مقاوم سازی توسط الیاف FRP

مقاوم سازی توسط الیاف FRP

مقاوم سازی توسط الیاف FRP
شرکت بتن لاتکس پیشرو ومتخصص درزمینه مقاوم سازی با frpوسیستم های بهسازی لرزه ای در ایران است.که با همکاری متخصصین بین المللی ونیروهای فنی آموزش دیده ایرانی در فازهای طراحی تا اجرا فعالیت می کند.

شرکت بتن لاتکس  با دانش، تجهیزات و نیروهای متخصصی که در اختیار دارد، انواع پروژه های مقاوم سازی را با بکار گیری مبانی حرفه ای مهندسی منطبق بر آخرین تحقیقات و ضوابط آیین نامه ای معتبر و جدید ترین روشها و مرغوب ترین الیاف با بهترین کیفیت را در اسرع وقت اجرا می نماید.
از جمله موارد مقاوم سازی با الیاف پلیمری توسط این شرکت بدین شرح می باشد:
افزایش کرنش ستونهای بتنی با استفاده از دورپیچ های FRP
تقویت خمشی تیرهای بتنی
تقویت برشی یا افزایش شکل پذیری تیرها یا ستونهای بتنی
تقویت خمشی و برشی دیوارهای برشی بتنی
تقویت خمشی و برشی دالها
تقویت اتصالات
افزایش مقاومت در برابر عوامل محیطی مانند خستگی، خوردگی، رطوبت، تغییر دما و....
افزایش مقاومت ، عمرمفید ، بهسازی و مقاوم سازی تاسیسات و تجهیزات (سازه های خاص )
تقویت عرشه پل با استفاده از الیاف کربن

افزایش کرنش ستونهای بتنی با استفاده از دورپیچ های FRP
هنگامی که ستون یا یک عضو فشاری تحت اثر بارهای لرزه ای قرار میگیرد، مسئله ظرفیت جذب انرژی و شکل پذیری ستون اهمیت می یابد، بنابراین لازم است مقاوم سازی و بهسازی ستون همراه با افزایش شکل پذیری باشد.
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 (دور پیچ کردن ) توسط افزودن لایه هایی از الیاف شیشه مقاومت نهایی ستون را 2 برابر افزایش می دهد. و البته تاثیر مهم تر این الیاف در افزایش 5 برابری در ظرفیت تغییر شکل بتن است.
تقویت خمشی تیرهای بتنی با توجه به اینکه الیاف FRP مقاومت کششی بسیار بالایی نسبت به ورقهای فولادی دارند ( در حدود 7برابر ) ، استفاده از این الیاف برای تقویت خمشی تیرهای بتنی گزینه مناسبی است.
با چسباندن صفحات FRP به قسمت تحتانی تیر بتنی ( بخشی که به کشش می افتد ) که تحت نیروی خمشی قرار گرفته ، مقاومت خمشی تیر به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
نتایج آزمایشات مختلف نشان می دهد که سختی تیرهای تقویت شده با این الیاف ، بعداز ترک خوردگی بسایر بیشتر از سختی تیرهای تقویت نشده بعداز ترک خوردگی است.که این مسئله در هنگام زلزله بسیار کار آمد و مفید است.

تقویت برشی یا افزایش شکل پذیری تیرها یا ستونهای بتنی

هنگامیکه عضوی را برای افزایش مقاومت خمشی با استفاده از الیاف FRP تقویت می کنیم ، آن عضو باید تحمل نیروی برشی اضافی بوجود آمده به علت افزایش مقاومت خمشی را داشته باشد . باید توجه داشته باشیم که افزایش تقویت داخلی تیرها ( خاموت ها) به منظور بالابردن ظرفیت برشی و مقاومت نهایی تیر بتنی ، بیش از یک مقدار مشخص امکانپذیر نیست. لذا لایه های FRP را باهدف افزایش مقاومت برشی ، به صورت عرضی روی جان تیرموردنظر می چسبانیم.
همچنین سیستم های FRP با دور پیچ کردن ستون ها باعث بهبود ظرفیت فشاری بتن ، کاهش طول وصله ها و افزایش مقاومت برشی در آنها میگردند .

تقویت خمشی و برشی دیوارهای برشی بتنی
دیوار برشی روشی مطمئن برای مقابله با نیروهای جانبی در سازه های بتنی است. هم اکنون بسیاری از ساختمانهای داری دیوار برشی در صورت وقوع زلزله دچار آسیب دیدگی جدی و حتی انهدام می شوند ، زیرا دانش امروز نشان داده که بسیاری از دیوار برشی های احداث شده در سال های قبل به دلیل کمبود مقاومت خمشی یا برشی و بخصوص شکل پذیری ، آسیب پذیر و ناکار آمد هستند. به همین جهت بسیاری از این ساختمان ها به پایان عمر مفید خود نزدیک شده اند.
اخیرا استفاده از الیاف FRP باتوجه به خصوصیات برتر مکانیکی و راحتی در حمل و نقل به عنوان روش جایگزین مناسب در مقابل روش های متداول سنتی جهت تقویت برشی و خمشی و افزایش شکل پذیری دیوارهای برشی ، دانست.

تقویت خمشی و برشی دالها
اگر طراحی اولیه دال نامناسب باشد و یا دال به دلایلی احتیاج به تقویت داشته باشد ، می توان با استفاده از الیاف FRP به شکل موثری دال ها را تقویت کرد.
افزایش ظرفیت خمشی مثبت و منفی دالها و کنترل ترکها و تغییر شکل دالها ، از کاربردهای FRP در تقویت دالهاست.

تقویت اتصالات

اتصالات آسیب پذیرترین قسمت سازه بوده و در عین حال سخت ترین جز سازه جهت تقویت می باشند. بسیاری از اتصالات موجود در سازه ها که بر اساس آین نامه های قدیمی طراحی و اجرا شده اند ، نمی توانند جوابگوی نیاز های امروزی باشند و در هنگام وقوع زلزله بسیار ضعیف عمل کرده و رفتار مناسبی از خود نشان نمی دهند.
شکل پذیری اتصالات از مهم ترین عوامل موثر در رفتار سازه های بتن آرمه می باشد. با استفاده از الیاف FRP می توان شکل پذیری اتصالات را به طور قابل ملاحظه ای ( %77) افزایش داد. همچنین در نتیجه استفاده از این الیاف ، مقاومت خمشی اتصالات افزایش چشمگیری خواهند داشت.

افزایش مقاومت در برابر عوامل محیطی مانند خستگی، خوردگی، رطوبت، تغییر دما و....
استفاده از الیاف FRP به جای فولاد در دهه اخیر در دنیا به شدت مورد علاقه واقع شده است. مهم ترین حسن FRPها مقاومت بسیار بالایشان در برابر عوامل خورنده مانند رطوبت ، نمک ها ، اسیدها ، بازها وسایر عوامل مهاجم در دماهای مختلف می باشد.
سیستم FRP رفتار مناسبی نسبت به سیستم های سنتی در مقابل پدیده خزش و خستگی از خود نشان می دهد.
عمرخستگی تیرهای بتن مسلح ، به عمر خستگی میلگردهای آنها محدود می شود. خصوصا در اجزایی که در معرض سطوح بالایی از بارهاو تنش های تناوبی قرار دارند ، منجر به شکست ناگهانی میشود. در حالیکه خواص خستگی الیاف FRP به گونه ای است که شکست ناشی از خستگی در این ورق ها ، از هچ یک از اجزاء متصل شده به آنها آغاز نمی شود ، پس در مقایسه با فولاد در پدیده خستگی رفتار بسیار عالی از خود نشان می دهند.
پدیده گسیختگی ناشی از خزش اساسا در تمام مصالح ساختمانی وجود دارد. رفتار کامپوزیت هایFRP در مقابل پدیده خزش بسیار خوب است و در واقع اکثر کامپوزیت های در دسترس دچار خزش نمی شوند.

ترمیم و افزایش مقاومت مقاطع آسیب پذیر موجود شامل ترک خوردگی، یخ زدگی، کرمو بودن و...

به دنبال فرسوده شدن ابنیه ها وسازه های بنایی و نیاز به تقویت سازه ها برای برآورده کردن شرایط سخت گیرانه طراحی ، طی 2دهه اخیر تاکید فراوانی بر روی تعمیر و مقاوم سازی سازه ها در سراسر جهان صورت گرفته است.از طرفی بهسازی لرزه ای سازه ها به خصوص در مناطق لرزه خیز اهمیت فراوانی یافته است .
در این میان تکنیک های استفاده از الیاف FRP به عنوان مسلح کننده خارجی به منظور ترمیم و بهسازی آسیب های موجود در اعضای بتنی (ترک خوردگی ، یخ زدگی ، کرمو بودن بتن در اثر اجرای نادرست ،خوردگی میلردها در اثر عوامل خورنده و فرسایش و ..) به دلیل خصوصیات منحصربفرداین الیاف ازجمله : مقاومت بالا ، سبکی ، مقاومت شیمیایی و سهولت اجرا واجرای سریع و هزینه های کم در مقاوم سازی و احیاءسازه ها ، اهمیت ویژه ای پیدا کرده اند.

افزایش مقاومت ، عمرمفید ، بهسازی و مقاوم سازی تاسیسات و تجهیزات (سازه های خاص )

امروزه مواد کامپوزیتی به دلیل قابلیت های متعد نظیر مقاومت مکانیکی و استحکام در برابر وزن بالا ، مقاومت در مقابل خوردگی و سایش ، بالا بودن عمر فرسودگی ، عایق بودن حرارتی و صوتی بسیار خوب و بسیاری خواص مهندسی دیگر ، کاربردهای فراوانی در صنایع نفت ، گاز ، آبرسانی ، خطوط لوله و مخازن مختلف ، صنایع شیمیایی و.. دارد.
برخی از این کاربرد های مهم به شرح زیر می باشد که نشان دهنده ی کار آمد بودن و اثرات مفید و منحصر بفرد استفاده از این تکنولوژی نوین می باشد.

1. افزایش مقاومت و تنش مجاز خطوط لوله و مخازن
2. جبران ضعف های ناشی از خوردگی های خطوط داخل و خارج لوله
3. محافظت از سیستم های تاسیساتی دربرابر عوامل خورنده داخلی و خارجی
4. مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای سیلوها، مخازن، برج های خنک کننده و دودکش ها
5. مقاوم سازی و بهسازی تاسیسات نفتی و پالایشگاه ها
6. جلوگیری و رفع نشت سیستمهای تاسیساتی
7. تعمیر خطوط تاسیسات فرسوده با استفاده از الیاف مقاومت بالای شیشه
8. افزایش عمر مفید و کاهش هزینه های تعمیرات و نگهداری در طول بهره برداری

تقویت عرشه پل با استفاده از الیاف کربن

پل ها به عنوان بخش بزرگی در صنعت ساخت و ساز ، از همیت ویژه ای برخوردارند. هدف از مقاوم سازی پل ها با استفاده از ( الیاف کربن ) گسترش عملکرد و عمر پل ها با وجود افزایش میزان بارگذاری است.
امروزه عرشه پل های کامپوزیتی به دلیل داشتن ساختاری بی نقص ، کاهش بارمرده و وزن سبکتر ، اجرای راحتر ، ظرفیت خستگی و خمشی بسیار بالا ، کاهش چشمگیر در میزان کرنش های میلگردهای تحتانی تیرهای بتنی ، استحکام بالا ، عدم خوردگی و نگهداری راحت و... به شدت مورد علاقه واقع شده است

توضیحات مختصر در این زمینه:

اجرای مقاوم سازی سازه ها با الیاف frp

1-          اجراء F.R.P

F.R.Pمخفف FIBER REINFORCED POLYMERمی باشد.در این پوشش ها که به پوشش کامپوزیتی نیز شناخته می شوند رزین توسط الیاف تقویت می گردد و ماده مرکب سومی تولید می گردد که خواص آن با اجراء اصلی تشکیل دهنده آن یعنی رزین و الیاف آن متفاوت است. بسته به نوع کاربرد از رزینهای متعددی در این صنعت شامل اپوکسی، پلی استر، وینیل استر استفاده می گردد. همچنین نوع الیاف و روش بافت آن نیز بنا به کاربردهای مختلف متفاوت است، که از جمله آن الیاف کربن، شیشه و غیره را می توان

نام برد.

این شرکت مفتخر است این شیوه مقاوم سازی را با ارائه دفترچه محاسبات مقاوم سازی سازه با این روش مطابق آیین نامه های بین المللی ارائه می نماید.

2-1-مقاوم سازی سازه های بتنی

در مواردی که سازه های بتنی به هردلیلی مانند افزایش بار گذاری؛ تغییر آئین نامه ، ضعف در ساخت و غیره نیاز به مقاوم سازی داشته باشد، می توان از الیاف کربن یا شیشه به همراه رزین اپوکسی برای مقاوم سازی استفاده نمود. این مواد پس از سخت شدن لایه سختی را تشکیل می دهند که قدرت بار گذاری سازه های بتنی مانند تیرها، دالها،ستون ودیوار برشی را افزایش می دهد.

2-2-ایزلاسیون و آب بندی مخازن

در خیلی از موارد سازه های فلزی و به ویژه بتنی به علت عدم اجراء کامل آب بند نبوده، که این امر مطلوب نمی باشد.به این منظور از پوشش های کامپوزیتی استفاده می کنند. این امر به ویژه در مخازن جدید الاحداث که نشتهای فراوانی از رنگ های غیر مسلح که در اثر حرکات سازه ای دچار ترک می گردد و مناسب آب بندی نمی باشند،بسیار حائز اهمیت است. در حقیقت مخزن کامپوزیتی یکپارچه و آب بندی در داخل مخازن اصلی پس از اجراء تشکیل می گردد، که مخزن اولیه بتنی فقط فریم و قالب این مخزن کامپوزیتی می باشد . حتی در صورت جدایی پوشش از سطح اصلی هیچگاه آب بندی از ابین نمی رود. بنا بر کاربرد مخازن جهت محلولهای شیمیایی ، آب آشامیدنی، آب صنعتی و غیره از رزین و الیاف متعددی استفاده می گردد و این امر در مورد پوشش مخازن با مقاومت شیمیایی بالا بسیار حائز اهمیت است که از مواد مقاوم شیمیایی بالا استفاده گردد.

3-2- تقویت سازه های پلاستیکی و پلی اتیلنی

مخازن PVCوپلی اتلین دارای  مقاومت شیمیایی بسیار بالایی می باشندو اسیدها ، قلیاها، حلالها و سایر مواد شیمیایی را تحمل می نمایند. بزرگترین مشکل اینگونه مخازنOLD AGE   آنها بوده که در مدت کوتاهی دچار شکست می گردد ضمن اینکه درز جوش آنها به ویژه در هنگام پر و خالی  شدن متعدد استحکام کافی ندارد.به این منظور مخازن پلی اتلین یا PVC توسطF.R.P  از بیرون تقویت گردیده و علاوه بر ایزوله شدن آن در برابر شرایط جوی، استحکام بالایی پیدا کرده و عمر آن بسیار طولانی می گردد. همچنین درز جوش آنها کاملا پایدار می گردد.

 



نظرات شما

  • javadhadid

    با سلام و خسته نباشید
    مطلب مفیدی بود

  • نریمان اسدی

    خیلی ممنون مقاله ی خوبی بود

  • علیرضا

    مطلب بسیاذ مفید و قوی ای بود

  • مهندس عالمی

    باسلام
    مطلب واقعا مفید و کاملی بود از خوندنش واقعا لذت بردم
    تشکر از شرکت محترم بتن لاتکس

  • مهندس عالمی

    باسلام
    مطلب واقعا مفید و کاملی بود از خوندنش واقعا لذت بردم
    تشکر از شرکت محترم بتن لاتکس

  • danial yavari

    واقعا راه کاره جالب و در عین حال مقاومیه برای سازه هایی که ضعف دارند.

  • سید محمد حسینی پور

    اطلاعات مفیدی تو سایت هست اما اگه از روش اجرای کار عکس و فیلم هم بزارین بهتر میشه

  • مسعود دیوانی خفایی

    سپاس گذارم برای مطالب خوبتون

  • حمید کیانی نسب

    عالی بود استفاده از الیاف پلیمری در یک ساختمان واقعا مفیدومقامت سازه را تضمین و آسیب پذیری آن را به حداقل میرساند.