میلگردهای FRP و کاربرد آن در مقاوم سازی ساختمان

میلگرد FRP

میلگردهای FRP مصالح کامپوزیت ساخته شده از الیاف جایگذاری شده در یک رزین پلیمری می باشند که به عنوان جایگزینی مناسب برای میلگردهای فولادی در سازه های بتنی بکار می روند.

از آنجائیکه میلگردهای FRP غیر مغناطیسی و در برابر خوردگی مقاوم می باشند، با استفاده از میلگردهای FRP می توان از مشکلات تداخل الکترومغناطیسی و خوردگی فولاد اجتناب نمود. علاوه بر این مقاومت کششی بالای میلگردهای FRP آنها را جایگزین مناسبی برای تقویت کششی در بتن می گرداند.

طراحی با میلگرد FRP

رفتار مکانیکی میلگردهای FRP با رفتار میلگردهای فولادی متفاوت می باشد . بنابراین فلسفه طراحی ساختمان های بتنی با استفاده از میلگردهای FRP دارای تغییراتی نسبت به میلگردهای فولادی می باشد. میلگردهای فولادی دارای یک رفتار تقریباً ایزوتروپیک میباشند ولی میلگردهای FRP ناهمسانگرد هستند و دارای خصوصیات برتر (مقاومت کششی بالا) فقط در جهت اصلی الیاف می باشند.

بعلاوه مصالح FRP دارای رفتار الاستیک خطی می باشند و از خود رفتار جاری شدن ( وارد شدن به مرحله پلاستیک) مانند فولاد نشان نمی دهند. روش های طراحی باید کمبود شکل پذیری در سازه های مقاوم شده با میلگردهایFRP را در نظر بگیرد.

بدلیل اینکه میلگردهای FRP دارای یک رفتار غیر شکل پذیر می باشند، استفاده از میلگردهای FRP باید محدود به سازه هایی شود که مهمترین مشکل آن خوردگی و یا مشکلات الکترومغناطیسی می باشد.

میلگرد GFRP

پلیمرهای مصلح به الیاف شیشه (GFRP) یکی از بهترین مواد کامپوزیتی شناخته شده می باشند که در زمینه های مختلف برای تولید مقاطع بتنی سبک، پر مقاومت و با دوام کاربرد دارند.

پلیمرهای مصلح به الیاف شیشه (GFRP) یکی از بهترین مواد کامپوزیتی شناخته شده می باشند که در زمینه های مختلف برای تولید مقاطع بتنی سبک، پر مقاومت و با دوام کاربرد دارند.
مقاومت فشاری میلگرد FRP از مقاومت کششی آن پایین تر است . حالت کشش برای میلگرد FRP که تحت فشار طولی قرار گرفته است می تواند شامل شکست کششی جانبی ، ریز کمانش های الیاف یا شکست برشی شود . 
حالت شکست به نوع الیاف ، در صد حجم الیاف ، و نوع رزین بستگی دارد . مقاومت فشاری گزارش شده برای GFRP 55% ، و برای CFRP 76% ، و برای AFRP 20% برابر مقاومت کششی می باشد .
در حالت کلی مقاومت فشاری میلگردهایی با مقاومت های بالای کششی ، بالا می باشد ، بجز در مورد AFRP که الیاف رفتار غیر خطی در فشار در سطح پایین تنش نشان می دهد.
مدول الاستیسیته فشاری میلگردهای FRP معمولاً از مدول الاستیسیته کششی آنها پایین تر می باشد. آزمایشات بر روی یک نمونه متشکل از ۵۵ تا ۶۰ % حجم الیاف شیشه E در یک ماتریس رزین پلی استر ، مدول فشاری را Mpa 34000 تا ۴۸۰۰۰ گزارش داده اند . بر طبق گزارشات مدول الاستیسیته فشاری برای GFRP تقریباً ۸۰% ، برای CFRP 85 % و برای AFRP 100% مدول الاستیسیته همان مصالح می باشد. 
دلیل عمده استفاده از میلگردهای FRP در داخل بتن، جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش میرایی ارتعاشات ایجاد شده در سازه در برابر ارتعاش می باشد. هر چند كه استفاده از میلگردهای FRP به جای نمونه های فلزی سبب كاهش وزن بنا نیز خواهد شد، اما در استفاده از این میلگردها، مساله كاهش وزن اهمیت ناچیزی نسبت به دو مورد بیان شده دارد.
دلیل بالا بودن ضریب میرایی كامپوزیتها، خواص غیركشسان آنهاست كه انرژی جذب شده را میرا می كنند. در حالی كه مواد فلزی حالت كشسان داشته و انرژی جذب شده را میرا نمی نمایند. بنابراین مواد كامپوزیتی در برابر ارتعاشات زلزله عملكرد بهتری خواهند داشت و بهترین گزینه جهت مقاومت سازه در برابر لرزهها خواهند بود.بكارگیری میلگردهای FRP به جای فلزی، به طور قابل ملاحظه ای از زیان های ناشی از بروز خوردگی جلوگیری می كند
 
میلگرد ب ، میلگرد اف ار پی ، تقویت بتن میلگرد FRP ، میلگرد اف ار پی ، تقویت و مقاوم سازی بتن
 
 

کاربردهای میلگرد GFRP

بعلت مقاومت طبیعی در مقابل خوردگی، میلگردهای FRP برای سازه هایی که در معرض خوردگی دید قرار دارند، مانند سازه های دریایی و اسکله ها،

عرشه پل ها، و سازه هایی که در معرض نمک های یخ زدا قرار دارند بسیار مناسب می باشند.

همچنین بعلت خصوصیت غیر مغناطیسی بودن استفاده از میلگردهای FRP در تجهیزات حساس مانند میدان های الکترومغناطیس و بخشهای MRI بیمارستانها

امکان پذیر می باشد.

در زیر به تعدادی از کاربری های میلگرد GFRP اشاره شده است:

  1. کاربردهای میلگرد GFRP درتاسیسات فاضلاب مانند تصفیه خانه ها، کلاریفایر (Clarifier)، منهول (Manhole)، چربی گیر (Grease Trap)
  2. کاربردهای میلگرد GFRP در کانال ها و لوله های بتنی هدایت فاضلاب، پساب های صنعتی و مواد شیمیایی
  3. کاربردهای میلگرد GFRP در سازه های بتنی اسکله ها و سازه های دریایی(Marine and Offshore )
  4. کاربردهای میلگرد GFRP در سازه های مجاور دستگاههای MRI در مراکز بهداشتی و درمانی
  5. کاربردهای میلگرد GFRP در آرماتوربندی لایه های فوقانی در عرشه (Deck) پلها در مناطق سردسیر و زیر سازی های بتن مسلح (RCC)
  6. کاربردهای میلگرد GFRP در دیواره موقت بتنی در داخل تونل های مترو (Soft Eye)
  7. کاربردهای میلگرد GFRP در نیلینگ و تحکیم خاک
  8. کاربردهای میلگرد GFRP در شمع (Pile) های داخل خاک و آب
  9. کاربردهای میلگرد GFRP در کانال های روباز (Culvert) و لوله های بتنی هدایت آب
  10. کاربردهای میلگرد GFRP در بلوکهای بتنی پیش ساخته جاده ای (New Jersy)
  11. کاربردهای میلگرد GFRP در ساختمانهای پیش ساخته بتنی برای استفاده موقت
  12. کاربردهای میلگرد GFRP در پانل های پیش ساخته نما (GRC)
  13. کاربردهای میلگرد GFRP در دیوارهای پیش ساخته، ستونها و فونداسیون پیش ساخته برای دیوارکشی و محوطه سازی
  14. کاربردهای میلگرد GFRP در تیرهای برق و تیرهای جایگزین دکل های انتقال نیرو
  15. کاربردهای میلگرد GFRP در اتاقک پست برق پیش ساخته بتنی
  16. کاربردهای میلگرد GFRP در آرماتوربندی کف پارکینگ ها و سالن های صنعتی
  17. کاربردهای میلگرد GFRP در کف کاذب و سقف کاذب بتنی
  18. کاربردهای میلگرد GFRP در ساخت کول
  19.  

 

مطالب مفید عمرانی
 

تمامی حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به شرکت توسعه صنعت زیگورات می باشد .

طراحی سایت