استفاده از میلگرد کامپوزیت در ساخت و مقاوم سازی تونل های مترو
مقاوم سازی تونل های مترو
استفاده از میلگرد کامپوزیت در ساخت و مقاوم سازی تونل های مترو
با توجه به آسیب‌هایی که از طرق مختلف به سازه‌های بتن آرمه وارد می‌شوند،
روش‌های مختلف مقاوم‌سازی این سازه‌ها روز به روز گسترش می‌یابد.
از جمله این روش‌ها می‌توان به:
استفاده از غلاف‌ها یا ژاکت‌های بتن آرمه، غلاف‌های فولادی، ورق‌های فولادی و ورق‌های FRP اشاره نمود.
استفاده از ورق‌های Fiber reinforced polymer) FRP) روشی نوین است
که به دلیل خواصی چون نسبت بالای مقاومت به وزن، مقاومت مناسب در برابر خوردگی و حملات شیمیایی،
سهولت حمل و نصب به دلیل انعطاف‌پذیری فوق‌العاده آنها و عدم افزایش ابعاد المان‌ها، گسترش یافته است.
در گذشته جهت تقویت یا بهسازی سازه‌های موجود
به منظور تحمل بار بیشتر یا برطرف کردن ضعف سازه و یا افزایش
شکل‌پذیری عموماً از مصالح سنتی استفاده می‌گردیده است که با معرفی مواد مرکب
در مهندسی عمران این مصالح با داشتن ویژگی‌های مکانیکی مناسب،
گزینه مناسبی برای بهسازی شدند .مواد مرکبی که در مهندسی عمران بکار می‌روند
به صورت پلیمرهای مصلح با الیاف FRP می‌باشند. FRP ها مصالحی سبک،
با دوام و مقاوم هستند که امروزه به راحتی در دسترس قرارگرفته‌اند .
ضخامت نسبتاً نازک ورق‌های FRP کاربرد آنها را بسیار ساده نموده و
قابلیت اعمال بر روی اکثر سطوح را امکان‌پذیر می‌نماید
لازم به ذکر است که مانند هر مصالحی FRP ها دارای نقاط ضعفی نظیر حساسیت
در مقابل آتش و ضعف در تحمل تنش‌های فشاری می‌باشد.
استفاده از سیستم‌های FRP برای بهسازی و تقویت سازه‌های بتنی
از اواسط دهه ۸۰ میلادی در اروپا و ژاپن آغاز شد .در این ۲۵ سال کاربرد
این روش تنها به سازه‌های بتنی محدود نمانده و برای انواع سازه‌های بنایی، چوبی و فولادی بکار رفته است .
تاکنون پژوهش‌های نظری و آزمایشگاهی بسیاری بر روی مصالح و بارهای انفجاری انجام شده است
امروزه با گسترش تأسف‌بار حملات تروریستی، تحلیل و طراحی سازه‌های مقاوم در برابر انفجار نیز توسعه یافته است
و آئین‌نامه‌های متعددی توسط مراجع مختلف برای تحلیل و طراحی انفجاری ارائه شده است
.از طرفی با پیدایش مصالح نوین، گسترش کاربرد آنها در مهندسی عمران و کاربری مناسب آنها
در بهسازی سازه‌های موجود، چشم‌انداز جدیدی در جهت مقابله با این وقایع فراهم شده است.
به‌کارگیری روش چیدمان‌های نواری در مقابل پوشش کامل دیوار
بر عملکرد رفتار سازه در برابر بار انفجار مؤثر بوده موجب کاهش در میزان تغییر مکان بیشینه
و نشانه خسارت می‌شود .تحلیل‌های انفجاری سابقه‌ای در حدود چندین قرن دارد
.تحلیل‌های ابتدایی که با روش‌های تقریبی انجام می‌گرفت به قرن‌های ۱۳ و ۱۴ میلادی باز می‌گردد.
در یکی از این پژوهش‌ها، رفتار دال بتنی تحت اثر بار انفجار بررسی شده است
. ابتدا به صورت آزمایشگاهی دال بتنی تحت اثر بار انفجاری قرار داده شد
و سپس نتایج بدست آمده با مدلسازی توسط نرم‌افزار Ansys و Abaqus مقایسه
و پس نمایش صحت مدلسازی کوشیدند رابطه‌ای بین قطر حفره ناشی از انفجار،
وزن مواد منفجره و محل انفجار ارائه نمایند و در پایان مقایسه‌ای بین مدل‌ها و نرم‌افزارهای استفاده شده انجام داده
و در هر مورد نقاط ضعف و قوت آنها را تشریح نمودند. فیوض و همکاران نیز رفتار سازه‌های فولادی و بتنی
را با شکل‌ها و شرایط مختلف تحت اثر بارگذاری انفجاری مورد بررسی قرار داده‌اند
و تأثیر شکل و سایر ویژگی‌ها را بر روی عملکرد سازه برای هر دو نوع فولادی و بتنی
به وسیله نرم‌افزار المان محدود Abaqus شبیه‌سازی و مقایسه نموده‌اند
و عملکرد سازه‌های بتنی را در حالت کلی مناسب‌تر گزارش کرده‌اند.
نگارندگان این پژوهش نیز مقاوم‌سازی دیوارهای بتنی با انواع ورق‌های FRP در ضخامت‌های متفاوت
را در مقابل بار انفجار مورد بررسی قرار داده و تأثیر مقاوم‌سازی
با استفاده از این ورق‌ها را بر کاهش تغییر مکان بیشینه، نشانه خسارت و تنش در میلگردهای داخل بتن
را در برابر بار انفجاری مناسب ارزیابی کرده که در این میان به کارگیری ورق‌های کربنی
در مقایسه با ورق‌های شیشه و آرامید مناسب‌تر گزارش شده است.
این پژوهش به بررسی کارایی استفاده از مصالح مرکب
بر عملکرد دیوارهای بتنی در برابر انفجار پرداخته است.
بدین صورت که دیوار بتنی مقاوم‌سازی شده
با پلیمرهای مسلح با الیاف شیشه‌ای (GFRP) تحت اثر بار انفجاری قرار گرفته است.
با توجه به مطالب بیان شده، جهت بررسی اثر GFRP ها بر سازه‌های مترو
با استفاده از نرم‌افزار اجزاء محدود Abaqus، تأثیر این ورق‌ها مورد بررسی قرار گرفته است.
استفاده از میلگردهای کامپوزیتی درساخت و مقاوم سازی تونل ها ی مترو :
خواص ویژه میلگردهای کامپوزیتی
۱.سه برابر استحکام کششی بیشتر از میلگردهای فولادی
۲.هشت برابر سبک تر از میلگردهای فولادی
۳.صد در صد مقاوم در برابر خوردگی
۴.پانزده برابر عمر بیشتر از فولاد
۵.بین پانزده تا سی درصد ارزانتر از فولاد
گردآوری: میلگرد کامپوزیت
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید ؟در گفتگو ها شرکت کنید!