بمنظور درک بهتر مقاوم‌سازی سازه ابتدا سازه‌های زیرساختی مانند پل‌ها، اسکله‌ها، سدها، بیمارستان‌ها و پایگاهای نظامی را در نظر بگیرید اگر این سازه‌ها کاربری خود را از دست بدهند و دچار آسیب و تخریب بشوند عواقب جبران‌ناپذیری بهمراه دارد. این سازه‌ها در گذر زمان نیاز به بازسازی و در بسیاری از موارد جایگزینی دارند (یعنی بخشی از سازه که فرسوده و کم‌مقاومت شده حذف می‌شود و قسمت جدید جایگزین می‌شود). اینجاست که مقاوم‌سازی سازه اهمیت دوچندان پیدا می‌کند. علاوه بر فاکتور مرور زمان که مقاومت سازه را کمتر کرده و از بهره‌وری خارج می‌کند فاکتورهای دیگری نیز در بهره‌وری سازه تاثیرگذارند این فاکتورها دربرگیرنده موارد زیر است: افزایش بارگذاری و تغییر در نحوه‌ی طراحی سازه و تغییر کدهای آیین‌نامه‌ای. در ادامه با کارشناسان شرکت پلی می همراه باشید تا اطلاعات جامعی در ارتباط با کاربرد الیاف FRP در مقاوم سازی سازه کسب کنید.
الیاف کامپوزیت FRP چیست؟
پلیمرهای تقویت شده با الیاف یا FRP همان طور که از نام آن پیداست از الیاف (معمولا الیاف کربن یا الیاف شیشه) که با یک ماتریس پلیمری (چسب و رزین FRP) تقویت شده و در کنار هم نگه داشته می شوند ساخته شده. الیاف کامپوزیت FRP برای مقاوم‌سازی سازه گزینه بسیار مناسبی هستند از اینرو که ساختار و ویژگی های متناسبی با سازه دارند.
کامپوزیت FRP در برابر خوردگی تاب‌آوری بالایی دارند و همچنین دوام بسیار خوبی را ارائه می دهند که هزینه‌های نگهداری را به کمترین مقدار میرساند و عمر بهره‌برداری سازه‌ها را افزایش می‌دهند بعلاوه نسبت به مصالح سنتی مثل بتن و فولاد از صرفه اقتصادی بهتری برخوردارند.
مقاوم‌سازی سازه با استفاده از الیاف FRP
پلیمر تقویت شده با الیاف FRP، برای تقویت استحکام کل سازه مناسب است و عملکرد ساختاری سازه را بهبود بخشیده و به دوام و کارایی سازه کمک می‌کند. کامپوزیت FRP یک گزینه عالی برای افزایش ظرفیت تحمل بار در بخشهای مختلف سازه و همچنین بازسازی و ترمیم سازه های بتنی فرسوده هستند. مواد کامپوزیت FRP همچنین میتوانند عملکرد لرزه‌ای انواع سازه‌های بتنی و بنایی را بهبود بخشند. الیاف بصورت ورق روی سطوح مورد نظر چسبانده می شوند و در بخشهای مختلف سازه مانند ستون، تیر، دال‌ها و دیوارهای برشی بکار گرفته می‌شوند.
مزایای مقاوم‌سازی با الیاف FRP کدام است؟
استفاده از کامپوزیت‌های FRP در بخش مقاوم‌سازی رشد چشم‌گیری داشته. الیاف کربن نسبت استحکام به وزن بسیار خوبی دارند، زیرا الیاف کربن بسیار قوی، با استحکام کششی بالا و در عین حال سبک هستند که برای افزایش ظرفیت باربری بدون اضافه کردن وزن سازه بسیار مناسب‌اند و همین ویژگی‌ها رشد چشمگیر الیافFRP را در بازارهای جهانی در پی داشته است.
پلیمرهای تقویت شده با فیبر کربن یا الیاف کربن نیز بسیار بادوام هستند و در برابر کاربری مداوم و اکثر شرایط محیطی مقاومت می کنند. استفاده از الیاف کربن در سازه جلوه‌ی بصری سازه را حفظ می‌کند که این یک مزیت بزرگ نسبت به بسیاری دیگر از گزینه های تقویت سازه است. در زیر مزایا و برتری‌های دیگری برای الیاف FRP ذکر شده:
· سهولت نصب و اجرا
برای طراحی و ساخت در بخش زیرساخت کلی، مهم است که مقدار زمانی را که نه تنها برای کل پروژه، بلکه برای هر مرحله از فرآیند مورد نیاز است، در نظر بگیرید. بدیهی است که صرفه‌جویی در زمان به معنای صرفه‌جویی در هزینه‌ها است، اما مطمئنا نمی‌خواهید کیفیت را فدای کارایی کنید. کامپوزیت FRP می تواند تعادل ایده آلی را فراهم کند و به صرفه جویی در زمان کمک کند و در عین حال کیفیت، استحکام و دوام لازم را ارائه دهد.
به لطف این زمان نصب کوتاه‌تر، مهندسانی که از کامپوزیت FRP جهت مقاوم سازی سازه استفاده می‌کنند مجبور نیستند کار خود را صرفا در طول هفته انجام دهند. در عوض، آنها می توانند کار اجرا را در آخر هفته نیز انجام دهند، زمانی که ازدحام ترافیک کمتری وجود دارد و مزاحمت کمتری برای همسایگان و تردد افراد بوجود می‌آورد.
· وزن و چگالی کم
وزن کم الیاف FRP از ویژگی‌های مهم این محصول است. در واقع، تقریبا هشت برابر سبک‌تر از بتن مسلح است. این بدان معنی است که کامپوزیت اف آر پی برای استفاده و نصب کار آسان‌تری دارد و به تجهیزات کمتری نیاز دارد. بعلاوه در مواقعی که نیاز به حذف و یا برداشتن قسمتی از الیاف می باشد کار راحتتری را پیشرو داریم.
· خوردگی آرماتورها و راهکارهای مقابله با آن
کامپوزیت FRP با دوام و استحکام بالا و همچنین مقاومت بالا در برابر خوردگی، ماندگاری طولانی دارد و نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم را کاهش می دهد. عدم نیاز به نگهداری و تعمیرات مکرر به صرفه جویی در هزینه های گران قیمت و مواد کمک می کند و همچنین از ایجاد مزاحمت برای کاربران جلوگیری می کند، زیرا زمان تعمیرات به حداقل می رسد.
و از آنجایی که کامپوزیت اف آر پی ماندگاری بالایی دارد و در برابر خوردگی مقاوم است، هزینه‌های بلندمدت نیز کمتر می شود.
نحوه‌ی مقاوم‌سازی به کمک الیاف FRP چگونه است؟
کامپوزیت FRP را می توان به دو روش روی سطوح اعمال کرد و چسباند. در هر دو روش باید توجه دقیقی به آماده‌سازی سطح صورت گیرد که شامل پوشش پرایمر برای نفوذ به زیرلایه و افزایش قابلیت اتصال است. در برخی موارد، از بتونه اپوکسی برای ایجاد یک سطح با چسبندگی یکنواخت استفاده می شود. به طوری کلی دو روش جهت مقاوم سازی با FRP وجود دارد که عبارتند از:
• الیاف FRP را می توان با ترکیب الیاف و رزین پلیمری و بصورت لایه لایه روی سطح مرطوب در محل اعمال کرد.
• در یک روش دیگر الیاف FRP خارج از محل از قبل ساخته می‌شوند و بصورت میلگرد FRP و ورق و یا لمینت FRP به محل پروژه آورده شوند.
پس از نصب، کامپوزیت FRP به بخشی جدایی ناپذیر از سازه تبدیل می شود که باعث تقویت خمشی و برشی یا محصور شدن ستون و شکل پذیری می شود. افزایش ظرفیت سازه از FRP به دلیل توانایی رزین در انتقال بارها به الیاف و ظرفیت زیاد الیاف برای حمل بارهای کششی است که از ۲ تا ۵ برابر ظرفیت فولاد متغیر است. پس علیرغم داشتن هزینه مواد بالاتر از روش‌های مقاوم‌سازی سنتی، کاهش زمان نصب، استفاده از تجهیزات و نیروی کار می‌تواند هزینه مواد اف آرپی بالاتر را به ویژه در مناطقی با دسترسی محدود جبران کند، که این امر علت افزایش استفاده از FRP را نسبت به روش‌های سنتی توضیح می‌دهد.
مقاوم‌سازی تیر بتنی با الیاف FRP
پلیمر تقویت شده با کربن (CFRP) راه حل های اقتصادی و کارآمدی برای تقویت تیرهای بتنی برای خمش و برش میباشند.
ورق های نازک FRP با ضخامت تقریبی ۱.۳ میلی متر را می توان مشابه کاغذ دیواری برای تقویت تیر استفاده کرد. این مواد ظرف یک روز به بهره‌برداری می‌رسند و به استحکام کششی سه برابر فولاد دست یافته. مهندسان طراح تعداد و جهت الیاف را در هر لایه از پارچه FRP تعیین می کنند.
مقاوم‌سازی ستون بتنی با الیاف FRP
ستون‌ها در ساختمان‌ها و پل‌ها اغلب خورده می شوند و نیاز به تعمیر و تقویت دارند. خطاهای ساخت و ساز همچنین می تواند منجر به ستون‌های ضعیف تر شود که نیاز به تقویت دارند. در تمام این موارد، FRP یک روش مقاوم سازی سریع و مقرون به صرفه را ارائه می دهد. این سیستم می‌تواند ظرفیت ستون‌های آسیب‌دیده در اثر زلزله را به سطوح اولیه و فراتر از آن بازگرداند و می‌توان از آن برای مقاوم سازی ستون‌های آسیب‌دیده پس از زلزله استفاده کرد.
مقاوم‌سازی دیوار بتنی به کمک الیاف FRP
تقویت یا مقاوم‌سازی دیوارهای موجود می تواند بعلت مقاومت در برابر بارهای طراحی بالاتر، اصلاح ترک‌های ناشی از نشست‌های خاک، اصلاح ترک‌های روی دیوارها، تقویت نواحی اطراف بازشو دیوارها، کاهش مقاومت کافی به دلیل فرسودگی، نقص‌های طراحی یا ساخت صحیح یا افزایش شکل‌پذیری باشد. همه این موارد گفته شده به لطف الیاف کامپوزیت FRP قابل اجرا هستند و با کیفیت‌ترین و در عین حال مقرون به صرفه‌ترین راهکار مقاوم سازی را ارائه می دهند.
مقاوم‌سازی دال بتنی با FRP
کامپوزیت FRP یک روش مناسب جهت مقاوم سازی و افزایش ظرفیت باربری دال‌ها و عرشه پل‌ها می باشد. کامپوزیت FRP را می توان برای افزایش ظرفیت بار زنده دال یا بازیابی ظرفیت اولیه که در اثر خوردگی فولاد تقویت کننده کاهش یافته است، طراحی کرد. بسته به شرایط پروژه، می توان با اعمال FRP در وجه بالا یا پایین دال، سازه مورد نظر را مقاوم سازی نمود.
محصولات کامپوزیت FRP را ازکجا می توان تهیته نمود؟
شرکت پلی می با داشتن کارشناسان فنی با تجربه طیف گسترده‌ای از محصولات کامپوزیت FRP شامل الیاف کربن، الیاف شیشه، چسب و رزین اپوکسی، ورق و لمینت FRP و... را جهت مقاوم سازی انواع سازه ها شامل ساختمان‌های مسکونی و تجاری، پل‌ها و سازه های صنعتی ارائه می‌کند.
جهت اطلاع از هزینه تامین محصولات کامپوزیت FRP کارفرمایان و پیمانکاران محترم میتوانند به وب‌سایت شرکت پلی می به آدرس www.polyme.ir مراجعه نمایید.
نظر شما