امتیاز : -2

فهرست مطالب

پيشگفتار 1

مقدمه 2

انواع ورق های کامپوزیت FRP : 3

رزین ها : 3

مقایسه عملکرد انواع کامپوزیت های FRP در مقاوم سازی سازه ها : 4

روش های مقاوم سازی : 4

مهار کردن انتهای صفحات FRP بر پایین تیر : 5

صفحات پیش تنیده : 5

انواع مودهای شکست : 5

شکست خمشی : 7

شکست برشی : 8

شکست ناشی از کنده شدن صفحات انتهایی : 9

کنده شدن پوشش بتونی : 9

ایجاد ترک در میانه تیر : 11

ایجاد ترک خمشی در میانه تیر : 11

ایجاد ترک خمشی – برشی در میانه تیر : 12

انکر کردن انتهایی با استفاده از گیره های U شکل از نوع FRP : 12

مقاوم سازی برشی تیرها : 13

روش های مقاوم سازی : 14

طرح های مقاوم سازی : 14

انتخاب روش مقاوم سازی : 15

مزايا و معايب حالات مختلف باندپيچي FRP 15

مزايا و معايب حالات مختلف توزيع FRP 16

مزايا و معايب جهت‌هاي مختلف قرارگيري FRP 16

مودهای شکست : 17

شکست برشی ناشی از گسیختگی FRP : 18

شکست برشی بدون گسیختگی FRP : 18

شکست برشی همراه با جداشدگی FRP : 19

شکست در نزدیکی انکرهای مکانیکی : 19

شکست برشی کنترل شونده توسط گسیختگی FRP : 20

فاصله جاگذاری قیدهای FRP : 23

طرح مقاوم سازی برای تیرهای نا معین : 24

 

پيشگفتار

زمين لرزه پديده‌اي است طبيعي و غيرقابل اجتناب. زمين‌لرزه‌ها به خودي خود سبب تلفات جاني و مالي نمي‌باشند، بلكه در كنش حركات زمين با محيط‌هاي ساخته‌ي دست بشر است كه عدم توانايي مقاومت ساخته‌ها باعث خسارات جدي مي‌شود.

يكي از مؤثرترين راه‌هاي كاهش خسارات ناشي از زمين لرزه‌ها، مقاوم‌سازي ساختمان‌هاي موجود مي‌باشد.

براي مقاوم‌سازي، روش‌هاي مختلفي مانند مرمت موضعي، استفاده از پوشش بتني، استفاده از پوشش فولادي و غيره تحت عنوان «روش‌هاي كلاسيك» وجود دارد. يكي از روش‌هاي نويني كه در سال‌هاي اخير مورد توجه صنعتگران قرار گرفته است، مقاوم‌سازي ساختمان‌هاي موجود با استفاده از كامپوزيت‌ها مي‌باشد.

در دهه‌ي 80 ميلادي، پژوهشگراني براي اولين بار در اروپا و آمريكا چسبانيدن كامپوزيت‌ها به بتن و سقف را آزمايش كردند. نتايج مثبت آزمايش‌ها، جامعه علمي را تشويق كرد تا ستون‌ها و ساير قسمت‌هاي سازه را نيز با كامپوزيت‌ها پوشش داده و مورد مطالعه قرار دهند. پساز آن در ژاپن هم به زودي متوجه شدند كه اين روش، پاسخي مناسب براي زلزله‌هاي شديدي كه آن كشور را تهديد مي‌كنند، مي‌تواند باشد. ژاپني‌ها براي اولين بار كامپوزيت‌ها را به طور تجاري براي تعمير و بهسازي سازه‌ها در جهان مورد استفاده قرار دادند. امروزه بسياري از سازه‌هاي موجود در نقاط مختلف دنيا با استفاده از اين مواد مقاوم‌سازي مي‌شوند و استفاده محتاطانه از اين مواد، انتخابي مناسب براي مقاوم‌سازي ساختمان‌هاي در برابر زلزله به عنوان يك روش جايگزين در برابر روش‌هاي كلاسيك قلمداد مي‌گردد.

مقدمه

استفاده از ورق‌هاي فولادي جهت مقاوم‌سازي سازه‌هاي بتن مسلح رايج و معمول مي‌باشد. در سال‌هاي اخير مطالعات زيادي بر روي FRPها انجام گرفته كه بتوان از آنها به جاي ورق‌هاي فولادي در مقاوم‌سازي سازه‌هاي بتني استفاده كد. از اين روش به صورت گسترده در مقاوم‌سازي ستون‌ها استفاده شده است (دورپيچي ستون‌ها توسط ورق‌هاي FRP).

بزرگترين مزيت ورق‌هاي FRP داشتن نسبت مقاومت به وزن بالاي آنها مي‌باشد. ورق‌هاي FRP به طور معمول دو برابر و حتي مي‌توانند ده برابر مقاومت ورق‌هاي فولادي را داشته باشند در صورتي كه وزن آنها تنها 20% وزن ورق‌هاي فولادي مي‌باشد. كامپوزيت‌هاي FRP طي ساليان دراز در صنايع مختلف مورد استفاده قرار گرفته است و خصوصيات اين مصالح به خوبي شناخته شده است. اما دليل محدوديت استفاده از اين مصالح در مهندسي عمران هزينه بالاي آن مي‌باشد و كاهش هزينه اين كامپوزيت‌ها استفاده از آن را در مهندسي عمران گسترش خواهد داد.

انواع ورق های کامپوزیت FRP :

كامپوزيت‌هاي FRP از تركيب فيبرورزين به وجود مي‌آيند. انواع مختلف فيبرها عبارتند از فيبرهاي كربني، فيبرهاي شيشه‌اي و فيبرهاي آراميد. و رزين‌هايي كه در اين روش مورد استفاده قرار مي‌گيرند عبارتند از: رزين‌هاي اپوكسي، پلي‌استر و نيلي‌استر.

بسته به نوع فيبر مورد استفاده قرار گرفته، كامپوزيت‌هاي FRP به سه دسته تقسيم مي‌شوند: پليمر مسلح فيبر شيشه‌اي (GFRP)، فيبر كربني (CFRP) و فيبر آراميد (AFRP).

بدون توجه به نوع فيبرها و يا روش ساختن آنها هر سه نوع اين كامپوزيت‌ها رفتار تنش ـ كرنش يكساني از خود نشان مي‌دهند و اين يكي از ويژگي‌هاي بسيار مهم كامپوزيت‌هاي FRP در استفاده سازه‌اي آنها مي‌باشد.

شكل‌پذيري فولاد بيشتر از مواد كامپوزيت مي‌باشد و مي‌توان دو نتيجه مهم سازه‌‌اي از اين مسئله گرفت: اول اينكه اين مصالح (FRP) شكل‌پذيري فولاد را ندارند و ممكن است شكل‌پذيري اعضاي سازه بتن مسلح را كه با استفاده از FRP ها مقاوم شده‌اند، محدود كند. با وجود اين در مواقعي كه براي جكت كردن بتن مورد استفاده قرار مي‌گيرند، اين مصالح مي‌توانند به طور قابل توجهي مقاومت و شكل‌پذيري ستون‌ها را افزايش دهند.

استنباط دوم از رفتار شكننده مصالح كامپوزيت FRP ، باز توريع تنش هست كه از سخت‌شدگي دوباره اين مصالح به علت عدم شكل‌پذيري آنها حاصل مي‌شود.

رزین ها :

رزين‌هاي پليمري جهت اتصال ورق‌هاي FRP به بتن مورد استفاده قرار مي‌گيرند. بايستي توجه داشت كه اتصال ضعيف FRP ها به بتن ممكن است جداشدگي بين بتن و FRP را موجب شود. استفاده از چسبهاي اپوكسي، شكل‌پذيري و مقاومت برشي تيرها را بالا مي‌برد و اين چسب‌ها به اندازه‌اي قوي هستند كه باعث جلوگيري از جداشدگي ورق‌هاي FRP از مصالح بتني مي‌گردند.

مقایسه عملکرد انواع کامپوزیت های FRP در مقاوم سازی سازه ها :

كامپوزيت‌هاي CFRP ويژگي‌هاي بهتري نسبت به GFRP دارند و از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه هستند.

كارهاي تجربي انجام گرفته شده در اين زمينه عبارتند از:

• آزمايش برشي يكطرفه

• آزمايش‌هاي برشي دو طرفه

• آزمايش‌هاي مربوط به تير اصلاح شده

روش های مقاوم سازی :

مقاوم‌سازي خمشي يك تير بتني با تكيه‌گاه‌هاي ساده به وسيله كامپوزيت‌هاي FRP عموماً به صورت پوشاندن قسمت پائيني تير با صفحات FRP مي‌باشد. روش‌هاي مختلفي براي اين منظور وجود دارند كه مي‌توان آن را به دو قسمت و به صورت زير دسته‌بندي كرد:

• استفاده از ورق‌هاي FRP در ابعاد استاندارد بوسيله گيره در دو انتهاي ورق؛گوناگون

• استفاده از دو لايه مرطوب: كه در اين روش معمولاً از چسب‌هاي اپوكسي به عنوان لايه اتصال دهنده استفاده مي‌شود.

  گزارش تخلف  |  افزودن به فایل های من | jikjik | تاریخ ارسال : 20 /06 /1394

شما هم می توانید در مورد این فایل نظر دهید.