جستجو در تالارهای گفتگو

یکی از روش‌های مدرن برای مقاوم سازی تیرها استفاده از الیاف پلیمری FRP است. این الیاف باعث مقاوم سازی تیرها و اعضای بتنی و صفحات جانبی و در نهایت افزایش ظرفیت برشی تیرها می شوند. میلگردهای FRP و GFRP چیست؟ در معماری مدرن این میگردها بهترین جایگزین میلگردهای فلزی به حساب می آِیند. GFRP که به عنوان پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه هم شناخته می شود یک روش بسیار کاربردی برای بهبود بتن تقویت شده در صنعت ساختمان سازی است. این میلگردها قطری برابر با ۱۲٫۵ میلی متر دارند و بسیار سبک، بدون خوردگی و دارای استحکام کششی و عملکرد مکانیکی بسیار بالا هستند. یکی از مهمترین دلایل استفاده از این کامپوزیت ها مقاومت آن ها در برابر خوردگی است و برای استفاده در محیطهای خورنده و اسیدی بسیار مناسبند. همچنین با استفاده از میلگرد FRP می توان مشکلات مجاورت با میدان های الکتریکی و مغناطیسی را تا حد بسیاری مرتفع ساخت. از مزایای مهم این میلگردها می توان به قطر کم، مقاومت بیشتر و از همه مهمتر هزینه پایین تر آن ها اشاره کرد. از طرفی آرماتور FRP باعث افزایش میرایی سازه در برابر ارتعاشات زلزله می شود و به همین دلیل می توان گفت از این میلگرد برای ضدزلزله کردن ساختمان ها استفاده می شود. انواع میلگردهای FRP و GFRP میلگرد شیشه یا آرماتور کامپوزیتی GFRP (Glass fiber-Reinforced Polymer) میلگرد کربن یا CFRP (Carbon fiber-Reinforced Polymer) میلگرد آرامید AFRP (Aramid Fiber-Reinforced Polymer) مقاوم سازی تیرها با استفاده از الیاف پلیمری FRP امروزه برای تقویت سازه های بتن آرمه به شکل وسیعی از ورق های تقویتی FRP استفاده می شود. این ورق ها باعث بیشتر شدن مقاومت خمشی و برشی بتن خواهند شد. از دلایل اصلی انتخاب این روش برای تقویت سازه می توان به وزن بسیار پایین این میلگردها، مقاومت آن ها در برابر خوردگی و حمل و نصب آسان آن ها اشاره کرد. نتایج استفاده از این نوع میلگردها در سازه ها نشان می دهد که تیرهای تقویت شده با میلگردهای GFRP بیشترین میزان مقاومت را در مقابل کمترین جابجایی از خود نشان می دهند و به اصطلاح تردترین رفتار را دارند. مهمترین مزایای استفاده از میلگردهای FRP و GFRP استفاده از این روش در ساخت سازه های مختلف مزایای بسیاری دارد، به طوری که می توان گفت استفاده از میلگردهای FRP و GFRP به میزان بسیاری مقاومت سازه ها را بالا می برند. در ادامه به بیان چند مورد از مزایای این روش خواهیم پرداخت. مقاومت بالا در برابر خوردگی شاید اولین دلیل برای استفاده از میلگردهای FRP و GFRP مقاومت بالای آن ها در برابر خوردگی باشد. این میلگردها بهترین نوع میلگرد برای ساخت خانه و انواع سازه ها در مناطق فراساحلی هستند. مقاومت كششی بالا در میلگرد FRP تسلیم رخ نمی دهد و به همین دلیل مقاومت کششی نهایی معیار است. قطر این میلگردها از انواع فولادی بسیار کمتر است و همینطور الیاف نزديك مركز سطح مقطع با الیاف نزديك به سطح خارجي، تنش هاي يكسان و يكنواختي ندارند. این ویژگی ها باعث شده تا از مقاومت کششی بسیار بالایی برخوردار باشند، اما در برابر فشار مقاومت آنچنان بالایی ندارند. وزن مخصوص میلگردهای فولادی معمولا هم وزن بالایی دارند و هم حمل و نقل آنها بسیار دشوار است. استفاده از میلگرد الیافی به طور کامل این مشکل را حل می کند. میلگرد FRP تنها ۲۵ درصد وزن میلگرد فولادی را دارد و به همین دلیل انبار کردن، حمل و نقل و نصب آن بسیار راحت و بی دردسر است. عايق الكتريكي و مغناطيسي بسیاری از سازه ها در مناطقی ساخته می شوند که در میدان الکتریکی و مغناطیسی قرار دارند. استفاده از میلگرد فولادی در ساختن سازه های این مناطق حتی ممکن است خطرات جانی جبران ناپذیر در پیش داشته باشد. به همین دلیل برای ساخت اماکنی مثل بیمارستان ها، فرودگاه ها و مراکز راداری و… که بسیار در معرض امواج هستند، استفاده از میلگردهای پلیمری مثل FRP پیشنهاد می شود. این الیاف نارسانا بوده و در میدان های الکتریکی می توانند به عنوان عایق عمل کنند. مقاومت در برابر خزش الیاف کربنی و شیشه ای FRP و GFRP مقاومت بسیار بالایی در برابر خزش دارند. از طرفی جهت قرارگیری و حجم الیاف تقویتی نقش مهمی در عملکرد خزشی کامپوزیت دارد. تحقیقات نشان می دهد که الیاف GFRP با کیفیت مناسب کرنش خزشی حدود ۳ درصد کرنش الاستیک اولیه را داشته اند. به همین دلیل می توان گفت میزان مقاومت خزشی این میلگردهای الیافی بسیار بالاتر میلگردهای فولادی است. از طرفی تحقیقات دیگری نشان می دهد که فولاد اگر تحت تنشی بیشتر از ۷۵ درصد تنش نهایی خود قرار بگیرد به طور ناگهانی و بدون تغییر مقاومت با گسیختگی خزشی روبرو خواهد شد. اما در مورد میلگردهای FRP و GFRP گفته می شود که اگر تنش اعمالی به آن ها کمتر از ۶۰ درصد مقاومت نهایی باشد، گسیختگی خزشی رخ نخواهد داد. مقاومت بالا در برابر خستگی به سیکل های متناوب بارگذاری یک سازه میزان خستگی آن سازه گفته می شود. مقاومت کامپوزیت FRP در برابر این سیکل ها بسیار بالاست و همین موضوع باعث شده تا از این الیاف برای صنعت هوافضا بیشترین استفاده شود. در مقابل فولاد مقاومت کمتری در برابر این سیکل ها دارد. البته تحقیقات نشان می دهد که GFRP بر خلال FRP مقاومت در برابر خستگی کمتری دارد و این مقاومت از فولاد هم کمتر است. چسبندگی بالا یکی از موضوعاتی که کار با میلگردهای کامپوزیتی را ساده تر می کند چسبندگی بالای آنهاست. نتایج تحقیقات نشان می دهد که چسبندگی الیاف FRP در برخورد با بتن بسیار بالاست. براي افزايش چسبندگي بين الیاف تقويتي و ماتريس رزين، از اصلاح سطحي نیز استفاده مي‌شود. منبع: شرکت مقاوم سازی سازه

بلایای طبیعی مانند طوفان، گردباد، سونامی و زمین لرزه و اثرات تصادفی می توانند در عرض چند ثانیه به سازه های فاقد مقاوم سازی ستون های گرد بتنی آسیب برسانند یا از بین ببرند. از طرف دیگر، آب شور، مواد شیمیایی ضد عفونی کننده و چرخه های انجماد و ذوب می توانند باعث خرابی ساختار در مدت زمان طولانی تری شوند. این ساختارها در حوادث شدید آسیب پذیر هستند و برای مطابقت با معیارو استانداردهای ساخت و ساز فعلی نیاز به مقاوم سازی دارند. تکنیک های مقاوم سازی سنتی شامل ژاکت های بتنی و استیل است اما این روشها وقت گیر و پرمصرف هستند. آنها همچنین سطح مقطع ستون سازه را افزایش می دهند. یکی از روشهای جدید ترمیم، استفاده از پلیمر های تقویت شده با الیاف است. این پلیمرها (FRP) به دلیل خواص مکانیکی عالی، مقاومت در برابر خوردگی، دوام، وزن سبک، سهولت استفاده، کاهش زمان ساخت، بازده عالی و چرخه عمر طولانی تری داشته و گزینه ای بسیار مناسب برای استفاده در سازه ها می باشد. امروزه قیمت مقاوم سازی با FRP در مقایسه با روش های سنتی کم بوده و نحوه اجرای آن آسان و ارزان می‌باشد. در این مطلب سعی داریم تا بطور کلی و اجمالی به بررسی مزایا و ویژگی مقاوم سازی ستون های گرد بتنی با مصالح FRP بپردازیم. ترمیم و تقویت ستون های بتن آرمه (RC) از طریق کامپوزیت های FRP شامل بسته بندی FRP خارجی، محوطه سازی FRP و محلول پاشی FRP انجام می پذیرد. به دلایل مختلف از جمله عدم محصور شدن، بارگذاری خارج از مرکز، بارگذاری لرزه ای، تأثیرات تصادفی و خوردگی می توان ستون ها را برای افزایش ظرفیت محوری، برشی و خمشی تقویت کرد که این کارها میتواند بخشی از فرآیند مقاوم سازی ستون های گرد بتنی با مصالح FRP باشد. تهدیدات یک ستون بتنی در حین ساخت و بعد از آن چه میتواند باشد؟ اگر بخواهیم بطور خلاصه به این موضوع بپردازیم شاید بتوان گفت انواع خرابی و شکست در طی فرآیند ساخت یک سازه ممکن است یک ستون بتنی را درگیر کند. این آسیب ها خود به انواع مختلفی تقسیم می شوند که میتوان به موارد زیر اشاره کرد. شکست برشی ستون های بتنی بدترین نوع شکست شکست برشی در یک ستون است که معمولا با برش های مورب بر روی یک ستون ظاهر می شود. استفاده از مصالح FRP طی مقاوم سازی ستون های گرد بتنی میتواند تا حد زیادی مانع از ایجاد چنین برش ها و شکست هایی در ستون های بتنی شود. خرابی ناشی از ایجاد مفصل پلاستیک خمشی در ستون های بتنی با رخداد زلزله در ستونهایی که توسط این نوع از الیاف مقاوم سازی نشده اند بعضا ترک هایی در قسمت های انتهایی شاهد هستیم که میتواند باعث از بین رفتن بتن یا حداقل کاهش عمر زیاد آن شود. خرابی در محل وصله پوششی آرماتورهای طولی در ستون های بتنی نزدیکی و همپوشانی زیاد لنگر های یک ستون بتنی، عدم استفاده از الیاف FRP و عدم اجرای مقاوم سازی ستون های گرد بتنی باعث شده تا این نوع شکست رخ دهد و بتواند آسیبهای جدی به بافت یک ستون وارد کند. بسته به نوع وصله های زده شده، در صورت رخداد وقایعی مثل زلزله امکان جدا شدن آرماتور ها نیز می رود. در اینجا نیز بهتر است با استفاده از الیاف به کاهش اثرات سو عدم استفاده از آن غلبه کنیم. مزایای مقاوم سازی ستون ها و سازه‌های بتنی با مصالح FRP سیستم های پیوند دهنده FRP ابزار مفیدی برای افزایش مقاومت فشاری محوری و همچنین افزایش قابلیت شکل پذیری یک عدد بتن هستند. در صورت داشتن ظرفیت کافی مقاومت در برابر زلزله، افزایش شکل پذیری اعضای تحت نیروی محوری و خمشی از اهداف اصلی مقاوم سازی ستون های گرد بتنی است. رفتار تنش مشخصه بتن محصور FRP مربوط به تعیین فشار محدود کننده و افزایش نتیجه تنش فشار در بتن است. در جریان مقاوم سازی ستون های گرد بتنی و سازه‌های بتنی با استفاده از مصالح FRP، مقاومت فشاری ستون افزایش می یابد بدین ترتیب که می توان از سیستم هایFRP ، جهت ایجاد محصورشدگی از طریق دورپیچ کامل FRP و به طبع آن افزایش مقاومت فشاری ستون بتنی استفاده نمود. در حقیقت بتن محصور شده مقاومت فشاری بسیار بالاتری نسبت به بتن محصور نشده دارد زیرا محصور کردن ستون باعث ایجاد فشار جانبی بر بتن می شود. از دیگر مزایای استفاده از مصالح FRP میتوان به موارد زیر اشاره کرد: سرعت بالای مقاوم‌سازی تطبیق پذیری با محیط که در فرآیند بکارگیری آن در مقاوم سازی ستون های گرد بتنی موضوع مهمی بشمار می رود، باعث شده تا سرعت مقاوم سازی تا حد زیادی افزایش یابد. این کارایی باعث پیشبرد هر چه سریعتر پروژه و کم شدن زمان ساخت خواهد شد. ضخامت پایین ضخامت کم علیرغم تصور همگان باعث عدم تغییر شکل ستون از ابعاد واقعی آن خواهد شد. این در صورتی است که با این نوع از ضخامت هم کارایی فراوان و مقاومت بالایی در جلوگیری از آسیب رساندن دارد. هزینه نسبتاً کم هزینه همیشه یکی از مهمترین عوامل در تعیین نوع و برآیند کار است که صاحبان پروژه ها همیشه به این مورد نگاه ویژه ای دارند. استفاده از مصالح FRP در مقاوم سازی ستون های گرد بتنی میتواند تا حد زیادی از هزینه کرد های گراف جلوگیری کرده و گزینه ای مناسب برای پیمانکاران و صاحبان پروژه ها باشد. کمترین محدودیت‌های اجرایی انعطاف پذیری این نوع مصالح در امر استفاده از آن باعث شده تا از این نوع الیاف در انواع ستون های مختلف بکار گیری شود. بطور مثال ستون های گرد که در فرآیند مقاوم سازی هر نوع الیافی بدلایل شکل ظاهری آن بر روی آن سوار نخواهد شد. وزن پایین و کمترین افزایش در ابعاد پایه وزن پایین این الیاف FRP ویژگی دیگری از این نوع از پایه هاست بطوریکه استفاده از آنان تا حد زیادی مانع از سنگین شدن بار سازه خواهد شد. البته ناگفته نماند این سبکی بمعنای عدم کارایی نیست بلکه تا حد زیادی مانع از آسیب رسیدن به بتن در جریان فرآیند مقاوم سازی ستون های گرد بتنی خواهد شد.

مقاوم سازی مقاوم سازی ساختمان علل نیاز به مقاوم سازی ساختمان چیست ؟ -دلایل مختلفی برای مقاوم سازی ساختمان یا یک سازه وجود دارد , عموما تصور می رود افراد عملیات تقویت را مختص به مقاوم سازی ساختمان قدیمی بدانند در حالی که در واقعیت همیشه مقاوم سازی مربوط به افزایش عمر سازه نمی شود و در بسیاری از موارد ساختمان هایی مقاوم سازی می شوند که حتی مورد بهره برداری نیز قرار نگرفته اند و خالی از سکنه و بار می باشند . از میان روش های مقاوم سازی ساختمان روش انتخابی با تحلیل و محاسبات مهندس پروژه یا کارشناسان مربوطه تحت تاثیر عوامل مختلفی انتخاب و اجرا می شود . به طور کلی چه ساختمان هایی به مقاوم سازی نیاز دارند ؟ -ساختمان هایی که بر اساس اصول و قوانین آئین نامه ها ساخته نشده اند یا پیش از وضع چنین آئین نامه هایی ساخته شده اند و استانداردهای فنی لازم را ندارند . در برخی از موارد که امروزه شاهد آن هستیم ضمن وجود آئین نامه های بسیار در ساخت و ساز بدلیل کوتاهی کارشناسان یا مهندسین یا در برخی مناطق بدلیل عدم دسترسی به برخی تجهیزات بروز و مصالح ساختمانی , پروژه استانداردها و مقاومت لازم را ندارد . در چنین شرایط دو راهکار تخریب یا مقاوم سازی وجود دارد . عملیات تخریب بدلیل صرف وقت و هزینه ی زیاد و در برخی موارد وجود محدودیت های اجرایی در همه ی موارد امکان پذیر نیست و راهکار منطقی ای بهه نظر نمی رسد . امروزه بدلیل تخصصی بودن مقاوم سازی و پایین بودن هزینه ی آن نسبت به تخریب این راهکار ی یه روش منطقی و قابل اجرا برای ساختمان های موجود است . ساختمان ها از نظر نیاز به مقاوم سازی به چند دسته تقسیم می شوند : 1-ساختمان هایی که کاربری آنها باید تحت هر شرایطی حفظ شود که وجود آنها برای کشور حیاتی است و در صورت آسیب دیدن صدمات جانی بسیاری دارند ضمن اینکه وجود آنها پس از وقوع حوادث غیر مترقبه الزامی است مثل : بیمارستانها , مراکز درمانی , مراکز امنیتی , پالایشگاه ها و .... 2-دسته بعدی ساختمان هایی هسند که در صورت خرابی خسارات جانی و مالی بسیاری در پی خواهند داشت مثل : مراکز عمومی , برج ها , دانشگاه ها و ... 3-ساختمان های معمولی که کاربری مسکونی و اداری دارند و به دلایل مختلف مثل : موقعیت , کاربری , نقص های فنی و اجرایی و ... نیاز به مقاوم سازی دارند . در این مقاله نیاز به مقاوم سازی را به دو دسته از خطاها تقسیم کردیم : 1- خطاهای انسانی 2-خطاهای غیر انسانی که در ادامه به توضیحات آنها می پردازیم 1) نیاز به مقاوم سازی به علت بروز خطا در طراحی ساختمان : بسیار مشاهده شده که طرح اولیه ظاهرا بدون خطا بوده ولی پس از اجرای صحیح , پروژه دارای مشکلات مختلفی شده است . تصور اشتباه درباره شرایط ساختمان , لحاظ نکردن نکات مهم در طراحی , فراموش کردن آئین نامه و ... همه از خطاهای طراحی می باشند . 2) نیاز به مقاوم سازی به علت عدم اطلاع از آئین نامه های جدید و بروز ساختمانی : عدم اطلاع از آئین نامه های جدید ساختمانی مستقیما متوجه مهندس یا کارشناس نمی شود اما باعث بروز خطا و لحاظ نکردن نکات مهم هنگام طراحی و اجرا می شود . تصور کنید آئین نام ای جدید به دلیل موقعیت جغرافیایی یا کاربری سازه متناسب با دانش و تجهیزات بروز وجود داشته باشد و کارشناس بدلیل عدم آگاهی انرا لحاظ نکند , چقدر به ساختمان صدمه وارد می کند ؟ درست همانند زمانی که هیچ آئین نامه ای برای زلزله وجود نداشت اما امروزه تمام ساختمان ها ملزم به رعایت اصول بهسازی می باشند . 3) نیاز به مقاوم سازی ساختمان به دلیل خطاهای اجرایی : یکی از مهم ترین گروه ها در ساخت و احداث پروژه های ساختمانی مجریان آن می باشند . و بروز خطا در اجرای ساختمان نیز یکی از اساسی ترین خطاها ساختمانی می باشد . مجریان ساختمانی باید با دقت و کنترل و صرف زمان کافی تمام مراحل اجرایی و نهایی پروژه را بررسی کنند . هر گونه خطا یا لغزش در مراحلی مثل ; حمل , بتن ریزی , پروسه ی عملیات اختلاط , عمل آوری و ... موجب بروز مشکلات مهم اجرایی در نتیجه ی کار می شود که مهندسین را وادار به 2 راه کار ; مقاوم سازی یا تخریب می کند . دقت و کنترل مراحل اجرایی پروژه بر خلاف مرحله ی محاسبات که با اعداد و ارقام سر و کار دارد و قابلیت محاسبه تا چند رقم اعشار و دقت حتی بعضا حذف خطاهای محاسباتی را دارد , مرحله ی اجرا بسیار مشکل تر می باشد چرا که بسیاری از مراحل حتی با کنترل فراوان قابل کشف و در نتیجه حل نمی باشند زیرا مربوط به بخش هایی می شوند که ناشی از نظارت نیست و تحت تاثیر عواملی مانند محیط , مصالح , مقدار و ... می باشد که بررسی و لحاظ آنها همگی به عهده ی مجری پروژه می باشد . 4)مقاوم سازی بعلت خوردگی و از بین رفتن مصالح : بسیاری از مصالح ساختمان نظیر مصالح فولادی و فلزی کم و بیش در تمام سازه ها بکار رفته و در بسیاری از موارد تکنولوژی و هزینه ی زیادی نیز صرف نگهداری و جلوگیری از خوردگی آنها می شود اما اضمحلال مصالح از مواردی می باشد که دیر یا زود تحت تاثیر پارامترهای مختلف و گذر زمان برای سازه اتفاق می افتد و غیر قابل گریز می باشد . 5) مقاوم سازی بعلت وجود مغایرت مصالح با مقدارهای فرض شده : تغییر مشخصات مصالح بکار رفته با مقادیر فرض شده ی آنها , خطاهایی است که در سازه هاای بتنی و فولادی رواج دارد . بری مصالح بدلیل همگن و قابل کنترل بودن آنها کمتر دستخوش تفاوت در میزان مقاومت با مقدار فرض شده آنها می شوند . اما برخی مصالح دیگر نظیر بتن ها , بدلیل ناهمگن بودن آنها و تاثیر پارامترهای مختلف در اجرای آنها بسیار دیده شده که با مقادیر فرض شده ی آنها متفاوت باشند . برای مثال بتن یکی از مصالح ناهمگن سازه می باشد که عملیات اختلاط , بتن ریزی , عمل آوری و نگهداری آن تحت تایر عوامل گوناگونی است و در نهایت امکان تولید مصالحی با مشخصات مکانیکی پراکنده وجود دارد . در این شرایط ناچار به ترمیم و تقویت یا تخریب و نوسازی می باشند . 6) مقاوم سازی به دلیل افزودن بار بر روی ساختمان سازه : افزودن بار به شکل های مختلفی روی می دهد و امری گریزناپذیر است . در زیر به چند مورد آن اشاره کردیم الف) تغییر در کاربری ساختمان : در ان شرایط ممکن است مثلا یک ساختمان با کاربری مسکونی تبدیل به انبار یا بایگانی شود که عملیات افزایش بار بر روی آن گریزناپذیر است . ب) نصب تجهیزات در ساختمان : نصب تجهیزات مکانیکی , پزشکی , مخابراتی در هر کجای ساختمان یکی از موقعیتهایی می باشد که مستلزم مقاوم سازی است 7) نیاز به مقاوم سازی به دلیل ایجاد تغییر در ساختمان سازه : گاهی نیز بدلیل تغییر در سیستم ساختمان مثل حذف ستون یا بادبند , سازه نیاز به مقاوم سازی دارد . مقاوم سازی و بازسازی آشیان پی