بررسی عددی ستون های بتنی مقاوم سازی شده خمشی با میله های frp به روش نصب در نزدیک سطح nsm مطالعه موردی: نوع بتن و جنس الیاف

در حالت بهره برداری، اعضاء سازه های بتن مسلح ممکن است به علت تغییر در ضوابط آئین نامه های بارگذاری و طراحی، خوردگی آرماتورها و خرابی احتمالی بتن، اشتباه در محاسبات و یا ساخت، افزایش بارهای بهره برداری و یا خرابی پیش بینی نشده سازه نیاز به تقویت با روش های شناخته شده سنتی یا روش های جدیدی مانند چسباندن میله های کامپوزیتی frp درون شیارهای تعبیه شده در پوشش بتن به نام روش نصب در نزدیک سطح nsm (near-surface mounted) می باشند. در روشnsm ، بتن اطراف میله از تغییر در خصوصیات مکانیکی frp و خرابی ناشی از گرما محافظت کرده و باعث بهبود در پیوستگی و انتقال نیرو در محل تماس میله و بتن اطراف آن شده و منجر به افزایش قابلیت مقاومت خمشی در اعضاء بتنی می شود. تحقیقات آزمایشگاهی و عددی جهت مقاومسازی المانهای تیر و ستون به روش nsm در دهۀ اخیر در کشورهای اروپایی و آمریکای شمالی انجام شده است که نشان دهندۀ تأثیر مثبت این روش می باشد. در این مقاله علاوه بر مقایسه نمونه های عددی و آزمایشگاهی به منظور کالیبراسیون نتایج عددی، با مدل سازی رفتار 10 نمونه ستون تقویت شده خمشی با میله های frp در نرم افزار اجزای محدود abaqus، به بررسی افزایش مقاومت خمشی ناشی از نصب میله های frp در نزدیک سطح ستون ها پرداخته شده است. متغیرهای مختلفی از جمله درصدهای متفاوت میلگرد طولی (معمولی 0.87 و پر آرماتور 1.18 درصد)، درصدهای متفاوت frp (معمولی 0.21 و پر 0.28 cfrp درصد)، نوع بتن معمولی (30 mpa) با کم مقاومت (16.7 mpa)، میلگردها با جنس cfrp (کربنی)، gfrp (شیشه ای) و ابعاد هندسی متغیر (مقطع معمولی 200×200 و مقطع قوی 250×250 میلیمتر) در مقاوم سازی خمشی ستون ها مدنظر قرار گرفت. نتایج نشان دهنده افزایش شکل پذیری و ظرفیت خمشی در برخی ستون ها در حدود 50% می باشد.