تاریخچه

استفاده از سیستم های FRP برای بهسازی و تقویت سازه های بتنی از اواسط دهه 80 میلادی در اروپا و ژاپن آغاز شد. در این مدت پژوهشگران زیادی در این سه قاره به توسعه کاربرد مواد مواد FRP توجه نموده اند که نتیجه زحمات آنها تدوین آیین نامه های مختلف می باشد . انجمن مهندسین ژاپن JSCE چند گزارش در رابطه با نحوه طراحی سیستم های FRP ارائه داده است . به طور همزمان در اروپا سازمان بین المللی سازه های بتنی FIB مجموعه ای برای اصول تقویت و طراحی سازه های بتنی با مصالح FRP ارائه داده است . در ایالات متحده امریکا این وظیفه به عهده ی انجمن بتن آمریکا ACI واگذار شده که کمیته 440، هفت آیین نامه و دستور طراحی تدوین نموده است .همچنین در ایران دفتر امور فنی، تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور با استفاده از نظر کارشناسان برجسته اقدام به تهیه راهنمای طراحی و ضوابط اجرایی بهسازی ساختمان های موجود با استفاده از مصالح تقویتی FRP در قالب نشریه شماره 345 نموده است .


انواع الیاف FRP اف آر پی

الیاف های FRP به چهار دسته ، الیاف کربن CFRP ، الیاف شیشه GFRP ، الیاف بازالت BFRP و الیاف کولار یا آرامید AFRP تقسیم می شوند که از بین آنها الیاف کربن و شیشه به لحاظ بحث مقاومت و قیمت در ساختمان بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند .
 

الیاف کربن

این الیاف در مقایسه با دیگر الیاف دارای سختی بیشتری هستند . سختی بیشتر در مواد کامپوزیتی مترادف با مقاومت و کرنش گسیختگی پایین تر می باشد . خواص مکانیکی بالا ، چگالی پایین ، مقاومت در برابر اصطکاک و دمای بالا ، دوام و عمر طولانی در برابر مواد شیمیایی و نفوذ ناپذیری در برابر اشعه X از بارزترین خصوصیات الیاف کربن بشمار میرود. نخهای کربن با تراکم های 1000 تا 160000 رشته بازای نخ 1K تا 160K در بازار های جهانی تولید می گردند و از آن جهت در تولید پارچه و میلگردو .... استفاده میشوند . خواص مکانیکی این الیاف با تغییر دما و در اثر قرارگیری در شرایط سخت محیطی دچار نوسان نخواهند شد . لذا الیاف کربن در قیاس با دیگر انواع الیاف قیمت بالاتری دارند . قیمت بالای این الیاف نسبت به دیگر انواع ناشی از قیمت بالای مصالح اولیه و همچنین فرایند پیچیده تر ساخت ( Carbonization ) و (Graphitization ) و آغشته سازی الیاف با رزین و ایجاد سطح عمل آوری شده مناسب می باشد .

الیاف frp


برای کسب اطلاعات بیشتر و یا استعلام قیمت از طریق شماره 2335529-0937 با ما در ارتباط باشید .

مشخصات مکانیکی الیاف frp

جدول زیر مشخصات بدست آمده ی مصالح FRP با الیاف تک جهته یا خطی را نشان می دهد . باید یادآور شد که این ارقام و محدوده ها برای مصالح معمول و متداول FRP تهیه شده است و ممکن است محصولی خاص در شرایطی خاص ، مشخصاتی دیگر از خود بروز دهد . همچنین وقتی الیاف دو یا سه جهته باشد ، مشخصات FRP  با آنچه در اینجا درج شده ، متفاوم خواهد بود . نکته دیگری که باید یادآوری کرد این است که در بحث مدول الاستیسیته و مقاومت کششی ، مصالح FRP  در حالتی که بصورت چسباندن تر مورد استفاده قرار می گیرند ، کنترل دقیق ضخامت لایه اجرا شده ، اندکی مشکل است . بنابراین در این حالت ضخامت اسمی لایه FRP در محاسبات مدنظر قرار می گیرد ( بنابراین بسته به اینکه ضخامت چه مقدار در نظر گرفته شود ، مقدار مدول الاستیسیته و مقامت کششی ممکن است خارج از حدودی باشد که در جدول زیر درج شده است.)

 

​ مشخصات مکانیکی انواع الیاف

حد نهایی کرنش کششی
(%)

مقاومت کششی
( MPa )

مدول الاستیسیته
(GPa )

جنس

کربن

1/4-2

3500-4800

215-235

با مقاومت زیاد

1/5-2/3

3500-6000

215-235

با مقاومت بسیار زیاد

0/5-0/9

2500-3100

350-500

با مدول زیاد

0/2-0/4

2100-2400

500-700

با مدول بسیار زیاد

شیشه

5

1900-3000

70

E

4/5-5/5

3500-4800

85-90

S



به طور کلی کامپوزیت های CFRP خصوصیات بهتری نسبت به GFRP دارند ، اما در عوض کامپوزیت نوع GFRP ارزان تر است .
بی گمان انتخاب نوع مصالح ، بسته به نوع سازه ی مورد مقاوم سازی و پارامتر های تعیین کننده ی دیگر از جمله شرایط کاری و هزینه ی برآورد شده ، می تواند توسط مهندس طراح مورد بررسی قرار گیرد .
برای کسب اطلاعات بیشتر و یا استعلام قیمت از طریق شماره 2335529-0937 با ما در ارتباط باشید .

کاربرد

از سیستم های FRP برای بهسازی یک عضو سازه ای خسارت دیده و یا مقاوم سازی یک عضو سالم و یا رفع اشکالات در حال ساخت بهره گرفته می شود . مناسب بودن استفاده از FRP ها در یک پروژه به عهده ی مهندسین باتجربه است و برای تصمیم گیری مناسب، بررسی اولیه سازه بسیار اهمیت دارد. این بررسی عموما شامل ظرفیت باربری موجود، تعیین کاستی ها و دلایل آن و بررسی شرایط سطح خارجی سازه بتنی است. این کار می تواند با استفاده از مشاهدات مستقیم، بررسی نقشه های طراحی و تاریخچه عملیات نگهداری و مصاحبه با افراد محلی باشد. مقاومت کششی و فشاری عضو بتنی با آزمایش های مخرب و غیر مخرب استاندارد تعیین می شود.  یکی از اصول مقاوم سازی با مواد FRP قابلیت تحمل بارهای بهره برداری توسط سازه ی اولیه در صورت خسارت دیدن ورق های FRP می باشد.

اعضای سازه های تقویت شده با سیستم های FRP بصورت پوشش های بیرونی عبارت اند از :
1- تیرها
2- دال ها
3- ستون ها
4- دیوارها
5- اتصالات
6- دودکش ها
7- طاق های گنبدی شکل
8- تونل ها
9- سیلوها
10- لوله ها و خرپاها
11- مقاوم سازی سازه های بنایی ، چوبی ، فولادی و چدنی ( طبق ضوابط خاص )
برای کسب اطلاعات بیشتر و یا استعلام قیمت از طریق شماره 2335529-0937 با ما در ارتباط باشید .