مقاوم سازی FRP در ساختمان

wallpostmesh

تازه وارد
بر اساس آزمون ها و تجربیات حاصل طی سالیان اخیر، بر ، اجرای مقاوم سازی بر اساس اجرای FRP به ارتقای قابل توجه مقاومت ساختمان ها کمک می کند. در این فرایند از الیاف کم وزن اما قدرتمند استفاده شده و با جایگذاری این الیاف روی سطح عضو بتنی سازه، مقاومت آن در برابر بارهای جانبی افزایش زیادی پیدا می کند. این روش مقاوم سازی در طی سال های گذشته نسبت به دیگر روش های موجود در میان طراحان محبوب تر است. اجرای FRP نخستین بار در دهه 1980 در صنعت ساختمان صورت گرفت. با کمک ورق های FRP می توان سطح بتن را در برابر عوامل خورنده محافظت نمود و ایزوله کرد. از این محصولات به عنوان تقویت کننده سازه در مواردی که از زلزله آسیب دیده باشد یا دچار خوردگی شده باشد نیز می توان استفاده کرد.

مقاوم سازی با FRP چیست؟​

بسیاری از سازه‌های زلزله‌خیز کشور بسیاری از آیین‌نامه‌ها و استانداردها تبعیت نکرده و در مقابل نیروهای زلزله دچار ضعف هستند. تجربیات زلزله‌های اخیر نشان می‌دهد که مقاومت قابل توجه سازه‌ها ضروری است تا از تخریب و خسارات جلوگیری شود. تحقیقات گسترده در زمینه مقاوم‌سازی سازه‌ها انجام گرفته و روش‌های متنوعی برای تقویت مقاومت ساختمان‌ها در برابر زلزله ارایه شده است. این تحقیقات به منظور بهبود مفاهیم و راهکارهای مقاوم‌سازی سازه‌ها در مواجهه با نیروهای زلزله اجرا گردیده است.

این تحقیقات باعث بهبود مفاهیم و راهکارهای مقاوم‌سازی سازه‌ها در مقابل نیروهای زلزله می‌شوند. این روش‌ها شامل تکنولوژی‌های نوین و اصول مقاومت سازه‌ها هستند.این روش‌ها، با پیاده‌سازی موثر، می‌توانند عملکرد و مقاومت سازه‌ها را در برابر زلزله بهبود بخشند. این اقدامات می‌توانند به حداقل رساندن خسارات جانی و مالی ناشی از زلزله کمک کنند. از جمله این روش ها می توان به اضافه کردن عناصر سازه ای الحاقی، پیش تنیدگی خارجی و … اشاره نمود.

یکی از روش‌های جالب در حوزه ساخت و ساز، استفاده از روش است. این روش در ایران حدود دو دهه است که مورد استفاده قرار گرفته و از کامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با الیاف استفاده می‌شود. کامپوزیت‌های مورد استفاده در این روش شامل ماتریکس اپوکسی، پلی‌استر یا وینیل‌استر به عنوان بخش ماتریسی هستند. این کامپوزیت‌ها فیبرهای پیوسته از الیاف شیشه، کربن یا آرامید را در خود جای داده‌اند. در ساختار مذکور، فیبرها نقش باربری بر عهده دارند. این در حالی است که ماتریس انتقال دهنده برش است.

استقامت کامپوزیت FRP​

میزان مقاومت کامپوزیت FRP با توجه به نوع الیاف مصرفی در ساختار آن متفاوت است. در صورت شیشه ای بودن فیبرها، مقاومت برشی چیزی در حدود مقاومت جاری شدن فولاد است. اگر در ساختار کامپوزیت از الیاف کربن استفاده شود، مقاومت کششی آن معادل دو تا پنج برابر مقاومت جاری شدن فولاد خواهد بود. همچنین در صورت استفاده از فیبر کربن، سختی کامپوزیت، دو تا پنج برابر سختی آن در شرایطی است که از فیبر شیشه استفاده شده است. در ضمن، وزن کامپوزیت FRP حدودا یک پنجم وزن فولاد است. جهت می توان محصولات آن را به شکل های مختلف (ورق، نوار، میلگرد یا لمینت) تهیه نمود و جهت ارتقای میزان مقاومت انواع سازه، جایگزین فولاد نمود.

مزایای اجرای FRP چیست؟​

محبوبیت اجرای FRP به منظور مقاوم سازی به دلیل برتری های این روش نسبت به دیگر روش هاست. مزایای این سیستم به قدری قابل توجه هستند که اکثر روش‌های مرسوم با آن جایگزین شده‌اند.

جایگزینی مثبت این سیستم تأثیرگذاری مثبت دارد. تأثیر مثبت این سیستم در صورت اجرای دقیق و بر اساس دستورالعمل‌ها و ضوابط تعیین شده توسط مراجع ذی‌صلاح حاصل می‌شود. این جایگزینی زمانی تأثیرگذار می‌شود که اطلاعات تعیین شده توسط مراجع ذی‌صلاح در تمام مراحل اجرای سیستم با دقت رعایت شود. اطلاعات تعیین شده توسط مراجع ذی‌صلاح در تمام مراحل اجرای سیستم، تأثیر مثبت این جایگزینی را تضمین می‌کند. این جایگزینی، همچنین نیازمند اجرای استانداردها و دستورالعمل‌های معینی است که باید به دقت رعایت شوند. اگرچه جایگزینی این سیستم تأثیربخش و مثبت است، اما حتماً شرایط لازم بر اساس استانداردها و دستورالعمل‌های تعیین شده باید رعایت گردد. مزایای اجرای FRP به عنوان روش مقاوم سازی به شرح زیر هستند:

  • وزن پایین :​

وزنی که در نتیجه اجرای FRP به ساختمان تحمیل می شود، در مقایسه با وزن ناشی از دیگر سیستم های مورد استفاده جهت مقاوم سازی سازه کم تر است. این خصوصیت باعث می شود سیستم مذکور بار مرده چندانی به سازه اعمال نکند. نکته جالب توجه این جاست که در عین حال، الیاف به کار رفته در ساختار این سیستم از مقاومت مطلوبی برخوردارند.

  • عدم اشغال فضا :​

یکی از معضلاتی که در اثر مقاوم سازی ساختمان به وجود می آید، از بین رفتن فضاست. اکثر سیستم های مرسوم برای این منظور جهت اجرا به فضای نسبتا قابل توجهی نیاز دارند؛ اما در اجرای FRP چنین نبوده و می توان با حفظ کیفیت مقاوم سازی، تا حد زیادی در رابطه با حفظ فضای موجود صرفه جویی نمود.

  • سرعت بالای اجرا :​

اجرای FRP جهت مقاوم سازی سازه برخلاف دیگر روش ها به مدت زمان چندان زیادی نیاز ندارد و با سرعت زیادی انجام می شود.

  • مقاومت مطلوب :​

الیاف مورد استفاده در ساختار FRP از مقاومت مطلوبی در برابر خوردگی برخوردارند و این ویژگی سبب می شود در مقابل آسیب حاصل از عوامل خورنده به مشکل بر نخورند. این الیاف در برابر مواد اسیدی و بازی مقاومت داشته و نیازمند تعمیرات مکرر نیستند.

  • همپوشانی اجرا با دیگر فرایندهای ساخت و ساز :​

برای اجرای FRP در ساختمان، نیازی به ایجاد توقف در دیگر فرایندهای جاری نیست و می توان در حین به انجام رساندن سایر عملیات، نصب این سیستم را نیز انجام داد.

  • عدم حساسیت در برابر الکترومغناطیس :​

ساختار مصالح مصرفی در اجرای FRP برخلاف مصالح مصرفی در موارد دیگر، مشکل حساسیت به الکترومغناطیس را ندارد. این مزیت، استفاده از سیستم مذکور را در مقاوم سازی ساختمان های روبرو با امواج الکترومغناطیس ممکن می سازد. حساسیت برخی از مصالح به الکترومغناطیس باعث می شود تا نتوان آن ها را در سازه های خاص مانند ساختمان های تصویربرداری مورد استفاده داد. اما مقاوم سازی با اجرای FRP بدون مصالحی که به الکترومغناطیس حساسند، امکان پذیر است.
 
بالا