طوابق الجسور FRP: مادة ثورية في بناء الجسور

يعتبر FRP مادة مثالية لتعزيز متانة الجسور بسبب مقاومتها الممتازة للتآكل. تأتي أنظمة جسور FRP عمومًا في نوعين: هياكل FRP بالكامل وأسطح مركبة من الخرسانة FRP، مع مجموعة متنوعة من أشكال المقاطع العرضية. بالمقارنة مع الأسطح الخرسانية المسلحة التقليدية، توفر أسطح FRP العديد من المزايا: فهي مسبقة الصنع في المصانع، وخفيفة الوزن، وسريعة التركيب؛ فهي تقاوم بشكل فعال التآكل الناتج عن ملح الجليد، ومياه البحر، وأيونات الكلوريد، مما يقلل من تكاليف الصيانة؛ وزنها الخفيف يقلل من الحمل على الهياكل الداعمة. وباعتبارها مادة مرنة، يمكنها العودة إلى حالتها الأصلية في ظل الأحمال الزائدة العرضية؛ ولديهم أداء جيد في التعب. في التطبيقات العملية، لا يتم استخدام أنظمة سطح FRP فقط في إنشاءات الجسور الجديدة ولكنها أيضًا مناسبة لتجديد الجسور القديمة، لتحل محل الأسطح الخرسانية التقليدية. وهذا لا يقلل من وزن السطح فحسب، بل يعزز أيضًا قدرة الجسر على التحمل ومقاومة التآكل.

تتضمن خصائص الحمل لأسطح الجسور FRP بشكل أساسي لحظات الانحناء وقوى القص والضغط الموضعي. يتكون سطح FRP بالكامل عادةً من جلود FRP العلوية والسفلية والويب، مع تحمل الجلد العلوي للضغط، والجلد السفلي الذي يتحمل التوتر، والويب يقاوم في المقام الأول قوى القص أثناء توصيل الجلود العلوية والسفلية. في الأسطح المركبة من الخرسانة/الخشب FRP، يتم وضع الخرسانة أو الخشب في منطقة الضغط، بينما يتحمل FRP التوتر بشكل أساسي. يتم نقل قوى القص بينهما من خلال موصلات القص أو طرق اللصق. تحت الأحمال الموضعية، تواجه أسطح FRP أيضًا قوى الانحناء أو القص أو التكسير؛ الأحمال غير المتماثلة تولد أيضًا التواءًا في القسم. نظرًا لأن FRP عبارة عن مادة متباينة الخواص وغير متجانسة، فإن معلمات الأداء الميكانيكي الخاصة بها تحتاج إلى تحديد من خلال التصميم الرقائقي، مما يجعل تصميم أسطح FRP معقدًا نسبيًا، ويتطلب تعاونًا وثيقًا بين المصممين وموردي FRP المحترفين.