مطالعات منتشر یافته در زمینه مقاوم سازی با پلیمرهای مسلح شده با الیاف (FRP)

 FRP به معنای ترکیب یا کامپوزیت الیاف و پلیمر است که درواقع به منظور استفاده همزمان از مزایای الیاف و پلیمر با هم، تولید می شود.

اف ار پی ترکیبی از دو ماده است. بخش اول آن ماتریس بوده و جز دیگر آن الیاف ( فایبر )  است. ماتریس ( رزین ) خود از برخی مواد شیمیایی مانند رزین‌های اپوکسی و پلی استر تشکیل شده است. 

امروز الیاف های کربن و سایر انواع الیاف FRP کاربرد های مختلفی در صنایع مختلف از جمله ساختمان ، کشتی سازی وهواپیما سازی دارند . در ایران و سایر کشور ها عمده مصرف الیاف کربن در مقاوم سازی ساختمان ها و نیز الیاف شیشه اجرای پوشش های فایبرگلاس با مقاومت شیمیایی بالا می باشد.

مقاوم سازی با الیاف پلیمری نسبت به روش های سنتی تداخل کمتری در کاربری ساختمان در حین اجرا ایجاد می کند. در مواردی که استفاده از ماشین آلات سنگین و یا توقف کاربری ساختمان در هنگام اجرا امکان پذیر نیست استفاده از الیاف پلیمری (FRP)  تنها گزینه ی قابل دسترس به عنوان یک روش مقاوم سازی می باشد.

از دیگر مزایای مصالح پلیمری  یا به عبارتی پلیمرهای مسلح شده با الیاف  (FRP) میتوان به نسبت بالای مقاومت به وزن و سختی به وزن اشاره کرد. مقاوم سازی با FRP در قسمت های متنوعی از سازه انجام می شود. که از جمله می توان به مقاوم سازی ستون ها با FRP، مقاوم سازی تیر با FRP، مقاوم سازی دال با FRP و مقاوم سازی دیوار با FRP اشاره کرد.

خواص مکانیکی پلیمرهای تقویت شده با الیاف (FRP) و میلگردهای فولادی

محل انتشار: مجموعه انتشارات وودهد در مهندسی عمران و سازه – انگلیس(۲۰۲۳)

کامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با الیاف (FRP)، متشکل از الیاف (فاز تقویت‌کننده) تعبیه‌شده در پلیمر (ماتریس)، برگرفته از یک مفهوم قدیمی که ترکیب دو ماده مختلف باعث بهتر شدن ماده می‌شود. در این مقاله، نویسندگان فرآیند ساخت، و خواص فیزیکی و مکانیکی FRP را معرفی می‌کنند. ضمنا دسته ها و خواص دینامیکی آرماتورهای فولادی را نیز معرفی می کنند. در نهایت خواص فولاد و FRP را با هم مقایسه می کنند.

 

تحلیل عمر خستگی احتمالی با در نظر گرفتن میانگین اثرات تنش کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف (FRP)

محل انتشار: مجله مصالح – چین_نروژ_پرتغال_کالیفرنیا (۲۰۲۲)

به طور کلی، منحنی S-N، که رابطه بین عمر خستگی و سطح تنش را با نرخ تضمینی معمولی توصیف می‌کند، در طراحی سازه‌های FRP استفاده می‌شود. با این حال، تأثیر استرس متوسط بر زندگی خستگی معمولاً نادیده گرفته می‌شود. در این مقاله، یک اصطلاح تجدید نظر برای در نظر گرفتن اثرات تنش متوسط بر اساس معادله S-N رایج پیشنهاد شده است. سومین پارامتر ماده معادله اصلاح شده S-N-R دشواری پیش‌بینی عمر خستگی احتمالی را با روش تحلیل سنتی در طول طراحی سازه‌های FRP افزایش داد. از این رو، یک روش ارزیابی احتمال شکست برای به دست آوردن عمر خستگی احتمالی با سه پارامتر ماده با استفاده از زنجیره مارکوف مونت کارلو (MCMC) و استنتاج بیزی پیشنهاد شده است. نتایج، کاربرد و اثربخشی روش را در ارزیابی احتمالات شکست نشان می دهد.

مطالعه تجربی تأثیر محصور شدن پلیمرهای تقویت شده با الیاف (FRP) بر تیرهای در معرض خمش و برش 

محل انتشار:مهندسی Procedia – اندونزی (۲۰۱۵)

تغییر مقررات کد ملی اندونزی برای تطبیق پاسخ های زلزله که قبلاً SNI 03-1726-2002 به SNI جدید ۰۳-۱۷۲۶-۲۰۱۲ بود تأثیر قابل توجهی بر معیارهای طراحی سازه های بتنی داشت. یکی از مهم‌ترین ضرورت‌های این تجدیدنظر، سونامی و بلایای زلزله‌ای بود که اندونزی را تحت تأثیر قرار داد، که منجر به تمایز در مناطق زلزله‌ای شد که برای طراحی کد SNI 2002 استفاده شد.

در این مطالعه ترکیبی از تقویت خمشی FRP و برشی U شکل مطابق با این ACI 440 برای ارزیابی افزایش ظرفیت تیر مورد مطالعه قرار گرفته است.

استحکام دال های منازل مرتفع بر روی درجه با ورقه ورقه پلیمری تقویت شده با الیاف خارجی (FRP)

محل انتشار:مجله سازه های مرکب – تایلند_آمریکا (۲۰۲۱)

دال های بتنی در خانه های درجه یک به طور فزاینده ای بالاتر از ارتفاع سیل پایه برای کاهش سیل ساحلی و داخلی قرار می گیرند.

مدل‌ها با داده‌های به‌دست‌آمده از آزمایش در مقیاس کامل دو دال بتنی تحت بار یکنواخت کف کالیبره شدند، که یکی از آنها با لایه‌های پلیمری تقویت‌شده با فیبر کربن خارجی (CFRP) در مکان‌های بحرانی مقاوم‌سازی شده بود. دال ها توسط تیرهای فولادی معمولی با فلنج عریض بر روی پایه های بنایی بلوک بتنی مربعی توخالی حمایت می شدند. نتایج نشان داد که دال های مرتفع معمولی می توانند به شیوه ای شکننده با شکل پذیری کم و ریزش انفجاری ناگهانی رفتار کنند. یک لایه از یک برنامه CFRP تک محوری در مکان های لحظه منفی ظرفیت بار کف را حدود ۳۰٪ و بیش از سه برابر حداقل بار زنده مشخص شده در کد ساختمان افزایش داد. همانطور که انتظار می رفت، افزایش فاصله تیرها و ضخامت کمتر دال، ظرفیت بارگذاری دال را کاهش داد.

عناصر بتن مسلح تقویت شده توسط پلیمرهای تقویت شده با الیاف پیش تنیده (FRP)

محل انتشار:مجله مصالح – روسیه  (۲۰۲۱)

نتیجه گیری تجزیه و تحلیل انجام شده از مطالعه تجربی به این نتیجه می رسد که تقویت با مواد کامپوزیتی پیش تنیده (باند) امکان افزایش استحکام نمونه ها را تا ۷۰٪ و همچنین افزایش مقاومت در برابر ترک را تا ۸۰٪ افزایش می دهد.

پاسخ چرخه ای تیرهای بتن مسلح با الیاف با مقاومت بالا با ورقه های پلیمری تقویت شده با الیاف (FRP)

محل انتشار: ممجله تحقیقات و فناوری مواد – هند  (۲۰۲۱)

این مقاله پاسخ چرخه‌ای تیرهای بتنی با مقاومت بالا را با لایه‌های GFRP با چسب خارجی تقویت‌شده با الیاف فولادی ارزیابی می‌کند.یافته های آزمایش های انجام شده به طور کامل توضیح داده شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.