تعد الخواص الميكانيكية FRP وقوة الترابط بين حدید التسلیح البوليمر المقوى بالألياف (FRP) والخرسانة من أهم جوانب السلوك المركب للحدید التسلیح والخرسانة. تعتمد الخواص الميكانيكية لمركبات FRP على نسبة الألياف والمواد الأساسية وطرق التصنيع والخصائص الميكانيكية للمواد المكونة وتوجيه الألياف عبر المصفوفة.
يمكن أن تكون الألياف في “شكل مستمر” (تكون الألياف المحاذاة والمستمرة بشكل عام مستقيمة وطويلة ومتوازية مع بعضها البعض) أو في “شكل منسوج” (ألياف منتجة في شكل نسيج وتخلق قوة متعددة الاتجاهات) أو في “شكل مقطوع “(يتم ترتيب الألياف بشكل عام بشكل غير منتظم ومتقطع وتُعرف باسم الألياف الزجاجية اختصارًا).
خصائص ألياف frp
قامت العديد من الدراسات البحثية بالتحقيق بشكل تجريبي في السلوك الانضغاطي المحوري للأسطوانات الخرسانية المغلقة بأنابيب البوليمر المقوى بالألياف في العقدين الماضيين.ومع ذلك ، طور عدد محدود فقط من الدراسات البحثية نماذج الإجهاد والانفعال للتنبؤ بالخصائص الميكانيكية FRP والقوة ومعدل الإجهاد لأسطوانات الخرسانة المغلفة بأنبوب البوليمر المقوى تحت ضغط محوري.
دراسه معادلات تصميم القص الحالية للخصائص الميكانيكية FRP
شهد العقدان الماضيان تطورًا سريعًا وزيادة في استخدام تقوية FRP للهياكل الخرسانية. لذلك ، هناك جهود عالمية لإنشاء نماذج تنبؤية.
وقد أدت هذه الجهود إلى توزيع العديد من المدونات والقواعد العامة. ومع ذلك ، لا يوجد اتفاق على نماذج القص بين جميع الرموز والإرشادات الحالية.
البيئة المطلوبة للتقویه باستخدام frp
في مثل هذه البيئة ، يمكن أن تحل تقویه البوليمر المقواة بـ FRP محل المقواه الفولاذية التقليدية تمامًا. في هذه المقالة ، يتم عرض الخصائص الميكانيكية لـ FRP ومتانة أنواع مختلفة من حديد التسليح FRP وتطبيقها في بناء الجسور.
كان البوليمر المقوى بالألياف (FRP) ، الذي يزيد من عمر خدمة الهياكل الخرسانية المسلحة ، شائعًا في البناء الإنشائي على مدار العقدين الماضيين. استخدام مقواه FRP غير المسببة للتآكل له خصائص ميكانيكية FRP إيجابية مثل الوزن الخفيف وقوة الشد العالية وعدم التآكل ومقاومة المجالات المغناطيسية والكهربائية.
ومع ذلك ، يمكن أن يؤثر المنحدر اللانهائي لمنحنى الإجهاد والانفعال بالإضافة إلى معامل المرونة المنخفض لبعض FRPs مقارنة مع المقواه الفولاذية على الأداء المركب بين FRP والخرسانة. تخلق واجهة التلامس بين الخرسانة وسطح القضيب رابطة كبيرة تؤثر على هذا الإجراء المركب
ركزت التجارب السابقة التي بحثت في سلوك الرابطة بين حدید التسلیح FRP والخرسانة بشكل أساسي على العوامل المختلفة التي تؤثر على تقوية FRP ، مثل قوة ضغط الخرسانة ، والغطاء الخرساني ، وقطر القضيب ، وطول التضمين ، وموضع صب حدید التسلیح ، ونوع الألياف ، ونوع شريط السطح ، والمركزة بشكل مستعرض.
دراسة تأثير الخواص الميكانيكية لمواد شبكة frp
للدراسه من تأثير الخواص الميكانيكية لمواد شبكة frp ، يجب علينا تقييم مكونات المواد والنظر في إجهادات القص والانحناء.
شريط الانحناء
اذا تم وضع جزأين متجاورين على طول القضيب على مسافة dx وفي الجزء l للقضيب ، فان ضغوط الانحناء في الجزء dx تظهر كما هو موصح فی الشكل 1.
تنقسم اختبارات الشریط إلى مجموعتين رئيسيتين:
• اختبارات الإخراج و
• اختبارات الحزمة.
الخواص الميكانيكية للمواد المركبة frp
تتكون المادة المركبة من مرحلة أو أكثر من المراحل غير المستمرة (المقواه) المضمنة في مرحلة مستمرة (مصفوفة) مع واجهة بينهما. أي أن المركب يتكون من مقواه في مصفوفة تعمل الواجهة كحلقة وصل بينهما.
يوضح التصميم المحدد للأداء للمواد المركبة أن مجموعة واسعة من العوامل تؤثر على الخواص الميكانيكية لـ FRP للمركب
توفر القائمة التالية ملخصًا للعوامل المحتملة التي يمكن أن تغير الخصائص الميكانيكية لمركبات FRP وتؤثر على أدائها.
- خصائص المكونات المركبة
- توزيع المكونات
- التفاعل (الترابط) بين المكونات
- هندسة المقواه ، خاصة الشكل والحجم وتوزيع الحجم
- تركيز أو حجم التقویه
- تجانس أو توحيد النظام المركب
- توجيه المكونات
المواصفات الفنية لمواد frp لمكونات التقوية
كما ذكرنا سابقًا ، فإن الخصائص التقنية لمواد FRP المحسّنة على المكونات الأصلية هي أكثر الخصائص المرغوبة للمركبات ، على سبيل المثال ، القوة والصلابة والمتانة. تعتمد هذه الخصائص الميكانيكية لـ frp في الواقع بشدة على نوع وهندسة المقواه.
يتم تصنيف المركبات عمومًا إلى مركبات مقوی بالألياف أو مركبات مقوی بالجسيمات بناءً على هندسة التقویه.
تستمد المركبات المقوی بالألياف خصائصها بشكل رئيسي من تقوية FRP. مثل المقواه ، تكون مركبات الألياف عادةً قوية وصلبة ويمكن أن تؤدي أداءً جيدًا في درجات حرارة عالية. من ناحية أخرى ، فإن الخصائص الميكانيكية لجزيئات FRP المركبة مشتقة بشكل أساسي من المصفوفة.
الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لـ frp
إحدى القضايا التي أكدت عليها الشركة هي تقویه الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لـ FRP. من خلال التأكيد على هذه الخصائص ، نجحوا في بناء أسس أقوى وتمكنوا من تطبيق ابتكارات جديدة في هذا المجال.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن شركة بيكران سازان حققت العديد من النجاحات في مجال تقوية مواد البناء والخرسانة باستخدام ألياف FRP وتمكنت من اتخاذ خطوات كبيرة في هذا الاتجاه لتقوية الأبراج والمباني الحديثة. للحصول على مزيد من المعلومات حول الميزات المادية والميكانيكية لـ FRP التي تم التأكيد عليها في شركة التقویه ، اقرأ مقالة شبكة FRP المركبة للتقویه للتعرف على طرق التقویه الجديدة باستخدام FRP.