مقاوم سازی اعضای خمشی در ناحیه ممان منفی با FRP

مقاوم سازی اعضای خمشی در ناحیه ممان منفی با کامپوزیتFRPموادی که از چندین ماده در کنار یکدیگر تشکیل شده و هر کدام از آنها وظیفه جداگانه ای را ایفا می کنند، مواد مرکب نامیده می شوند.  FRP  نوعی ماده مرکب و ترکیبی از فیبر و رزین می باشد که هریک از این دو بخش خود دارای انواع گوناگون است.الیاف نقش اصلی در مقاومت و مشخصات مکانیکی ماده مرکب  FRP داشته و ماتریس نقش توزیع بار بین الیاف و محافظت آن در برابر عوامل محیطی دارد. اگرچه تحقیقات بسیاری درباره مقاوم سازی تیرهای با تکیه گاه ساده با FRP شده است ولی کارهای
 خیلی کمی در مورد تیرهای سراسری و به خصوص مقاوم سازی ناحیه لنگر منفی تیرهای T شکل
 انجام گرفته است.ناحیه لنگر منفی به دلیل همزمان بودن لنگر ماکزیمم و برش ماکزیمم یک ناحیه بحرانی است پس مقاوم سازی آن از اهمیت قابل ملاحظه ای برخوردار است.

پاورپوینت سازه های پلیمری

فرمت فایل: ppt

تعداد صفحات فایل: 21

حجم فایل: 358 کیلوبایت

پروژه ای درمورد سازه های پلیمری در فایل پاورپوینت 21 اسلایدی قابل ویرایش و قابل ارائه برای درس عناصر وجزئیات ساختمانی

فهرست

تاریخچه

مقدمه

ساختار مصالح FRP

مقاوم‌سازی سازه ها با مواد FRP

مزایای استفاده از پلیمرها

موارد استفاده بتن های پلیمری

استفاده از بتن های پلیمری در قطعات پیش ساخته و نماهای ساختمانی:‌

طریقه نصب

خم کردن گرم

تاریخچه

بسیاری از سازه‌های بتن آرمة موجود در دنیا در اثر تماس با سولفاتها، کلریدها و سایر عوامل خورنده، دچار آسیب‌های اساسی شده‌اند. این مساله هزینه‌های زیادی را برای تعمیر، بازسازی و یا تعویض سازه‌های آسیب دیده در سراسر دنیا موجب شده است. این مساله و عواقب آن گاهی نه تنها به عنوان یک مسالة مهندسی، بلکه به عنوان یک مسالة اجتماعی جدی تلقی شده است.

اما زلزله‌های سال ۱۹۹۰ کالیفرنیا و ۱۹۹۵ کوبه ژاپن عامل مهم ومؤثری جهت بررسی همه‌جانبه کاربرد کامپوزیت‌های پلیمری ساخته شده از الیاف FRP جهت تقویت و مقاوم‌سازی بتنی و بنایی در مناطق زلزله خیز گردید. این مطالعات که دامنه و وسعت آن روز به روز در حال افزایش است زمینه‌ای وسیع جهت استفاده از این کامپوزیت‌ها را در سازه‌های نیازمند به تقویت، بهسازی و یا ترمیم فراهم نموده است.

مقدمه

با پیشرفت‌های علم و فناوری، امروزه متخصصین امر ساخت وساز سعی می‌کنند به تکنولوژی ساخت مواد جدیدی دست یابند که علاوه بر انجام وظیفه‌های در نظر گرفته شده از جنبه‌های دیگر مؤثر بر سازنده مانند وزن، مقاومت، راحتی کاربرد و طول عمر نیز برتری‌هایی داشته باشند. یکی از این مواد که دارای مزیت‌های شمرده شده می‌باشند کامپوزیت‌های پلیمری می‌باشند. این مواد قابلیت استفاده به صورت‌های مختلف و در قسمت‌های مختلف سازه را دارند.

پلیمرها را می‌توان برای ترمیم یا تقویت و بهسازی انواع سازه‌های بتنی با نصب بر روی سطح (دالها و تیرها، ستون‌ها، دیوارهای حمال، شناژها و فونداسیون) و در ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری، ساختمان‌های صنعتی، تکیه‌گاه‌های ماشین‌الات و تاسیسات سنگین، سازه‌های آبی از قبیل سد، کانال، کالورت و غیره، پل‌های جاده‌ای و ریلی، مخازن و منابع آب و مایعات، سیلوها و برج‌های خنک‌کننده به کار برد.

ساختار مصالح FRP

مواد FRP از دو جزء اساسی تشکیل می‌شوند؛ فایبر (الیاف) و رزین (مادة چسباننده). فایبرها که اصولاً الاستیک، ترد و بسیار مقاوم هستند، جزء اصلی باربر در مادة FRP محسوب می‌شوند. بسته به نوع فایبر، قطر آن در محدودة۵ تا ۲۵ میکرون می‌باشد. رزین اصولاً به عنوان یک محیط چسباننده عمل می‌کند، که فایبرها را در کنار یکدیگر نگاه می‌دارد. فایبر ممکن است از شیشه، کربن، آرامید باشد که در اینصورت محصولات کامپوزیت مربوطه به ترتیب به نامهای GFRP،CFRP،AFRP شناخته می‌شود.

پیش نمایش فایل

پاورپوینت استفاده از frp در تقویت سازه

پاورپوینت معرفی FRP واستفاده از FRP در تقویت سازه درقالب 20 اسلاید پاورپوینت قابل ویرایش

FRPچیست؟

سیستم مقاوم سازی سازه ها با کامپوزیت FRP (الیاف تقویت شده با پلیمر های رزین اپوکسی)  یکی از مصالح مدرن برای تقویت سازه ها میباشد. این نوع کامپوزیت متشکل از دو بخش  الیاف تقویتی FRP است که به وسیله یک ماتریس رزین ازجنس پلیمر رزین اپوکسی احاطه شده است. فیبرهای FRP به روش پلی اکریلونیتریل (PAN) ساخته می شوند و میلگردها و پروفیل ها به روش پالتروژن (Pultrusion) تولید می گردند. در این روش دسته های الیاف پس از آغشته شدن در رزین پس از عبور از یک قالب در کنار هم قرار گرفته و یک پروفیل دارای مقطع ثابت منشوری را به وجود می آورند.

محصولات پلیمری مورد استفاده در سازه ها به شکل ورق های پلیمری FRP ، میلگردها یا آرماتور FRP ،  مش هایFRP   و پروفیل FRP مشابه تیرآهن اف آرپی ونبشی اف آرپی وجود دارند. از این مصالح پلیمری FRP برای ساخت و تقویت سازه ها استفاده می شود

در مقایسه با استفاده از تنگ ها و مارپیچ فولادی، تکنیک محصور سازی با استفاده از  FRP قابلیت این را دارد که محصور شدگی را به صورت پیوسته برای تمام مقطع عرضی ستون تامین کنند. همچنین این مواد دارای خواص ذاتی مطلوبی (نسبت زیاد مقاومت به وزن و مقاومت بالا در برابر خوردگی و خنثی بودن الکترو مغناطیسی) هستند به گونه ای که می توان در مقاوم سازی یا بازسازی اعضای بتنی به طور موفقیت آمیزی از آنها بهره گرفت FRP .می تواند در تیرها و دال های بتنی به عنوان جایگزین بخشی از میلگرد کششی مورد نیاز بکار رود. همچنین  FRPدر اتصالات بتنی می تواند استفاده گردد و شکل پذیری اتصال را افزایش دهد (تقریبا هیچ روش دیگری نمی تواند چنین تاثیری داشته باشد). از FRP در تقویت دیوارهای برشی نیز استفاده می گردد FRP .می تواند شکل پذیری دیوارهای بنایی را افزایش داده و آنها را مهار نماید بنابراین برای مقاوم سازی سازه های بنایی نیز مناسب میباشد.

مقاله ای در خصوص مقاوم سازی تیرهای بتن آرمه

مقاوم سازی تیرهای بتن آرمه بوسیله FRP به زبان انگلیسی

دانلود تحقیق کاربرد کامپوزیت‌های FRP در سازه‌های بتن آرمه و بررسی دوام آنها

عنوان مقاله: کاربرد کامپوزیت‌های FRP در سازه‌های بتن آرمه و بررسی دوام آنها
قالب فایل: WORD
تعداد صفحات: 32 صفحه

فهرست مطالب:
خلاصه
1 – مقدمه
2 – راه حل مساله
3 – ساختار مصالح FRP
3-1-  الیاف شیشه
3-2- الیاف کربن
3-3- الیاف آرامید
4- انواع محصولات FRP
5– میله‌های کامپوزیتی FRP
6 – مشخصات اساسی محصولات کامپوزیتی FRP
6-1- مقاومت در مقابل خوردگی
6-2- مقاومت
6-3- مدول الاستیسیته
6-4- وزن مخصوص
6-5- عایق بودن
6-6- خستگی
6-7- خزش
6-8 – چسبندگی با بتن
6-9- خم شدن
6-10- انبساط حرارتی
7- دوام کامپوزیت‌های FRP
7-1- پیر شدگی فیزیکی ماتریس پلیمر
7-2- تأثیر رطوبت
الف- تأثیر رطوبت بر ماتریس پلیمری
ب - تأثیر رطوبت بر فایبر‌ها
ج- رفتار عمومی کامپوزیت‌های اشباع شده با آب
7-3- تأثیرات حرارتی – رطوبتی
7-4- محیط قلیایی
7-5- تأثیر دمای پائین
7-6- تأثیرات سیکل‌های حرارتی در دمای پایین (یخ‌زدن- ذوب شدن)
7-7- تأثیر تشعشع امواج ماوراء بنفش (UV)
8- استفاده از مواد FRP به عنوان مسلح‌ کنندة خارجی در سازه‌ها
مقاوم ‌سازی سازه‌های بتن آرمه با مواد FRP
9 – خلاصه و نتیجه ‌گیری
مراجع


* خلاصه:
خوردگی قطعات فولادی در سازه‌های مجاور آب و نیز خوردگی میلگردهای فولادی در سازه‌های بتن آرمه ای که در معرض محیط‌های خورندة کلروری و کربناتی قرار دارند، یک مسالة بسیار اساسی تلقی می‌شود. در محیط‌های دریایی و مرطوب وقتی که یک سازة بتن‌آرمة معمولی به صورت دراز مدت در معرض عناصر خورنده نظیر نمک‌ها، اسید‌ها و کلرورها قرار گیرد، میلگردها به دلیل آسیب دیدگی و خوردگی، قسمتی از ظرفیت خود را از دست خواهند داد. به علاوه فولادهای زنگ زده بر پوستة بیرونی بتن فشار می‌آورد که به خرد شدن و ریختن آن منتهی می‌شود. تعمیر و جایگزینی اجزاء فولادی آسیب دیده و نیز سازة بتن آرمه‌ای که به دلیل خوردگی میلگردها آسیب دیده است، میلیون‌ها دلار خسارت در سراسر دنیا به بار آورده است. به همین دلیل سعی شده که تدابیر ویژه‌ای جهت جلوگیری از خوردگی اجزاء فولادی و میلگرد‌های فولادی در بتن اتخاذ گردد که از جمله می‌توان به حفاظت کاتدیک اشاره نمود. با این وجود برای حذف کامل این مساله، توجه ویژه ای به جانشینی کامل اجزاء و میلگردهای فولادی با یک مادة جدید مقاوم در مقابل خوردگی معطوف گردیده است.  از آن‌جا  که  کامپوزیت‌های PRF بشدت در مقابل محیط‌های قلیایی و نمکی مقاوم هستند که در دو دهة اخیر موضوع تحقیقات گسترده‌ای جهت جایگزینی کامل با قطعات و میلگردهای فولادی بوده‌اند. چنین جایگزینی بخصوص در محیط‌های خورنده نظیر محیط‌های دریایی و ساحلی بسیار مناسب به نظر می‌رسد. در این مقاله مروری بر خواص، مزایا و معایب مصالح کامپوزیتی FRP صورت گرفته و قابلیبت کاربرد آنها به عنوان جانشین کامل فولاد در سازه‌های مجاور آب و بخصوص در سازة بتن آرمه، به جهت حصول یک سازة کاملاً مقاوم در مقابل خوردگی، مورد بحث قرار خواهد گرفت.

* مقدمه:
بسیاری از سازه‌های بتن آرمة موجود در دنیا در اثر تماس با سولفاتها، کلریدها و سایر عوامل خورنده، دچار آسیب‌های اساسی شده‌اند. این مساله هزینه‌های زیادی را برای تعمیر، بازسازی و یا تعویض سازه‌های آسیب ‌دیده در سراسر دنیا موجب شده است. این مساله و عواقب آن گاهی نه تنها به عنوان یک مسالة مهندسی، بلکه به عنوان یک مسالة اجتماعی جدی تلقی شده است . تعمیر و جایگزینی سازه‌های بتنی آسیب‌دیده میلیون‌ها دلار خسارت در دنیا به دنبال داشته است. در امریکا، بیش از 40 درصد پلها در شاهراهها نیاز به تعویض و یا بازسازی دارند. هزینة بازسازی و یا تعمیر سازه‌های پارکینگ در کانادا، 4 تا 6 میلیارد دلار کانادا تخمین زده شده است. هزینة تعمیر پلهای شاهراهها در امریکا در حدود 50 میلیارد دلار برآورد شده است؛ در حالیکه برای بازسازی کلیة سازه‌های بتن آرمة آسیب‌دیده در امریکا در اثر مسالة خوردگی میلگردها، پیش‌بینی شده که به بودجة نجومی 1 تا 3 تریلیون دلار نیاز است.

از مواردی که سازه‌های بتن آرمه به صورت سنتی مورد استفاده قرار می‌گرفته، کاربرد آن در مجاورت آب و نیز در محیط‌های دریایی بوده است. تاریخچه کاربرد بتن آرمه و بتن پیش‌تنیده در کارهای دریایی به سال 1896 بر می‌گردد. دلیل عمدة این مساله، خواص ذاتی بتن و منجمله مقاومت خوب و سهولت در قابلیت کاربرد آن چه در بتن‌ریزی در جا و چه در بتن پیش‌تنیده بوده است. با این وجود شرایط آب و هوایی و محیطی خشن و خورندة اطراف سازه‌های ساحلی و دریایی همواره به عنوان یک تهدید جدی برای اعضاء بتن آرمه محسوب گردیده است. در محیط‌های ساحلی و دریایی، خاک، آب زیرزمینی و هوا، اکثراً حاوی مقادیر زیادی از نمکها شامل ترکیبات سولفور و کلرید هستند.

در یک محیط دریایی نظیر خلیج فارس، شرایط جغرافیایی و آب و هوایی نامناسب، که بسیاری از عوامل خورنده را به دنبال دارد، با درجة حرارت‌های بالا و نیز رطوبت‌های بالا همراه شده که نتیجتاً خوردگی در فولادهای به کار رفته در بتن آرمه کاملاً تشدید می‌شود. در مناطق ساحلی خلیج فارس، در تابستان درجة حرارت از 20 تا 50 درجة سانتیگراد تغییر می‌کند، در حالیکه گاه اختلاف دمای شب و روز، بیش از 30 درجة سانتیگراد متغیر است. این در حالی است که رطوبت نسبی اغلب بالای 60 درصد بوده و بعضاً نزدیک به 100 درصد است. به علاوه هوای مجاور تمرکز بالایی از دی‌اکسید گوگرد و ذرات نمک دارد. به همین جهت است که از منطقة دریایی خلیج فارس به عنوان یکی از مخرب‌ترین محیط‌ها برای بتن در دنیا یاد شده است. در چنین شرایط، ترک‌ها و ریزترک‌های متعددی در اثر انقباض و نیز تغییرات حرارتی و رطوبتی ایجاد شده، که این مساله به نوبة خود، نفوذ کلریدها و سولفاتهای مهاجم را به داخل بتن تشدید کرده، و شرایط مستعدی برای خوردگی فولاد فراهم می‌آورد. به همین جهت بسیاری از سازه‌‌های بتن مسلح در نواحی ساحلی ایران نظیر سواحل بندرعباس، در کمتر از 5 سال از نظر سازه‌ای غیر قابل استفاده گردیده‌اند.

نظیر این مساله برای بسیاری از سازه‌های در مجاورت آب، که در محیط دریایی و ساحلی قرار ندارند نیز وجود دارد. پایه‌های پل، آبگیرها، سدها و کانال‌های بتن آرمه نیز از این مورد مستثنی نبوده و اغلب به دلیل وجود یون سولفات و کلرید، از خوردگی فولاد رنج می‌برند.