پایگاه فوق تخصصی مهندسی عمران سازه ، زلزله

پایگاه فوق تخصصی مهندسی عمران سازه ، زلزله

ترمیم و مقاوم سازی سازه ها
نویسنده : علی ناصری - ساعت ٤:٥٧ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٧/٢٩
 

ترمیم  و مقاوم سازی سازه ها

-مقدمه

ساختمانهای موجود که طی 30 سال اخیر ساخته شده اند، به عنوان جدی ترین مشکل در مطا لعات خطر و آسیب پذیزی شهرهای کشورمان محسوب می شوندو باتوجه به بررسی زلزله های گذشته و شرایط ساختمانهای کشور، تعداد زیادی از ساختمانهای موجود احتمال خرابی خواهند داشت ومطالعات اسیب پذیری نیز این ادعا را تآیید می کندوچون پیشگیری ازوقوع زلزله ناممکن است،بنابراین مباحث مقاوم سازی سازه های اسیب پذیر در زلزله و همچنین بهسازی سازه های آسیب دیده از زلزله،بسیار قابل اهمیت می باشند.

به طور کلی،مقاوم سازی لرزه ای عبارت است از اصلاح خردمندانه خواص سازه ای موجود به منظور بهبود عملکرد در زلزله های آینده. به دلیل گوناگونی ساختمان ها و تنوع نواقص و کاستی هایی که امکان دارند و نیز گوناگونی مقاصد مقاوم سازی، تکنیک های مقاوم سازی نیز متفاوت می باشند[1].


 

ترمیم

              و      

 مقاوم سازی سازه ها

 

                                      

1-مقدمه

ساختمانهای موجود که طی 30 سال اخیر ساخته شده اند، به عنوان جدی ترین مشکل در مطا لعات خطر و آسیب پذیزی شهرهای کشورمان محسوب می شوندو باتوجه به بررسی زلزله های گذشته و شرایط ساختمانهای کشور، تعداد زیادی از ساختمانهای موجود احتمال خرابی خواهند داشت ومطالعات اسیب پذیری نیز این ادعا را تآیید می کندوچون پیشگیری ازوقوع زلزله ناممکن است،بنابراین مباحث مقاوم سازی سازه های اسیب پذیر در زلزله و همچنین بهسازی سازه های آسیب دیده از زلزله،بسیار قابل اهمیت می باشند.

به طور کلی،مقاوم سازی لرزه ای عبارت است از اصلاح خردمندانه خواص سازه ای موجود به منظور بهبود عملکرد در زلزله های آینده. به دلیل گوناگونی ساختمان ها و تنوع نواقص و کاستی هایی که امکان دارند و نیز گوناگونی مقاصد مقاوم سازی، تکنیک های مقاوم سازی نیز متفاوت می باشند[1].

تا کنون تحقیقات و مطالعات زیادی در زمینه چگونگی تقویت سازه های ساختمانی ساخته شده در کشورهای مختلف انجام شده و نتایج 

چشمگیری نیز به دست آمده است. به طور کلی در موارد زیر مقاوم سازی سازه های متعارف متداول است [2]:

  • ساختمان های آسیب دیده حین وقوع زلزله،
  • ساختمان هایی که کاربری انها تغییر کرده است،
  • ساختمان هایی که به دلایل تغییر ضوابط آیین نامه ها ،مقاومت کافی ندارند، ساختمان هایی که قرار است طبقات اضافی روی آنها ساخته شود،
  • ساختمان هایی که آثار ضعف به صورت ترک در آنها پدیدار شده است.

قبل از بررسی مقاوم سازی ساختمان های بتنی ،بی شک شناسایی انواع خسارت در ساختمان های بتنی امری مهم تلقی می شود.انواع خسارت وارده به اعضاء این گونه ساختمان ها به شرح زیر است:

  • ترکهای مورب در هسته
  • از بین رفتن پوشش بتن
  • قطعه قطعه شدن هسته مرکزی بتن در اثر ترکهای مورب رفت و برگشتی در بتن
  • دررفتن خاموتها به سمت خارج
  • کمانش ارماتورهای اصلی
  • شکست در چسبندگی ودررفتن آرماتورها بخصوص در نواحی تنشهای متناوب زیاد
  • شکست برشی مستقیم در اعضای کوتاه یا عضوهایی که به اطراف متصل می شوند و طول موثر آزاد آنها کوتاه است.
  • ترکهای برشی در ناحیه اتصال تیر-ستون
  • پاره شدن دالها در لبه های غیر ممتد و تقاطع با اعضای قائم سخت
  • ترک خورد گی مورب در دیوار های برشی،بخصوص به طور متمرکز در اطراف بازشوها

هدف مقاوم سازی عبارت است از دستیابی به شرایط مورد انتظار ساختمان در سطح بهره برداری دلخواه  برای یک شدت زلزله بخصوص از لرزش زمین ، که برای دستیابی به این هدف هرگونه اقدامات اصلاحی مشتمل بر سخت کردن یا مقاوم سازی سازه،افزودن اجزای موضعی برای حذف بی نظمی ها،بستن اجزای سازه به یکدیگر، کاهش تقاضای زلزله در سازه از طریق روش جداسازی ویا جذب انرژی و یا کاهش ارتفاع یا جرم سازه را، می توان در قالب روشهای مقاوم سازی برای حصول پایداری و مقاومت سازه در برابر بار جانبی زناشی از زلزله به عنوان تکنیکها و روشهای کاهش خطر در نظر گرفت[3].آیین نامه های مقاوم سازی با توجه به مطالعات قدیمی برروی رفتار ساختمانها در برابر زلزله ومطالعات جامع وتحلیل های غیر خطی رفتار ساختمانها با ایجاد حداقل مزاحمت در کاربری آنها و با رعایت اصول ایمنی ومسائل اقتصادی می باشد،این آیین نامه ها برای اولین بار با مطرح کردن سطوح بهره برداری و ترکیب ان با معیارهای لرزش زمین،دیدگاهی جدید در خصوص مقاوم سازی ساختمان های غیر مقاوم در برابر زلزله ایجاد می نمایند[4].

هدف این طرح پژوهشی مطالعه بهسازی لرزه ای تعدادی ساختمانهای شاخص موجود در استان مازتدران می باشد که پس از مشخص شدن روش های  بهینه اقدام به مقاوم سازی و همچنین تعمیر وتقویت لرزه ای اعضای ساختمانی موجود بپردازیم. که در ادامه روند مطالعات اولیه و گزارشات کیفی آسیب پذیری ساختمان بر اساس فهرست خدمات مطالعات بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (نشریه شماره 251) شرح داده می شود، و سپس در مورد انتخاب روش مناسب برای مقاوم سازی سازه ها و روشهای تعمیر وتقویت لرزه ای اعضای ساختمانی موجود به تفصیل پرداخته خواهد شد.

 

2-  مطالعات اولیه و تهیه ی گزارش کیفی آسیب پذیری ساختمان

در این مرحله موارد زیر مورد بررسی و اقدام قرار می گیرند:

2-1- گردآوری اطلاعات اولیه:

-         شناخت خواسته های کارفرما از جمله انتظارات عملکردی ، نیازهای مدیریت بحران و فرآیند انتخاب ساختمان برای بهسازی لرزه ای؛

-         گردآوری مدارک فنی و اجرایی موجود )نقشه ها، گزار ش ها، دفترچه محاسبات مدارک آزمایشگاهی، نتایج ارزیابی سریع (در صورت وجود(؛

-         گردآوری اطلاعات و شناخت مشخصات مختلف ساختمان، نظیر:

-         مشخصات عمومی محلی ساختمان )از جمله پلان های موقعیت شهری، محلی و همجواری)؛

-         مشخصات فنی ساختمان؛

-         مشخصات ساختمان های مجاور؛

-         مشخصات خاک ساختگاه؛

-         مشخصات محل ساختمان از نظر خطر زلزله.

-         بررسی تاریخچهی عملکرد گذشته ی ساختمان و نحوهی بهره برداری آتی

-         جمع آوری اطلاعات مربوط به چگونگی طراحی، ساخت، تعمیر و نگهداری ساختمان.

 2-1-1- ارزیابی اولیه ی وضعیت موجود ساختمان:

-         تنظیم اطلاعات جمع آوری شده ی ساختمان؛

-         ارزیابی اولیه ی وضعیت موجود ساختمان، شامل:

  • وضعیت پیکربندی، شکل هندسی اعضا و اجزا، وجود یا عدم وجود پیوستگی در مسیرهای انتقال بار، انسجام ساختمان، سیستم باربر ثقلی و جانبی، نامنظمی در پلان و ارتفاع و وضعیت پی؛
  • وضعیت اعضا و اجزا و ارزیابی عواملی نظیر : وارفتگی، وادادگی ، ترک خوردگی، افتادگی، خوردگی و ضعف های اجرایی در قطعات اصلی و غیراصلی و اتصالات؛
  • شرایط دیگری که در عملکرد ساختمان موجود ت اثیر داشته باش د ، از قبی ل : ساختمان های مجاور، اجزای غیرسازه ای، تغییرات داده شده در ساختمان بعد از ساخت اولیه؛
  • مشخص نمودن تفاو ت های میان اطلاعات مندرج در مدارک فنی و اجرایی موجود و اطلا عات حاصل از بازدید محلی ساختمان ) تطابق با نقشه ها)

3-1-1-        بررسی مقررات، قوانین حاکم و ملاحظات اجرایی:

-         بررسی آییننامه ها و دستورالعم لهای مورد استفاده در طراحی و اجرای ساختمان؛

-         بررسی محدودیت های موجود در س  اختمان برای انجام سونداژ و آزمایش های ژئوتکنیک و مقاومت مصالح.

-         بررسی محدودیتها و ملاحظات عملیات اجرایی احتمالی و بهسازی لرزه ای

4-1-1-        ملاحظات اقتصادی و اجتماعی

5-1-1-        تعیین اهمیت ساختمان با شاخص های معین) کاربری، ابعاد، ویژگ ی ها ، میراث فرهنگی، تجهیزات داخلی و( ...

6-1-1-        ارزیابی اولیهی وضعیت لرزهای و پیشنهاد اولیهی هدف بهسازی:

-         آماده سازی و تکمیل چک لیست های ارزیابی کیفی؛

-         ارزیابی اولیهی وضعیت لرزه ای؛

-         پیشنهاد اولیه ی هدف بهسازی براساس اهمیت ساختمان ، وضع موجود و خواستههای کارفرما؛

7-1-1    - ارایهی لیست مقدماتی برای انجام سونداژ و آزمایش های مورد نیاز (ژئوتکنیک و مقاومت مصالح) در صورت لزوم به انجام مطالعهی ارزیابی کمی آسیب پذیری

8-1-1-        ارایه ی گزارش کیفی آسیب پذیری

 

2-2 مطالعات تفصیلی و تهیه ی گزارش ارزیابی کمی آسیب پذیری ساختمان

در این مرحله موارد زیر مورد بررسی دقیق قرار می گیرند:

2-2-1-  تعیین هدف بهسازی:

-         تعیین سطح عملکرد موردنظر؛

-         تعیین هدف بهسازی با توجه به سطوح عملکرد ساختمان تحت خطر زلزله معین ؛( براساس دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (نشریه 360

2-2-2-  تحلیل خطر زلزله:

-  برآورد پارامترهای حرکت قوی زمین در تراز پایه ی ساختمان در اثر زلزله برای سطوح مختلف بر اساس:

- تعیین سطوح خطر زلزله

- تعیین پارامترهای شتاب زلزله

2-2-3-  تهیه ی اطلاعات تفصیلی وضعیت موجود:

-         تعیین مشخصات ساختگاه، با طی مراحل زیر:

  • جمع آوری اطلاعات لازم در مورد خطرات ژئوتکنیکی ساختگا ه؛
  • جمع آوری اطلاعات خاک و پی؛
  • بررسی امکان روانگریی؛
  • کنترل نشس تها با فرضیات طراحی؛
  • بررسی میزان بزرگ نمایی شتاب زمین در ساختگاه؛
  • کنترل فرسایش خاک.

-         جمع آوری اطلاعات ساختما نهای مجاور شامل:

  • برخورد ساختمان های مجاور؛
  • اجزای مشترک بین ساختمان ها؛
  • آسیب ناشی از ساختما ن های مجاور بر یکدیگر ) سقوط اجزای سست، انفجار ، آتش سوزی و (...

-         تعیین پیکربندی ساختمان

-         مشخص کردن نواقص مشهود در ساختمان

-         تعیین خواص اعضا و مصالح:

  • جمع آوری اطلاعات مربوط به مشخصات مصالح؛
  • تدقیق برنامهی آزمایش های مورد نیاز برای سنجش مشخصات فیزیکی و مکانیکی مصالح (در صورت لزو م ) از ق بیل: مقاومت، مدول های ارتجاعی، خستگی و ... از طریق آزمایش های مخرب و غیرمخرب؛
  • جمع آوری اطلاعات لازم از خواص اعضا و نحوه ی اتصال آ ن ها با سایر اعض ا برای محاسبهی ظرفیت آن ها (از نظر مقاومت و تغییرشکلپذیری)؛
  • جمع آوری سایر اطلاعات برای ارزیابی کمی

2-2-4- ارزیابی تفصیلی نیاز ساختمان به بهسازی

- تهیه ی گزارش تحلیل کمی آسیب پذیری ساختمان:

  • مدلسازی و تحلیل اولیهی سازه و پی؛
  • مواردی که در مدل تحلیلی باید مدنظر قرارگیرد، عبارت است از:
  • انتخاب مدل تحلیلی؛
  • تعیین مشخصات سیستم، اعضا و اجزا
  • مدل سازی پی؛
  • پیکربندی ساختمان با توجه به وضعیت منظم یا نامنظم آن؛
  • اثر پیچش؛
  • نوع دیافراگم ها؛
  • اندرکنش خاک- سازه)در صورت لزوم(؛
  • اثر اجزای غیرساز های؛
  • بار زلزله با استفاده از مدل پیش بینی شده؛
  • اثر همزمان مولفه های زلزله )در صورت لزوم(؛
  • ترکیب بارگذاری ثقلی و جانبی؛
  • اثر واژگونی؛
  • ارزیابی فرضیات طراحی برای نیل به اطمینان از شبیه بودن مکانیسم رفتار و موقعیت مفصل های خمیری فر ض شده برای تحلیل مدل سازه با رفتار سازه ی واقعی تحت زلزله ی طرح؛
  • تطابق مدل با امکانات و فرضیات طراحی و رفتار سازه.

-         بررسی پارامترهای موثر و انتخاب روش تحلیل مناسب:

-         انجام آزمایش های لازم به منظور تعیین مقاومت مصالح به کار رفته؛

-         تعیین کرانه پایین مقاومت؛

-         تعیین مقاومت های درج شده در مدارک فنی )مقاومت مشخصه(؛

-         تعیین مقاومت مورد انتظار مصالح؛

-         تعیین ظرفیت اجزای سازه؛

-         انتخاب روش تحلیل سازه. تحلیل سازه به منظور برآورد نیروهای داخلی و تغییرشکل های اجزا، تحت اثر سطح خطر زلزله ی موردنظر، برحسب مورد از رو ش های زیر انتخاب میشود:

ü    تحلیل استاتیکی خطی؛

ü    تحلیل دینامیکی خطی؛

ü    تحلیل استاتیکی غیرخطی؛

ü    تحلیل دینامیکی غیرخطی.

-         تحلیل نهایی سازه و کنترل معیارهای پذیرش؛

-         تحلیل نهایی پی و کنترل معیارهای پذیرش؛

-         تحلیل و کنترل اجزای غیر سازهای؛

-         جمع بندی و کنترل نیاز یا عدم نیاز قطعی به بهسازی لرزهای.

2-2-5- تهیه ی گزارش تحلیل کمی آسیب پذیری ساختمان

 

 

 

 

 

 

2-انتخاب روش مناسب برای مقاوم سازی سازه ها:

دو روش عمده برای ارتقاء شرایط موجود به منظور مقابله با آثار مخرب زلزله به صورت زیر است:

الف)کاهش نیاز زلزله(Demand)

ب)افزایش مقاومت لرزهای ساختمانها وسازه ها

2-1-کاهش دادن نیروی زلزله وارد بر ساختمان

نیروی زلزله واردبر ساختمان با وزن آن نسبت مستقیم دارد، بنابراین با کاهش وزن ساختمان می  توان نیروی زلزله وارد بر ساختمان را کم کرد،برای این منظور می توان از طریق تبدیل کردن دیوارهای سنگین به دیوارهای سبک،استفاده از بتن سبک سازه ای[5]،سبک کردن سقف هاوکم کردن طبقات اقدام کرد.

2-2-افزودن سیستم سازه ای جدید برای مقابله با نیروی زلزله

یکی از راههای بسیار موثر برای مقابله با نیروی زلزله،افزودن سیستم های سازهای جدید به ساختمان می باشد.این روش در سالیان اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده استو میتوان مهمترین روشهای قابل انجام را به شرح زیر نام برد:

1-افزودن سیستم دیوار برشی در یک قاب ساختمانب بتن آرمه با یا بدون دیوار برشی

2-استفاده از مهار بندیهای هم مرکز(CBF)[2]

3- استفاده از مهار بندیهای غیر هم مرکز(EBF)[6]

4-استفاده از میانقابها

5-استفاده از بادبندهای میراگر ویسکو الاستیک

لازم به توضیح است که استفاده از هر یک از روشهای فوق به تنهایی یا به صورت ترکیبی با روشهای دیگر منوط به مطالعه کامل سازه می باشد و باید مورد به مورد بررسی گردد.

3-تعمیر وتقویت لرزه ای اعضای ساختمانی موجود

دورپیچ کردن با فولاد،افزایش سطح مقطع بتن با بتن ریزی و اضافه کردن آرماتور،استفاده از فحات فولادی،استفاده از آرماتور خارجی،تزریق اپوکسی،بخیه زدن،یش تنیدگی خارجی و استفاده از روشها و مصالح نوین مانند میراگرها،سیمان الیافی،ماد مرکب سیمانی وFRPها از جمله روشهایی هستند که اعضای ساختمانی بسته به درجه مقاومت ساختمان دربرابر زلزله،سطح خسارت محتمل،نوع اعضاء و اتصالات انها  می تواند به وسیله آنها تعمیر و تقویت شوند.روشهای فوق الذکر به جز روشهای استفاده از مصاح نوبن،از روشهای متداول و مرسومی میباشند که برخی از آنها سالیان درازی است که برای تقویت سازه های بتنی استفاده می گردد.این روشها نیاز به تخریب نداشته ،اما اتصال صحیح بخش قدیم و جدید در ساختمانهای بتن مسلح در هنگام مقاوم سازی آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است ولازم است قبل از اتصال جدید،ابتدا پوشش بتن قدیم برداشته شود وسپس محل تمیز گرددو بعد بتن قدیمی مضرس شده ودر نهایت با چسب اپوکسی با ملاتهای چسبنده و یا دوغاب سیمان آغشته شده، میله گردها به هم متصل گشته و سپس بتن ریزی یا بتن پاشی صورت گیرد.تکیه اساسی این ارائه بر معرفی FRPها به عنوان یکی از روشهای تقویت سازه های بتنی می باشد.قبل از توضیح در مورد FRPها ونحوه استفاده از آنها جهت تقویت وترمیم سازه ها لازم است در مورد روشهای پیش گفته توضیحات مختصری داده شود.

3-1-دور پیچ کردن با فولاد(زره پوش فولادی)

در این روش از ورق فولادی نازک جهت پوشش ستونها استفاده میشود.پوشش ستونها به صورت کامل بوده ودور تادور ستون توسط ورقهای فولادی که ضخامتی بین 4تا 8میلیمتر دارند پوشیده می شود.این ورقها به طور پیوسته به یکدیگر جوش داده میشوند.پوشش استوانهای شکل حاصل برروی بتن در مهار تنشهای محیطی ستون عملکرد مناسبی از خود نشان داده است.در صورت مستطیل بودن ستون می توان دو ورق L شکل ویل چهار تسمه فولادی قائم را به یکدیگر(توسط چهار نبشی)جوش داد.در این روش شکل پذیری ومقاومت محوری ستون به طور موضعی افزایش می یابد.فضای خالی بین بتن و پوشش فولادی توسط پرکننده هایی نظیر دوغاب سیمان منبسط شونده و یا بتن  اشغال می گردد.این روش ابعاد سازه را تغییر نمی دهد ولی وزن سازه با استفاده از ورقهای فولادی افزایش قابل ملاحظه ای می یابد.

3-2- افزایش سطح مقطع با بتن ریزی و اضافه کردن آرماتور

از این روش نیز برای ستون ها یی که دچار آسیب دیدگی شده باشند استفاده می شود. این روش ظرفیت باربری ستون را افزایش داده ودر عین حال می تواند مرمت عضو را نیز شامل گردد. استفاده از این روش بر حسب موقعیت ستون و فضاهای قابل دسترسی اطراف ستون می تولند در یک،دو،سه یا هر چهار طرف ستون انجام گیرد. مسلح کننده بتن در این روش می تواند پروفیل،ورق فولادی و یا آرماتور باشد.با این روش مقاومت محوری وبرشی ستون افزایش می یابدولی مقاومت خمشی ستون به علت عدم عبور مسلح کننده ها از سقف افزایش نمی یابد .در صورت تقویت  نمودن ستون بین طبقات ممکن است کل سلزه رفار نامناسبی از خود نشان دهد و کمکی در برابر زلزله ننماید/از این رو توصیه می شود دیوار برشی هم در این گونه مواقع به سیستم اضافه شود ویا آرماتور طولی تقویتی از میان سوراخهای ایجاد شده در دال سقف عبور نموده و در محل اتصال تیر به ستون بتن ریزی گردد.

3-3-تزریق اپوکسی

عمل تزریق جهت مرمت تیرهای با ترکهای جزئی به کار می رود. در صورت تمیز بودن سطوح تماس بتن می توان با تزریق رزین های اپوکسی  با روانی بالا مقاومت کشششی-برشی سازه را بهبود بخشید.چون ترک در اثر تنشهای کششی بوجود می آید،چنانچه این تنشها پس از تعمیر  ترک باز هم بوجود آیند ترک مجدد ایجاد خواهد شد.چنانچه برطرف کردن این تنشها غیر ممکن باشد توصیه می شود که در طول سطح ترک یک برش به عنوان درز انقباض یا جابه جائی استفاده شود.

3-4- استفاده از آرماتور خارجی                                                                                             

در این روش آرماتورهای معمولی از بیرون به مقطع تیر بسته شده و در دو انتهای آن مهار می گردند. البته لازم به ذکر است که مهار آرماتورها در انتهای تیر بسیار مهم و حساس بوده و از نظر اجرا مشکل و پرهزینه می باشد. میلگردهای خارجی را می توان با عبور دادن از سوراخهای صفحه ای که پشت ستون تعبیه شده و پیچ کردن آنها به صفحه مهار نمود. البته این راه از لحاظ اجرا به دلیل نیاز احتمالی به سوراخ کردن ستون مشکل و یا حتی غیر ممکن خواهد بود. به همین سبب روش دیگری پیشنهاد شده است، بدین صورت که با پوشش محل اتصال تیر و ستون بوسیله ورق و جوش دادن یک صفحه فولادی ضخیم به آن می توان میلگردها را به راحتی مهار کرد. برای اینکه میلگرد تحت اثر وزن خود دچار خیز نشود با رزوه کردن انتهای میلگرد می توان آنها را به صفحه فولادی پیچ نمود و با پیچاندن مهره، انتهای آن را تحت کشش قرار داد. برای اینکه میلگردها از جای خود نلغزند می توان پس از پیچاندن مهره دو انتهای آن را به صفحات فولادی جوش داد.

3-5- استفاده از پیش تنیدگی خارجی

این روش از طریق ایجاد پیش تنیدگی در کابلهایی که از بیرون در امتداد طول سازه تعبیه می گردند انجام می شود. تاریخچه استفاده از پیش تنیدگی خارجی به بعد از جنگ جهانی دوم بر می گردد که به علت بکارگیری نامناسب آن، نتیجه خوبی به دست نیامد. بین سالهای1960 تا 1970 تنها تعداد محدودی پل با استفاده از این روش تقویت شدند. این روش به چندین علت از جمله مسائل مربوط به حفاظت کابل در برابر خوردگی مورد توجه قرار گرفت. اما بعد از چندین سال این روش در فرانسه با شیوه ای مناسب و مطلوب توسعه داده شد و در حال حاضر به عنوان روشی جامع در تقویت اعضای سازه ای کاربرد دارد. امروزه عملاً تمام پلهای بزرگ با این روش مقاوم می شوند. تجربه مقاوم سازی پلها با این روش، طراحان را با تعریف و کاربرد پیش تنیدگی خارجی در طراحی سازه ها آشنا ساخت. با وجودی که این روش در ابتدای امر به عنوان یک روش مقاوم سازی مطرح گردید، اما پس از فراموشی در یک دوره کوتاه مدت، دوباره با کاربردی جدید در طراحی سازه ها، علاوه بر کاربرد به عنوان یک روش مقاوم سازی مطرح گردید. کمیته آیین نامه ACI224 پیش تنیدگی خارجی را به عنوان یک روش تحلیلی برای مقاوم سازی مطرح کرده است. در بکارگیری این روش باید به سه موضوع توجه ویژه مبذول داشت :

1)             طرح مهارها

2)             نصب انحراف دهنده ها

3)             محافظت کابلها در برابر خوردگی[5][7]

امروزه مقاوم سازی با کابلهای پیش تنیده خارجی یک روش بسیار کاربردی
می باشد. اما بکارگیری آن نیازمند مهارت خاص و استفاده از تجهیزات مدرن است، لذا انجام آن، محدود به کشورهای پیشرفته و در حال توسعه می باشد.

3-6- استفاده از صفحه فولادی

این روش پس از پیشرفت صنعت شیمی و ساخت چسب های اپوکسی در حدود 30 سال پیش مطرح شد و درحال حاضر در تمام دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه کاربرد آن در آمریکای شمالی محدود شده است. در این روش صفحات فولادی توسط چسب اپوکسی به زیر تیر چسبانده می شوند. در این صورت عملاً افزایشی در عمق عضو و وزن مرده ایجاد نخواهد شد. علاوه بر اتصال با چسب، می بایست انتهای ورقها را با روشهایی ویژه به تیر متصل نمود تا از لغزش و جدا شدن آنها از تیر جلوگیری به عمل آید. روش مذکور متنوع، انعطاف پذیر، اقتصادی و مناسب است. آنچه در این روش باید کنترل گردد محکم شدن ورق، محافظت در مقابل حریق، شناخت خواص اپوکسی و آماده سازی درست سطح بتن و فولاد می باشد[8].

رفتار مطلوب سیستم مرکب حاصل بستگی بسیاری به چسبندگی لایه بین بتن و صفحه فولادی دارد. لذا آماده سازی دقیق سطح تماس بتن و صفحه فولادی از ملزومات کاربرد این روش است. محدودیت هایی نیز در انتخاب ضخامت ورق وجود دارد چرا که ضخامت نسبتاً زیاد ورق فولادی می تواند ترک افقی و جدا شدن آن از بتن تیر را سبب شود. با افزایش عرض ورق، احتمال شکست در چسبندگی و با افزایش ضخامت چسب، احتمال لغزش بین بتن و ورق بیشتر می شود. ورقهای تقویتی فولادی با نسبت عرض به ضخامت (b/t) کمتر از50 ، به علت تولید تنشهای بیشتر در مجاورت انتهای صفحات، با شکست زودرس قبل از تخریب خمشی شکل پذیر از بین می روند. یادآور می شود این روش در محلی از تیر که پوشش بتن روی آرماتور از بین رفته باشد قابل اجرا نیست[9].

امروزه جهت مقاوم سازی سازه های موجود ،روشها ومصالح نوینی که نتیجه تحقیقات زیادی می باشند وجود دارندکه در ذیل به چند مورداز آنها بطور خلاصه اشاره شده است:

3-7- میراگر اصطکاکی[10]

این میراگر به عنوان قسمتی از سیستم مهاربند جانبی،شامل صفحات فولادی می باشد که به یکدیگر بولت شده اند و عموما در قسمت وسط مهاربند xشکل قرار می گیرد(شکل 1).سیستمی نظیر این میراگرها وجود دارد که می توان ان را بوسیله اتصالاتی در محل تیر-ستون تعبیه نمود. این میراگرها انرژی زلزله را بواسطه لغزش صفحات فولادی برروی یکدیگر به انرژی گرمایی تبدیل می نماید.

 

شکل1: میراگر اصطکاکی در یک ساختمان فولادی

3-8-سیمان الیافی یا سیمان مسلح شده با الیاف(FRC)

این ترکیب تشکیل شده است از یک شبکه الیاف شیشه با مقاومت بالا ویک لایه نازک سیمان مسلح شده به الیاف.با اضافه نمودن پوشش FRCبر روی دیوار مصالح بنایی غیر مسلح ،مقاومت و شکل پذیری آن بدون افزایش سختی،افزایش می یابد.

3-9-مواد مرکب سیمانی[11]

مواد مرکب سیمانی شکل پذیر نظیر ECC(Engineered Cementitious composites) نمونه ای از نسل جدید مصالح می باشند که مزیت ها و قابلیت های زیادی از قبیل جذب انرژی بالا ،مقاومت کششی و فشاری زیاد، قابلیت شکل دهی،  قابلیت اتصال با بولت ،جوش و گروت برای استفاده در مقاوم سازی ساختمان های موجود دارند.

رفتار شبه سخت شوندگی کرنش (Pseudo Strain Hardening)در پاسخ تنش ،این مصالح را منحصر به فرد ساخته است.

مواد تشکیل دهنده آن عبارتند از آب،سیمان ،ماسه، الیاف و مقداری مواد شیمیایی افزودنی.بطور کلی به دلیل مقدار کم الیاف مورد نیلز(در حدود2% حجم) نحوه مخلوط کردن آن ،شبیه بتن می باشد. جهت دستیابی به رفتار منحصر به فرد این مصالح،میبایستی از الیافهایی با مشخصات خاص استفاده نمود.

به دلیل ظرفیت جذب انرژی ، شکل پذیری و مقاومت کششی و فشاری بالا ، استفاده از این مصالح در ساخت پانل ها و دیوارهای پیش ساخته جهت مقاوم سازی انواع مختلف ساختمان ها بسیار متداول بوده و نحئه طراحی واتصالات آن حاصل تحقیقات و تجربیات زیادی از جمله "Kabele et el,1997"و"Kanada et al,1998" می باشد.

 

شکل 2:  نمودار مقایسه میزان کرنش مواد سیمانی(ECC) باملات ماسه سیمان معمولی

 

شکل 3 : مقاوم سازی انواع قابها با مواد ECC و شکل کلی اتصالات پانلهای ECC

 

3-10-مواد کامپوزیت (FRP)

3-10-1 تاریخچه[12]

سیستم های FRP به صورت پوشش های بیرونی و به منظور افزایش مقاومت و بهسازی سازه های بتنی موجود از اواسط دهه 1980 تا کنون در سرتاسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. تعداد پروژه هایی که در ارتباط با سیستم FRPدر سطح جهان مورد استفاده قرار گرفته،به طور چشمگیری افزایش یافته است، به طوری که طی 10 سال گذشته از تعداد اندک به چندین هزار پروژه در حال حاضر رسیده است. اعضای سازه های تقویت شده با سیستم FRP به صورت پوشش بیرونی عبارتند از:تیرها،دال ها،ستون ها،دیوارها،اتصالات،دودکش ها،طاق های گنبدی شکل،تونل ها،سیلوها، لوله ها و خرپاها. پوشش های FRP همچنین به منظور مقاوم سازی سازه های بنایی ، چوبی ، فولادی و چدنی نیز به کار می روند. پوشش های FRP به عنوان جایگزینی به جای روش های دیگر ، مانند استفاده از صفحات فولادی، غلاف های دور ستون های بتنی یا فلزی،  بوجود آمده اند. روکش های پلیمری FRP به منظور بهسازی سازه های بتنی اولین بار در دهه 1980 در اروپا و ژاپن توسعه یافت.در اروپا صفحات فولادی به عنوان جایگزین فحات فولادی مورد استفاده قرار گرفت. اتصال ورق های فولادی به قسمت کششی اعضای بتنی توسط رزین های اپوکسی به منظور افزایش مقاومت خمشی به عنوان روش مطرح و بادوام مرسوم می باشد. این روش برای مقاوم سازی تعداد زیادی از پلها و ساختمان ها در جهان مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجایی که صفحات فولادی دچار خوردگی می شوند و فرسودگی آنها باعث تخریب اتصال صفحه فولادی با بتن می شود و از طرف دیگر نصب آنها مشکل و با ماشین آلات نسبتا سنگین انجام می گیرد، محققان به دنبال جایگزینی مواد FRP به جای فولاد شدند.

توسعه آیین نامه ها و استانداردها برای سیستم های FRP به عنوان پوشش های مقاوم کننده ، در اروپا، ژاپن، کانادا و ایالات متحده ادامه دارد. طی 10 سال گذشته ، انجمن مهندسین عمران ژاپن(JSCE)، موسسه بتن ژاپن(JCI) و موسسات تحقیقات فنی راه آهن (RTRI) مدارک زیادی مربوط به استفاده از مصالح FRP در سازه های بتنی منتشر کرده اند. فدراسیون بین المللی سازه های بتنی (FIB) اخیرا اقدام به چاپ نشریه دستورالعمل طراحی روکش های تقویت کننده FRP برای سازه های بتن آرمه نموده است(fib 2001). اداره استاندارد کشور کانادا ISIS، در توسعه و تدوین دستورالعمل برای سیستم های FRPهعال می باشد. در ایالات متحده راهنمای ACI 440.2R  به عنوان راهنمای طراحی و اجرای تقویت ساختمان های بتنی با سیستم FRP منتشر شده است.

   3-10-2-مواد تشکیل دهنده FRP

کامپوزیت FRP از یک ماتریس و یک ماده تقویت کننده به صورت الیاف تشکیل شده است،ماتریس خود نیز ترکیبی از یک رزین و مواد افزودنی مناسبی است که برای کاهش قیمت ماتریس و بهبود بخشیدن به ویژگی های رزین ازآنها استفاده می شود. در کامپوزیت ها ماده تقویت کننده باعث ایجاد کیفیت مکانیکی بالا می گردد، در حالی که ماتریس نقش انتقال  بارگذاری خارجی به الیاف ومحافظت آنها را در مقابل تهاجم محیط خارجی دارد.

3-10-2-1 رزین ها

طیف گسترده ای از رزین های پلیمری شامل اندودها، خمیرها، پرکننده ها، بتونه ها و چسب ها در سیستم های FRP استفاده می شوند. از  جمله متداول ترین رزین ها می توان به اپوکسی ها، وینیل استرها و پلی استر ها اشاره کرد که در گستره وسیعی از شرایط محیطی به کار می روند. در تولید رزین خواص زیر مورد توجه قرار می گیرد:

1-سازگاری و چسبندگی به سطح تنی

2- سازگاری و چسبندگی با سیستم FRP

3-مقاومت در برابر عوامل محیطی نظیر رطوبت، شوری آب ، دمای بالاو محیط های شیمیایی در مجاورت بتن نمایان

4- قابلیت پرکنندگی

5- کارایی

6- مدت زمان ماندگاری مواد اختلاط شده متناسب با شرایط اجرایی

7- سازگاری و چسبندگی با الیاف مسلح کننده

8- ایجاد خصوصیات مکانیکی مناسب برای کامپوزیت FRP [12]

3-10-2-2- الیاف

الیاف در کمپوزیت ها حجم قابل توجهی را به خود اختصاص داده اند.الیاف سختی و مقاومت سیستم FRPرا تشکیل می دهد و وظیه اصلی تحمل بار اعمالی بر عهده آنها می باشد.نوع الیاف ، مقدار مناسب آنها جهت مصرف و نحوه قرارگیری آنها می تواند بر مقاومت کششی، فشاری ، خمشی، خستگی، ضرایب انتقال حرارت و الکتریسیته و مهمتر از همه ، قیمت تاثیر گذار باشد که هر یک از فاکتورهای ذکر شده متواند عامل تعیین کنندهای جهت رد یا قبول الیاف مختلف باشد.

 

شکل 4: قسمت های مختلف یک لایه FRP

3-10-3-  انواع الیاف و خواص آنها [13]

3-10-3-1 الیاف کربن

الیاف کربن خود دارای انواع مختلفی می باشند. به طور کلی می توان گفت که کربن عنصری با دانسیته 27/2 گرم در سانتی متر مکعب است واشکال مختلف بلوری دارد. در حال حاضر شرکت های مختلفی در جهان این الیاف را تولید می کنند به نحوی که میزان تولید جهانی آن بیش از 000/20 تن در سال است.علی رغم حجم بالای استفاده از این الیاف قیمت آن نسبت به سایر انواع  الیاف زیاد می باشد.

مقاومت بسیار بالای کششی ، وزن بسیار ناچیز، استحکام بالای خستگی، ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین، مقاومت بالا در برابر خوردگی و شکل پذیزی بسیار مناسب  از مزایای الیاف کربن بوده و از معایب این الیاف می توان به ترد بودن(کرنش کم در هنگام شکست)، هدایت الکتریکی و قیمت بالا اشاره کرد. با وجود مقاومت بسیار بالای کششی این الیاف، قیمت بالای آنها فاکتوری منفی جهت عدم استفاده روزافزون الیاف کربن در کشور شده است.الیاف کربن تحت تاثیر رطوبت هوا ، حلالها، بازها و اسیدهای ضعیف در دمای محیط قرار نمی گیرند.

با توجه به شکننده بودن کامپوزیت ها ، استفاده از الیاف با کرنش زیاد در هنگام شکست حائز اهمیت است که الیاف کربن فاقد این خاصیت می باشند. البته بهینه کردن فرایند تولید در طول سالهای گذشته منجر به بهبود فراوان در استحکام  و در کرنش شکست الیاف کربن شده است و در حال حاضر گونه های مختلفی از الیاف کربن در بازارهای جهانی وجود دارد.

3-10-3-2-الیاف شیشه

می توان گفت که الیاف شیشه به علت قیمت بسیار مناسب، رایج ترین و پرمصرف ترین نوع الیاف مورد استفاده در صنعت است.الیاف شیشه بر حسب نوع و ترکیب مواد به کاررفته  درتهیه آنها به انواع گوناگون E ،Sو C  عرضه می شود. نوع E متداول ترین نوع مورداستفاده این الیاف می باشد که عمدتا در کاربردهای معمولی مورد استفاده قرار می گیرد. نوع S با مقاومت بسیار بالا معمولا کاربردهای نظامی دارد و نوع C  دارای مقاومت خوردگی بسیار بالایی است ولی برای کاربردهای سازه ای مناسب نیست.

 

شکل 5:  نمونه الیاف شیشه بافته شده دو جهتی

3-10-3-3- الیاف آرامید

الیاف آرامید دارای ویژگی های مکانیکی خوبی بوده و مقاومت عالی در برابر خستگی و خزش دارند و عموما تحت نام تجاری کولار در بازار عرضه می گردند. قیمت تولید الیاف آرامید 3 تا 5 برابر کمتر از الیاف کربن می باشد. پلیمرهای آرامیدی با خصوصیاتی هم چون نقطه ذوب بالا ،مقاومت حرارتی عالی و غیر قابل حل بودن در بسیاری از حلالهای آلی شناخته شده اند.به علت مخارج بالای سرمایه گذاری اولیه ، تولید الیاف آرامید تاکنون به تولید تجاری در سطح الیاف شیشه و کربن نرسیده است. الیاف آرامید اگرچه در کشش رفتاری الاستیک ز خود نشان میدهند اما تحت بار فشاری رفتاری غیر خطی از خود بروز می دهند. نور ماورای بنفش نیز اثری تخریبی بر این الیاف دارد. همچنین لازم به ذکر است که برش الیاف آرامید با وسایل برش معمولی به سختی انجام می شود و به وسایل برشی مخصوصی احتیاج دارد.

وزن کم، استحکام بالا ، مقاومت در برابر ضربه ، عدم حساسیت به شکاف و ترک ، مقاومت بالا در مقابل حلال های آلی ،مواد سوختی و نرم کننده ها وهمچنین امکان استفاده مداوم تا دمای 180 درجه سانتیگراد از مهمترین مزایای الیاف شیشه می باشند.

 

3-10-4- خصوصیات فیزیکی[12]

3-10-4-1 چگالی

چگالی مصالح FRP در محدوده 1200 تا 2100 کیلوگرم بر متر مکعب است که 4 تا 6 برابر  کمتر از چگالی فولاد است(جدول).این کاهش چگالی می تواند منجر به کاهش هزینه حمل ونقل ،آسانی در جابه جایی مصالح و همچنین کاهش بار مرده سازه ناشی از تقویت گردد.

جدول 1: چگالی مواد FRP(kg/ 12m3'> )

 

   3-10-4-2 ضریب انبساط حرارتی

ضریب انبساط حرارتی مصالح FRP  تک جهتی در محور طولی و عرضی متفاوت است و به نوع الیاف ، رزین و درصد حجمی الیاف بستگی دارد. جدول   مقادیر ضریب انبساط حرارتی مصالح FRP تک جهتی متداول را در راستاهای طولی وعرضی نشان می دهد. عدد منفی در جدول نشان دهنده انقباض ماده در اثر افزایش دما و انبساط آن بر اثر کاهش دما می باشد. به عنوان یک مقایسه ، بتن دارای ضریب انبساط حرارتی متغیری از 12 7×10-6'>تا 12×10-6'>11 بر درجه سانتیگراد بوده و معمولا ایزوتروپ فرض می شود. ضریب انبساط حرارتی فولاد معادل 1211/7×10-6'> بر درجه سانتیگراد است.

 

جدول 2:  ضریب انبساط حرارتی مصالح FRP ( 12(1×10-6/C'>

 

3-10-5-خصوصیات مکانیکی[12]

3-10-5-1 رفتار کششی

 در بارگذاری گشش مستقیم ، مصالح FRP قبل از گسیختگی هیچ رفتار خمیری ندارند.رفتار کششی مصالح FRP با یک نوع الیاف ، توسط یک رابطه تنش-کرنش خطی الاستیک تا هنگام شکست که به طور ناگهانی اتفاق می افتد ،مشخص می شود. مقاومت کششی و سختی مصالح FRP به عوامل متعددی بستگی دارد. از آنجا که در مصالح FRP الیاف نقش اساسی در باربری دارند، نوع الیاف جهت قرارگیری و همچنین مقدار آنها مهمترین نقش را در خواص کششی مصالح FRP ایفا می کنند.

خصوصیات کششی چند سیستم FRP موجود در بازار در جدول3 آورده شده است. مشخصات کششی سایر سیستم های FRP خاص باید از تولید کننده آن اخذ شود.

 

 

 

جدول 3:  مشخصات کششی کامپوزیت های FRP،درصد حجمی الیاف بین 40 تا 60

 

3-10-5-2 رفتار فشاری

سیستم های تقویت FRP که به صورت پوشش بیرونی عمل می کنند ، نباید به عنوان تقویت کننده فشاری مورد استفاده قرار گیرند. مقاومت فشاری سیستم FRP با الیاف شیشه، کربن و آرامید به ترتیب  حدود 55،78و 20 درصد مقاومت کششی آنها می باشد. به طور کلی هرجه مقاومت کششی بیشتر باشد مقاومت فشاری آن نیز بالاتر است بجز در مورد آرامید که در آن الیاف در تراز پایین تنش فشاری ، رفتار غیر خطی دارند.

مدول الاستیسیته فشاری FRP معمولا کمتر از مدول الاستیسیته کششی آن می باشد. به عنوان نمونه مدول الاستیسیته فشاری سیستم های FRP  با الیاف شیشه، کربن و آرامید به ترتیب  حدود 80،85 و 100 در صد مدول الستیسیته کششی آنها می باشد.

3-10-6مراحل نصب واجراء[14]

  • ·                        آماده سازی مواد: باید از مواد استاندارد و کنترل شده استفاده شود.
  • ·                        آماده سازی سطح: میبایستی با وسایل مختلف و فشار باد ، سطح زبر بتن صاف وکثیفی ها و آلودگی ها پاک شوند و نیز می بایستی گوشه های تیز به صورت قوسی شکل با شعاع بزرگتر از 3 سانتی متر شکل داده شوند(شکل 8).
  • ·                        پر نمودن ترکها: استفاده از درزگیرها و یا رزین جهت پرنمودن ترکها وتسطیح سطح کار (شکل 9).
  • ·                        اعمال پرایمر: بعد از اطمینان حاصل کردن از خشک بودن  سطح کار ، پرایمر وسخت کننده به نسبت مشخص با هم ترکیب شده و با استفاده از برس های غلطکی به صورت یکنواخت بر روی سطح اعمال می شود. زمان لازم برای خشک شدن پرایمر در حدود 3 الی 12 ساعت می باشد(شکل 10).
  • ·                        تسطیح سطح: خمیر رزین اولیه و سخت کننده به نسبت مشخص با هم ترکیب شده و بعد از خشک شدن پرایمر ، برروی نقاط ضعیف کشیده شده و با استفاده از ابزارهای مختلف سطح کار صاف می شود(شکل 11).
  • ·                        چسباندن الیاف FRP: الیاف به اندازه های دلخواه بریده شده و با استفاده از برس های غلطکی ، رزین به صورت یکنواخت برروی سطح اعمال میشود و سپس الیاف برروی سطح قرار داده شده و برروی آن صاف شده و با استفاده از برس غلطکی که به صورت رفت و برگشت و در جهت الیاف برروی آن حرکت داده می شود ، به رزین چسبانده و حباب های هوا خارج می شوند و سپس مجددا یک لایه رزین برروی سطح کشیده می شود(شکل 12).
  • ·                        نگهداری : مدت زمان نگهداری باید بیشتر از 24 ساعت بوده و باید دقت شود تا پوشش پلاستیکی، که جهت جلوگیری از تماس گرد و غبار و آب باران با الیاف به کار میرود ، با سطح کار تماس نداشته باشد.

 

 

 3-10-7-بازرسی و کنترل کیفیت اجراء[14]

بعد از اتمام عملیات مقاوم سازی با مواد FRP می بایستی به روس های زیر کنترل کیفیت انجام شود:

بازرسی چشمی: بازرسی کلی تمام سطح کار الزامی می باشد. در این بازررسی نباید آثاری نظیر لایه لایه شدگی ، فاصله ، اعوجاج و فضای خالی دیده شود. در صورت مشاهده ترک و فضای خالی می بایستی آنها را با رزین پر نمود.

تست ضربه چکش : سه روز بعد از اتمام کار باید کل سطح کار مورد بازررسی قرار گیرد. بدین گونه که بوسیله چکش آهنی به آرامی روی سطح ضربه زده می شود و با نوع صدای ایجادشده تمامی فضاهای خالی مشخص می شود (شکل13).

تست سختی : برای هر 250 متر مریع  می بایستی حداقل یک تست انجام شود (شکل 14).

تست بیرون کشیدن در محل (In-situ pull out test) : برای هر 50 متر مربع می بایستی حداقل یک تست انجام شود.نتیجه صفحه گسیختگی این تست می بایستی گسیختگی بتن باشد و مقاومت بر کنش نتایج مثبت ارزیابی شده ، بزرگتر از 20 کیلو گرم بر سانتیمتر مربع باشد. در صورت منفی بودن نتایج می بایستی در فاصله 30 سانتیمتری نقطه تست شده ، تست های بیشتری صورت گیرد تا نتیجه مثبت حاصل شود. در صورت منفی بودن مجدد نتایج می بایستی تخریب و مجددا اجراء شود (شکل 15).

 

                                                                                  

      

منابع و مراجع

[1] سازمان ملل متحد ،"تقویت سازه های بتن آرمه در مناطق زلزله خیز " ، مجموعه گزارشات فنی و مهندسی سازمان یونسکو.

[2] تسنیمی،عباسعلی."مقاوم سازی قاب های بتن مسلح به کمک بادبندهای فولادی"، نشریه شماره 331، مرکز تحقیقات ساختمان ومسکن ، پائیز 1379.

[3] فلاحی، کامران." آئین نامه مقاوم سازی لرزه تی ساختمان های فولادی"، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی سازه، پژوهشگاه بین المللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، 1379 .

]4] Federal Emergency Management Agancy “ FEMA 273 & FEMA 274”. U.S.A,1996.

[5] مقصودی، علی اکبر و هاشمی،سید حمید."بررسی خواص مکانیکی بتن سبک سازه ای "، مجموعه مقالات همایش زلزله. دانشگاه شهید باهنر کرمان. تیر ماه 1383 .

[6] ناطقی الهی ،فریبرز و اکبرزادگان، حسین." رفتار و طراحی لرزه ای قابهای خارج از مرکز"، پژوهشگاه بین المللی زلزله، 1375.

[10] Moe Cheung and Simon Foo and Jacques Grandino," Seismic Retrofit of Exsiting Building :Innovative Alternatives”

[11] Keith Kenser ,"Development of Engineered Cementitious Composite Materials For Seismic Strengthening and Retrofit Applications” MCEER, Cornell University.

[12] "راهنمای طراحی و ضوابط اجرایی بهسازی ساختمان های بتنی موجود با استفاده از مصالح تقویتی FRP"،نشریه شماره 345، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور.

[13] هاشمی ،سید حمید ."مقاوم سازی ساختمان های بتن مسلح به کمک الیاف پلیمری مسلح شده(FRP)"، مجموعه مقالات همایش زلزله. دانشگاه شهید باهنر کرمان. تیر ماه 1383 .

[14] Fang-Yao YEH and Kuo-Chun CHANG,” Development and Application of Composite Materials Retrofit RC Structure Technology in Taiwan”.                                                                                                              

 

 

 

فصل دوم : بررسی تحقیقات انجام شده

2-4- تحقیقات آزمایشگاهی در زمینه مقاوم سازی تیرها با صفحات فولادی و پلیمری مسلّح به الیاف

2-4-1- تقویت با صفحات پلیمری مسلّح به الیاف

در سال 1999، آقای گریس[1] و همکارانش برای بررسی رفتار تیرهای بتن مسلّح که با انواع مختلف ورقهای پلیمری مسلّح به الیاف تقویت شده اند، 14 تیر بتنی را مورد آزمایش قرار دادند. هر تیر در ابتدا به اندازه مقاومت ترک خوردگی بارگذاری شده و سپس تیرهای ترک خورده با ورقهایFRP تقویت شدند و تا مرحله شکست تحت بارگذاری قرار گرفتند. 5 سیستم تقویت کننده از انواع مختلف پلیمرهای مسلّح به الیاف شیشه ای/کربنی[2] بکار گرفته شد و تأثیر تقویت تیرها بر خیز، بار نهایی، شکل گسیختگی و شکل پذیری آنها مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به آزمایشهای انجام شده نتایج زیر حاصل شد :

  1.  بکارگیری ورقهای FRP در تقویت تیرهای بتنی سبب افزایش ظرفیت باربری و کاهش خیز آن می شود. همچنین ترکهای ایجاد شده کوچکتر و به طور یکنواخت پخش گردیده اند و وجود لایه های عمودی تقویت، باعث جلوگیری از پارگی در الیاف خمشی (افقی) می شود.
  2.  ظرفیت باربری نهایی تیرها با بکار بردن ترکیبی از ورقهای تقویتی مسلّح به صورت عمودی و افقی همراه با چسب اپوکسی مناسب تقریباً دو برابر می شود.
  3.  گسترش لایه های عمودی در سراسر دهانه تیر، کاهش ترکهای قطری را در پی داشته و نیز سبب می شود تا از ظرفیت الیاف طولی به طور کامل استفاده شود. در نتیجه ظرفیت باربری نهایی تیرها به طور قابل ملاحظه­ای افزایش خواهد یافت.
  4.  تیرهایی که ورقهای GFRP در زیر و طرفین آنها بکار رفته است نسبت به تیرهایی که فقط در زیر بوسیله ورق تقویت شده اند رفتار بهتری از خود نشان می دهند.
  5.  تمامی تیرهای تقویت شده با FRP دچار تردشکنی شدند که استفاده از ضریب اطمینان بزرگتری در طراحی احساس می شود. [15]

آقایان سعادتمنش و احسانی در دانشگاه آریزونای آمریکا مطالعاتی در زمینه تقویت با ورقهای پلیمری مسلّح انجام دادند. آنها 5 تیر مستطیلی و 1 تیر T شکل را تا نقطه گسیختگی تحت بار متمرکز در چهار نقطه با دهانه خالص 4570 میلیمتر قرار دادند. تقویت کلیه تیرها با ورق GFRP به ضخامت 6 میلیمتر که با استفاده از چسب مناسب به بتن تیر متصل شدند، صورت گرفت. سه نسبت مختلف در آرماتورهای داخلی کششی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصله عبارتست از:

  1.  بار نهایی تیرها در اثر تقویت، افزایش قابل توجهی داشته و شکست آنها به همراه جاری شدن فولاد کششی است.
  2.  افزایش مقاومت خمشی در تیرهایی که درصد میلگردهای کششی کمتری دارا هستند چشمگیرتر است.
  3.  انجام تقویت، میزان ترکها را در بارهای مختلف اعمال شده بر تیر کاهش می دهد.
  4.  تقویت باعث افزایش سختی خمشی گردیده و شکل پذیری و خیز تیر را به هنگام شکست کاهش می دهد.
  5.  شکست نهایی تیرهای تقویت شده در اثر برش ناگهانی بتن میان ورق و فولاد داخلی اتفاق افتاد. [16]

آزمایشات دیگری در این زمینه در دانشگاه آکسفورد[3] توسط آقایان هات چین سون[4] و رحیمی انجام گرفت. در این آزمایشها ورقهای GFRP و CFRP در ضخامتها و اشکال مختلف جهت تقویت تیرهای بتن مسلّح مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از سه نسبت فولاد داخلی برای بررسی تأثیر آن بر رفتار تیر تقویت شده استفاده گردید. نتایج این آزمایشات عبارتست از:

  1.  همه تیرهای تقویتی عمدتاً از لحاظ سختی و مقاومت نهایی نسبت به تیر کنترل عملکرد بهتری داشتند.
  2.  در کلیه تیرهای تقویت شده، شکل پذیری نسبت به تیر مرجع کمتر بوده است.
  3.  تیرهای تقویت شده با GFRP شکل پذیری بهتری نسبت به تیرهای تقویت شده با CFRP از خود نشان می دهند، درعین حال مقاومت نهایی تیرهای تقویت شده با GFRP افزایش کمتری نسبت به تیرهای تقویت شده با CFRP دارند.
  4.  حداکثر افزایش در مقاومت نهایی، مربوط به آن دسته از تیرهایی است که فولاد داخلی کمتری نسبت به بقیه دارند. [17]

در دانشگاه سوری[5] آقای کوانتریل[6] و همکارانش، یک سری آزمایشات بر روی تیرهای تقویت شده با ورقهای GFRP انجام دادند. در این تحقیق، تقویت بر روی نمونه هایی به طول 1000 میلیمتر انجام گرفت. نتایج بدست آمده بدین صورت بود که :

  1.  در اثر تقویت تیرها، ظرفیت نهایی تیر افزایش می یابد، ولی شکل پذیری و خیز نهایی کاهش می یابد.
  2.  ترکهای خمشی ایجاد شده اغلب موئی و کوتاه هستند.

3-شکست نهایی تیر تُرد و به صورت جدا شدن ورق در انتهای آن می باشد[18].

در سال 1996 آقای گاردن[7] و همکارانش نمونه هایی از تیر بتن مسلّح تقویت شده با CFRP را مورد آزمایش قرار دادند و به این نتایج دست یافتند :

  1.  ظرفیت نهایی تیرهای تقویت شده با ورقهای CFRP با کاهش نسبت عرض به ضخامت (b/t) و نسبت دهانه برش به عمق (h/d) کاهش می یابد.
  2.  در تقویت با نسبتهای کوچکتر دهانه برش به عمق (h/d)، علاوه بر کرنشهای قابل توجه در ورقهای تقویتی (تا حدود70 % کرنش نهایی ورق) تنشهای برشی طولی قابل     ملاحظه ای هم در فصل مشترک بتن با ورق اتصالی ایجاد می شود که گسیختگی تیر به عوامل فوق الذکر بستگی دارد.
  3.  مهار انتهای صفحه ها، جدا شدن ورق های اتصالی را به تأخیر انداخته اما سختی را تا موقعی که میلگردها جاری نشده اند، افزایش نمی دهد.[18]

آقای بن سیردینو[8] نیز در سال 1997 دسته ای از تیرهای تقویت شده با ورقهای CFRP را در دانشگاه کالابریا[9] ایتالیا مورد بررسی قرار داده و دریافتند :

  1.  شکل پذیری تیرها به علت عدم مهار لبه های کناری ورقها کاهش و ظرفیت نهایی افزایش خواهد یافت.
  2.  هرگاه تقویت در وجوه کناری تیر به همراه وجوه تحتانی انجام شود شکل پذیری تیر بهبود خواهد یافت. [19]

نیروی دریایی ایالات متحده[10] مطالعاتی را در زمینه استفاده از ورقهای FRP برای بهبود اسکله هایی که تحت عامل خوردگی واقع شده بودند انجام داد. در این تحقیق افزایش همزمان مقاومت خمشی و برشی با استفاده از ورقهای FRP در وجه پائینی مورد توجه قرار گرفت. در این راستا تیرهای بتن آرمه­ای به طول 1680 میلیمتر مورد آزمایش قرار گرفتند که کلیه تیرها فاقد میلگرد برشی بودند. نتایج این تحقیق به شرح زیر است :

  1.  تقویت تیرها توسط FRP ، سبب افزایش مقاومت خمشی آنها می شود.
  2.  تقویت در دو وجه کناری تیرها در سراسر طول آن سبب افزایش مقاومت برشی تیر و در نتیجه شکست خمشی آن بعد از جاری شدن فولاد کششی، خرد شدن بتن فشاری و سپس گسیختگی ورقها می شود.
  3.  گسیختگی در این تیرها از نوع برشی بوده است. [20]

آقایان  اسلام و منصور در سال 2002 در دانشگاه سنگاپور  مطالعاتی را در زمینه تقویت سازه ای تیر های عمیق ضعیف با استفاده از سیستم های FRP خارجی  انجام دادند.در این تحقیق شش تیر یکسان ساخته وتست شدند. یکی از این تیرها درشرایط دست نخورده (بدون تقویت) به عنوان مرجع به کار می رود، درحالیکه 5 تیر باقی مانده پس از تقویت شدن با  الیاف کربنwarp ، نوار ( strip) یا شبکه ( grid) تست می شوند. با توجه به آزمایشهای انجام شده نتایج زیر حاصل شد :

1-مقاومت برشی تیرها تا حدود 40% افزایش پیدا کرده است.

2- تمام تیرها تا حدود %80 بارنهایی پاسخی تقریباً خطی را نشان می دهد و همانطور که انتظار می رفت ، تقویت با سیستم های  FRPچسبیده خارجی مختلف منجربه افزایش سختی شد.

3- به طورکلی تقویت انجام شده توسط سیستم های FRP چسبیده خارجی ، عریض تر شدن ترک ها را محدود می کند. عرض ترک حداکثر تیرهای تقویت شده در حدود 3/1 عرض ترک حداکثر تیر تقویت نشده می باشد.

4-نوع شبکه FRP در جهت نرمال بهتر از نوع WRAP و نوار عمل کرد . این مسئله وقتی که نتایج تیرهای B1 و B2 و B3 با نسبت تقویت اضافی جان 0.44% ، 0.635% ، 0.28% ( از تقسیم حجم تقویت اضافی جان به حجم بتن در دهانه برشی محاسبه می گردد ) با هم مقایسه می شوند مشخص میگردد تمام این سه تیر تقریبا مقاومت مشابه ای رابدست آوردند . با وجود اینکه مقادیر    مختلفی از تقویت اضافی جان در تیر ها استفاده شد. به هر حال FRP  - WRAP، نوار و شبکه   همگی می توانند برای تقویت برشی تیر عمیق مناسب می باشند .[21]

آقایان بنکاردینو، اسپادا و سوامی در دانشگاه کالابریا ایتالیا در سال 2006  مطالعاتی را در زمینه عملکرد سازه ای تیرهای بتن مسلح فاقد آرماتور برشی داخلی تقویت شده با لامینیت های الیاف پلیمری مسلح(CFRP)هنگامیکه مود گسیختگی در برش است انجام دادند. چهار تیر بتن مسلح با و بدون سیستم مهاری خارجی طراحی شدند. تمام چهار تیر در ترم های هندسی، آرماتور داخلی  و مقاومت بتن با هم مشابه بودند اما در روش بارگذاری شان برای مشخص کردن نقش برش متفاوت بودند.نتایج زیر از این مطالعه گرفته شد:

1-چسباندن لامینیت CFRP به سطح کششی تیر بتن مسلح ، ضعیف در برش ، پاسخ سازه ای مناسبی برای افزایش ظرفیت باربری یا برای تغییر مود گسیختگی تیرها نمی باشد. بار گسیختگی نهایی تیر بتن مسلح تقویت شده، هنگامیکه روش بارگذاری برشی حکمفرماست ، تقریبا مشابه با بار گسیختگی تیربتن مسلح تقویت نشده است و مود گسیختگی شکننده باقی می ماند.

2- اگر لامینیت CFRP به صورت خارجی با سیستم دقیقی مهار شود ، ظرفیت برشی تیر به طور قابل توجهی افزایش می یابد، و عملکرد سازه ای تیر ورق با مود گسیختگی شکل پذیر افزایش می یابد.

3- قبل ازگسیختگی سیستم مهاری قادر است، میلگردهای تقویتی کششی را به تسلیم برساند، لامینیت CFRP را به نسبت بالای از کرنش گسیختگی شان برساند، و اجازه می دهد بتن فشاری به ظرفیت کرنشی بالایی برسد.

4- سیستم مهاری خواص مقاومت و شکل پذیری تیر ورق های CFR را افزایش می دهد.[22]

در سال 2007  آقایا ن mosallam و banerjee در دانشگاه کالیفرنیا آمریکا مطالعاتی در زمینه افزایش مقاومت برشی تیرهای بتن مسلح تقویت شده با الیاف پلیمری مسلح (frp) انجام دادند. 9 تیر نمونه در مقیاس واقعی از سه کلاس مختلف ، بدون تقویت  ، تعمیر شده و تقویت شده تست شدند.سه سیستم کمپوزیت به نامهای چسباندن تر کربن / اپوکسی ، چسباندن تر     EGlass / اپوکسی و نوارهای پیش عمل آوری شده کربن / اپوکسی برای ارزیابی تعمیر و تقویت استفاده شدند. . همچنین  مطالعه مقایسه ای بین  نتایج آزمایشگاهی با مدل های تحلیلی منتشر شده ، شامل مدل ACI 440 ، به منظور ارزیابی مدل های تحلیلی مختلف و تعیین ضرایب موثر روی رفتار برشی تیرهای بتن مسلح تقویت شده با FRP انجام شد. با توجه به آزمایشهای انجام شده نتایج زیر حاصل شد :

1-براساس نتایج آزمایشگاهی انجام شده روی نمونه تیرهای بتن مسلح تعمیر شده و تقویت شده با سه سیستم کمپوزیت FRP  مشخص می شود که سیستم های کمپوزیت FRP افزایش محسوسی را درمقاومت نهایی و طاقت سطح زیر منحنی تنش –کرنش تیرهای تقویت شده درمقایسه با تیر تقویت نشده اولیه ایجاد کردند.

2-مدل ACI 440 نسبت دهانه برشی به عمق را درمحاسبه افزایش مقاومت برشی تیر بتن مسلح تقویت شده با لامینیت (ها) FRP خارجی درنظر نمی گیرد . برای نسبت  کمتر(  همانطور که دربرنامه آزمایشگاهی حاضر گرفته می شود  ) ظرفیت مقاومت برشی آزمایشگاهی معمولاً کمتر از ظرفیت مقاومت برشی محاسبه شده توسط مدلACI 440[] است .

3-همانطور که توسط مدل ACI 440[9] پیشنهاد شد ، کسری از مساحت FRP موثر به سبب نوع دور پیچ برای تیر های تقویت شده با نوارهای FRP قابل قبول و معتبر نیست . به همین دلیل مدل ACI 440[9] ظرفیت مقاوت برشی چنین تیرهایی را کم تخمین می زند .

4-براساس مشاهدات بالا پیشنهاد می شود که مدل [9] ACI 440 باید بازنگری شود به منظور (i) درنظر گرفتن تاثیر نسبت دهانه برشی به عمق ( ) تیر تقویت شده با FRP درمحاسبه ظرفیت برشی نهایی ، (ii) محاسبه تاثیر شکل wrapping روی ظرفیت برشی تیرهای تقویت شده با نوارهای کمپوزیت FRP  .[24]

علاوه بر تقویت خمشی و برشی تیرهای بتن مسلّح، تقویت خارجی دالهای پیوسته پلهای بتن مسلّح در مقابل ترکهای طولی در داکوتهای جنوبی[11] آغاز گردیده است. شاید به جرأت بتوان گفت که در آینده ای نزدیک تنها راه مناسب و به  صرفه در تقویت، استفاده از ورقهای پلیمری مسلّح خواهد بود. [25]

2-4-2- تقویت با صفحات فولادی

در سال 1998 آقای هوتا[12] و همکارانش برای بررسی رفتار تیرهای تقویت شده با صفحات فولادی و پلیمری مسلّح به الیاف کربن بر روی 24 تیر بتنی آزمایش انجام دادند. تیرها به هفت گروه تقسیم شدند که یک گروه تیرهای مرجع و شش گروه دیگر شامل تیرهای تقویت شده ای بود که از نظر طول، عرض و ضخامت ورقها متفاوت بودند. آزمایشات نشان می دهد که :

  1.  تیرهای تقویت شده با ورقهای پلیمری مسلّح به الیاف کربن 57 درصد نسبت به تیر مرجع افزایش مقاومت داشته اما میزان افزایش مقاومت در تیرهای تقویت شده با صفحات فولادی تنها 9/13 درصد است.
  2.  بررسی انجام شده بر روی منحنیهای بار- تغییرمکان و بار-کرنش تیرهای تقویت شده نشان می دهد که تقویت، باعث کاهش شکل پذیری و افزایش بار اولین ترک خوردگی نسبت به تیر مرجع می شود.
  3.  شکست تیرها ترد بوده و در پی جدا شدن بتن بین ورق و تیر می باشد. [26]

در سال 1978 آقای مکدونالد[13] و در سال 1982 مکدونالد و کالدر[14] تیرهایی بتنی به طول 4900 میلیمتر را به وسیله ورقهای فولادی تقویت کرده و مورد آزمایش قرار دادند تا از اطلاعات بدست آمده از این آزمایشات جهت بهبود و افزایش ظرفیت پل کوینتن[15] بهره گیرند. پارامترهای متغیر در این آزمایش شامل نسبت عرض به ضخامت ورق (b/t) با سطح مقطع ثابت آن و نیز نوع چسب بوده است. آزمایشات نشان می دهد که :

  1.  در اثر تقویت، عرض ترکها بطور قابل ملاحظه­ای کمتر شده و همچنین شروع اولین ترک خوردگی در بار بیشتری نسبت به تیر مرجع اتفاق می افتد.
  2.  ظرفیت خمشی تیرهای تقویت شده در مقایسه با تیر مرجع افزایش می یابد.
  3.  با کاهش نسبت عرض به ضخامت ورق (b/t) ظرفیت خمشی کاهش می یابد.
  4.  شکل پذیری تیر در اثر تقویت نسبت به تیر مرجع کاهش می یابد.
  5. گسیختگی نهایی تیرها در اثر جدا شدن بتن بین ورق و تیر بوده است.[27] و [28]

 

2-4-3- مزایا و معایب استفاده از ورقهای فولادی و پلیمری مسلّح

الف) مزایای روش استفاده از ورق پلیمری مسلّح نسبت به ورق فولادی

  1. مقاومت مناسب صفحات
  2. وزن مناسب صفحات
  3. حمل و نقل آسان آنها به پای کار
  4. روشهای طراحی مناسب و قابل دسترسی
  5. آماده کردن ساده سطوح
  6. عدم نیاز به مهارهای انتهایی
  7. دوام سیستم تقویت شده
  8. مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی
  9.  مقاوم در برابر بارهای متناوب ، دینامیکی و تکراری( استفاده در پلها به دلیل خستگی ناپذیر بودن )

10.افزایش رفتار شکل پذیر سازه

11.رفتار تقریبا یکسان از لحاظ انبساط وانقباض بتن

12.هدایت گرمایی کمتر نسبت به فولاد

13.. قابلیت ساخت در اندازه های مختلف                

14. زمان ساخت کمتر

15. قابلیت پیش تنیدگی

16. نگهداری آسان سیستم تقویت شده

17. کاهش خطر یخ زدگی و آب شدگی

18. مقاومت شیمیایی بالا در مقابل عوامل خورنده[29].

ب) معایب روش استفاده از ورق پلیمری مسلّح نسبت به ورق فولادی

  1. امکان صدمه دیدن مکانیکی
  2. گران بودن صفحات پلیمری مسلّح نسبت به صفحات فولادی[30]

 

 

الف) منابع فارسی

[1] سازمان ملل متحد ،"تقویت سازه های بتن آرمه در مناطق زلزله خیز " ، مجموعه گزارشات فنی و مهندسی سازمان یونسکو.

[2] تسنیمی،عباسعلی."مقاوم سازی قاب های بتن مسلح به کمک بادبندهای فولادی"، نشریه شماره 331، مرکز تحقیقات ساختمان ومسکن ، پائیز 1379.

[3] فلاحی، کامران." آئین نامه مقاوم سازی لرزه تی ساختمان های فولادی"، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی سازه، پژوهشگاه بین المللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، 1379 .

 [4] مقصودی، علی اکبر و هاشمی،سید حمید."بررسی خواص مکانیکی بتن سبک سازه ای "، مجموعه مقالات همایش زلزله. دانشگاه شهید باهنر کرمان. تیر ماه 1383 .

[5] ناطقی الهی ،فریبرز و اکبرزادگان، حسین." رفتار و طراحی لرزه ای قابهای خارج از مرکز"، پژوهشگاه بین المللی زلزله، 1375.

[6]- بررسی ظرفیت خمشی نهایی تیرهای تقویت شده با ورقهای فولادی و GFRP با استفاده از چسب اپوکسی به کمک نرم‌افزار مناسب، پایان نامه کارشناسی ارشد، مجید دلورانی، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی نوشیروانی گروه مهندسی عمران ، بهار 1386.

[7] "راهنمای طراحی و ضوابط اجرایی بهسازی ساختمان های بتنی موجود با استفاده از مصالح تقویتی FRP"،نشریه شماره 345، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور.

[8] هاشمی ،سید حمید ."مقاوم سازی ساختمان های بتن مسلح به کمک الیاف پلیمری مسلح شده(FRP)"، مجموعه مقالات همایش زلزله. دانشگاه شهید باهنر کرمان. تیر ماه 1383 .

[9]- روش های کنترل کیفیت تقویت سازه های بتن آرمه، سمینار کارشناسی ارشد، سعید عزیزنژاد، دانشگاه علم و صنعت، زمستان 1375.

[10]- بررسی روشهای مختلف مقاوم سازی ساختمانهای بتنی متعارف و ارائه شیوه تقویت برای آنها، پایان نامه کارشناسی ارشد، حسین مجد، دانشگاه علوم و فنون مازندران، زمستان 1377.

ب) منابع لاتین

[11] -Rostasy, F.S, “ Strengthening of R/C and P/C Structures with Bonded Steel and FRP Plates ”, Proceedings of the Fifth International Conference on Structural Faults and Repairs, “ Extending the Life of Civil & Building Structures ” , Edinburgh, Scotland, UK, July 1993, Vol. 3, pp. 217-224.

[12] -Allen, D.C. and Roper H.,“Concrete Structures Materials, Maintenance and Repairs ”, U.K, Concrete Design and Construction Series, Longman Scientific & Technical, 1991, p.364.

 [13] Federal Emergency Management Agancy “ FEMA 273 & FEMA 274”.

U.S.A,1996.

[14] Moe Cheung and Simon Foo and Jacques Grandino," Seismic Retrofit of Exsiting Building :Innovative Alternatives”.

[15] Keith Kenser ,"Development of Engineered Cementitious Composite Materials For Seismic Strengthening and Retrofit Applications” MCEER, Cornell University.

 [16] Fang-Yao YEH and Kuo-Chun CHANG,” Development and Application of Composite Materials Retrofit RC Structure Technology in Taiw an”.

 [17] -N.F Grace, G.K Soiman and K.R. Saleh,“Strengthening Reinforcement Concrete Beams Using Fiber Reinforced Polymer (FRP) Laminates ”, ACI Structural Journal September - October 1999 (Technical Paper) Title No.96, p.136.

[18] -Saadatmanesh H. and Ehsani M.R. “ RC Beams Strengthened with GFRP Plates” Experimental Study, Struct Eng 117(11), pp. 3417-3433.

[19] -Quantrill R.J, Hollaway Le and Thorne Am, “ Part 1. Experimental and Analytical Investigation of FRP Strengthened Beam Response ”, 1996, Mag Concrete Res 48(177),pp. 331-342.

[20] -Hotchinson A.R. and Rahimi H., “ Behavior of Reinforced  Concrete Beam with Externally Bonded Fiber Reinforced Plastics”, Proc 5th  International Conference on Structural Faults and Repair, University of  Edinburg, 1993, Vol. 3 , pp. 221-228.

[21] -Bencardino F. Spades and Swamy R.N. ,“ Design to Repair/Up-Grade RC Structures, the Key to a Successful Utilisation of CFRP Laminates ”, Proc 7th Intanational Conference on Structural Faults and Repair, University of  Edinburg, July 8th – 10th , 1997, Vol. 2, pp. 183-190.

[22] -Malvar I.J. , Warren G.E. and Inaba C., “ Rehabilation of Navy Pier Baems with Composite Sheets,” In Non-Metallic (FRP) Reinforcement for Concrete Structures. Ed. LJ, Taerwe, E & F.N. Spon,1995,London, pp. 553-540.

[23]- Islam M.R.,Mansur M.A.,” Shear strengthening of RC deep beams using externally bonded FRP systems,” Department of civil engineering, Chittagoong University of engineering and Technology. October 2002.

[24]- Bencardino F., Spadea G.” The problem of shear in RC beams strengthened with CFRP laminates” Departement of Structure Engineering, University of Calabria.september 2006.

[25]- Mosallam Ayman.S, Banerjee Swagata.,” Shear enhancement of reinforced concrete beams strengthened with FRP composite laminates,” Civil and Environmental Engineering Department, University of California at Irvine, January 2007.

[26]- ACI 440.2R-02, “Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structure” , ACI 440.2R-2002.

[27] -Iver S. L. , Sivaramakrishnan C. and Atmaram S. “ Testing of Reinforced Concrete Bridges for External Reinforcement ”, Proc Stuct Cong, ASCE, May 1989, pp. 116-122.

[28] - Hota V.S. Gangorao and P.V. Vijay,“ Bending Behavior Concrete Beams Wrapped with Carbon Fabric ”, ACI Structural Journal, 1998, pp.3-10.

[29] - Macdonald M.D. , “ The Flexural Behavior of Concrete Beams with Bonded External Reinforcement ”, Supplementary Report 415, Transport and Road Research Laboratory, Crowthorne, U.K.,1978 , p. 82

[30] - Macdonald M.D. and Calder A.J.J. ,“ Bonded Steel Plating for Strengthening Concrete Structures ”, Int J Adhesion and Adhesives, 1982, Vol.2, pp. 127- 199.

 

 

 



1-Grace

[2]-Carbon/Glass FRP

[3]-Oxford

[4]-Hutchinson

[5]-Surrey

[6]-Quantrill

[7]-Gardon

[8]-Bencirdino

[9]-Calabria

[10]-Malvar 1995

[11]-South dacuta

[12]-Hota

[13]-Macdonald

[14]-Calder

[15]-Quintine