اجرای تقویت ستون و تیر بتنی با الیاف FRP

جستجوی کلمه اجرای تقویت ستون و تیر بتنی با الیاف FRP در سایت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران با کد 3361


 

 

 

 

اجرای تقویت ستون و تیر بتنی با الیاف FRP

 

با سلام و شادباش، جهت آگاهی و مشاوره در خصوص طراحی و اجرای تقویت ستون و تیر بتنی با الیاف FRP و نیز کسب اطلاعات در خصوص انواع روش های مقاوم سازی سازه های بتنی ، فونداسیون ، دال و ... و همچنین اطلاع از مزایا ، روش و استعلام قیمت طرح و اجرای مقاوم سازی سازه های بتنی با بخش فنی و پشتیبانی کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران  ( 44618462-44618379 ) تماس حاصل فرمایید.

 

 

 

 

روش الیاف کربنی (FRP) : عوامل بسیاری در طبیعت سبب آسیب رساندن به سازه‌های بتنی و غیر بتنی می‌شود که می‌توان به عوامل محیطی چون آب، باد، خاک و آسیب‌هایی چون توفان، سیل، زمین لرزه و همچنین عوامل میکانیکی و نیروگاهی و ... نیز یاد نمود که با پیشرفت تکنولوژی در ترمیم سازه‌های بتنی و تداوم این بستر فرآورده‌های ویژه‌ای جهت بازسازی این نوع آسیب‌ها ساخته شده است. از این فرآورده‌ها می‌توان الیاف کربنی (FRP) را نام برد. ورق الیاف کربنی سبک، بافته شده از الیاف کربنی سبک است که برای پایدار سازی به کار می‌رود، این فرآورده برای مواردی چون: جایگزین نمودن میلگردهای از بین رفته، افزایش تاب و شکل پذیری ستونها، افزایش تحمل بار در سازه‌ها، تغیر کاربری در سازه‌ها، طراحی جهت رفع عیوب، تاب در برابر تکانه‌های لرزشی و جلوگیری از بروز مشکلات ناشی از زمین لرزه بکار می‌رود. کاربرد چند کاره برای برطرف کردن هر نوع نیاز به مقاوم‌سازی، نرمش پذیری، ژئومتری سطح (تیرها، ستون‌ها، دودکشها، دیوارها و ...) و چگالی پایین جهت افزایش کمینه وزن به سازه، افزاینده تاب خمشی و کششی، پایداری در برابر مواد شیمیایی و شرایط محیطی، افزایش قدرت باربری بدون فرسودگی از ویژگی‌های این فرآورده هستند.

 

روش الیاف پلیمری : بازسازی و تقویت ویژه جهت کارهای مقاوم‌سازی و بازسازی بتن استفاده از مواد تعمیراتی ویژه و یا مواد تعمیراتی با الیاف پلیمری می‌باشد که از بهترین مارک‌های آن می‌توان lanko (فرانسه)، xypex (کانادا)، forsroc (انگلستان) و sika (سوئد) و همچنین مواد nano تکنولوژی را نام برد که این مواد تعمیراتی جهت زیر سازی ستونها و تیرها و دال‌ها و دیوارها بسیار کارا هستند و نیز از این مواد می‌توان به عنوان عایق نیز استفاده نمود. از ویژگیهای آن می‌توان دوغاب تیکسوتروپ، چسبندگی بالا، پایداری مکانیکی اولیه و نهایی بسیار بالا، مقاوم به آب دریا و آبهای سولفاتی و بدون مشکل زیست محیطی یاد کرد .

 

ورقه‌های اف‌آرپی : ورقه‌های FRP (فیبرهای پلیمری تقویت شده) نوعی ماده کامپوزیت متشکل از دو بخش فیبر یا الیاف تقویتی است که به وسیله یک ماتریس رزین از جنس پلیمر احاطه شده است. فیبرهای FRP به روش پلی اکریلونیتریل(PAN) ساخته می‌شوند و میلگردها و پروفیل‌ها به روش پالتروژن (Pultrusion) تولید می‌گردند که در این روش دسته‌های الیاف پس از آغشته شدن با رزین پس از عبور از یک قالب در کنار هم قرار گرفته و یک پروفیل دارای مقطع ثابت را به وجود می‌آورند. محصولات پلیمری مورد استفاده در سازه‌ها به شکل ورق هایFRP، میلگردهای FRP، مش‌های FRP و پروفیل‌های FRP وجود دارد. از این محصولات برای ساخت و تقویت سازه‌ها استفاده می‌شود.

 

تعمیر و تقویت اعضاء خمشی به وسیله FRP : وزن کم، انعطاف‌پذیری بالا، سهولت حمل و نقل، سرعت عمل بالا، راحتی برش در اندازه‌های دلخواه، سادی اجرا و امکان تقویت به صورت خارجی از عمده مزایای FRPها در ترمیم سازه‌های بتنی نسبت به سایر روش‌ها می‌باشد. چسباندن FRP به ناحیه کششی بتن در اعضای خمشی در طول مورد نظر سبب افزایش ظرفیت خمشی مقطع خواهد شد.

 

 

 

 

 

کاربرد FRP در مقاوم سازی و تقویت ساختمان ها یا سازه های بتنی موجود

 

گسترش تکنولوژی های جدید علم مواد و پلیمرها با مشخصات مکانیکی مختلف، جامعه مهندسی در رشته های گوناگون را برآن داشته تا از قابلیت ها و کاربردهای متنوع این محصولات استفاده نموده و جایگزینی آن ها را با مصالح و مواد سنتی اجتناب ناپذیر ساخته است. کنترل کیفی ساخت، مقاومت مکانیکی و مقاومت شیمیایی بالا در برابر اثرات محیط از جمله مزیت های این تکنولوژی ها محسوب می-گردد.

یکی از موارد کاربرد FRP در صنعت ساخت و ساز، استفاده جهت تقویت و مقاوم سازی ساختمان ها و سازه های بتنی موجود می باشد. مزایای استفاده از سیستم های FRP جهت تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی را می توان به مواردی چون سرعت بالای اجرا و همچنین عدم وجود تغییرات معماری در ساختمان و از سوی دیگر به امکان تحقق کنترل کیفیت بالا و وجود مبانی روشن فنی جهت طراحی و اجرای نسبت داد. لذا از بین گزینه های تعریف شده جهت تقویت سازه های بتنی، استفاده از سیستم های تقویت پلیمرهای مسلح شده با الیاف (FRP Strengthening) و در اصطلاح عام، مقاوم سازی با استفاده از FRP یک راهکار مناسب محسوب می گردد.

بدیهی است مشابه هر سیستم و تکنولوژی دیگر، استفاده موثر و صحیح از سیستم های تقویت FRP در سازه ها مستلزم توجه به شرایط استاندارد طراحی، نظارت و اجرا بوده و وجود تخصص و تسلط بر مبانی فنی موضوع برابر ضوابط استانداردهای معتبر را اجتناب ناپذیر می سازد. لذا در ادامه به صورت مختصر به بررسی روش های مختلف مقاوم سازی و تقویت سازه های بتنی پرداخته و به طور اجمالی نکات و هشدارهای لازم در خصوص استفاده بجا و استاندارد این تکنولوژی متذکر شده است.

2- تقویت خمشی با استفاده از FRP

اتصال FRP در وجه کششی المان های تحت خمش، بگونه ای که راستای الیاف در امتداد طول عضو  قرار گرفته و در انتقال نیروهای کششی ناشی از خمش موثر باشد (همانند میلگردهای کششی)، می تواند مقاومت خمشی المان های بتنی را افزایش دهد. عوامل متعددی مانند ابعاد مقطع المان بتنی، مساحت و مشخصات مکانیکی میلگردهای موجود و FRP مورد استفاده و همچنین مقاومت بتن موجود، در میزان افزایش مقاومت خمشی سازه های بتنی با استفاده از سیستم های FRP دخیل می باشند. در ادبیات فنی این افزایش مقاومت از 10 تا 160 درصد گزارش شده است. لذا با توجه به محدودیت های موجود در خصوص شکل پذیری، ضوابط بهره برداری و دیگر محدودیت های آیین نامه ای، افزایش مقاومت خمشی سازه های بتنی تا حداکثر 40 درصد قابل قبول تلقی و توصیه شده است. (ACI 440.2R-08).

هشدار فنی اول در خصوص استفاده از FRP جهت تقویت خمشی سازه های بتنی آنکه: « با توجه به رفتار صرفا ارتجاعی FRP، استفاده از آن جهت تقویت خمشی المان های باربر لرزه ای و بویژه در نواحی مفاصل پلاستیک، مستلزم بررسی ها و ارزیابی دقیق و حصول اطمینان از عملکرد مورد انتظار سازه به لحاظ شکل پذیری تحت سیکل های رفت و برگشتی لرزه ای است. توجه به این نکته ضروری است که مقاطع تقویت شده بدین روش از ظرفیت چرخش و انحنا کمتری در حالت تقویت شده برخوردار بوده و در نظر گرفتن این موضوع در محاسبات الزامی است. استفاده از روش های طراحی بر اساس عملکرد و انجام تحلیل های غیر خطی و در صورت لزوم انجام آزمایش های لازم در این خصوص پیشنهاد می گردد ».

هشدار فنی دوم در خصوص استفاده از FRP جهت تقویت خمشی سازه های بتنی آنکه: « مقاومت خمشی سازه تقویت شده بسته به مود شکست حاکم تعیین می گردد. جداشدگی بین سطح بتن و FRP در محل ترک های خمشی یا برشی، ورقه ورقه شدن پوشش بتنی و جداشدگی از نزدیکی شبکه میلگردها در محل انقطاع FRP در تایین مود شکست سازه تقویت شده تایین کننده خواهد بود. (شکل 1). لذا طراحی صحیح برابر ضوابط استانداردهای معتبر، ارایه جزییات اجرایی استاندارد بویژه جهت مهار صحیح FRP در مقاطع بحرانی و محل های قطع FRP و همچنین اجرا و نصب استاندارد FRP (شامل ترمیم، زیرسازی و آماده سازی صحیح و نصب استاندارد)، توسط گروه های متخصص و مجرب در این خصوص الزامی است ».

Debonding and delamination of externally bonded FRP systems

3- تقویت برشی با استفاده از FRP

استفاده از FRP به صورت دورپیچ (سه حالت دورپیچ کامل، U شکل و در دو طرف جان مطابق شکل 2) و قرارگیری الیاف در امتداد عرضی مقطع یا عمود بر راستای ترک های محتمل برشی، بطور موثری سبب افزایش مقاومت برشی المان های بتنی می گردد. اضافه مقاومت برشی ایجاد شده بدین روش به پارامترهای مختلفی مانند: ابعاد المان، حالت دورپیچ، مقاومت بتن موجود و ... وابسته است. لذا همواره میزان این افزایش مقاومت بسته به ضوابط بهره برداری و متناسب با شرایط باربری عضو محدود است.

Typical wrapping schemes for shear strengthening using FRP laminates

با درنظر گرفتن شرایط و ضوابط خاصی، می توان از سیستم های تقویت برشی FRP در محل های احتمالی تشکیل مفاصل پلاستیک و جهت افزایش شکل پذیری غیرارتجاعی مقاطع بتنی تحت خمش استفاده نمود.

در اینجا نیز همانند سیستم های تقویت خمشی FRP، کنترل جداشدگی FRP، از سطح بتن حایزاهمیت بوده و مستلزم لحاظ نمودن آثار این موضوع در فاز طراحی  و محاسبات و همچنین اجرا و نصب استاندارد FRP است.

4- تقویت محوری یا ترکیب محوری-خمشی با استفاده از FRP

4-1- تقویت محوری- فشاری خالص

می توان از سیستم های FRP، جهت ایجاد محصورشدگی از طریق ژاکت (دورپیچ کامل) FRP و به طبع آن افزایش مقاومت فشاری المان بتنی استفاده نمود. در این روش قرارگیری الیاف در امتداد عمود بر محور طولی عضو به صورت دورپیچ کامل، سبب ایجاد محصورشدگی انفعالی (Passive) در عضو می گردد. از این رو FRP تا زمان بارگذاری و رخداد تغییرشکل های عرضی در المان بتنی موجود منفعل بوده و تحت تنش قرار نگرفته و تاثیری در باربری عضو ندارد. بدین سبب اجرا و نصب استاندارد و اطمینان از چسبندگی کامل بین بتن و FRP در این روش مقاوم سازی بسیار حائزاهمیت می باشد.

شکل 3 منحنی تنش – کرنش یک ستون بتن مسلح در حالت های محصور نشده و محصور شده در سطوح مختلف محصورشدگی را به تصویر کشیده است. این شکل بخوبی گویای تاثیر محصورشدگی در افزایش مقاومت فشاری عضو بتنی بوده و علاوه بر آن نشان دهنده تاثیر محسوس محصورشدگی بر افزایش کرنش نهایی بتن می باشد. این موضوع افزایش شکل پذیری المان بتنی محصور شده را به همراه خواهد داشت.

Schematic stress-strain behavior of unconfined and confined RC columns

4-2- تقویت ترکیب فشاری خمشی

دورپیچ کامل یا ژاکت FRP، می تواند جهت ایجاد محصورشدگی و در نتیجه افزایش مقاومت المان های بتنی تحت ترکیب نیروهای فشاری و خمشی مورد استفاده قرار گیرد. لذا توجه به هشدار فنی زیر بسیار حائزاهمیت است.

هشدار فنی در خصوص استفاده از FRP جهت تقویت فشاری - خمشی سازه های بتنی آنکه: « افزایش قابل ملاحظه مقاومت تنها در صورتیکه نقطه متناظر با نیروی فشاری و خمشی نهایی در بالای خط متصل کننده مبدا به نقطه بالانس در منحنی P-M باشد محقق خواهد شد. همانطور که از دیاگرام P-M در دو حالت محصور شده و محصور نشده مطابق شکل 4 قابل دریافت است، محدودیت مذکور از این واقعیت که افزایش مقاومت در نتیجه محصورشدگی تنها برای المان های با مود شکست حاکم فشاری قابل ملاحظه می باشد، نشات می گیرد ».

Representative interaction diagram

با درنظر گرفتن هشدار بالا، محاسبات استاندارد طرح تقویت بدین روش، مستلزم تسلط بر مبانی طراحی سازه های بتنی بوده و با توجه به حجم بالای محاسبات و عدم امکان استفاده از نرم افزار های معمول طراحی مانند Sap و Etabs بدین منظور، وجود قابلیت های برنامه نویسی و استفاده از ابزارهای انفورماتیکی جهت تدقیق نتایج و تسریع در فرآیند محاسبات اجتناب ناپذیر خواهد بود.

4-3- تقویت محوری کششی خالص

با توجه به مشخصه خطی – ارتجاعی مصالح FRP، مشارکت FRP در انتقال نیروها در المان های تحت کشش خالص، بطور مستقیم به میزان کرنش المان وابسته بوده و مطابق اصل هوک قابل محاسبه است. در این مورد شرایط طراحی و میزان کرنش موثر FRP بسته به مشخصات المان و شرایط پیوستگی بین سطح بتن و FRP، مشابه سیستم های تقویت برشی با استفاده از FRP است.

 

 

 

 

 

 

شرکت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران با اندیشه ایجاد مرکزی تخصصی و کاربردی در زمینه ارائه خدمات فنی مهندسی ، بازرگانی و آموزشی در سطح کشور و منطقه راه اندازی گردیده است .

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران، اولین و تنها مجموعه فنی و مهندسی با محوریت بتن در سطح کشور می باشد که توانسته با ارائه خدمات متنوع و تخصصی گامی  نو و البته کارآمد در عرصه صنعت بتن کشور بردارد. این امر باعث گردیده تا کارشناسان و مهندسی فعال در عرصه بتن کشور با در اختیار داشتن تیم کارآمد در کنار خود راه سخت اجرای پروژه عمرانی را با اطمینانی بیشتر و با کیفیت تر بردارند.

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران، با به کارگیری تیم های کارشناسی ، اجرایی ، تخصصی ، بازرگانی و آموزشی از میان فعالان و متخصصین بتن برجسته کشور  همواره سعی دارد تا با اولویت قراردهی کیفیت و تخصص باعث ارتقاء سطح کیفی ، مهندسی و اجرایی پروژه ها و با رفتن سطح عملی دست اندرکاران گردد.

در این راستا ، شرکت کلینیک فنی  بتن ایران فعالیت خود را در سه شاخه فنی و مهندسی ، آموزش و بازرگانی  هدف دهی و پیگیری نموده و می نماید.  

بخش مهندسی و اجرایی کلینیک فنی و تخصصی بتن : بر هیچ کس پوشیده نیست که افزایش کیفیت و دوام پروژه ها عمرانی و سازه های بتنی در حین ساخت و بهره برداری  مستلزم سوق به سمت ارائه خدمات تخصصی و هدفمند می باشد. این امر به خصوص در پروزه تخصصی و حساس تر مانند تعمیرات و بازسازی سازه های بتنی که بازدهی و نتیجه گیری از آن ها صفر یا صدی می باشد ، رنگ و بوی جدی تری به خود می گیرد. از این رو مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران با در اختیار گیری تجهیزات تخصصی ، تیم مهندسی و کارشناسی و نیروهای اجرایی کارآزموده و آموزش دیده خدماتی به روز و تخصصی را به دست اندرکاران و کارفرمایان پروژه های عمرانی در سطح کشور و منطقه ارائه نماید.

 سرفصل های خدمات مهندسی و کارشناسی بتن قابل ارائه توسط مجموعه :

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره ، مهندسی و اجرای ترمیم و بازسازی سازه های بتنی

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره ، مهندسی و اجرای مقاوم سازی انواع سازه های بتنی

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره ، مهندسی و اجرای آب بندی و محافظت سازه های بتنی ماننده تصفیه خانه ها ، سازه های صنعتی ، کولینگ تاورها ، کلاریفایرها ، ایستگاه های پمپاژ ، استخرها ، مخازن آب و فاضلاب ، سد ها ، کانالها و ...

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره ، مهندسی و اجرای انواع  تست و آزمایش های غیرمخرب سازه های بتنی

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره ، مهندسی و اجرای انواع کف پوش های صنعتی از جمله کف پوش های پایه سیمانی ، اپوکسی و پلی یورتان

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره و کارشناسی بتن

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره ، مهندسی و اجرای کرگیری و کاشت آرماتور و بولت در سازه های بتنی

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره ، مهندسی و اجرای ورق های ژئوممبرین

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره ، مهندسی و اجرای پوشش ضد حریق

شرکت کلینیک فنی  بتن ایران | مشاوره ، مهندسی و اجرای پوشش های ضد اسید

بخش آموزش شرکت کلینیک فنی  بتن ایران :

این بخش در راستای اهمیت و نیاز دانش عملی و عملیاتی مهندسین و دست اندرکاران پروژه عمرانی به ویژه پروژه های بتنی راه اندازی گردیده است. شرکت کلینیک فنی  بتن ایران در این راستا با تعریف سرفصل و دوره های تخصصی و کاربردی بتن و نیز به کارگیری مدرسین و متخصصین سرشناس ، کارآزموده و با تجربه اقدام به برگزاری دوره های آموزشی تخصصی بتن  به صورت عمومی و اختصاص نموده است.

 

 بخش بازرگانی شرکت کلینیک فنی  بتن ایران :

امروزه با گسترش روزافزودن استفاده از انواع افزودنی و محصولات کمکی و جانبی بتن در پروزه های عمرانی شرکت های مختلفی در قالب ارائه کنندگان محصولات مذکور شکل گرفته و به خدمات در سطح کشور اقدام می نمایند. اما آنچه همواره در این زمینه به عنوان مشکلی بزرگ قابل تامل بوده است ارائه خدمات به صورت عام و فارغ از تخصص لازم  و خدمات پس از فروش بوده است. که این موضوع باعث تحمیل هزینه های گزاف و تاثیرات منفی در پروژه ها گردیده است. از این رو این مجموعه سعی نموده تا با ارائه خدمات توامان کارشناسی در کنار خدمات بازرگانی نسبت به حل این نقیصه اقدام نماید.

نظرسنجی


دریافت کاتالوگ ها و فرم ها