ارائه راهکاری برای تقویت سازه‌ها در برابر زلزله با پارچه‌های دو جداره
به گزارش روابط عمومی شرکت ساختمانی بانک ملت، به نقل از خبرگزاری ایسنا، محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق شدند با بررسی تحلیلی و تجربی رفتار کششی پارچه‌های دوجداره و خمش کامپوزیت‌های پایه سیمانی، به تقویت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله و استفاده آنها در صنایع مختلف بپردازند.
دکتر وحید قربانی، دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح با بیان اینکه این تحقیقات با عنوان “بررسی تحلیلی و تجربی رفتار کششی پارچه‌های دوجداره و خمش کامپوزیت‌های پایه سیمانی تقویت شده با آن” اجرایی شده است، گفت: ایران از نظر زمین‌شناسی به دلیل قرارگیری در کمربند لرزه‌خیز آلپ-هیمالیا فعال است و طبق برآوردها حدود ۸ درصد از زمینلرزههای دنیا و حدود ۱۷ درصد از زلزله‌های بزرگ دنیا در فلات ایران رخ می‌دهد. بنابراین، ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله در ایران و همچنین تمامی دنیا امری مهم و ضروری به شمار می‌رود.
قربانی با بیان اینکه در کنار مقاوم‌سازی سازه‌ها، سبک‌سازی آنها مقوله بسیار مهمی است، اظهار کرد: بتن و فلز دو عنصر اصلی ساخت و ساز و استفاده از آنها اجتناب‌ناپذیر است؛ حال آنکه مواد پایه سیمانی به طور ذاتی ترد و شکننده هستند و در هنگام قرارگیری در مقابل بارها به شدت شکسته میشوند، بنابراین لازم 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 توضیح داد: برای این منظور ابتدا منسوج دوجداره که حالت فضایی سه بعدی دارد، با روشهای تحلیلی و ریاضی مورد بررسی قرار گرفت و سپس از آنها در تقویت و همچنین بالا بردن ظرفیت کرنشی مواد پایه سیمانی استفاده کردیم.
قربانی یکی از ویژگی‌های این طرح را بررسی همزمان تحلیلی و تجربی سازه ساخته‌شده دانست و یادآور شد: به عبارتی آزمونهای پایه سیمانی تقویت شده با پارچه دوجداره ساخته و مورد آزمونهای مکانیکی تجربی قرار گرفت و به طور موازی از روشهای تحلیلی پایهای مانند روش مکانیک شکست برای بررسی 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 بخشهای تجربی، علاوه بر تولید آزمونها در قالب آزمایشگاهی، در مساحت کوچکی اجرایی شد، ادامه داد: در قالب کوچک هم نتایج موفقیت‌آمیز بود و مشخص شد که طرح قابلیت تجاری‌سازی را دارد؛ چرا که از مواد معمولی در این سازه استفاده کردیم؛ بنابراین در تجاری‌سازی محصول مشکلی به وجود نمی‌آید.
وی با بیان اینکه نتیجه طرح انجام 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 سازه‌های منحنی نیز قابلیت بالایی برای استفاده دارد. به طور کلی این سازه‌ها، از بعد علمی میتواند هر جایی که نیاز به تولید کامپوزیت پایه سیمانی است، به کار گرفته شود. همچنین پارچه تولید شده در صنعت خودرو، هوا-فضا قابل استفاده است.
قربانی با تاکید بر اینکه این طرح در دو قسمت تولید و تحلیل پارچه و تولید و تحلیل کامپوزیت پایه سیمانی اجرایی شد، گفت: بنا داریم از این سازه‌ها در تولید بتنهای توانمند نیز استفاده کنیم. سازه تولید شده قابلیت استفاده در بخشهای مختلفی مانند نمای ساختمانها، کفپوشها، دیوارهای غیرباربر و همچنین عایق صدا، ساخت سازه‌های منحنی مستحکم و… دارد.
وی با اشاره به ویژگی‌های 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 تکه‌تکه شدن آن، ارزان و قابل دسترس بودن مواد مورد استفاده برای تولیدپارچه مورد استفاده، قابلیت اجرای آن در بتنهای پیش‌ساخته و همچنین بتن ریزیهای انبوه از ویژگی‌های این طرح محسوب می‌شود.
وی ادامه داد: در کشورهای پیشرو مانند آلمان، آمریکا، فرانسه، ایتالیا و… پژوهشهای بسیاری در این زمینه صورت گرفته است. تنها نمونه مشابه این طرح در کشور آلمان اجرا شده که در سال 2017 صورت گرفته است که در آن از مواد با کارآیی بالا (الیاف شیشه و الیاف آرامید (کولار)) استفاده شده است.
قربانی با اشاره به مزیت‌های رقابتی طرح، گفت: افزایش همزمان مقاومت و ظرفیت کرنشی، ارزان بودن مواد مورد استفاده، قابلیت اجرا در بتنهای پیش ساخته که با قالب تولید میشوند و همچنین بتنریزیهای حجیم، اجرای ساده و هزینه پایین از مزیت‌های رقابتی طرح به شمار می‌روند.
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 علیاکبر رمضانیانپور از اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بودند.