ترمیم سازه ها با الیاف frp

نمایش نتایج: از 1 به 1 از 1

موضوع: ترمیم سازه ها با الیاف frp

  1. Top | #1
    nima7

    Smile ترمیم سازه ها با الیاف frp

    بسياري از سازه*هاي بتن آرمة موجود در دنيا در اثر تماس با سولفاتها، كلريدها و ساير عوامل خورنده، دچار آسيب*هاي اساسي شده*اند. اين مساله هزينه*هاي زيادي را براي تعمير، بازسازي و يا تعويض سازه*هاي آسيب *ديده در سراسر دنيا موجب شده است. اين مساله و عواقب آن گاهي نه تنها به عنوان يك مسالة مهندسي، بلكه به عنوان يك مسالة اجتماعي جدي تلقي شده است . تعمير و جايگزيني سازه*هاي بتني آسيب*ديده ميليون*ها دلار خسارت در دنيا به دنبال داشته است. در امريكا، بيش از 40 درصد پلها در شاهراهها نياز به تعويض و يا بازسازي دارند . هزينة بازسازي و يا تعمير سازه*هاي پاركينگ در كانادا، 4 تا 6 ميليارد دلار كانادا تخمين زده شده است . هزينة تعمير پلهاي شاهراهها در امريكا در حدود 50 ميليارد دلار برآورد شده است؛ در حاليكه براي بازسازي كلية سازه*هاي بتن آرمة آسيب*ديده در امريكا در اثر مسالة خوردگي ميلگردها، پيش*بيني شده كه به بودجة نجومي 1 تا 3 تريليون دلار نياز است! در مناطق مختلف ایران نیز اثرات مخرب كلريدها و سولفاتهاي مهاجم در محیط های دریایی و ساحلی بر پايه*هاي پل، آبگيرها، سدها و كانال*هاي بتن آرمه که باعث ایجاد خوردگی فولاد بتن میشود سبب اعمال هزینه های سنگین جهت مرمت ویا بازسازی ابنیه ها خواهد بود.
    حال اگر بخواهیم تمامی این ابنیه ها را از نو بسازیم متحمل هزینه های گزافی خواهیم گشت فلذا با اعمال تمهیداتی جهت مرمت و ترمیم سازه ها می توان هزینه ها را پایین آورد.
    تكنيك*هايي چند، جهت جلوگيري از خوردگي قطعات فولادي الحاقي به سازه و

    نيز فولاد در بتن مسلح توسعه داده شده و مورد استفاده قرار گرفته است كه از بين آنها مي*توان به:

    پوشش اپوكسي بر قطعات فولادي و ميلگردها، تزريق پليمر به سطوح بتني و حفاظت

    كاتديك ميلگردها اشاره نمود. با اين وجود هر يك از اين تكنيك*ها فقط تا حدودي

    موفق بوده است محققان امروزه به جانشين كردن قطعات فولادي و ميلگردهاي

    فولاي با مصالح جديد مقاوم در مقابل خوردگي، معطوف گرديده اند.

    مواد كامپوزيتي (Fiber Reinforced Polymers/Plastics) FRP موادي بسيار مقاوم در مقابل محيط*هاي خورنده همچون محيط*هاي نمكي و قليايي هستند به همين دليل امروزه كامپوزيتهاي FRP، موضوع تحقيقات توسعه*اي وسيعي به عنوان جانشين قطعات و ميلگردهاي فولادي و كابلهاي پيش*تنيدگي شده*اند. چنين تحقيقاتي به خصوص براي سازه*هاي در مجاورت آب و بالاخص در محيط*هاي دريايي و ساحلي، به شدت مورد توجه قرار گرفته*اند.
    آشنائی با FRP:
    FRP (Fiber Reinforcement polymer ) نوعی ماده کامپوزیت
    متشکل از دو بخش فیبر یا الیاف تقویتی است که به وسیله یک ماتریس رزین
    از جنس پلیمر احاطه شده است. که به دو شکل ورق های FRP و میلگردهای
    FRP وجود دارد.
    نقش اصلی ماتریس عبارت است از :
    1-انتقال برش از فیبر تقویتی به ماده مجاور
    2- محافظت از فیبر در شرایط محیطی
    3- جلوگیری از خسارات مکانیکی وارد بر الیاف
    4- کنترل کمانش موضعی الیاف تحت فشار
    به طور کلیFRP ها بر اساس فیبر تشکیل دهنده ی آنها به چند دسته زیر
    تقسیم می شوند:
    1- CFRP با الیافی از جنس کربن
    2-GFRP با الیافی از جنس شیشه
    3- AFRP با الیافی از جنس آرامید
    v مزایای استفاده از FRP :
    1 - وزن کم (چگالی آن در حدود 20% فولاد است .)
    2 - مقاومت در برابر خورندگی
    3 - نفوذناپذیری مغناطیسی
    4 - امکان تقویت به صورت خارجی
    5- حمل و نقل آسان وسرعت اجرای بالا بدلیل وزن کم
    مواد FRP از دو جزء اساسي تشكيل مي*شوند؛ فايبر (الياف) و رزين (مادة چسباننده). فايبرها كه اصولاً الاستيك، ترد و بسيار مقاوم هستند، جزء اصلي باربر در مادة FRP محسوب مي*شوند. بسته به نوع فايبر، قطر آن در محدودة 5 تا 25 ميكرون مي*باشد.
    رزين اصولاً به عنوان يك محيط چسباننده عمل مي*كند، كه فايبرها را در كنار يكديگر نگاه مي*دارد. با اين وجود، ماتريس*هاي با مقاومت كم به صورت چشمگير بر خواص مكانيكي كامپوزيت نظير مدول الاستيسيته و مقاومت نهايي آن اثر نمي*گذارند. ماتريس (رزين) را مي*توان از مخلوط*هاي ترموست و يا ترموپلاستيك انتخاب كرد. ماتريس*هاي ترموست با اعمال حرارت سخت شده و ديگر به حالت مايع يا روان در نمي*آيند؛ در حاليكه رزين*هاي ترموپلاستيك را مي*توان با اعمال حرارت، مايع نموده و با اعمال برودت به حالت جامد درآورد. به عنوان رزين*هاي ترموست مي*توان از پلي*استر، وينيل*استر و اپوكسي، و به عنوان رزين*هاي ترموپلاستيك از پلي*وينيل كلريد (PVC)، پلي*اتيلن و پلي پروپيلن (PP)، نام برد .
    فايبر ممكن است از شيشه، كربن، آراميد و يا وينيلون باشد كه در اينصورت محصولات كامپوزيت مربوطه به ترتيب به نامهاي GFRP، CFRP،AFRP و VFRP شناخته مي*شود. در ادامه شرح مختصري از بعضي از فايبرهاي متداول ارائه خواهد شد.
    1-الياف شيشه:
    فايبرهاي شيشه در چهار دسته طبقه*بندي مي*شوند :
    1-E-Glass: متداول ترين الياف شيشه در بازار با محتواي قليايي كم، كه در صنعت ساختمان به كار مي*رود، (با مدول الاستيسيتة ، مقاومت نهايي ، و كرنش نهايي ).
    2 – Z-Glass: با مقاومت بالا در مقابل حملة قليائيها، كه در توليد بتن اليافي به كار گرفته مي*شود.
    3 – A-Glass: با مقادير زياد قليايي كه امروزه تقريباً از رده خارج شده است.
    4 – S-Glass: كه در تكنولوژي هوا-فضا و تحقيقات فضايي به كار گرفته مي*شود و مقاومت و مدول الاستيسيتة بسيار بالايي دارد، ( و ).

    2- الياف كربن:
    الياف كربن در دو دسته طبقه*بندي مي*شوند:
    1- الياف كربني از نوع PAN در سه نوع مختلف هستند. تيپ I كه تردترين آنها با بالاترين مدول الاستيسيته محسوب مي*شود. ( و ). تيپ II كه مقاوم*ترين الياف كربن است ( و )؛ و نهايتاً تيپ III كه نرمترين نوع الياف كربني با مقاومتي بين تيپ *I و IIمي*باشد.
    2 – الياف با اساس قيري(Pitch-based) كه اساساً از تقطير زغال سنگ بدست مي*آيند. اين الياف از اليافPAN ارزان*تر بوده و مقاومت و مدول الاستيسيتة كمتري نسبت به آنها دارند ( و ).
    لازم به ذكر است كه الياف كربن مقاومت بسيار خوبي در مقابل محيط هاي قليايي و اسيدي داشته و در شرايط سخت محيطي از نظر شيميايي كاملاً پايدار هستند.

    3- الياف آراميد:
    آراميد،يك كلمة اختصاري از آروماتيك پلي*آميد است.آراميداساساً الياف ساختة دست *بشر است كه براي اولين بار توسط شركت DuPont در آلمان تحت نام كولار (Kevlar) توليد شد.**چهار*نوع كولار وجود دارد كه از بين آنها كولار 49 براي مسلح كردن بتن، طراحي و توليد شده و مشخصات مكانيكي آن بدين قرار است: و .
    انواع محصولات FRP:
    1- ميله هاي كامپوزيتي:
    ميله*هاي ساخته شده از كامپوزيت*هاي FRPهستند كه جانشين ميلگردهاي فولادي در بتن آرمه خواهند شد. كاربرد اين ميله*ها به دليل عدم خوردگي، مساله كربناسيون و كلراسيون را كه از جمله مهم*ترين عوامل مخرب در سازه*هاي بتن آرمه هستند، به كلي حل خواهند نمود.
    2- شبكه*هاي كامپوزيتي:
    شبكه*هاي كامپوزيتي FRP (Grids) محصولاتي هستند كه از برخورد ميله*هاي FRP در دو جهت و يا در سه جهت ايجاد مي*شوند. نمونه*اي از اين محصول، شبكة كامپوزيتي NEFMAC است كه از فايبرهاي كربن، شيشه يا آراميد و رزين وينيل استر توليد مي*شود و منجمله براي مسلح كردن بتن مناسب است.
    3- كابل:
    طناب و تاندن*هاي پيش*تنيدگي: محصولاتي شبيه ميله*هاي كامپوزيتي FRP، ولي به صورت انعطاف*پذير هستند، كه در سازه*هاي كابلي و بتن پيش تنيده در محيط*هاي دريايي و خورنده كاربرد دارند. اين محصولات در اجزاء پيش*تنيدة در مجاورت آب نيز بكار گرفته مي*شوند.
    4- ورقه*هاي كامپوزيتي:
    ورقه*هاي كامپوزيتي Sheets) FRP)، ورقه*هاي با ضخامت چند ميليمتر از جنس FRP هستند. اين ورقه*ها با چسب*هاي مستحكم و مناسب به سطح بتن چسبانده مي*شوند. ورقه*هاي FRP پوشش مناسبي جهت ايزوله كردن سازه*هاي آبي از محيط خورندة مجاور هستند. همچنين از ورقه*هاي كامپوزيتي FRP جهت تعمير و تقويت سازه*هاي آسيب ديده (ناشي از زلزله و يا ناشي از خوردگي آبهاي يون*دار) استفاده مي*شوند.
    5- پروفيل*هاي ساختماني:
    مصالح FRP همچنين در شكل پروفيل*هاي ساختماني به صورت I شكل، T شكل، نبشي و ناوداني توليد مي*شوند. چنين محصولاتي مي*توانند جايگزين بسيار مناسبي براي قطعات و سازه*هاي فولادي در مجاورت آب تلقي شوند.
    v مشخصات اساسي محصولات كامپوزيتي FRP:
    1- مقاومت در مقابل خوردگي:

    بدون شك برجسته ترين و اساسي ترين خاصيت محصولات كامپوزيتيFRP مقاومت آنها در مقابل خوردگي است. در حقيقت اين خاصيت مادهFRP تنها دليل نامزد كردن آنها به عنوان يك گزينة جانشين براي اجزاء فولادي و نيز ميلگردهاي فولادي است. به خصوص در سازه*هاي بندري، ساحلي و دريايي، مقاومت خوب كامپوزيت FRP در مقابل خوردگي، سودمندترين مشخصة ميلگردهاي FRP است.

    2- مقاومت:

    مصالح FRPمعمولاً مقاومت كششي بسيار بالايي دارند، كه از مقاومت كششي فولاد به مراتب بيشتر است. مقاومت كششي بالاي ميلگردهاي FRP كاربرد آنها را براي سازه*هاي بتن آرمه، خصوصاً براي سازه*هاي پيش*تنيده بسيار مناسب نموده است. مقاومت كششي مصالح FRP اساساً به مقاومت كششي، نسبت حجمي، اندازه و سطح مقطع فايبرهاي بكار رفته در آنها بستگي دارد. مقاومت كششي محصولات FRP براي ميله*هاي با الياف كربن 1100 تا MPa2200، براي ميله*هاي با الياف شيشه 900 تا MPa1100، و براي ميله*هاي با الياف آراميد 1350 تا MPa 1650 گزارش شده است . با اين وجود، براي بعضي از اين محصولات، حتي مقاومت*هاي بالاتر از MPa 3000 نيز گزارش شده است. توجه شود كه بطور كلي مقاومت فشاري ميله*هاي كامپوزيتي FRP از مقاومت كششي آنها كمتر است؛ به عنوان نمونه مقاومت فشاري محصولات ISOROD برابر MPa 600 و مقاومت كششي آنها MPa700 است.



    3- مدول الاستيسيته:

    مدول الاستيسيتة محصولات FRP اكثراً در محدودة قابل قبولي قرار دارد؛ اگر چه اصولاً كمتر از مدول الاستيسيتة فولاد است. مدول الاستيسيتة ميله*هاي كامپوزيتي FRP ساخته شده از الياف كربن، شيشه و آراميد به ترتيب در محدوده 100 تا GPa 150، GPa 45 و GPa 60 گزارش شده است.

    4- وزن مخصوص:
    وزن مخصوص محصولات كامپوزيتي FRP به مراتب كمتر از وزن مخصوص فولاد است؛ به عنوان نمونه وزن مخصوص كامپوزيتهاي CFRP يك سوم وزن مخصوص فولاد است. نسبت بالاي مقاومت به وزن در كامپوزيتهايFRP از مزاياي عمدة آنها در كاربردشان به عنوان مسلح كنندة بتن محسوب مي*شود.

    5- عايق بودن:
    مصالح FRP خاصيت عايق بودن بسيار عالي دارند. به بيان ديگر، اين مواد از نظر مغناطيسي و الكتريكي خنثي بوده و عايق محسوب مي*شوند. بنابراين استفاده از بتن مسلح به ميله*هاي FRP در قسمتهايي از بيمارستان كه نسبت به امواج مغناطيسي حساس هستند، و در مسيرهاي هدايتي قطارهاي شناور مغناطيسي و همچنين در باند فرودگاهها و مراكز رادار بسيار سودمند خواهد بود.
    6- خستگي :
    خستگي خاصيتي است كه در بسياري از مصالح ساختماني وجود داشته و در نظر گرفتن آن ممكن است به شكست غير منتظره، خصوصاً در اجزايي كه در معرض سطوح بالايي از بارها و تنش*هاي تناوبي قرار دارند، منجر شود. در مقايسه با فولاد، رفتار مصالح FRP در پديدة خستگي بسيار عالي است؛ به عنوان نمونه براي تنش*هاي كمتر از يك دوم مقاومت نهايي، مواد FRP در اثر خستگي گسيخته نمي*شوند.

    7- خزش :
    پديدة گسيختگي ناشي از خزش اساساً در تمام مصالح ساختماني وجود دارد؛ با
    اين وجود چنانچه كرنش ناشي از خزش جزء كوچكي از كرنش الاستيك باشد،
    عملاً مشكلي بوجود نمي*آيد. در مجموع، رفتار خزشي كامپوزيت*ها بسيار خوب
    است؛ به بيان ديگر، اكثر كامپوزيتهاي در دسترس، دچار خزش نمي شوند.
    8 – چسبندگي با بتن :
    خصوصيت چسبندگي، براي هر ماده*اي كه به عنوان مسلح كنندة بتن بكار رود،
    بسيار مهم تلقي مي شود. در مورد ميله هاي كامپوزيتي FRP، اگر چه در
    بررسي بسيار اوليه، مقاومت چسبندگي ضعيفي براي كامپوزيت*هاي از الياف
    شيشه گزارش شده بود، تحقيقات اخير در دنيا مقاومت چسبندگي خوب و قابل
    قبولي را براي ميله*هاي كامپوزيتي FRP گزارش مي كند.
    9- خم شدن:

    چنانچه كامپوزيتهاي FRP در بتن مسلح بكار گرفته شوند، به جهت مهار ميلگردهاي طولي، ميلگردهاي عرضي و تنگ*ها، لازم است در انتها خم شوند. با اين وجود عمل خم كردن ميله*هاي FRP بسيار دشوارتر از خم كردن ميلگردهاي فولادي بوده و در حال حاضر براي مصالح موجود FRP، نمي*توان خم كردن را در كارگاه انجام داد. اگر چه در صورت لزوم، مي*توان خم ميله*هاي كامپوزيتي FRP را با سفارش آن به توليد كننده در كارگاه انجام داد.

    10- انبساط حرارتي:

    خصوصيات انبساط حرارتي فولاد و بتن بسيار به هم نزديك هستند؛ ضريب انبساط حرارتي اين دو ماده به ترتيب: و مي*باشد. ضريب انبساط حرارتي ميله*هاي FRP اغلب از بتن متفاوت است. به طور خلاصه ضريب انبساط حرارتي مصالح FRP با الياف كربن و شيشه به ترتيب برابر با و مي*باشد. بدترين حالت مربوط به آراميد است كه ضريب انبساط حرارتي آن منفي بوده و برابر با مي*باشد.
    vاستفاده از مواد FRP به عنوان مسلح* کنندة خارجي در سازه*ها

    به دنبال فرسوده شدن سازه*هاي زير*بنايي و نياز به تقويت سازه*ها براي برآورده کردن شرايط سخت*گيرانة طراحي، طي دو دهه اخير تأکيد فراواني بر روي تعمير و مقاوم* سازي سازه*ها در سراسر جهان، صورت گرفته است. از طرفي، بهسازي لرزه*اي سازه*ها به*خصوص در مناطق زلزله* خيز، اهميت فراواني يافته است. در اين ميان تکنيک*هاي استفاده از مواد مرکب FRPبه*عنوان مسلح* کنندة خارجي به دليل خصوصيات منحصر به فرد آن، از جمله مقاومت بالا، سبکي، مقاومت شيميايي و سهولت اجرا، در مقاوم *سازي و احياء سازه*ها اهميت ويژه*اي پيدا کرده*اند. از طرف ديگر، اين تکنيک*ها به دليل اجراي سريع و هزينه*هاي کم جذابيت ويژه*اي يافته*اند.
    مواد مرکب FRP در ابتدا به*عنوان مواد مقاوم *کننده خمشي براي پل*هاي بتن*آرمه و همچنين به*عنوان محصور *کننده در ستون*هاي بتن آرمه مورد استفاده قرار مي*گرفتند؛ اما به دنبال تلاش*هاي تحقيقاتي اوليه، از اواسط دهه1980 توسعة بسيار زيادي در زمينه استفاده از مواد FRP در مقاوم**سازي سازه*هاي مختلف مشاهده مي*شود؛ بطوري*که دامنة کاربردهاي آن به سازه*هايي با مصالح بنايي، چوبي و حتي فلزي نيز گسترش يافته است. تعداد موارد کاربرد مواد FRP در مقاوم *سازي، تعمير و يا بهسازي سازه*ها از چند مورد در10 سال پيش، به هزاران مورد در حال حاضر رسيده است. اجزاء سازه*اي مختلفي شامل تيرها، دال*ها، ستون*ها، ديوارهاي برشي، اتصالات، دودکش*ها، طاق*ها، گنبدها و خرپاها تا کنون توسط مواد FRP مقاوم شده*اند.

    vمقاوم *سازي سازه*هاي بتن آرمه با مواد FRP:

    مواد مرکب FRP، دامنة وسيعي از کاربردها را براي مقاوم *سازي سازه*هاي بتن*آرمه در مواردي که تکنيک*هاي مرسوم مقاوم* سازي ممکن است مسئله* ساز باشند، به *خود اختصاص داده*اند. براي نمونه، يکي از معمول*ترين تکنيک*ها براي بهسازي اجزاء بتن آرمه، استفاده از ورق*هاي فولادي است که از بيرون به اين اجزاء چسبانده مي*شود. اين روش، روشي ساده، مقرون به صرفه و کارا است؛ اما از جهات زير مسئله* ساز است:
    1- زوال چسبندگي بين فولاد و بتن که از خوردگي فولاد ناشي میشود
    2- مشکلات ساخت صفحات فولادي سنگين در کارگاه ساختمان.

    3- نیاز به نصب داربست
    4- محدوديت طول در انتقال صفحات فولادي به کارگاه ساخت (در مورد مقاوم *سازي خمشی اجزاء بلند).
    نوارها يا صفحات مي*توانند جايگزيني براي صفحات فولادي باشند. مواد FRP برخلاف فولاد، تحت تأثير زوال الکتروشيميايي قرار نمي*گيرند و مي*توانند درمقابل خوردگي اسيدها، بازها و نمک*ها و مواد مهاجم مشابه در دامنة وسيعي از دما مقاومت کنند. در نتيجه نياز به سيستم*هاي حفاظت از خوردگي نمي*باشد وآماده*کردن سطوح اعضاء قبل از چسباندن صفحات FRP و نگهداري از آن*ها بعد از نصب، از صفحات فولادي آسان*تر است.
    علاوه بر اين، الياف مسلح*کننده در FRP مي*توانند در موضع معين و در نسبت حجمي و جهت خاصي درون ماتريس قرارگيرند تا بيش*ترين کارايي به*دست آيد. مواد حاصله تنها با درصدي از وزن فولاد، مقاومت و سختي بالايي در جهت الياف دارند. آن*ها همچنين حمل و نقل آسان*تري داشته، نيازمند داربست کمتري براي نصب مي*باشند، و مي*توانند براي مکان*هايي که داراي دسترسي محدود هستند، مورد استفاده قرار گيرند؛ و پس از نصب، بار اضافي قابل*توجهي را به سازه تحميل نمي*کنند.
    روش مرسوم ديگر در مقاوم *سازي اعضاي بتن*آرمه، استفاده از پوشش*هايي از نوع بتن*آرمه، بتن پاشيدني و يا فولاد مي*باشد. اين روش تا جايي که مربوط به مقاومت، سختي و شکل *پذيري مي*شود، کاملا مؤثر است؛ اما باعث افزايش ابعاد مقاطع و بار مرده سازه مي*شود. همچنين اين شيوه نيازمند عمليات پر دردسر و تخليه ساكنين است و به صورت بالقوه باعث افزايش نامطلوب سختي اعضاي بتن*آرمه مي شود. به*عنوان يک جايگزين، صفحات FRP مي*توانند به دور اجزاء بتن*آرمه پيچيده شوند و افزايش قابل توجه مقاومت و شکل *پذيري را به دنبال داشته باشند؛ بدون آن*که تغيير زيادي در سختي ايجاد نمايند. يک نکتة مهم در ارتباط با مقاوم *سازي اعضا با استفادة خارجي از FRP آن است که بايد درجة مقاوم* سازي (نسبت ظرفيت نهايي عضو مقاوم*شده به ظرفيت نهايي عضو مقاوم *نشده) را محدود کنيم تا حداقل سطح ايمني در حوادثي مانند آتش *سوزي که منجر به از دست رفتن کارايي FRP مي*شوند، حفظ گردد.


    شکل:نمونه*هايي از تقويت خمشي و برشي تير بتن آرمه با ورقه*هاي FRP


    امروزه مواد كامپوزيتي FRP به وفور جهت تقويت خمشي و برشي تيرهاي بتن آرمه به كار مي*روند كه نمونه*اي از آن در شكل نشان داده شده است. در اين شكل ملاحظه مي*شود كه با متصل كردن صفحات FRP به وجه پاييني تير ظرفيت خمشي مثبت و با متصل كردن آن به وجه بالايي تير ظرفيت خمشي منفي حاصل مي*شود. هم*چنين مي*توان با اتصال صفحات FRP به دو وجه كناري تير، ظرفيت برشي مناسبي فراهم نمود.
    در شکست تيرهاي بتن*آرمة تقويت شده با صفحات FRP مکانيزم*هاي مختلف شکست، ازجمله گسيختگي صفحات FRP، خرد شدگي بتن، شکست برشي بتن و ترک *خوردگي در محل اتصال چسب با بتن، گزارش شده است. همچنين نشان داده شده است که نوع FRP، ضخامت و طول آن باعث ايجاد انواع مختلفي از شکست نرم يا ترد مي*شود. بخصوص خواص مکانيکي ناحية اتصال FRP و بتن از اهميت خاصي برخوردار است. در اين ميان جدا شدن صفحات FRP از بتن مسالة كاملا حائز اهميت است و امروزه توجه زيادي را در دنيا به خود جلب مي*نمايد. در اين ارتباط به نظر مي*رسد كه استفاده از تقويت*کننده*هاي خارجي حتي به ميزان کم، مي*تواند ايمني قابل ملاحظه*اي در برابر جدا شدن صفحات FRP از بتن، و نيز شکست*هاي برشي ترد فراهم آورد.
    از طرفي مواد كامپوزيتي FRP به وفور جهت تقويت خمشي و فشاري و نيز افزايش شكل پذيري ستون*ها مورد استفاده قرار مي*گيرند. در همين ارتباط محصور شدگي بتن مهم*ترين خصوصيتي است كه مي توان آن را با چسباندن اين مواد در اطراف ستون*ها فراهم نمود. از طرفي استفاده از مواد كامپوزيتي FRP براي افزايش شكل پذيري اتصالات و رفتار مناسب*تر آن در زلزله نيز بسيار مطلوب خواهد بود.

    vخلاصه و نتيجه *گيري:



    خوردگي اعضاء سازه*اي بتني كه به صورت متداول با ميلگردهاي فولادي مسلح شده باشند، در محيط* هاي خشن و خورنده يك معضل جدي محسوب مي*شود. اين مساله براي اعضاء بتني سازه*اي در مجاورت آب و به خصوص در محيط* هاي دريايي و ساحلي كه در معرض عوامل نمكي و قليايي، آب در تماس با خاك، هوا و آب*هاي زيرزميني قرار دارند، بسيار جدي*تر خواهد بود. اين مساله هر ساله ميليون*ها دلار خسارت ر سراسر دنيا به بار مي*آورد. اگر چه تا كنون روش*هاي مختلفي نظير حفاظت كاتديديك و يا پوشش قطعات فولادي و ميلگردها با اپوكسي جهت فائق آمدن بر اين مشكل به كار گرفته شده است، به نظر مي*رسد كه جانشيني كامل قطعات فولادي و ميلگردهاي فولادي با يك ماده مقاوم در مقابل خوردگي، يك راه حل بسيار اساسي و بديع، در حذف كامل خوردگي اجزاء فولادي به شمار آيد.
    محصولات كامپوزيتي FRP با مقاومت بسيار عالي، در مقابل خوردگي در محيط*هاي خشن و خورنده، توجه بسياري از محققين و مهندسين در سراسر دنيا را به عنوان يك جانشين مناسب قطعات فولادي و ميلگردهاي فولادي در سازه*هاي مجاور آب به خود جلب نموده است. اگر چه مزيت اصلي محصولات FRP مقاومت آنها در مقابل خوردگي است، خواص ديگري از آنها، نظير مقاومت كششي بالا، مدول الاستيسيتة قابل قبول، وزن كم، مقاومت خوب در مقابل خستگي و خزش، خاصيت عايق بودن و چسبندگي خوب با بتن و نيز دوام بسيار خوب از اهميت بالايي برخوردار بوده و بر جاذبة آنها افزوده است. با اين وجود بعضي از اشكالات و معايب اين ماده نظير مشكلات مربوط به خم كردن ميله*هاي FRP در محل آرماتوربندي، تفاوت خواص حرارتي آنها با بتن و نيز رفتار الاستيك خطي آنها تا لحظة شكست را نبايد از نظر دور داشت. در مجموع، توجه بيشتر به كاربرد محصولات كامپوزيتي FRP در سازه*هاي بتني كه در محيط*هاي خشن و خورنده ساخته مي*شوند، نظير سازه*هاي آبي، ساحلي و دريايي، مشخصاً از آسيب*هاي زودرس و ناخواسته و شكست سازه*هاي بتني مسلح در اثر خوردگي ميلگردها جلوگيري خواهد نمود.
    دليل عمده استفادة از ميلگردهاي FRPدر داخل بتن، جلوگيري از پديده خوردگي و افزايش ميرايي ارتعاشات ايجاد شده در سازه در برابر ارتعاش ميباشد. هر چند كه استفاده از ميلگردهاي FRP به جاي نمونه هاي فلزي سبب كاهش وزن بنا نيز خواهد شد، اما در استفاده از اين ميلگردها، مساله كاهش وزن اهميت ناچيزي نسبت به دو مورد بيان شده دارد. دليل بالا بودن ضريب ميرايي كامپوزيتها، خواص غيركشسان آنهاست كه انرژي جذب شده را ميرا ميكنند. در حالي كه مواد فلزي حالت كشسان داشته و انرژي جذب شده را ميرا نمي نمايند. بنابراين مواد كامپوزيتي در برابر ارتعاشات زلزله عملكرد بهتري خواهند داشت و بهترين گزينه جهت مقاومت سازه در برابر لرزه ها خواهند بود.

  2. کاربر مقابل از nima7 عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده است:


  3. # ADS
    تبلیغات در مدار

     

کلمات کلیدی این موضوع

علاقه مندی ها (Bookmarks)

علاقه مندی ها (Bookmarks)

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •  
اطلاعات تماس با نقش نگار
جهت ارتباط با مديریت نقش نگار می توانید از اطلاعات زیر استفاده نمایید .
Email : sirousb@gmail.com
Tell : 09101414214 سیروس برادران
کليه حقوق مادي و معنوي براي نقش نگار محفوظ مي باشد .