راهنمای طراحی و ضوابط اجرایی بهسازی
ساختمانهای بتنی موجود با استفاده از
مصالح تقویتی FRP
این نشریه شامل یازده فصل می باشد که به تشریح نکات انبار داری، طراحی و نصب پرداخته است که در آخر چند نمونه مثال و چند نمونه نقشه آورده است.
جهت مشاهده پروژه ها کلیک نماید
گستره:
این دستورالعمل برای انتخاب، طراحی و نصب سیستمهای FRPروی وجوه بیرونی سازههای بتنی بهمنظـور مقـاومسـازی آنهـا
تهیه شده است. اطلاعات مربوط به ویژگیهای مصالح، روش نصب، کنترل کیفی، و نگهداری از سیستمهای FRPبهعنـوان مـسلح
کننده بیرونی ارائه میشود. این اطلاعات می تواند برای انتخاب سیستم FRPبهمنظور افزایش مقاومت و سختی تیرهای بتن مسلح
یا افزایش شکلپذیری ستونها و دیگر کاربردهای لازم مورد استفاده قرار گیرد.
کاربرد و شرایط استفاده:
سیستمهای FRPمیتوانند بهمنظور بازسازی یا حفظ استحکام یک عضو سازهای فرسوده، مرمت یا مقاومسازی عـضو سـازهای
سالم بهمنظور تحمل بارهای افزایش یافته به سبب تغییر در کاربری سازه و یا جبران خطاهای طراحـی و اجـرا بکـار رونـد. مهنـدس
مشاور قبل از انتخاب نوع سیستم FRPباید ارزیابی نماید که آیا یک سیستم FRPروش مناسبی برای مقاومسازی مسئله مورد نظر
میباشد یا خیر؟
برای استفاده از سیستم FRPدر پروژه های خاص، لازم است وضعیت موجود سازه از قبیل ظرفیت باربری، شناسـایی نقـایص و
عوامل آن و شرایط سطوح بتن ارزیابی شود. ارزیابی کمی می تواند شامل بازرسی دقیق میـدانی و اخـذ اطلاعـات لازم، مـروری بـر
مدارک طراحی موجود سازه اجرا شده )چون ساخت( و تحلیل سازه باشد. مدارک و نقشه های موجود بـرای سـازه شـامل مشخـصات
پروژه، نقشههای طراحی اولیه، نقشه های چون ساخت، گزارش آزمایشهای میدانی، مدارک مربوط به تعمیرات و مرمـتهـای حـین
بهره برداری و مدارک مربوط به تاریخچه نگهداری باید بهخوبی مطالعه شود. مهندس مشاور باید بررسیها و برداشت های لازم سازه
موجود را مطابق دستورالعمل های موجود یا سایر مدارک معتبر و مستند هدایت کند. مقاومت کششی بتن در سطح عـضو مـورد نظـر
جایی که سیستم FRPروی آن نصب میشود، باید با آزمایش کشش سطحی کنترل شود. بررسیهای میدانی دست کم باید شامل
موارد زیر باشد.
- ابعاد موجود اعضای سازهای
- موقعیت، اندازه و عامل ایجاد ترک و خردشدگی
- موقعیت و میزان خوردگی میلگردهای فولادی
- نوع، مقدار و موقعیت آرماتورهای موجود
- مقاومت فشاری درجای بتن
- سلامت بتن، بخصوص بتن پوششی، در سطوحی که سیستم FRPبه بتن چسبانیده میشود
محدودیت های مقاوم سازی:
توصیه می شود که افزایش ظرفیت باربری عضو تقویت شده با سیستم FRPمحدود شود، به این صورت که کـاهش یـا از بـین
رفتن سیستم FRPنباید باعث گسیختگی عضو تحت اثر بارهای ثقلی شود
حداقل مقاومت سطوح بتن:
سیستمهای FRPبر روی بتن سالم عمل می نمایند و نباید از آنها برای سازههایی که دارای فولاد خورده شده یا بـتن فرسـوده
اند استفاده نمود مگر آنکه سطوح قبلاً مطابق بخشهای آتی که مطرح خواهند شد، تعمیر شده باشند. لازم است نواقص، فرسـودگی
بتن و خوردگی آرماتورها از قبل شناسایی و ارزیابی شوند. شرایط و مقاومت بتن باید بهمنظور محاسبه ظرفیت چسبندگی بین مـصالح
تعمیری و بتن با توصیههای ACI 503 Rیا بخش 1-3از راهنمای ICRIبه شماره 03733مطابقت داشته باشد.
مقاومت بتن موجود عامل مهمی برای کاربریهای چسبندگی بحرانی شامل مقاوم سازی خمشی یا برشی اعـضا مـیباشـد. بـتن
موجود باید مقاومت لازم را بهمنظور تحمل تنشهای طراحی سیستم FRPاز طریق چسب داشته باشد. بـتن زیرکـار شـامل تمـامی
سطوح تعمیر شده و بتن اصلی باید از مقاومت کششی و برشی کافی بهمنظور انتقال نیرو به FRPبرخوردار باشـد. حـداقل مقاومـت
کششی بتن 1/4مگاپاسکال میباشد که با آزمایش کشش مطـابق ACI 503Rیـا ASTM D 4541انـدازه گیـری مـی شـود.
سیستم FRPنباید برای کاربری های چسبندگی بحرانی هنگامیکـه بـتن دارای مقاومـت فـشاری کمتـر از 17مگاپاسـکال اسـت،
استفاده شود. استفاده از سیستمهای FRPسبب توقف خوردگی میلگردهای در حال خورده شـدن نخواهـد شـد. هـر گـاه خـوردگی
فولادها مشهود باشد، لازم است ضمن بررسی سیستم FRPآرماتورها و بتن تعمیر شوند
نصب:
اگرچه مقاوم سازی سازه موجود با استفاده از پوششهای بیرونی ،FRPشیوه ساده ای به نظر می رسـد لـیکن عملیـات نـصب و
اجرای درست و مناسب سیستم های ،FRPبه نحوی که از اجرای صحیح سازه تقویت شده اطمینان حاصل شود، ضـروری اسـت. از
آنجا که فرآیند نصب از یک روش به روش دیگر تفاوت دارد، لازم است مشخصات مورد نیاز به منظور مقاوم سازی بهصورت پوشش
بیرونی برای یک سازه مشخص، بطور روشن و واضح تعریف شود.
موارد ذکر شده در این بخش، به الزامات اولیه در خصوص طراحی و تهیه مشخصات فنی اشاره می کننـد تـا در نـصب و اجـرای
مصالح انتخاب شده در محل اجرا مورد استفاده قرار گیرند. عناوین اصلی مورد بحث، براساس تجربیات گذشته مواد و مصالح تجـاری
موجود می باشند. نظر به تنوع سیستم های FRPموجود که می توانند مورد استفاده قرار گیرند، لازم است روش نصب آنها در تمامی
مراحل و شرایط و توصیههای سازندگان سیستم در دفترچه مشخصات فنی خصوصی طرح درج شود
صلاحیت پیمانکار :
فرآیند نصب اغلب سیستم های FRPبا هم متفاوت می باشند و معمولاً توسط سازنده آنها تهیه یا توصیه می شـوند. لازم اسـت
فرآیند نصب توسط مشاور طرح دقیقاً بررسی شده و در دفترچه مشخصات فنی پروژه قید شود. روش نصب برای یک سیستم ممکـن
است بر حسب نوع و شرایط سازه متفاوت باشد. در این بخش ضوابط کلی در مورد نصب سیـستم FRPارائـه مـی شـود. اسـتفاده از
پیمانکاران صاحب صلاحیت برای نصب سیستم FRPالزامی است. لازم است تغییر در روش تهیه شده برای نصب سیستم، با مطالعه
توصیه های سازنده و تایید مشاور پروژه یا دستگاه نظارت همراه باشد.
پیمانکار باید صلاحیت لازم برای آماده سازی و کاربرد مواد FRPو نصب آنها را دارا باشد. لازم است صـلاحیت پیمانکـار بـرای
این موارد به اثبات برسد. دارا بودن گواهی های آموزشی و حرفهای، یا ارائه مستندات و مدارک مرتبط با کارهای مـشابه انجـام شـده
قبلی و یا کارهای در دست اقدام برای آمادهسازی و نصب FRPروی سازه از جمله مواردی هستند که صـلاحیت پیمانکـار را نـشان
می دهند
بازرسی، ارزیابی و پذیرش:
سیستم FRPباید براساس تطابق یا عدم تطابق آن با مشخصات نقشههای طراحی، ارزیابی شده و مورد قبول یـا رد قـرار گیـرد.
خصوصیات مصالح ،FRPنصب آن در محلهای تعیین شده با رواداری های مورد نظـر، وجـود جـدایش بـین لایـهای، عمـل آوری
رزینها و چسبندگی به سطح بتن، باید در ارزیابی مدنظر قرار گیرند. رواداری های قرارگیری در محل مورد نظر شامل: راستای الیاف،
ضخامت بعد از عمل آوری، جهت قرارگیری لایهها، عرض و فاصله گذاری، انحنای گوشهها و طول وصله هـای هـم پوشـانی بایـد
مورد ارزیابی قرار گیرند.
نمونههای شاهد و آزمایش قلوه کن شدن ورق از بتن برای ارزیابی نحوه نصب سیـستم FRPمـورد اسـتفاده قـرار مـیگیرنـد.
آزمایشهای بارگذاری در محل نیز می توانند برای تشخیص صحت رفتار سیستم FRPاجرا شده بکار روند
راستا و جدایش الیاف:
استای الیاف یا لایه های عمل آوری شده باید با بازرسی های چشمی ارزیابی شوند. موجی بودن الیاف، انحراف موضعی الیاف از
امتداد اصلی آن که به شکل تاخوردگی یا موجهای دیگری ظاهر شده باشد، باید در روش چسباندن تر مورد ارزیابی قرار گیرد.
الیاف یا لایه های عمل آوری شده غیر هم امتداد با اختلاف زاویه بیش از 5درجه از زاویه تعیـین شـده در نقـشههـای طراحـی
)تقریباً (80 mm/mباید به دستگاه نظارت گزارش شوند تا مورد ارزیابی و پذیرش قرار گیرند
سیستم FRPعمل آوری شده، باید براساس میزان لایه لایه شدگی و حبابهای بین سیـستم FRPو بـتن مـورد ارزیـابی قـرار
گیرد. روش های بازرسی، باید قابلیت تشخیص میزان لایه لایه شدگی را تا 1300میلیمترمربع یا بیشتر داشته باشد. روشهایی نظیر
انعکاس صدا )تقه زدن(، التراسونیک، و حرارت نگاری میتوانند برای نشان دادن میزان لایهلایه شدگی بکار روند.
اثر جداشدن لایه ها یا عیوب مشابه آن در انسجام و دوام نسبی سیستم FRPباید مورد ارزیابی قرار گیـرد. میـزان و لایـهلایـه
شدگی، موقعیت آن و تعداد نسبی آن در سطوح باید در ارزیابی مدنظر قرار گیرد.
برخی راهنماییهای عمومی پذیرش سیستم های چسباندن تر عبارتند از:
جداشدگی کوچکتر از 1300میلیمترمربع در صورتیکه میزان آن کمتر از 5درصد کل سطح پوشش داده شده باشد و بیش از 10
مورد در یک متر مربع مشاهده نشود مجاز می باشد. جداشدگی بزرگ، بیش از 1600میلیمتر مربع میتواند در عملکرد سیستم FRP
نصب شده تاثیر بگذارد و باید با بریدن این قسمتهای معیوب و جایگزین کردن آن با وصلههای معادل و تامین همپوشـانی مناسـب
تعمیر شود. تورقهای کوچکتر از 16000میلیمتر مربع ممکن است با تزریق رزین یا جایگزین کردن لایه اضافی ترمیم شوند که این
بستگی به اندازه و تعداد جداشدگی ها و موقعیت آنها دارد. در سیستم های FRPپیش عمل آوری شده، تمام ارزیابی و تعمیر مواضـع
و نواحی جداشده مطابق با راهنماییهای دستگاه نظارت انجام می شود. ارزیابی مجدد بهمنظور اطمینـان از اجـرای صـحیح و کامـل
روش تعمیر الزامی است
جهت دریافت فایل کامل pdf روی لینک کلیک نماید:
دانلود نشریه 345 (pdf)