در حفظ آثار و بناهای تاریخی، تکنیک ابداعی تقویت این سازه‌ها با پلیمرهای تقویت‌شده با الیاف (FRP) به عنوان یک راه حل تحول آفرین مطرح شده است. FRP تعادل ظریفی را بین استحکام، دوام و حفاظت ارائه می‌کند، که آن را به انتخابی ایده‌آل برای محافظت از یکپارچگی این بناهای تاریخی پر اهمیت تبدیل می‌کند. با ادغام مواد و محصولات تقویت کننده FRP در فرآیند مرمت، بناهای تاریخی را می‌توان در برابر کمبودهای ساختاری و تخریب محیطی مقاوم کرد و طول عمر آنها را برای نسل‌های آینده تضمین کرد. مفهوم بناهای تاریخی تقویت شده با FRP نشان دهنده ترکیبی هماهنگ از سنت و مهندسی مدرن است که شکاف بین حفظ گذشته و پذیرش آینده را پر می‌کند. با در نظر گرفتن اهمیت این ساختمان و بناهای تاریخی، تقویت‌کننده‌های FRP جان تازه‌ای به این گنجینه‌های معماری می‌بخشد و از آنها در برابر انواع عوامل مخرب، محافظت می‌کند.
بناهای تاریخی تقویت شده با FRP
بناهای تاریخی ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه ﺑﺎ ﻣﺼﺎﻟﺢ آﺟﺮ و ﻣﻼت ﺑﺴﯿﺎر اﺳﺖ، ﺑﺴﯿﺎری از اﯾﻦ ﺑﻨﺎﻫﺎ در ﺣﺎل ﺣﺎﺿﺮ در وﺿﻌﯿﺖ ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ ﻗﺮار ﻧﺪارﻧﺪ و دﭼﺎر ﻣﺸﮑﻼت ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎد سازه‌ای و ﻏﯿﺮ سازه‌ای ﺷﺪه اﻧﺪ، ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ اﯾﺠﺎد روﺷﯽ ﮐﻪ ﺑﺘﻮاﻧﺪ راه ﺣﻠﯽ را ﺑﺮای ﻣﺪاﺧﻠﻪ در ﻋﻨﺎﺻﺮ سازه‌ای و ﻏﯿﺮ سازه‌ای ﺑﻨﺎ ﺑﺎ ﺑﻬﺮه ﮔﯿﺮی از فن‌آوری‌های ﻧﻮﯾﻦ اراﺋﻪ ﮐﻨﺪ ﺿﺮوری ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﯽ رﺳﺪ. ﺑﻬﺮه ﮔﯿﺮی از ﺳﺮﻋﺖ و دﻗﺖ ﺑﺎﻻ و ﺗﻮان ﻋﻤﻠﮑﺮدی اﯾﻦ ﺗﮑﻨﯿﮏ ﻫﺎ، در ﺻﻮرت ﮐﺎرﺑﺮد ﺻﺤﯿﺢ و ﺣﻔﻆ اﺻﺎﻟﺖ ﺑﻨﺎ و اﻧﺠﺎم ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﺘﺨﺼﺼﯿﻦ اﯾﻦ اﻣﺮ می‌تواند ﺑﺴﯿﺎر ﻣﻔﯿﺪ ﺑﺎﺷﺪ. ﺗﻘﻮﯾﺖ ﺳﺎزه در ﺑﻨﺎﻫﺎی ﺗﺎرﯾﺨﯽ ﻓﺮآﯾﻨﺪی اﺳﺖ ﮐﻪ از ﻃﺮﯾﻖ ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ ﻫﻤﻪ ﺟﺎﻧﺒﻪ ﺑﻨﺎ و ﺑﻪ ﮐﺎرﮔﯿﺮی ﺗﮑﻨﯿﮏ ﻫﺎ و ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺳﺎزﮔﺎر ﺑﺎ ﺑﻨﺎ ﺑﻪ اﻧﺴﺠﺎم و در ﻧﺘﯿﺠﻪ ﭘﺎﯾﺪاری ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺑﻨﺎ ﮐﻤﮏ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ و ﺑﻬﺮه وری از ﺑﻨﺎ را در ﺳﻄﺤﯽ اﯾﻤﻦ ﻓﺮاﻫﻢ ﻣﯽ ﺳﺎزد. در اﯾﻦ راﺳﺘﺎ ارزﯾﺎﺑﯽ اﻋﻀﺎی سازه‌ای و ﻏﯿﺮ سازه‌ای ﺑﻨﺎ ﮔﺎﻣﯽ ﻣﺆﺛﺮ در ﺟﻬﺖ ﺑﻪ دﺳﺖ آوردن ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ای ﻣﻨﺴﺠﻢ ﺑﺮای ﺗﻘﻮﯾﺖ ﺑﻨﺎ ﻣﺤﺴﻮب ﻣﯽ ﺷﻮد، زﯾﺮا ﺑﺎ ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ و ارزﯾﺎﺑﯽ وﯾﮋﮔﯽ ﻫﺎی ﺳﺎﺧﺘﺎری ﺑﻨﺎ اﺳﺖ ﮐﻪ می‌توان ﻫﻤﮕﺎم ﺑﺎ ﻃﺒﯿﻌﺖ ﺑﻨﺎ، روش‌های ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ را ﺑﺮای ﺗﻘﻮﯾﺖ آن اراﺋﻪ ﮐﺮد. ﻫﻢ زﻣﺎن ﺑﺎ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ ﻋﻠﻮم و اﺳﺘﻔﺎده از فن‌آوری‌های ﻧﻮﯾﻦ در ﺗﻤﺎﻣﯽ ﻋﺮﺻﻪ ﻫﺎ، ﻋﺮﺻﻪ ﺑﻨﺎﻫﺎی ﺗﺎرﯾﺨﯽ ﻧﯿﺰ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ ﻓﺮاﺧﻮر ﺧﻮد از اﯾﻦ ﻓﻦ آوری ﺑﻬﺮه ﻣﻨﺪ ﺷﻮد. اﯾﻦ ﻓﻦ آوری ﻫﺎ ﻫﻢ در ﻋﺮﺻﻪ ﻣﺼﺎﻟﺢ و ﻫﻢ در تکنیک‌های اﺟﺮاﯾﯽ ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﭘﺎﺳﺨﮕﻮی ﺑﺴﯿﺎری از ﻧﯿﺎزﻫﺎ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﺮای آﺷﻨﺎﯾﯽ و دﺳﺘﯿﺎﺑﯽ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﻬﯿﻨﻪ در اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﺗﮑﻨﯿﮏ ﻫﺎ، ﺿﺮورت دارد ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺗﯽ ﺟﺎﻣﻊ اﻧﺠﺎم ﺷﻮد ﮐﻪ در آن اﯾﻦ روش ﻫﺎ ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ و ﻧﺤﻮه اﺟﺮای ﺻﺤﯿﺢ آن ﻫﺎ در بناهای تاریخی ﻣﺸﺨﺺ و ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﻮﻧﺪ.
ﭘﺲ از جمع آوری و ﺗﺤﻠﯿﻞ اﻃﻼﻋﺎت موردنیاز ﺑﺎﯾﺪ روش مقاوم سازی ﺑﻨﺎ ﮐﻪ ﺷﺎﻣﻞ اﻧﺘﺨﺎب ﻣﺼﺎﻟﺢ و تکنیک های ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ اﻧﺘﺨﺎب ﺷﻮد. از آنجا که ﺑﻨﺎﻫﺎی ﺗﺎرﯾﺨﯽ ظﺮاﻓﺖ ﻫﺎ و ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ ﻫﺎی ﺧﺎص ﺧﻮد را دارﻧﺪ ﻫﺮ ﮔﻮﻧﻪ دﺧﺎﻟﺘﯽ در آن ﻫﺎ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ ﻫﺎی وﯾﮋه اﯾﻦ ﺑﻨﺎﻫﺎ اﻧﺠﺎم ﺷﻮد. روﺷﯽ ﮐﻪ ﺑﺮای مقاوم‌سازی اﯾﻦ ﺑﻨﺎﻫﺎی تاریخی اﻧﺘﺨﺎب ﻣﯽ ﺷﻮد ﺑﺎﯾﺪ ﭘﺎﺳﺦ ﮔﻮی ﻣﻮارد ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﻪ زﯾﺮ ﺑﺎﺷﺪ:
- نیاز ﺑﻪ ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﺗﺨﺮﯾﺐ در ﺑﻨﺎ داﺷﺘﻪ ﺑﺎشد
- سختی ﺳﺎزه را اﻓﺰاﯾﺶ دﻫﺪ زﯾﺮا ﺗﻮزﯾﻊ ﻧﯿﺮوی زﻟﺰﻟﻪ در ﺑﻨﺎ ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺳﺨﺘﯽ اﻋﻀﺎ اﻧﺠﺎم ﻣﯽ ﺷﻮد
- همزمان ﺑﺎ رﻓﻊ ﻧﯿﺎزﻫﺎی دﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ﺳﺎزه ﺑﻪ ﻟﺤﺎظ اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﻫﻢ ﺑﻨﺎ را ﺗﻘﻮﯾﺖ ﮐﻨﺪ
- شکل‌پذیری اﻋﻀﺎ را در ﺑﺮاﺑﺮ ﻧﯿﺮوﻫﺎ اﻓﺰاﯾﺶ دﻫﺪ
- حتی المقدور ﺑﺎر اﺿﺎﻓﯽ ﺑﻪ ﺳﺎزه ﺑﻨﺎ وارد ﻧﺸﻮد و ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺳﺒﮏ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد
- ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان یکپارچگی را در ﺑﻨﺎ اﯾﺠﺎد ﮐﻨﺪ
- ﻣﺼﺎﻟﺢ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه ﺑﺎ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻨﺎ ﺳﺎزﮔﺎی داﺷﺘﻪ باشد
- حتی المقدور ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﺨﻔﯽ اﺟﺮا ﺷﻮد و در ﻧﻈﺎم زﯾﺒﺎﯾﯽ ﺷﻨﺎﺳﯽ و ﻣﻌﻤﺎری ﺑﻨﺎ اﺧﺘﻼل اﯾﺠﺎد ﻧﮑﻨﺪ
در دو دهه گذشته کامپوزیت های پیشرفته (پلیمرهای مقاوم سازی شده با فیبر) یا مواد FRP مورد قبول جهانی برای مقاوم سازی سازه ها و بناهای تاریخی قرار گرفته اند. کامپوزیت های FRP به دلیل مزایای جذابشان، استفاده از آنها برای مقاوم سازی سازه های تاریخی بسیار جذاب است. علل تخریب سازه های تاریخی شامل تخریب محیط زیست، جابجایی هایی که ناشی از حرکت فونداسیون است، اضافه بار ناشی از مسائل لرزه ای است. سازه های تاریخی معمولاً فاقد طراحی برای بارهای جانبی هستند که این امر آنها را نیازمند به مقاوم سازی می کند. برخی از ویژگی های بارز مواد کامپوزیتی شامل مقاومت کششی به وزن بسیار بالا می باشد. وزن سبک FRP به حفظ خواص لرزه ای سازه کمک می کند.
حفظ و مرمت بناهای تاریخی برای درک میراث هر ملتی حیاتی است. طیف گسترده ای از ساختمان ها مانند کلیساها، مساجد، دادگاه ها، ساختمان های دولتی، تئاترها و … در این گروه قرار می گیرند.
هیچ یک از این ساختمان های قدیمی آیین نامه لرزه ای (زلزله) یا باد را نداشته و باید برای چنین اثراتی بارگذاری شوند. علاوه بر این، زوال عمومی و سن بالای سازه یا تغییر کاربری اغلب منجر به ترمیم و مقاوم سازی می شود. در بیشتر موارد، ترمیم های متداول با استفاده از فولاد و بتن ممکن است به طور قابل توجهی طبیعت تاریخی ساختمان را تغییر دهد و بنابراین غیر قابل قبول شود.
محصولات FRP کربن یا شیشه راه حل هایی پایدار برای مرمت و نگهداری از بناهای تاریخی با حداقل تغییر در ظاهر سازه ارائه می دهند. الیافFRP (حدود 1.3 میلی متر) را می توان روی سطح تیرها، ستون ها و دیواره های این سازه ها اعمال کرد تا مقاومت اضافی قابل توجهی داشته باشد. FRP را می توان رنگ آمیزی یا با روکش های معماری پوشش داد تا از دید پنهان شود. سایر راه حل های FRP مانند آرماتور های کربن یا نوارهای کربنی می توانند در شکاف هایی تعبیه شوند که در سازه ساخته شده اند و آنها را کاملاً غیر قابل مشاهده می کند.
ویژگی ها و مزایا
- دیوارها، کف ها، تیرها و ستون ها می توانند با FRP مقاوم سازی شوند.
- حداقل افزایش در اندازه عضو (معمولاً 13 میلی متر)
- ترمیم ها به راحتی قابل مشاهده نیست.
- ترمیم ها سریع و مقرون به صرفه هستند، وقتی اجرا به پایان رسید می تواند پوشش روی آن اجرا شود و به سختی قابل مشاهده است.
سوالات متداول
آثار تاریخی بخشی از تمدن و فرهنگ یک جامعه است و رسیدگی و نگهداشت این آثار یک مهم ملی محسوب می شود. قرار گیری کشور در منطقه لرزه خیزی زیاد و گذشت ایام باعث شده تا بسیاری از آثار باستانی در سایه بی توجهی ها تخریب شده و ازبین بروند. از این رو و با توجه به نگاه ویژه اجتماعی و حتی اقتصادی به نگهداری آثار تاریخی ، مقاوم سازی این آثار لازم می باشد
نیاز ﺑﻪ ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﺗﺨﺮﯾﺐ در ﺑﻨﺎ داﺷﺘﻪ ﺑﺎشد ، سختی ﺳﺎزه را اﻓﺰاﯾﺶ دﻫﺪ زﯾﺮا ﺗﻮزﯾﻊ ﻧﯿﺮوی زﻟﺰﻟﻪ در ﺑﻨﺎ ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺳﺨﺘﯽ اﻋﻀﺎ اﻧﺠﺎم ﻣﯽ ﺷﻮد ، همزمان ﺑﺎ رﻓﻊ ﻧﯿﺎزﻫﺎی دﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ﺳﺎزه ﺑﻪ ﻟﺤﺎظ اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﻫﻢ ﺑﻨﺎ را ﺗﻘﻮﯾﺖ ﮐﻨﺪ ،شکل‌پذیری اﻋﻀﺎ را در ﺑﺮاﺑﺮ ﻧﯿﺮوﻫﺎ اﻓﺰاﯾﺶ دﻫﺪ ،حتی المقدور ﺑﺎر اﺿﺎﻓﯽ ﺑﻪ ﺳﺎزه ﺑﻨﺎ وارد ﻧﺸﻮد و ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺳﺒﮏ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد ،ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻣﯿﺰان یکپارچگی را در ﺑﻨﺎ اﯾﺠﺎد ﮐﻨﺪ ،ﻣﺼﺎﻟﺢ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه ﺑﺎ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻨﺎ ﺳﺎزﮔﺎی داﺷﺘﻪ باشد ،حتی المقدور ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﺨﻔﯽ اﺟﺮا ﺷﻮد و در ﻧﻈﺎم زﯾﺒﺎﯾﯽ ﺷﻨﺎﺳﯽ و ﻣﻌﻤﺎری ﺑﻨﺎ اﺧﺘﻼل اﯾﺠﺎد ﻧﮑﻨﺪ
ویژگی ها و مزایای الیاف FRP که باعث شده استفاده از این الیاف در مقاوم سازی آثار باستانی مورد توجه قرار گیرد شامل این موارد هست: ضخامت بسیار کم ، امکان مخفی سازی به گونه ای که به زیبایی معماری اثر لطمه نزند. ، قابل استفاده برای بسیاری از عناصر سازه ای که نیاز به مقاوم سازی دارند ، مقرون به صرفه و نگهداری راحت تر نسبت به سایر روش ها
سلام
برای حل مشکل نمایان شدن محصولات مقاوم سازی چه راه حلی وجود دارد؟؟
با درود فراوان
برخی از سیستم ها و محصولات FRP مانند آرماتور های کربن یا نوارهای کربنی می توانند در شکاف هایی تعبیه شده و داخل عضو ساخته شده اند و آنها را کاملاً غیر قابل مشاهده می کند.