اختصاصی بسپار/ تقویت سازههای قدیمی با پلیاوره و GFRP برای مقاومت لرزهای
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر ساختمانهای آجری و بتنی قدیمی که بدون آرماتور مناسب ساخته شدهاند، در زلزله همیشه اولین قربانیاند. برای همین retrofit سازهها مدتهاست تبدیل به یک بازار بزرگ شده. یکی از روشهایی که اخیرا مورد توجه قرار گرفته، ترکیب پوشش پلیاوره با شبکه GFRP است. پلیاوره خیلی سریع پخت میشود، چسبندگی خوبی دارد و در برابر ضربه و تغییر شکل هم مقاوم است. وقتی این پوشش، شبکه الیاف شیشه را روی سطح دیوار مهار میکند، کل دیوار رفتار یکپارچهتری نشان میدهد.
سامانه شبکه و پوشش؛ چطور کار میکند؟
در این روش یک شبکه GFRP روی سطح دیوار قرار میگیرد و با پلیاوره افشانهشده درجا تثبیت میشود. این ترکیب باعث میشود بارهای واردشده بهتر در سطح دیوار پخش شوند و نقاط تمرکز تنش که معمولا باعث ترک مورب و شکست برشی میشوند کمتر شکل بگیرد. خود شبکه GFRP هم مثل یک قفس محافظ عمل میکند و از گسترش خرابیها جلوگیری میکند.
پیکربندیها معمولا به دو شکل بررسی میشود:
• عمودی یا افقی بودن نوارهای GFRP
• اجرا روی یک سمت دیوار یا هر دو سمت
نسخه دوطرفه طبیعی است که بار را بهتر پخش کند، ولی همیشه از نظر اجرا و هزینه قابل توجیه نیست.
شبیهسازی بار زلزله در آزمایش
برای دیدن کارکرد واقعی، پژوهشگران به دیوارها بار قطری وارد کردند تا حالت برش قطری که در زلزله رایج است ایجاد شود. بار تا حدود نصف ظرفیت پیشبینیشده اعمال شد و بعد با پلههای 10 تا 20 درصدی ادامه داده شد تا دیوار را تسلیم کند. این مدل بارگذاری ترکهای برشی، لغزش بستر ملات و پارگی قطری را بهخوبی نشان میدهد.
نتیجه مهم برای اجرا: پلیاوره حتی در بارهای نزدیک به گسیختگی هم از سطح جدا نشد. یعنی این سامانه به احتمال زیاد نیازی به مهار مکانیکی اضافه در انتهای نوارها ندارد که برای ساختمانهای موجود یک مزیت اجرایی بزرگ است.
رفتار واقعی دیوار تقویتشده
اندازهگیری کرنش روی نوارها نشان داد که در پیکربندی دوطرفه، مقدار کرنش در دو طرف برابر نیست. این یعنی در مدلسازی و طراحی، یک ضریب کاهش باید در نظر گرفته شود تا تحلیل بیشازحد خوشبینانه نشود. از لحاظ صنعتی، این یعنی پارامترهای طراحی باید محافظهکارانه تنظیم شوند.
مهمترین نکته کاربردی این مطالعه: نوارهای عمودی کارکرد بهتری در افزایش شبهنرمشوندگی و ظرفیت برشی دیوار داشتند.
این یعنی اگر هدف افزایش دوام دیوار در بارگذاری زلزله است، چیدمان عمودی نوارها گزینه قابلاتکاتری است.
آنچه در صنعت مهم است
- سرعت اجرای پلیاوره و چسبندگی زیاد آن اجرای retrofit را در ساختمانهای قدیمی آسانتر میکند.
• نیاز نداشتن به مهارهای مکانیکی میتواند زمان و هزینه را کم کند.
• شبکه GFRP مسیرهای ترک را کنترل میکند و از گسترده شدن شکست جلوگیری میکند.
• چیدمان عمودی معمولا کارکرد لرزهای بهتری میدهد.
• برای تحلیل دقیق، باید ناهمگونی کرنش دوطرفه لحاظ شود.
این سامانه هنوز قابلبهبود است و تستهای آینده احتمالا بارگذاریهای دیگر مثل چرخهای یا ترکیبی را پوشش خواهند داد. اما همین حالا هم بهعنوان یک روش retrofit کمتخریب و سریع، جای خودش را در پروژههای مقاومسازی باز کرده است.
