ارائه راهکاری برای تقویت سازه ها در برابر زلزله با پارچه های دو جداره - عاشقان علم الکترونیک

با ما همراه باشید و درباره jamalseyyedi بیشتر بدانید.

به گزارش خبرنگاران، دکتر وحید قربانی، دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح با بیان اینکه این تحقیقات با عنوان آنالیز تحلیلی و تجربی رفتار کششی پارچه های دوجداره و خمش کامپوزیت های پایه سیمانی تقویت شده با آن اجرایی شده است، گفت: ایران از نظر زمین شناسی به دلیل قرارگیری در کمربند لرزه خیز آلپ-هیمالیا فعال است و طبق برآوردها حدود 8 درصد از زمین لرزه های جهان و حدود 17 درصد از زلزله های عظیم جهان در فلات ایران رخ می دهد. بنابراین، ساخت سازه های مقاوم در برابر زلزله در ایران و همچنین تمامی جهان امری مهم و ضروری به شمار می رود.

قربانی با بیان اینکه در کنار مقاوم سازی سازه ها، سبک سازی آن ها مقوله بسیار مهمی است، اظهار کرد: بتن و فلز دو عنصر اصلی ساخت و ساز و استفاده از آن ها اجتناب ناپذیر است؛ حال آنکه مواد پایه سیمانی به طور ذاتی ترد و شکننده هستند و در هنگام قرارگیری در مقابل بارها به شدت شکسته می شوند، بنابراین ضروری است از این نظر تقویت شوند؛ از این رو در این تحقیقات در صدد برآمدیم تا از ظرفیت بالای منسوجات برای حل مشکل ساخت و ساز استفاده کنیم.

وی در این باره شرح داد: برای این منظور ابتدا منسوج دوجداره که حالت فضایی سه بعدی دارد، با روش های تحلیلی و ریاضی مورد آنالیز نهاده شد و سپس از آن ها در تقویت و همچنین بالا بردن ظرفیت کرنشی مواد پایه سیمانی استفاده کردیم.

قربانی یکی از ویژگی های این طرح را آنالیز همزمان تحلیلی و تجربی سازه ساخته شده دانست و یادآور شد: به عبارتی آزمون های پایه سیمانی تقویت شده با پارچه دوجداره ساخته و مورد آزمون های مکانیکی تجربی نهاده شد و به طور موازی از روش های تحلیلی پایه ای مانند روش مکانیک شکست برای آنالیز سازه استفاده کردیم که نتایج تجربی و تئوری بسیار به هم نزدیک بودند و قابلیت اطمینان بالایی داشتند.

به گفته این محقق، همچنین در هنگام اجرای بخش های تجربی، علاوه بر فراوری آزمون ها در قالب آزمایشگاهی، در مساحت کوچکی اجرایی شد، ادامه داد: در قالب کوچک هم نتایج موفقیت آمیز بود و معین شد که طرح قابلیت تجاری سازی را دارد؛ چرا که از مواد معمولی در این سازه استفاده کردیم؛ بنابراین در تجاری سازی محصول مسئله ای به وجود نمی آید.

وی با بیان اینکه نتیجه طرح اجرا شده در صنایع ساخت و ساز و عمران به طور مستقیم قابل استفاده است، گفت: همچنین استفاده از این سازه در زمینه معماری و ساخت سازه های منحنی نیز قابلیت بالایی برای استفاده دارد. به طور کلی این سازه ها، از بعد علمی می تواند هر جایی که احتیاج به فراوری کامپوزیت پایه سیمانی است، به کار گرفته گردد. همچنین پارچه فراوری شده در صنعت خودرو، هوا-فضا قابل استفاده است.

قربانی با تاکید بر اینکه این طرح در دو قسمت فراوری و تحلیل پارچه و فراوری و تحلیل کامپوزیت پایه سیمانی اجرایی شد، گفت: بنا داریم از این سازه ها در فراوری بتن های توانمند نیز استفاده کنیم. سازه فراوری شده قابلیت استفاده در بخش های مختلفی مانند نمای ساختمان ها، کفپوش ها، دیوارهای غیرباربر و همچنین عایق صدا، ساخت سازه های منحنی مستحکم و... دارد.

وی با اشاره به ویژگی های طرح گفت: افزایش مقاومت ماتریس پایه سیمانی، افزایش ظرفیت کرنشی ماتریس پایه سیمانی، تغییر حالت شکست ترد در ماتریس پایه سیمانی و جلوگیری از گسیخته شدن و تکه تکه شدن آن، ارزان و قابل دسترس بودن مواد مورد استفاده برای فراوریپارچه مورد استفاده، قابلیت اجرای آن در بتن های پیش ساخته و همچنین بتن ریزی های انبوه از ویژگی های این طرح محسوب می گردد.

وی ادامه داد: در کشورهای پیشرو مانند آلمان، آمریکا، فرانسه، ایتالیا و... پژوهش های بسیاری در این زمینه اجرا شده است. تنها نمونه مشابه این طرح در کشور آلمان اجرا شده که در سال 2017 اجرا شده است که در آن از مواد با کارآیی بالا (الیاف شیشه و الیاف آرامید (کولار)) استفاده شده است.

قربانی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح، گفت: افزایش همزمان مقاومت و ظرفیت کرنشی، ارزان بودن مواد مورد استفاده، قابلیت اجرا در بتن های پیش ساخته که با قالب فراوری می شوند و همچنین بتن ریزی های حجیم، اجرای ساده و هزینه پایین از مزیت های رقابتی طرح به شمار می فرایند.

بر اساس اعلام روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، اساتید راهنمای این طرح پروفسور علی اصغر اصغریان جدی، دکتر هادی دبیریان و استاد مشاور آن پروفسور علی اکبر رمضانیانپور از اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بودند.