مقاوم سازی ساختمان به روش FRP چیست؟

مقاوم سازی ساختمان‌ یکی از مهم‌ترین اقدامات برای افزایش ایمنی و دوام سازه‌ها در برابر عوامل طبیعی مانند زلزله، فرسایش و تغییرات محیطی است. یکی از روش‌های نوین و مؤثر در این حوزه، استفاده از مصالح پلیمری تقویت شده با الیاف یا همان FRP (Fiber Reinforced Polymer) ‌خواهد بود. این روش با ویژگی‌هایی مانند وزن کم، مقاومت بالا و نصب آسان، به عنوان جایگزینی مناسب برای شیوه‌های سنتی مقاوم ‌سازی ساختمان، توجه بسیاری از مهندسان و متخصصان ساخت‌وساز را به خود جلب کرده است.

چرا به مقاوم سازی ساختمان نیاز پیدا می‌کنیم؟

مقاوم ‌سازی ساختمان‌ از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، چرا که نقش کلیدی در افزایش ایمنی و پایداری آن‌ها در برابر زلزله، طوفان، سیلاب و دیگر بلایای طبیعی ایفا می‌کند. این فرآیند به معنای تقویت سازه در برابر نیروهای خارجی است تا میزان آسیب ‌پذیری آن کاهش یابد. با اجرای مقاوم‌ سازی ساختمان، خطرات ناشی از حوادث طبیعی کاهش یافته و احتمال خسارت به ساختمان و تهدید جان و مال ساکنان به طور چشمگیری کم می‌شود. در ادامه به بررسی برخی روش‌های مقاوم سازی ساختمان می‌پردازیم.

تغییر کاربری ساختمان و افزایش بارهای وارده

افزایش بار وارد بر ساختمان‌ها امری اجتناب ‌ناپذیر است که به دلایل مختلفی رخ می‌دهد و راهکار مناسب برای مقابله با آن، اجرای مقاوم ‌سازی ساختمان است. در زندگی مدرن شهری، اغلب واحدهای مسکونی به جای انبارهای شرکتی مورد استفاده قرار می‌گیرند که این تغییر کاربری، نیاز به مقاوم ‌سازی ساختمان را بیش از پیش ضروری می‌سازد.

اشتباه در طراحی اولیه ستون

پیش از آغاز طراحی کلی سازه، به ‌ویژه طراحی ستون‌ها، ضروری است که تمامی شرایط محتمل و نیروها و بارهای وارد بر ستون‌ها به‌دقت مورد بررسی قرار گیرند. نتایج حاصل از این بررسی‌ها ممکن است مبنای طراحی قرار گیرند، اما احتمال وجود خطا در آن‌ها نیز وجود دارد. چنین خطاهایی می‌توانند منجر به طراحی نادرست ستون‌ها و در نتیجه تضعیف کلی سازه شوند. در این‌گونه موارد، برای جلوگیری از بروز آسیب‌های احتمالی، استفاده از روش‌های مختلف مقاوم ‌سازی ستون‌ها امری ضروری خواهد بود.

کم‌گذاری میلگرد در حین اجرا

میلگردهای مورد استفاده در ایران معمولاً دارای طول استاندارد ۱۲ متر هستند. بنابراین، در صورتی که طول دهانه از این مقدار بیشتر باشد، باید از دو یا چند میلگرد به صورت پیوسته استفاده شود. در این حالت، میلگردها باید با یکدیگر هم پوشانی داشته باشند تا انتقال تنش‌ها از طریق بتن بین آن‌ها به‌درستی انجام شود. اجرای صحیح هم پوشانی آرماتورهای طولی نقش مهمی در عملکرد سازه دارد؛ چراکه در صورت عدم رعایت این همپوشانی، انتقال مناسب تنش به میلگردهای بعدی مختل شده و عملکرد کلی سازه تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

کرمو شدن بتن در زمان قالب‌برداری

کرموشدگی بتن به حالتی گفته می‌شود که در آن فاز سیمان و سنگدانه‌ها از یکدیگر جدا می‌شوند. این مشکل معمولاً به دلیل کاهش شیره بتن در اطراف سنگدانه‌ها رخ می‌دهد و می‌تواند عملکرد و یکپارچگی بتن را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار دهد.

پدیده کرمو شدن بتن یکی از مشکلات رایج در عملیات بتن ‌ریزی است که در صورت رعایت نکردن اصول فنی هنگام اجرا، به‌ سادگی می‌تواند موجب ایجاد نقص در سازه شود. این مشکل با نام‌های دیگری مانند لانه زنبوری شدن یا شن‌نما شدن نیز شناخته می‌شود، چراکه ظاهر بتن در این حالت به گونه‌ای است که سنگدانه‌ها به‌ صورت مجزا و بدون چسبندگی مناسب با سیمان دیده می‌شوند.

خوردگی آرماتورها در اثر رطوبت یا مواد شیمیایی

تقریباً در تمامی سازه‌ها از مصالحی مانند فولاد و فلزات استفاده می‌شود. با وجود بهره‌ گیری از فناوری‌های مختلف و صرف هزینه‌های قابل توجه برای نگهداری و جلوگیری از خوردگی این مصالح، نمی‌توان انتظار داشت که فرآیند خوردگی در طول زمان کاملاً متوقف شود. به همین دلیل، مقاوم‌ سازی ساختمان به منظور مقابله با اضمحلال و خوردگی مصالح، مسئله‌ای ضروری و جدی در هر ساختمان به شمار می‌رود.

مقاوم سازی با FRP (اف آر پی ) چیست؟

امروزه روش‌های نوین ترمیم و مقاوم‌ سازی سازه‌ها، مانند مقاوم سازی با FRP و میراگرها، به تدریج جایگزین شیوه‌های سنتی و رایج مقاوم ‌سازی ساختمان شده‌اند. یکی از این روش‌های مدرن، سیستم مقاوم‌ سازی با FRP است که در تقویت سازه‌ها و ایجاد پوشش‌های محافظتی در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد.

FRP که مخفف Fiber Reinforced Polymer است، امروزه به ‌طور گسترده در ترمیم، تقویت و مقاوم‌ سازی انواع سازه‌های بتنی و فلزی و نیز در صنایع مختلف مرتبط با کامپوزیت، به کار گرفته می‌شود. این کامپوزیت‌ها از دو جزء اصلی تشکیل شده‌اند: الیاف (Fiber) و ماتریس (رزین).

در یک مقاوم سازی با FRP به طور کلی می‌توان گفت:

• سختی الیاف بیشتر از سختی ماتریس است.
• الیاف از نظر شیمیایی تحت تأثیر ماتریس قرار نمی‌گیرند.
• پیوند مناسبی میان الیاف و ماتریس برقرار است.
• ماتریس وظیفه حفاظت از الیاف در برابر عوامل محیطی و سایش را بر عهده دارد.

در مقاوم ‌سازی با FRP از این محصولات استفاده می‌شود:

• الیاف FRP (الیاف کربن و الیاف شیشه)
• لمینت و ورق کربن
• چسب و رزین اپوکسی
• اسپایک FRP

مزایای مقاوم سازی ساختمان به روش FRP کدام است؟

مزایای مقاوم ‌سازی با FRP در مقایسه با روش‌های سنتی عبارتند از:

• وزن بسیار پایین مصالح FRP که یک مزیت مهم در فرآیند تقویت و مقاوم‌ سازی ساختمان محسوب می‌شود.
• FRP و الیاف آن از مقاومت کششی بسیار بالایی برخوردار است.
• ضخامت اندک لایه‌های FRP (در حد چند میلی‌متر) که باعث می‌شود بدون اشغال فضای اضافی، در تقویت سازه به کار گرفته شوند.
• مقاوم سازی با FRP به دلیل مقاومت بالایی که در برابر خوردگی دارد علاوه بر تقویت سازه، به‌ واسطه ویژگی نفوذ ناپذیری خود، از اجزای سازه‌ای در برابر عوامل خورنده محافظت کرده و نیاز به تعمیرات مکرر را از بین می‌برد.
• ویژگی‌های فنی برجسته مقاوم سازی با FRP مانند سختی، مقاومت بالا و شکل پذیری مطلوب، این مصالح را به یکی از کارآمدترین و بی‌نظیرترین گزینه‌ها در طراحی و محاسبات مهندسی برای مقاوم سازی تبدیل کرده است.
• از جمله مزایای مهم مقاوم ‌سازی با FRP می‌توان به امکان ادامه بهره برداری از سازه در حین اجرای عملیات اشاره کرد، بدون نیاز به توقف کاربری.
• خاصیت غیرمغناطیسی بودن مصالح مقاوم سازی با FRP یا عدم تأثیرپذیری الکترومغناطیسی موجب می‌شود تا این مواد گزینه‌ای مناسب برای سازه‌های حساس مانند مراکز تصویربرداری مغناطیسی باشند.

هزینه خرید مصالح و اجرای مقاوم ‌سازی با FRP

پس از تکمیل مرحله طراحی و نهایی شدن طرح مقاوم‌ سازی ساختمان، نوبت به تهیه مصالح مورد نیاز برای اجرای FRP می‌رسد. مصالح مصرفی نقش مهمی در تعیین هزینه نهایی پروژه دارند، چراکه کیفیت، نوع و میزان آن‌ها مستقیماً بر قیمت اجرا تأثیر می‌گذارد.

درخواست مشاوره با کارشناسان مقاوم سازی تکنوپل

اگر در حال بررسی تقویت و مقاوم‌ سازی سازه خود با روش نوین FRP هستید، مشاوره تخصصی با کارشناسان مقاوم سازی تکنوپل می‌تواند نخستین و مهم‌ترین گام در مسیر موفقیت پروژه شما باشد.

تیم متخصص تکنوپل با دانش فنی بروز، تجربه عملی گسترده و آشنایی کامل با روش‌های نوین مقاوم‌سازی، آماده است تا با بررسی دقیق وضعیت سازه، راهکارهایی علمی، مقرون‌ به‌صرفه و متناسب با نیاز پروژه مقاوم سازی با FRP شما ارائه دهد. از طراحی تا انتخاب مصالح، اجرا و ارزیابی نهایی، مقاوم سازی تکنوپل در کنار شماست. برای بهره‌مندی از مشاوره رایگان و تخصصی در زمینه مقاوم‌سازی سازه با FRP، همین حالا با کارشناسان تکنوپل تماس بگیرید و اولین گام را به سوی افزایش ایمنی و دوام سازه خود بردارید.