ارائه راهکاری برای تقویت سازه‌ها در برابر زلزله با پارچه‌های دو جداره

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از ایسنا، 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.

مقاوم‌سازی سازه‌ها، راهکاری موثر در ارتقای ضریب پایداری در برابر زلزله 

به گزارش همشهریوی 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 تولید پارچه 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.