تدعيم الروافد (عوارض) مع صفائح CFRP
تدعيم الروافد (عوارض) الخرسانية باستخدام CFRP لتحقيق الأداء المطلوب عن طريق زيادة سعة تحميل الانحناء و القص ، زيادة مقاومة التآكل وحتى الحرارة . تدعيم العوارض مع FRP طريقة جديدة نسبيًا تستخدم في مشاريع التحسين الزلزالي . تتميز مواد FRP بخصائص فيزيائية جيدة جدًا ، مثل قوة الشد العالية و سمك المنخفض ووزن الخفيف . تدعيم و تقوية العوارض الخرسانية باستخدام CFRP لتحسين أدائها الزلزالي عن طريق زيادة سعة تحميل الانحناء ، القص ، و زيادة في مقاومة التآكل و حتى الحرارة . يعد استخدام شرائح CFRP حلً اقتصاديًا وفعالً لتدعيم العوارض الخرسانية ضد الانحناء والقص ، وهي فعالة جدًا من حيث التكلفة نظرًا لانخفاض تكلفة هذه المواد .
أسباب الحاجة إلى تدعيم وتقوية سقف الهوردي :
يعد تدعيم العوارض الخرسانية أمرًا ضروريًا عندما تكون قوة انحناء العوارض اقل من إجهاد الإنحناء الموجد . يمكن أن يكون سبب ذلك :
- تغيير في نظام الخدمة للمعدات ، و من ثم ظهور احمال جديدة على العوارض
- تغطية غير كافية: إذا كان الهيكل قديمًا جدًا ، قد لا يكون التسليح في مرحلة البناء كافيا لتحمل الضغوط وفقًا لأدائها الزلزالي.
- فشل العوارض تحت إجهادات الناتجة من الصلب : تم استخدام كمية متوسطة من الحديد التسليح . يخضع الصلب فجأة و يمتد كثيرا . تظهر شقوق التمدد والتوسع .
- فشل الضغط في الخرسانة : يتم كسر الخرسانة بسبب زيادة الانفعال (من 0.003 إلى 0.004) . إنه مفاجئ و له طبيعة متفجرة ويحدث دون أي أعراض
- تصميم غير مناسب للعوارض
مزايا تدعيم عوارض الخرسانية مع صفائح CFRP :
- من أهم تطبيقات الـFRP تقوية إنحناء الأسقف
- يتم تثبيت تدعيم CFRP لزيادة قوة عناصر التسليح .
- ألياف أو رقائق CFRP لديها القدرة فقط على امتصاص قوى الشد .
- يزيد التدعيم من صلابة عوارض الخرسانية .
- يقلل التدعيم من عرض الشقوق في العوارض الخرسانية.
خطوات تدعيم عوارض الخرسانية مع صفائح CFRP :
في هذه الحالات ، يكون التدعيم مع ألياف أحادية الاتجاه بأوزان و في أشكال صفائح مختلفة و التي تلصق في نواحي الشد من العارضة لتشكيل تدعيم خارجي غير الذي مستعمل في داخلها
- يمكن أن يتم التدعيم بتطبيق صفائح أو قطع نسيجية على أركان الشد للحزمة.
- تحضير السطح عن طريق إزالة الأجزاء الغير المناسبة ، وإعادة بناء الأجزاء المدمرة و تنظيف السطح
- ضع طبقة من غطاء التمهيدي بقلم أو بكرة
- تطبيق الطبقة الأولى من الراتنج على الغراء
- تركيب صفائح CFRP بواسطة بكرات مقاومة للفقاعات
- تطبيق الطبقة الثانية من الراتنج المشربة بالغراء
- انهاء العمل مع رش الرمل كوارتز على راتينج الطازج للسماح له بالالتصاق بالمادة التالية (الجص)
نتائج تدعيم العوارض الخرسانية برقائق CFRP :
تم الحصول زيادة في قوة العتبة المعززة برقائق CFRP لزيادة من 10 إلى 170 ٪ لكل طبقة من صفائح CFRP ، وفقًا للتجارب التي أجرتها شركة افزير لتدعيم و تقوية المباني . لذلك ، بسبب القيود الموجودة فيما يتعلق باللمطيلية ، قواعد الخدمة و الكودات الأخرى تعتبر زيادة قوة الانحناء للهياكل الخرسانية حتى 40٪ مقبولة وموصى بها . تظهر نتائج الدراسات بأن صلابة عوارض الخرسانية المقواة بـ CFRP بعد الظهور الشقوق اكثر بكثير من العوارض الغير مدعمة بعد ظهور الشقوق لديها هذا مهم جدا خلال الزلزال . صفائح وألواح CFRP بسبب سمكها المنخفض (حوالي 0.05 بوصة أو 1.3 مم) مع أقل زيادة في أبعاد العارضة ، فإنها تجعل العارضة أقوى . خبراء ومهندسون و تقنيون شركة افزير لتقوية العوارض الخرسانية باستخدام CFRP يحسبون بدقة عدد الطبقات واتجاه صفائح CFRP ويقدمون خطة هندسية لإصلاح وتقوية العوارض الخرسانية باستخدام CFRP .
يوضح الرسم البياني في الأسفل مقارنة قدرة تحمل عوارض الخرسانة المسلحة مع صفائح CFRP لشركة Afzir في أجزاء مختلفة من العوارض.