد دارای ویژگی ها و اطلاعاتی درباره ی اندازه ها است که باید در هنگام آزمون مورد بررسی قرار بگیرد. برای بررسی درصد کشیدگی یا زاویه خم شدگی در تست کشش میلگرد باید پارامترهایی مثل طول، عرض، عمق، ارتفاع و زاویه ی آج میلگرد مد نظر قرار گیرد.

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

گنبد آجری
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.