مقاوم سازی دیوار بتنی با FRP
استفاده از مصالح FRP (الیاف کربن یا الیاف شیشه) در مقاوم‌سازی دیوارهای برشی بتنی، باربر جانبی بنایی مسلح و غیر مسلح و حتی تیغه‌ها و جان‌پناه‌ها مرسوم می‌باشد. این سیستم قادر به افزایش مقاومت خمشی و برشی دیوار می‌باشد، همچنین به خاطر ایجاد پیوستگی در اجزای دیوارهای ساخته‌شده از بلوک از فروپاشی موضعی دیوار جلوگیری کرده و تا حدی از حرکت خارج از صفحه‌ی دیوار نیز کاسته می‌شود و گسیختگی‌های این مدهای شکست را به تأخیر می‌اندازد. طبق آزمایش‌های معتبر رفتار لرزه‌ای دیوارها مقاوم‌سازی شده با این سیستم مقاوم‌سازی بهبود چشمگیری داشته و همچنین رفتار این دیوارها در مقابل نیروهای انفجاری بسیار بهتر شده است. این سیستم را می‌توان همچنین برای ترمیم خرابی‌های دیوار، جایگزین کردن میلگردهای خورده شده و یا حذف‌شده (ناشی از ایجاد سوراخ در دیوار برای دیوار، پنجره و یا عبور تأسیسات) و همچنین عایق‌کاری رطوبتی دیوار استفاده کرد.
اجرای FRP بر روی دیوار مشابه اجرای کاغذدیواری می‌باشد، در واقع ضخامت نهایی سیستم مقاوم سازی با FRP در حدود 5 میلی‌متر می‌باشد. همچنین قابل‌ذکر است که این سیستم تنها پس از 24 ساعت بعد از اجرا آماده به سرویس می‌باشد.
لایه های مصالح کامپوزیت پلیمری FRP شرکت افزیر از جنس الیاف شیشه و یا کربن، راه‌حلی ایده‌آل برای تعمیر و مقاوم سازی دیوار بتنی، بنایی غیرمسلح، آجری و جان‌پناه محسوب می‌شوند. از جمله المان های سازه ای که قابل مقاوم سازی به کمک مصالح کامپوزیت پلیمری FRP شرکت افزیر هستند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دیوارهای برشی بتنی مسلح
- دیوارهای بتنی غیر مسلح
- دیوارهای بنایی
- مخازن سرامیکی
لایه های مصالح کامپوزیت پلیمری FRP شرکت افزیر، در تقویت خمشی و برشی دیوارها، مقاوم سازی لرزه‌ای و انفجاری، تعویض فولاد خورده شده، آب بندی و … کاربرد دارد. به طور جزئی تر، هدف از مقاوم سازی دیوار به کمک لایه های مصالح کامپوزیت پلیمری FRP شرکت افزیر را می‌توان موارد زیر دانست:
- افزایش مقاومت خمشی
- افزایش مقاومت برشی
- افزایش سختی
- افزایش مقاومت در برابر انفجار
- کنترل گسترش ترک
- افزایش دوام و عمر
- آب‌بند و عایق نمودن
- افزایش شکل‌پذیری
- ترمیم ناشی از خوردگی
- افزایش مقاومت در برابر خوردگی
استفاده رایج دیگر لایه های مصالح کامپوزیت پلیمری FRP به منظور مقاوم سازی دیوار دارای نواحی بازشو است. این لایه های مصالح کامپوزیت پلیمری FRP شرکت افزیر که به صورت ورقه هایی با ضخامت تقریبی 1/3 میلی‌متر اجرا می‌شوند، مشابه کاغذ دیواری نصب می‌شوند. عمل آوری این لایه های مصالح کامپوزیت پلیمری FRP شرکت افزیر، حداکثر 1 روز به طول می‌انجامد و مقاومت کششی آنها 3 برابر فولاد است. کارشناسان شرکت مقاوم سازی افزیر بسته به نیاز شما، تعداد و جهت گیری لایه های مصالح کامپوزیت پلیمری FRP را محاسبه کرده و نقشه ها و جزییات دقیق را در اختیار شما قرار می‌دهند.
ویژگی‌ها و مزایای استفاده از FRP
- افزایش مقاومت خمشی و برشی دیوارها
- حداکثر افزایش ضخامت دیوار به میزان 5 میلی‌متر
- سبکی و افزایش حداقلی وزن دیوار
- افزایش مقاومت کل دیوار حتی درصورت پوشاندن سطح کوچکی از آن
- عملکرد آب‌بندی
- کاهش بسیار زیاد نرخ خوردگی دیوار
- قابلیت اتصال مناسب به انواع دیوار اعم از بتنی، آجری و …
- عدم نیاز به هم پوشانی زیاد و در نتیجه ارزان تر بدون این روش
هزینه اجرای مقاوم سازی دیوار با مصالح کامپوزیت پلیمری FRP شرکت افزیر
برای مشاوره و کسب اطلاع درمورد هزینه اجرای مقاوم سازی دیوار با کارشناسان شرکت مقاوم سازی افزیر در تماس باشید.
مقاوم سازی دیوار برشی با FRP
جهت تامین ظرفیت و عملکرد مورد انتظار، تقویت، ترمیم و مقاوم سازی دیوارهای بتنی و نیز بنایی می‌توان از سیستم FRP استفاده کرد. استفاده از سیستم FRP جهت مقاوم سازی دیوار برشی، ضمن افزایش مقاومت خمشی و برشی، باعث توزیع تنش در کل صفحه به جای تمرکز در یک نقطه خاص می‌شود. لذا دیوار در مقابل بارهای جانبی دینامیکی و رفت و برگشتی زلزله و محیط های مستعد خوردگی محافظت می‌گردد.
در مجموع می‌توان با مصالح FRP به موارد زیر دسترسی پیدا کرد:
- مقاوم سازی دیوار های بتنی با FRP جهت افزایش مقاومت خمشی
- مقاوم سازی دیوار های برشی بتنی با FRP جهت افزایش مقاومت برشی
- افزایش سختی دیوار بتنی با FRP
- افزایش مقاومت در برابر انفجار
- کنترل گسترش ترک
- افزایش دوام و عمر – افزایش مقاومت در برابر خوردگی
- آب بند و عایق نمودن دیوار بتنی با FRP
- افزایش شکل پذیری دیوار بتنی با استفاده از FRP
- ترمیم ناشی از خوردگی دیوار بتنی با استفاده از FRP
تقویت سازه ای دیوارهای برشی با FRP
انواع مختلف ساختمان های دارای دیوهارهای مسلح و غیر مسلح را می‌توان با مصالح FRP مقاوم سازی کرد که عبارتند از:
- مقاوم سازی دیوارهای برشی بتنی با FRP
- تقویت دیوارهای بتنی غیر مسلح با FRP
- مقاوم سازی دیوارهای بنایی با FRP
الف- تقویت برشی دیوار مقاوم سازی شده با مصالح FRP
برای جبران ضعف برشی دیوار، الیاف و ورق های FRP در راستای طول دیوار موازی با آرماتورهای عرضی به صورت افقی در دو وجه دیوار FRP نصب می‌گردد. نحوه عملکرد FRP بدین صورت می‌باشد که پس از ایجاد ترک برشی در بتن، کرنش در FRP در آن منطقه افزایش یافته و نیروها به FRP منتقل می‌گردد. نتایج نشان می دهد که مقاوم سازی دیوار با صفحات FRP سبب افزایش مقاومت تسلیم، مقاومت نهایی و شکل پذیری دیوار می‌گردد. ظرفیت برشی FRP در این حالت بر اساس ظرفیت برشی مقاطع مستطیل شکل دورپیچ شده با الیاف FRP مشخص می‌گردد.
ب – تقویت خمشی دیوار برشی بتنی مقاوم سازی شده با FRP
برای جبران ضعف خمشی دیوار ورق و الیاف FRP در راستای ارتفاع دیوار موازی با آرماتورهای طولی بر روی آن بطور قائم نصب می‌گردد. طریقه نصب معمولاً به این صورت می‌باشد که الیاف FRP در دو وجه دیوار نصب می‌گردد.
نحوه همکاری الیاف FRP در تحمل خمش وارد بر دیوار، همانند نقشی است که آرماتورهای اصلی (قائم) درون دیوار ایفا می کند، در صورتیکه الیاف FRP به منظور افزایش مقاومت خمشی بر روی دیوار به صورت ارتفاعی استفاده شود، لازم است که انتهای آن به نحو مناسبی در پای دیوار مهار گردد تا نیروهای درون این صفحات به تکیه گاه پای دیوار انتقال یابد. برای مهار انتهای صفحات خمشی می‌توان از یک مقطع نبشی فولادی در مجاورت تکیه گاه دیوار که بر آن پیچ می‌گردد و یا از یک صفحه برشی FRP عمود بر لایه FRP خمشی در انتهای لایه استفاده نمود.
حالت شکست دیواری که دارای ضعف خمشی می باشد، با شروع ترکهای کششی به صورت افقی در لبه های دیوار نزدیک پای دیوار ایجاد می‌گردد و پس از آن خارجی ترین میلگردهای کششی تسلیم می گردند. تقویت خمشی دیوار با صفحات FRP سبب افزایش مقاومت ترک خوردگی، مقاومت تسلیم، سختی ثانویه در هنگام تسلیم و افزایش مقاومت نهایی دیوار می گردد.
نوع شکست نیز به حالت شکل پذیر خمشی می‌باشد و شکست آن به صورت خرد شدن پنجه دیوار تحت فشار رخ می‌دهد. تا پیش از ترک خوردن بتن و جاری شدن فولاد داخل دیوار، مقدار مشارکت الیاف FRP در تحمل بارهای وارد کم است، اما پس از جاری شدن فولاد خمشی و ترک خوردن بتن کششی سهم FRP در تحمل خمش وارده به عضو به نحو قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد. حالت شکست در این نوع تقویت تا لحظه‌ای که FRP از روی سطح بتن جدا شده است شکلپذیر ولی پس از آن کاهش شدید در ظرفیت باربری عضو ایجاد می گردد.
در صورتیکه از هر دو تقویت خمشی و برشی به صورت قرارگیری الیاف FRP به طور افقی و عمودی بر روی دیوار به صورت توام استفاده گردد افزایش در بار تسلیم، سختی ثانویه مقاومت نهایی و شکل پذیری، بیشتر از حالتهای قبل می‌باشد. در این سیستم مقاوم سازی با FRP قرارگیری الیاف به صورت افقی خود مهار کننده الیاف خمشی می‌باشند.
پ- افزایش شکل پذیری دیوار برشی بتنی مقاوم سازی شده با FRP
کمبود شکل پذیری به عنوان عمده ترین ضعف دیوارهای برشی موجود برای مقابله با نیروی جانبی زلزله محسوب می‌گردد. از جمله مهمترین علل این کمبود می توان به وصله آرماتورهای طولی در نواحی مستعد تشکیل مفصل پلاستیک، محصور شدگی ناکافی در نواحی مرزی و مهار ناکافی آرماتورهای عرضی اشاره نمود. حالت شکست در این حالات به صورت ناگهانی و ترد می باشد و منجر به افت شدید ظرفیت باربری می گردد.
بطور کلی جهت رسیدن به شکل پذیری مناسب لازم است که از تمام حالات شکست ترد اجتناب نمود. از طرف دیگر انرژی وارد به دیوار نیز باید از طریق ایجاد مفصل پلاستیک در ارتفاع دیوار جذب و مستهلک گردد .بنابراین در نواحی مستعد تشکیل مفصل پلاستیک، لازم است که المانهای مرزی به نحو مناسبی محصور گردند و از کمانش آرماتورهای طولی دیوار در این قسمتها نیز جلوگیری بعمل آید. در صورتیکه FRP برشی به صورت کامل از طریق دورپیچ دیوار (محصوریت خارجی) و یا اتصال FRP برشی سبب محصور شدگی آرماتورها می گردد دورپیچ FRP در این حالت در واقع سبب محصور کردن و محدود کردن ترکهای ایجاد شده در راستای آرماتورهای طولی می‌گردد. بطور کلی ظرفیت برشی دیوار مقاوم سازی شده با FRP باید به حدی باشد که امکان تشکیل مفصل پلاستیک در طول دیوار بدون وقوع شکست برشی انجام گیرد.
همچنین برای افزایش میزان تاثیر کامپوزیت FRP در مقاوم سازی دیوارهای بتنی می‌توان دیوار را به صورت داخلی محصور نمود. برای این عمل لازم است که دیوار از طریق کاشت میلگرد و ارماتور پیوسته به چند قسمت تقسیم گردند در این حالت به صورت داخلی با بولت و به صورت خارجی با الیاف FRP محصور می‌گردند.
