وبلاگ

شرکت مقاوم سازی ساختمان رادیاب

تخریب پل بتنی در اثر زلزله

دکتر علی معصومی، استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه تربیت معلم تهران محمدرضا زمانیان، کارشناس ارشد مهندسی سازه ۱۳۹۳/۰۳/۰۴

مقدمه

یکی از روشهای جدیدی که در سالهای اخیر مورد توجه پژوهشگران و صنعتگران قرار گرفته، مقاوم سازی سازه ها با استفاده از مصالح کامپوزیت است. با اختراع مصالح کامپوزیتی مسلح شده با الیاف پلیمری FRP، گام جدید در تقویت و بهسازی سازه های اسیب دیده و اسیب پذیر برداشته شد که در این میان ویژگی هایی مانند سهولت در ساخت و حمل، قابلیت فرم دهی به این مواد ،مقاومت در برابر شرایط محیطی خورنده، مقاومت بالا و در عین حال وزن بسیار ناچیز انها نسبت به سایر مواد به گسترش روز افزون این مصالح کمک بسیاری نموده است. یکی از کاربردهای متداول FRP، چسباندن صفحات FRP با استفاده از چسب هایی مانند اپوکسی به مقاطع بتنی است.

سیستم FRP با دورپیچ کردن کامل یا پوشاندن قسمتی از عضو، موجب افزایش مقاومت برشی تیرها و ستون های بتنی میشود. محصورشدگی همچنین میتواند باعث افزایش شکل پذیری اعضای تحت بارگذاری فشاری و خمشی و بهبود عملکرد لرزه ای سازه شود. (شکل های 1 و2)

چسباندن FRP به ناحیه کششی بتن در یک عضو خمشی، به گونه ای که الیاف موازی با محور طولی عضو باشد، باعث افزایش مقاومت خمشی عضو خواهد شد این افزایش بسته مورد تا 160% در ازمایشها و تحقیقات مختلف به ثبت رسیده است. (26 برابر حالت اولیه) به عنوان مثال در مقاوم سازی خمشی تیرها میتوان این مصالح را در سطح زیرین( ناحیه کششی) تیرها چسباند. شکل 3 تصویری از کاربرد FRP در افزایش مقاومت برشی تیر اسیب دیده را نشان میدهد.

از کاربردهای دیگر این مصالح استفاده از میلگردهای FRP به صورت ارماتور خارجی چسبیده است. در این روش که به NSM یا نصب در نزدیک سطح معروف است، با قرار دادن ارماتورها و یا نوارهای FRP در شیارهایی که از قبل بر روی سطح بتن ایجاد شده است، و پر کردن انها به وسیله موادی مانند اپوکسی، میتوان به مقاوم سازی و افزایش ظرفیت خمشی مقطع کمک کرد.

مواد تشکیل دهنده FRP

مواد تشکیل دهنده FRP های مورد استفاده در مقاوم سازی سازه های بتنی عبارتند از رزین، استر، بتونه و الیاف. شکل 5 نمودار تنش کرنش FRP و اجزای ان را نشان میدهد.

رزین

رزین های اغشته سازی به منظور اغشته سازی الیاف مسلح، چسباندن انها به محل مورد نظر، ایجاد مسیر انتقال بار و توزیع موثر نیرو بین الیاف به کار میروند. این رزین ها همچنین به عنوان یک چسب در سیستم چسباندن تر مورد استفاده قرار میگیرد. مشروط بر اینکه بتواند مسیری برای انتقال بار بین سطح بتن ترمیم شده و FRP ایجاد کند. خواص این رزین ها عبارتند از:

1-سازگاری و چسبندگی به سطح بتنی

2-سازگاری و چسبندگی با FRP

3-مقاومت در برابر عوامل محیطی نظیر رطوبت، شوری اب، دمای بالا و محیط های شیمیایی در مجاورت بتن نمایان

4-قابلیت پرکنندگی

5-کارایی

6-مدت زمان ماندگاری مواد اختلاط شده متناسب با شرایط اجرائی

7-سازگاری و چسبندگی با الیاف مسلح شده

8-ایجاد خصوصیات مکانیکی مناسب برای کامپوزیت FRP

آستر

آستر برای نفوذ در سطح بتن به کار میرود تا چسبندگی لازم برای رزین یا چسب اغشته کننده را فراهم نماید.

بتونه

بتونه ها برای پرکردن حفره های سطح بتن، مانند سوراخهای ریز سطحی استفاده میشوند تا یک سطح هموار برای چسباندن مصالح FRP ایجاد شود. همچنین پرکردن این حفرات از ایجاد حباب حین عمل اوری رزین جلوگیری میکند.

الیاف

الیاف شیشه، ارامید و کربن در FRP مورد استفاده قرار میگیرند. الیاف سختی و مقاومت مجموعه FRP را تعیین میکنند. الیاف عضو بارپذیر سازه FRP هستند و ماتریس انها را در محل و ارایش مطلوب نگه داشته و به عنوان محیط منتقل کننده بار بین الیاف عمل میکند، همچنین انها را از صدمات محیطی بر اثر افزایش دما یا رطوبت حفظ میکند. الیاف FRP با داشتن حدودا 20% وزن فولاد، مقاومتی حدود 8 تا 10 برابر مقاومت فولاد دارند. در شکل 6 الیافی از شیشه مشاهده میشود. ویژگی های کششی الیاف در جدول 1 اورده شده است.

درجدیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *