ساختمان

کاربردهای نوار کربن و ورق

[ad_1]

ساختمان‌های موجود که در 30 سال گذشته ساخته شده‌اند، جدی‌ترین مشکل در بررسی خطر و آسیب‌پذیری شهرهای کشورمان محسوب می‌شوند.
با توجه به بررسی زلزله های گذشته و وضعیت ساختمان ها در کشور، احتمال آسیب دیدن تعداد زیادی از ساختمان های موجود وجود دارد و مطالعات آسیب پذیری نیز این ادعا را تایید می کند. زلزله زدگان بسیار مهم هستند. به طور کلی، آرماتور اصلاح عاقلانه خواص سازه ای موجود برای بهبود عملکرد در زلزله های آینده است. با توجه به تنوع ساختمان ها و تنوع عیوب و نواقصی که امکان پذیر است و همچنین تنوع اهداف آرماتوربندی، تکنیک های مقاوم سازی نیز متفاوت است. تزریق اپوکسی، بخیه زدن، پیش تنیدگی خارجی و استفاده از روش ها و مصالح جدید مانند دمپر، الیاف سیمان، کامپوزیت های سیمانی و ورق های الیاف پلیمری و FRP از جمله روش هایی است که اعضای ساختمان بسته به درجه مقاومت در برابر زلزله، سطح پتانسیل آسیب، نوع اعضا و اتصالات آنها توسط آنها قابل تعمیر و تقویت می باشد.

کاربردهای نوار کربن و ورق

از اواسط دهه 1980 سیستم های FRP به عنوان پوشش بیرونی برای افزایش استحکام و بهبود سازه های بتنی موجود در سراسر جهان استفاده شده است. تعداد پروژه های FRP مورد استفاده در سراسر جهان به طور چشمگیری افزایش یافته است، از تعداد کمی به چندین هزار در 10 سال گذشته.

ورق کربن و نوار کربن FRP به عنوان جایگزینی برای روش‌های دیگر مانند استفاده از صفحات فولادی، غلاف‌های اطراف ستون‌های بتنی یا فلزی ظاهر شده‌اند. پوشش های پلیمری FRP برای اولین بار در دهه 1980 در اروپا و ژاپن برای بهبود سازه های بتنی توسعه یافتند. ورق های فولادی را به قسمت کششی اعضا وصل کنید
بتن با رزین های اپوکسی برای افزایش مقاومت خمشی روشی متداول و بادوام است. از این روش برای تقویت تعداد زیادی پل و ساختمان در سراسر جهان استفاده شده است. از آنجایی که صفحات فولادی دچار خوردگی و ساییدگی می شوند و باعث از بین رفتن اتصال ورق فولادی به بتن می شود و از طرفی نصب آنها با سختی و با ماشین آلات نسبتا سنگین انجام می شود، محققان به دنبال جایگزینی مواد FRP مانند ورق کربن به جای فولاد بودند.

این مطلب را هم بخوانید  کامپوزیت شیشه چیست؟ | مقاوم سازی افزایشی

کامپوزیت های FRP در ابتدا به عنوان مواد تقویت کننده خمشی برای پله های بتن مسلح و همچنین محفظه در ستون های بتن مسلح استفاده می شد. اما به دنبال تلاش‌های اولیه تحقیقاتی، از اواسط دهه 1980، توسعه فوق‌العاده‌ای در استفاده از مواد FRP در تقویت سازه‌های مختلف صورت گرفت. از آنجایی که دامنه کاربردهای آن به سازه هایی با مصالح ساختمانی، چوب و حتی فلز گسترش یافته است. تعداد کاربرد مواد FRP مانند نوار کربنی در مقاوم سازی، تعمیر و یا بهسازی سازه ها از چندین مورد در 10 سال گذشته تاکنون به هزاران نفر رسیده است. اجزای مختلف سازه‌ای شامل تیرها، دال‌ها، ستون‌ها، دیوارهای برشی، اتصالات، دودکش‌ها، طاق‌ها، گنبدها و خرپاها تاکنون با مواد FRP تقویت شده‌اند.

الیاف تقویت کننده در ورق کربن را می توان در یک موقعیت مشخص در نسبت حجمی و در یک جهت مشخص در داخل ماتریس قرار داد تا حداکثر بازده را به دست آورد. مواد حاصل تنها با درصدی از وزن فولاد از استحکام و سختی بالایی در جهت الیاف برخوردارند. حمل و نقل آنها نیز آسان تر است، به داربست کمتری برای نصب نیاز دارند و می توانند در مکان هایی با دسترسی محدود استفاده شوند. و پس از نصب، بار اضافی قابل توجهی به سازه وارد نمی کنند.

امروزه از ورقه های کربنی و نوارهای کربنی برای تقویت مقاومت خمشی و برشی تیرهای بتن مسلح استفاده زیادی می شود. با چسباندن صفحات FRP به سمت پایین تیر، ظرفیت خمشی مثبت و با اتصال آن به ضلع بالایی تیر، ظرفیت خمشی منفی به دست می آید. همچنین می توان با اتصال صفحات FRP به دو طرف تیر، ظرفیت برشی مناسب را تامین کرد.
در خرابی تیرهای بتن آرمه مسلح شده با صفحات FRP مکانیسم های شکست مختلفی از جمله گسیختگی صفحات FRP، خرد شدن بتن، شکست برشی بتن و ترک در محل اتصال چسب با بتن گزارش شده است. همچنین نشان داده شده است که نوع، ضخامت و طول ورقه های کربنی باعث ایجاد انواع شکست نرم یا شکننده می شود. خواص مکانیکی محل اتصال ورق کربن و بتن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این میان جداسازی ورق های FRP از بتن موضوع بسیار مهمی است و امروزه در جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا به نظر می رسد استفاده از آرماتورهای خارجی حتی به میزان اندک می تواند ایمنی قابل توجهی در برابر جدا شدن صفحات FRP از بتن و همچنین شکستگی های برشی شکننده ایجاد کند.
از سوی دیگر، مواد کامپوزیت FRP به طور گسترده ای برای تقویت مقاومت های خمشی و فشاری و همچنین افزایش شکل پذیری ستون ها استفاده می شود. در این راستا محصور بودن بتن مهمترین ویژگی است که می توان با چسباندن این مواد در اطراف ستون ها ایجاد کرد. از طرفی استفاده از مواد کامپوزیت FRP برای افزایش شکل پذیری اتصالات و رفتار بهتر آن در زلزله نیز بسیار مطلوب خواهد بود.

این مطلب را هم بخوانید  تاثیر سایت بر زلزله

سوالات متداول

کامپوزیت FRP در وهله اول چگونه مورد استفاده قرار گرفت؟

کامپوزیت های FRP در ابتدا به عنوان مواد تقویت کننده خمشی برای پله های بتن مسلح و همچنین محفظه در ستون های بتن مسلح استفاده می شد.

چه اجزایی قادر به مقاوم سازی FRP هستند؟

اجزای مختلف سازه‌ای شامل تیرها، دال‌ها، ستون‌ها، دیوارهای برشی، اتصالات، دودکش‌ها، طاق‌ها، گنبدها و خرپاها تاکنون با مواد FRP تقویت شده‌اند.

مواد جدید در زمینه مقاوم سازی چیست؟

مصالح جدید مانند دمپرها، الیاف سیمان، کامپوزیت های سیمانی و ورق های الیاف پلیمری و FRP از جمله روش هایی هستند که بسته به درجه مقاومت ساختمان در برابر زلزله، میزان آسیب های احتمالی، نوع ساختمان می توان اعضای ساختمان را تعمیر و تقویت کرد. اعضا و مفاصل آنها .

تکنیک ها و تکنیک های مقاوم سازی چیست؟

گردکردن با فولاد، افزایش سطح مقطع بتن با بتن ریزی و افزودن آرماتور، استفاده از صفحات فولادی، استفاده از آرماتورهای خارجی، تزریق اپوکسی، دوخت و پیش تنیدگی خارجی از جمله روش های آرماتوربندی ساختمان است.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

همچنین ببینید
بستن
دکمه بازگشت به بالا