frp چیست؟

به صورت کلی FRP ترکیبی از دو ماده است. بخش اول آن ماتریس بوده و جز دیگر آن الیاف است. ماتریس خود از برخی مواد شیمیایی مانند رزین‌های اپوکسی و پلی استر تشکیل شده است. این مواد برای اقتصادی شدن و بهبود خواص، دارای افزودنی‌هایی هستند. نقش الیاف، تامین مقاومت مکانیکی کافی در FRP است. در حالی که ماتریس نقش باربری مکانیکی ندارد و تنها باید از الیاف در مقابل خوردگی و آسیب دیدن محافظت نماید. همچنین انتقال بار در FRP به کمک ماتریس انجام می‌شود. از دیگر کاربردهای ماتریس، کنترل کمانش موضعی الیاف تحت فشار است. بیشتر حجم FRP را الیاف تشکیل می‌دهند. عواملی مختلفی در بهره‌وری الیاف FRP تاثیرگذار هستند. از جمله این عوامل می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• نوع الیاف
• مقدار الیاف
• نحوه قرارگیری الیاف
• ضریب انتقال حرارت
• این عوامل در مقاومت کششی، خمشی، برشی، خستگی و مقاومت در برابر الکتریسیته بسیار موثر هستند. همچنین این عوامل در میزان قیمت تمام شده محصول نیز بسیار پر اهمیت هستند.

الیاف FRP به دو شکل الیاف ورق یا لمینت FRP و میلگرد یا پروفیل FRP موجود است. پروفیل و میلگرد FRP به روش پالتروژن ساخته می‌شوند. در این روش دسته‌هایی از الیاف پس از آغشته شدن با رزین پس از عبور از یک قالب در کنار هم قرار گرفته و یک پروفیل دارای مقطع ثابت را به وجود می‌آورند. از عمده‌ترین مزایای روش پالتروژن چندمنظوره بودن آن و کاربردهای گوناگون آن در صنایع مختلف است. به عبارتی صرفاً با تغییر قالب دستگاه میتوان علاوه بر محصولاتی که در صنعت ساختمان کاربرد دارد، همانند انواع آرماتورها، محصولات گوناگون دیگری در حوزه‌های مختلف از جمله تسمه‌های ماشین نساجی، ریلها، محافظ اتوبانها، چارچوب پنجره‌ها و درها، تیرهای با مقطع I شکل، نبشی‌ها و غیره تولید نمود. عمر محصولات پالتروژنی بسیار بالاست و سرعت تولید یک محصول پالتروژنی نیز نسبتاً زیاد است. از نظر قیمت نیز با وجود اینکه یک تیر پالتروژنی قیمت ظاهری بیشتری نسبت به نمونه مشابه آهنی دارد؛ ویژگی هایی مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی و زلزله و دوام آن می‌تواند توجیه‌کننده قیمت اولیه بالای آن باشد. در مصارف عمومی مانند ساخت سازه‌ها اگر نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و زلزله وجود داشته باشد، استفاده از تیرهای پالتروژنی می‌تواند توجیه اقتصادی نیز داشته باشد.

منبع:افزیر

مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای سازه ها در کشورهای لرزه خیز مانند کشور ایران امری مهم و اجتناب ناپذیر است و یافتن راه حل مناسب جهت مقاوم سازی ساختمان ها و ترمیم و تقویت سازه ها اهمیت شایانی پیدا کرده است. انتخاب شیوه مناسب جهت انجام مقاوم سازی امری مهم و حرفه دای است. روش های متفاوتی جهت انجام پروژه های مقاوم سازی وجود دارد. از جمله روش های سنتی مقاوم سازی می توان به استفاده از روکش یا ژاکت بتنی و فلزی، شاتکریت، کابل های پیش و پس تنیده اشاره کرد. اجرای روش های سنتی نیاز به فضای زیادی دارند و اغلب در برابر شرایط محیطی آسیب پذیر می باشند. استفاده از کامپوزیت های FRP از روش های نوین مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای سازه ها است. محصولات FRP مقاومت مناسبی در برابر کشش، خوردگی،خستگی و خزش دارند و علاوه بر این چگالی پایین و وزن اندکی دارند. اجرای کامپوزیت های FRP به سهولت انجام گرفته و نیاز به فضای زیادی ندارد.

FRP مصالحی کامپوزیت ساخته شده از دو بخش الیاف و ماتریس (رزین) هستند که الیاف آن در یک یا چند جهت قرار دارند. لمینت یا ورق FRP از روی هم قرار گرفتن یک یا چند لایه الیاف و رزین و فشردن آنها ساخته شده است. الیاف پلیمری می تواند از جنس کربن، شیشه یا آرامید (کولار) باشد. در هر جهت حجم الیاف FRP بیشتر باشد در آن جهت مقاومت کامپوزیت بیشتر خواهد بود. آرایش یک جهتی الیاف پلیمری دارای مقاومت و مدول الاستیسیته بالاتری نسبت به سایر آرایش ها می باشد. چنانچه الیاف تماما در راستای صفر درجه باشند؛ مقاومت کامپوزیت در آن جهت خوب بوده و خواص مکانیکی ضعیفی در راستای 90 درجه از خود بروز می دهند چرا که در راستای 90 درجه رزین بار را تحمل می کند نه الیاف.

منبع:افزیر

بطورکلی مقاوم سازی سازه های بتنی موجود یا مرمت آنها به منظور تحمل بارهای مضاعف طراحی،بهبود نارسایی های ناشی از فرسایش، افزایش شکل پذیری سازه یا سایر موارد با استفاده از مصالح مناسب و شیوه های اجرایی صحیح بطور متعارف انجام می گردد. استفاده از صفحات فولاد ی به صورت پوشش خارجی، غلاف های بتنی یا فولادی و پس کشیدگی خارجی تعدادی از روش های موجود است. استفاده از  کامپوزیت های FRP از جمله روش های نوین بهسازی سازه است که در سال های اخیر در صنعت مقاوم سازی بسیار مورد توجه بوده است.

منبع:افزیر

با توجه به گسترش روزافزون استفاده از کامپوزیت های FRP در مقاوم سازی، بهسازی و ترمیم سازه ها انتخاب روش اجرای مناسب کامپوزیت های FRP نیز امری مهم و قابل تامل است. دو شیوه مطرح در اجرای کامپوزیت های FRP روش تسلیح با اتصال خارجی EBR (چسباندن ورقه های FRP بر سطوح خارجی سازه ها) و روش نصب در نزدیک سطح NSM است که بر اساس ایده کارگذاشتن مصالح مقاوم کننده در شیارهای تعبیه شده درسطح تیرها شکل گرفته است. با گسترش صنعت مقاوم سازی مشخص شد که روش رایج EBR دارای کاستی هایی مثل جدا شدن ورق FRP، نداشتن عملکرد و مقاومت مناسب در برابر حرارت است. بنابراین روش نصب در نزدیک سطح مورد توجه قرار گرفت. مبنای روش NSM قرار دادن میله یا ورقه های کامپوزیت در شیارهای تعبیه شده در سطح بتن و ایجاد  پیوستگی لازم با اپوکسی است.

منبع:افزیر

کامپوزیت های FRP به عنوان روشی مناسب برای ترمیم، تقویت و بهسازی لرزه ای سازه ها شناخته می شود. عملکرد صحیح این مصالح در جهت افزایش مقاومت و شکل پذیری سازه مورد نظر نیازمند نصب و اجرای ماهرانه کامپوزیت های FRP توسط نیروی مجرب و متخصص می باشد. علاوه بر به کارگیری تکنیک های حرفه ای نصب FRP پس از اجرا به منظور اطمینان از عملکرد صحیح و کارآمد مصالح FRP تست هایی انجام می شود. که از جمله می توان به تست کشش FRP و تست Pull-off اشاره کرد. که به ترتیب مقاومت کششی FRP و چسبندگی آن را می سنجند. آزمایش های مذکور طبق دستور استانداردها و نشریه های بین المللی FRP انجام خواهند شد.

منبع:افزیر

با توجه به اهمیت پدافند غیرعامل و ضرورت افزایش انعطاف‌پذیری و مقاوم سازی سازه‌ها در برابر انفجار، برخورد و ضربه نیاز به مقاوم سازی ساختمان ها در برابر اینگونه بارها در سراسر جهان به چشم می خورد. از جمله سازه‌های حیاتی که باید پدافند غیرعامل را در مورد آن‌ها رعایت کرد می‌توان به ساختمان‌های دولتی، بانک‌ها، پل‌ها، ساختمان‌های نظامی، تاسیسات شهری، سفارت‌خانه‌ها و … اشاره کرد. علاوه بر انفجارهایی که عامل انسانی دارند، انفجارهایی که ناشی از وقوع حادثه در نیروگاه، پتروشیمی و … نیز هستند، جای نگرانی فراوانی دارند.

منبع:افزیر

افزایش سرعت ساخت و ساز و انبوه سازی، سال هاست که مورد توجه کشورهای مختلف قرار دارند؛ بنابر این احداث ساختمان های پیش ساخته بتنی متداول شده است. رشد سریع جمعیت و افزایش تقاضا، نیاز به کاهش زمان تحویل پروژه­ های عمرانی و کاهش زمان برگشت سرمایه سرمایه­ گذاران و عواملی از این قبیل باعث شده ­اند تا ضرورت ایجاد تحول در شیوه­ های سنتی صنعت ساختمان روز به روز بیشتر شود.

منبع:افزیر

برج‌های خنک‌کننده یکی از اصلی‌ترین اجزا یک نیروگاه حرارتی هستند که به دو نوع فولادی و بتنی تقسیم می شوند. نوع بتنی آن تاکنون بیشتر مورد توجه طراحان قرار گرفته است.چرخه های خشک و تر شدن متوالی، شرایط مناسب را برای خوردگی در سازه ها ایجاد می‌کند. بسیاری از انواع برج خنک کننده بتنی بوده و آرماتورهای فولادی آن ها، پس از مدت کمی دچار زنگ زدگی می‌شوند. علاوه بر این،برج های خنک کننده بلندتر در نیروگاه های هسته ای، دارای تیر و ستون بتنی در ابتدای برج خنک کننده بوده که به سرعت دچار خوردگی می‌شوند. در این شرایط هر راهکار مقاوم سازی باید دارای دو جنبه باشد. اول قادر به جبران افت مقاومت سازه ناشی از خوردگی آرماتور بوده و دوم از ساز و کار حفاظتی مناسب برای کاهش سرعت خوردگی های بعدی برخوردار باشد. همچنین با توجه به لرزه خیز بودن کشور ایران توجه به مقاوم سازی لرزه ای موضوعی مهم در صنعت ساخت و ساز است که شامل این نوع سازه نیز می شود.

منبع:افزیر

شکست‌های برشی و خمشی، دو حالت عمده شکست در تیرهای بتنی می‌باشند. شکست خمشی عموماً نسبت به شکست برشی، ارجح است زیرا رفتار شکل‌پذیرتری از خود نشان می‌دهد. شکست نرم امکان پخش مجدد تنش را فراهم می‌آورد و به کاربران و حاضران در محل نیز فرصت بیشتری برای پی بردن به وضعیت بحرانی تیر می‌دهد. همچنین خرابی تیر بتن مسلح می‌تواند به علت تهاجم یون‌های شیمیایی صورت بگیرد. در شکل 1 خرابی تیرها در اثر تهاجم یون‌های شیمیایی و تأثیر نیروهای لرزه ای نشان داده شده است. آسیب هایی از این قبیل نیاز به مقاوم سازی تیر بتنی را افزایش می دهد.

برای مقاوم سازی تیر بتنی مسلح می‌توان از راهکارهای زیر استفاده نمود:

1. ژاکت بتن مسلح
2.  تقویت تیر بتنی با روکش فولادی
3. استفاده از نبشی و رکابی
4. افزایش مقاومت موضعی تیرهای ذارای سوراخ
5. اعمال سیستم مهاربندی در انتهای لایه FRP
6. اعمال سیستم پیش تنیدگی در لایه FRP 
7.  استفاده از پیش‌تنیدگی خارجی در تیر بتنی

برای تقویت خمشی تیر بتنی می‌توان ورق‌هایی به ضخامت کم را با رزین اپوکسی به وجه کششی تیر چسباند. چسباندن ورق به وجه قائم تیرها در نزدیکی تکیه‌گاه ها موجب افزایش ظرفیت برشی و چسباندن ورق به بال تحتانی موجب افزایش ظرفیت خمشی تیرمی‌گردد (شکل 4). در صورت نیاز به استفاده از ورقه‌هایی با ضخامت بیشتر باید از آرماتورها و بولت های مهاری برای انتقال برش استفاده نمود. در این حالت نیز توصیه می‌شود ابتدا ورق فولادی با چسب اپوکسی چسبانده شده و بعد آرماتور‌ها به صورت میانگذار یا کاشته شده مورد استفاده قرار گیرد.

منبع:افزیر