مقاوم سازی ستون با CFRP

مقاوم سازی ستون با CFRP یکی از بهترین و نوین ترین روش های مقاوم سازی است چرا که الیاف CFRP از نسبت مقاومت به وزن بالایی برخوردار هستند که باعث افزایش میزان مقاومت ستون بدون افزایش بار مرده ی سازه می شود.

مراحل اجرای مقاوم سازی ستون با CFRP

  • تسطیح کردن و تمیز کردن سطح ستون و (کوژ کردن تیزی لبه ی ستون مستطیلی) و بتونه کردن سوراخ های روی بدنه ی ستون
  • آماده سازی و اختلاط رزین و اپوکسی و آغشته سازی بدنه ی ستون به رزین اپوکسی
  • برش الیاف فیبر تقویت شده کربنی CFRP به سایز طراحی شده و دورپیچ کردن و محصور سازی ستون با CFRP
  • آغشته سازی رویه CFRP با لایه محافظ و اپوکسی

 

مقاوم سازی ستون های بتنی موجود با بکارگیری الیاف FRP

مقاومسازی اعضای بتنی با مصالح کامپوزیتی FRP روش نسبتا جدیدی به شمار می رود. مصالح FRP خواص فیزیکی مناسبی دارند که می توان به مقاومت کششی بالا و ضخامت و وزن کم آنها اشاره نمود. در ستونهای بتنی استفاده از FRP ضمن افزایش ظرفیت برشی ستون، مدگسیختگی آن را از حالت برشی به خمشی تغییر داده و شکل پذیری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.دورپیچی اعضای فشاری با الیاف FRP باعث افزایش مقاومت فشاری آنها می گردد . این امر همچنین باعث افزایش شکل پذیری اعضا تحت ترکیب نیروهای محوری و خمشی می شود. برای محصور کردن عضو بتنی، لازم است راستای الیاف تا حد امکان عمود بر محور طولی عضو باشد . در این وضعیت، الیاف حلقوی مشابه تنگ های بسته یا خاموت های مارپیچی فولادی عمل می کنند. در محاسبه مقاومت فشاری محوری عضو باید از سهم الیاف موازی با راستای طولی آن صرفنظر گردد.

ملاحظات مقاوم سازی

با افزایش بار به سطح بارهای نهایی، امکان ایجاد ترک های شعاعی در ستون بتنی وجود خواهد داشت. در این حالت سیستم FRP با جلوگیری از خردشدگی بتن باعث افزایش مقاومت آن می شود با توجه به اینکه در سطح بارهای بهره برداری، کرنش های شعاعی به اندازه کافی بزرگ نمی باشد، اثر محصور شدگی فعال نمی شود. برای اطمینان از عدم وقوع ترک های شعاعی تحت بارهای بهره برداری، کرنش شعاعی نباید از کرنش متناظر با کرنش ترک خوردگی بتن تحت بارهای بهره برداری تجاوز کند.

افزایش شکل پذیری

افزایش ظرفیت تحمل کرنش فشاری در اعضای بتنی محصور شده با مصالح FRP منجر به افزایش شکل پذیری مقطع می شود. همچنین سیستم پوشش CFRP مانع کمانش زود هنگام میلگردهای طولی شده و باعث مهار جانبی بهتر وصله های هم پوشانی در نیروهای فشاری زیاد می گردد. در طراحی لرزه ای، سیستم های CFRP به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند به مقدار کافی تنش های محصور کنندگی ایجاد کرده و تحمل کرنش های فشاری ایجاد شده در بتن ناشی از تقاضای تغییر شکل را افزایش دهند.

 

مزایا مقاوم سازی با CFRP

  • نسبت بسیار زیاد استحکام به وزن
  • مقاومت کششی بالا (مقاومت کششی فوق‌العاده نسبت به وزن آن (الیاف کربن تقریباً یک سوم فولاد وزن و الی  برابر آن مقاومت دارد).)
  • نسبت بالای مدول کششی الاستیسیته به وزن
  • استحکام مناسب در برابر خستگی
  • ضریب انبساط حرارتی بسیار پائین (کامپوزیت‌های سبک و مستحکم و پایداری در برابر حرارت آن را از سایر مواد مهندسی متمایز می‌سازد)
  • قابلیت بافت و تولید پارچه
  • مقاومت بالا در برابر خوردگی (دوام و عمر طولانی در برابر مواد شیمیایی و نفوذ ناپذیری در برابر اشعهX از بارزترین خصوصیات الیاف کربن به‌شمار می‌رود)

معایب مقاوم سازی با CFRP

  • کرنش گسیختگی بسیار کم و شکننده بودن
  • کربن هادی الکتریکی است.
  • کرنش کم در لحظه شکست
  • مقاومت ضربه‌ای کم
به اشتراک بگذارید:

پاسخی بگذارید

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

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert