Fiber reinforced polymer(FRP) is a new type of material which has been used in the field of civil engineering reinforcement in recent years.وقد استخدمت تكنولوجيا FRP على نطاق واسع في ميدان الهندسة المدنية.وتقدم هذه الورقة بالتفصيل أنواع وممتلكات المواد التي تستخدم عادة في ميدان تعزيز الهندسة المدنية.ويجري تحليل مزايا ومساوئ تكنولوجيا التعزيز ذات الصلة، وإدخال تطبيق وتطوير تكنولوجيا تعزيز حقوق الملكية الفكرية في الداخل والخارج.

وفي السنوات الأخيرة، ومع التطور السريع في الصين(ب)(39)؛ وعلى المستوى الاجتماعي والاقتصادي، يطالِب الناس بصورة متزايدة باستخدام المباني، واستخدام المزيد من التعقيد.ومن الضروري اتخاذ تدابير لتعزيز المباني عند تغيير الاحتياجات الوظيفية للمباني أو إهمال التصميم الهيكلي.ويمكن صيانة أو زيادة تعزيز المباني بتكلفة منخفضة جداً لضمان وظيفة استخدام المباني.ومنذ الستينات من القرن الماضي، بدأ الناس في استخدام صحائف فولاذية مترابطة من الخارج لتعزيز الهياكل الخرسانية.وعلى الرغم من أن هذه الطريقة منخفضة التكلفة ومن السهل العمل بها، هناك العديد من أوجه القصور في هذه الطريقة.

(1) وزن الفولاذ الذاتي كبير، مما يزيد من حجم استخدام المباني.

(2) يمكن أن يكون للتأثير على جمال المباني في بعض الأحيان أثر كبير على استخدامها.

(3) مقاومة الفولاذ التآكل ضعيفة، ويسهل صدأ الأثر البيئي الطويل الأجل، مما يضعف أثره في التعزيز، لا سيما في المباني الصناعية.

(4) تكنولوجيا البناء معقدة ودورة التشييد طويلة، لذا من الضروري وقف استخدام المباني أثناء البناء، مما له تأثير معين على الإنتاج والحياة العاديين.

ومنذ التسعينات، حلت صحائف الألياف البلاستيكية المعززة تدريجيا محل لوحات الصلب لتعزيز الهياكل الخرسانية بسبب خصائصها المادية والميكانيكية العليا (القوة العالية، والوزن الخفيف، ومقاومة التآكل) وسهلة التشغيل.وتتجاوز هذه التكنولوجيا الجديدة للتعزيز أوجه القصور في الأساليب التقليدية.

الأنواع والخصائص

وتشمل المواد التي تستخدم عادة في مجال التشييد الألياف الكربونية والألياف الزجاجية والألياف الهرمية.إن الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لهذه الأنواع من مواد الألياف أعلى من ذلك بكثير، مثل نسبة القوة المتشابكة إلى الجاذبية المحددة، أي ما نسميه " قوة محددة " ، هو عشرات المرات من الفولاذ، والضوء، وخصائص القوة العالية بارزة جدا.ونسبة النمط الضعيف إلى الجاذبية المحددة، وهو ما نسميه " الموصلات المعينة " أعلى من نسبة الفولاذ.The specific modulus of CFRP is 10 times that of steel, and the specific modulus of AFRP is 2~3 times that of steel.وبالإضافة إلى الفئات المذكورة أعلاه، هناك ألياف هجينة مصنوعة من ألياف أو أكثر مختلفة، ومصفوفة مختلفة، ومختلف أشكال مواد الألياف.الألياف الهجينة لها مزايا كلا العنصرين

وباختصار، فإن لمواد التعزيز التقليدية، مثل الفولاذ، مزايا واضحة، تتجسد في الجوانب التالية:

(1) القوة المحددة أعلى، أي أنها تتسم بخصائص الضوء والقوة العالية.وبالمقارنة مع التعزيزات التقليدية للصلب، يمكن أن تقلل المواد المتعلقة بتصنيف السلع الأساسية من الوزن الذاتي الهيكلي بشكل فعال.

(2) مقاومة الأحماض، ومقاومة الآلكالي، ومقاومة الرطوبة، ومقاومة الدهون.

(3) التصميم القوي، من خلال استخدام أنواع مختلفة من مواد الألياف، والمحتوى، ووضع التوجيه لتصميم مؤشرات مختلفة للقوام، وطريقة النفوذ، وغيرها من متطلبات الأداء الخاصة لمنتجات FRP لتلبية احتياجات مختلف الزوايا؛

(4) لها ممتلكات متوازية جيدة، وضغط الإجهاد يقترب من التطرف الخطي.

5) ومع مزايا سهولة التجهيز والنقل والتخزين، فإن منتجات بيع السلع الأساسية مناسبة أيضاً بشكل خاص للبناء الصناعي، مما يحسن كثيراً نوعية مشاريع التعزيز، ويعزز كفاءة العمل والتصنيع في مجال البناء.

ومع ذلك، فإن لمواد الاتحاد المالي الأفريقي أوجه قصورها أيضا.فعلى سبيل المثال، يؤدي انفصام المواد إلى تفاوت في الممتلكات الميكانيكية، كما أن انخفاض مستوى الرطوبة وضعف مقاومة الحرائق يحد أيضا من تطبيقه.

تطبيق مواد نظام الإبلاغ المالي في الهندسة المدنية

مواد هيكلية

في عام 1942، الولايات المتحدةS.واستخدمت البحرية في البداية مواد GFRP لصنع السواد، التي كانت المرة الأولى التي يستخدم فيها جيش المقاومة الرباني كمواد هيكلية.وفي سنتي الخمسينات والستين العشرين، تحول تطبيق قانون الملكية الفكرية تدريجياً إلى ميدان البناء المدني.وفي عام 1961، استخدم المهندسون البريطانيون GFRP لجعل لطخة كنيسة جديدة.وفي عام 1968، استخدم المهندسون البريطانيون لوحات GFRP وعظمات الألومنيوم لبناء السقف المجنح من مبنى في مدينة ميناء بسبب ارتفاع محتوى الكلوريد في الهواء، مما تسبب في تآكل كبير في المبنى.وفي عام 1971، كان جسراً ثابتاً تابعاً لشبكة GFRP يبلغ مساحته 10 أمتار وإستعراضاً واحداً.تم بناء 5 أمتار في ليفربول، إنجلترا.

وقد بدأت الدراسة المتعلقة بالنباتات المبرومة في أواخر الخمسينات من القرن الماضي.وفي عام 1958، درس بعض العلماء استخدام حزم الألياف الزجاجية بدلاً من تعزيز الحانات في مكونات ملموسة.By 70s and 80s 20 Century, FRP was used more and more in building structures.وتتكون مادة " GFRP " (الصفحة 202) (الصفحة 184) من مادة " GFRP " (الصفحة 184) في مكان ما في مقاطعة يونان في عام 1972.وفي عام 1982، بُنيت في بيجين جسر للطرق السريعة في إطار صندوق GFRP.إنّ نطاق الجسرِ 20.سبعة أمتار.وهو أول جسر للطريق السريع يُبنى بمواد الاتحاد في العالم.ومنذ ذلك الحين، طُبِّق تطبيقات أكثر فأكثر في الهياكل الهندسية المدنية.غير أن الأغلبية الساحقة من حالات التطبيق ملحقة بطلبات الاتحاد، وهي عناصر مؤقتة، هي محاكمة.

وفي السنوات الأخيرة، ومع استمرار تجديد وتطوير تكنولوجيا إنتاج المواد في إطار برنامج التجارة الحرة والمفتوحة المصدر، فإن تطبيقه في مجال هيكل البناء أوسع نطاقاً.وحتى الآن، يمكن النظر إلى المواد التي تستخدمها هذه المؤسسات، مثل هيكل بناء الجبهة، وهيكل جسر الجبهة، وغير ذلك من التطبيقات في ميدان الهندسة المدنية، في كل مكان في البلد.

كمادة تعزيز هيكلية

The structure of the main stress components using FRP materials, in reducing the structural weight of the advantages of very prominent.غير أن تكلفة مكونات FRP الواسعة النطاق التي تصنعها عمليات الإنتاج القائمة مرتفعة، ولذلك من غير المرجح أن تحل محل مواد البناء التقليدية بمواد FRP في منطقة كبيرة في وقت قصير.وفي العقود الأخيرة، بعد وقوع عدة زلزال كبرى في جميع أنحاء العالم، يلزم إصلاح وتعزيز هياكل بناء أكثر فأكثر، كما أن طرق التعزيز التقليدية تواجه مشاكل يصعب التغلب عليها.وهذا يوفر خلفية هندسية جيدة لتكنولوجيا تعزيز هياكل البناء بمواد FRP.وفي الوقت الحاضر، أصبح البحث وتطبيق مواد نظام الإبلاغ المالي الشامل في مجال التعزيز الهيكلي مجالاً للبحث في الأوساط الأكاديمية.وفي أوائل الثمانينات، اضطلعت اليابان بدور رائد في استخدام مواد نظام مراقبة الأصول المالية لتعزيز المباني القديمة، ولا سيما الأداء السيزمي للمباني القديمة.وفي التسعينات من القرن الماضي، أجرت البلدان المتقدمة النمو في أوروبا وأمريكا البحوث المتعلقة بتكنولوجيا تعزيز حقوق الملكية الفكرية المتصلة بالغابات على التوالي.وقد أخذت الولايات المتحدة زمام المبادرة في تطبيق نظام مراقبة الصادرات على تعزيز وتقوية سطح الجسر.وفي أوروبا وسويسرا وألمانيا أجرت أولاً دراسة عن الأداء السيزمي لأعمدة ملموسة معززة بمواد البرنامج.كما نفذت المملكة المتحدة وإيطاليا وهولاند وبلدان أخرى خططاً بحثية تعاونية واسعة النطاق من أجل تكنولوجيا تعزيز هذه التكنولوجيا.وحتى الآن، كان استخدام تكنولوجيا تعزيز الجبهة في أوروبا والولايات المتحدة واليابان وغيرها من البلدان المتقدمة النمو قد نضج تقريبا، وشكّل معايير تصميمها وتشييدها الخاصة.

China#39;s carbon fiber reinforced concrete structure repair technology started in the 90s of last century.غير أنه منذ عام 1997، اضطلعت الجامعات ومعاهد البحوث المحلية أيضاً بنشاط بأعمال البحث العلمي ذات الصلة، وحققت نتائج بحثية مثمرة.وتدرس بصورة منهجية الأكاديمية الصينية لعلوم المحفوظات ونظريات وتقنيات أخرى ذات صلة لتعزيز الهياكل الملموسة التابعة لرابطة الدول المستقلة.وقد أجرت جامعة تسينغووا دراسة مفصلة ومتعمقة بشأن القدرة على تحمل مختلف الهياكل التي تعززها اللجنة المعنية بالمساواة بين الجنسين وتمكين المرأة والعوامل التي تؤثر عليها.وقد اقترحت جامعة هوازونغ للعلوم والتكنولوجيا، وما إلى ذلك، إجراء البحوث في الإطار الخرساني المشترك لتعزيز الفولاذ المرتبط بالسندات والقدرة على حمل الأنهار، صيغة حساب القدرة على التحمل.ودرست في جامعة شينيانغ للإنشاءات الخصائص الميكانيكية لعمود الأعمدة الصلبة المملوءة بالفولاذ.

موجز

ومع تطوير التكنولوجيا، تطورت الطريقة الجديدة لتعزيز النظام المالي الشامل من تعزيز وإصلاح المباني الصناعية والمدنية إلى تعزيز وإصلاح الجسور والأنفاق ومشاريع حفظ المياه وغيرها من الهياكل الخاصة.وتتوفر لدى المواد التي تستخدمها هذه الشبكة إمكانية تطبيق واسعة جداً في مجال تعزيز الهندسة المدنية، ولكن لا تزال هناك أوجه قصور كثيرة في النظرية الأساسية وطريقة تصميم تعزيز البنية التحتية للبناء، وينبغي أن يكون عمل البحث العلمي في هذا المجال قوياً.غير أنه لا يمكن تجاهل المواد المتعلقة بتقوية هيكل المباني، باعتبارها مادة جديدة، وسوف تستخدم على نطاق أوسع في ميدان تعزيز الهندسة المدنية.