مقاوم سازی لولههای مدفون بتنی با پلیمرهای مسلح به الیاف (frp)

لولههای مدفون تحت فشار، برای انتقال آب، جمع آوری فاضلاب و دیگر موارد در سطح جهان کاربردی وسیع دارند. از این خطوط به عنوان شریان های حیاتی شهری یاد می شود و خسارت به هر بخش از آن ها، هزینه های هنگفتی را در بر خواهد داشت. فرسودگی تدریجی و مدفون بودن این لوله ها، سبب خوردگی و پوسیدگی دیواره ها شده و در نتیجه خسارت های جبران ناپذیری را به همراه خواهد داشت. بازسازی این زیرساخت های حیاتی مستلزم صرف هزینه های کلان بوده و با بکارگیری روش های نوین بهسازی، به راحتی می توان عملکرد این سازه ها را بهبود بخشید. به طور کلی تقویت لوله های مدفون بتنی با قطر بزرگ به دو صورت امکان پذیر است: نخست تقویت از بیرون که نیاز به خاکبرداری داشته و علاوه بر هزینه زیاد، سبب ایجاد مزاحمت برای شهروندان می شود؛ دوم تقویت از درون با بکارگیری از ورق های پلیمر مسلح با الیاف (frp) که می تواند زبری سطح لوله را نیز کاهش دهد. در برخی موارد، اندرکنش میان سیال و نوارهای frp سبب بر هم زدن شرایط هیدرولیکی و ایجاد تنش های مخرب می گردد. در این پژوهش، مکانیزم رفتاری لوله های مدفون بتنی با قطــر بزرگ تقویت شده با ورق های frp، توسـط نــرم افزار abaqus cae مورد بررسی قرار گرفته و میزان تأثیر روش مقاوم سازی بر این لوله ها مشخص می گردد. نتایج حاصل از تحلیل نرم افزار نشان می دهد که پلیمرهای مسلح به الیاف کربنی مناسب تر و موثرتر از پلیمرهای مسلح به الیاف شیشه ای بوده و با مقاوم سازی لوله ها از داخل، تنش ها را می توان تا 35 درصد کاهش داد؛ همچنین، میزان کارایی روش مقاوم سازی، به ضخامت ورق ها ی تقویت، سختی و نحوه ی قرارگیری آن ها بستگی دارد؛ به این صورت که هرچه ضخامت و سختی ورق های تقویت بالاتر بوده و به صورت چیدمان محیطی در لوله چسبانده شده باشد، افزایش ظرفیت لوله بیشتر خواهد بود. در آخر، با بررسی نتایج حاصل از مقاوم سازی این لوله ها، راه حل مناسب ارائه و هزینه لازم جهت مقاوم سازی با این روش برآورد و با هزینه های لازم جهت تعویض لوله و یا مقاوم سازی لوله از بیرون آن، مقایسه می گردد.