تحلیل عددی تیرهای بتن مسلح تقویت شده با ترکیب روش های nsm، استفاده از الیاف frp و نوارهای رکابی u شکل

مقاله تحلیل عددی تیرهای بتن مسلح تقویت شده با ترکیب روش های nsm، استفاده از الیاف frp و نوارهای رکابی u شکل

در این پژوهش رفتار یک تیر بتنی مسلح در حالت عادی و در حالات تقویت شده با استفاده از روش استفاده از الیاف cfrp و روش ترکیبی استفاده از الیاف gfrp و روش نصب نزدیک سطح nsm در دو حالت نصب میلگرد در تمام طول تیر و کوتاه شده در %26 محدوده برشی بررسی و رفتار آن ها در حالات مختلف تقویت شده و تغییراتی که در مقاومت نهائی، سختی، شکل پذیری، تنش و کرنش های مربوطه و مد خرابی تیر روی می دهد بوسیله مدل کردن تیر با استفاده از نرم افزار آباکوس و معرفی رفتار و مشخصات فنی و مکانیکی مواد و مصالح بکار رفته شامل بتن، آرماتورهای طولی و عرضی، چسب اپوکسی و الیاف پلیمری تقویت شده frp بررسی و مقایسه و با استفاده از نتایج یک تحقیق آزمایشگاهی صحت سنجی می گردد. در حال حاضر روش های متعددی برای مقاوم سازی اعضاء و عناصر اصلی سازه های بتنی ارائه گردیده که استفاده از لایه های الیاف frp یکی از متداول ترین این روش ها می باشد. برای مقاوم سازی خمشی تیرهای بتنی، صفحه frp به وجه کششی آن ها اتصال می یابد. صفحه تقویتی اتصال یافته به تیر موجب افزایش عملکرد تحت بارهای سرویس و کاهش جابه جایی ها و ترک خوردگی ها می شود و مقاومت خمشی نهایی را افزایش می دهد. استفاده از این روش هر چند در موارد بسیاری جوابگوی نیازهای طراحان و کارفرمایان بوده است اما به دلیل هزینه های بالای اجرائی، ضرورت استفاده از لایه های متعدد و مشکل تورق و جداشدگی، مشکلاتی را از نظر هزینه و اجرا برای طراحان، کارفرمایان و مجریان بوجود آورده است. الیاف gfrp بدلیل پائین بودن هزینه ساخت و اجرا و خصوصیات عایق بودن و مقاومت بالا در برابر خوردگی و محافظت از میله های فولادی نصب شده nsm در برابر خوردگی و عوامل محیطی و دامنه کاربردی وسیع تر می توانند جایگزین بهتری برای الیاف cfrp باشد. از طرف دیگر بکارگیری روش nsm بعلت شکل پذیری و مقاومت بالایی که در برابر گسیختگی و تورق در مقایسه با انواع frp دارد می تواند نیازها و ظرفیت های مورد نظر برای بهسازی و مقاوم سازی سازه های مورد نظر را تامین نماید. در روش ارائه شده در این پژوهش نشان داده می شود که استفاده از تنها یک لایه gfrp به همراه استفاده از دو آرماتور طولی بکار رفته با روش nsm می تواند مقاومتی بیش تر (حدود %17) از استفاده از پنج لایه cfrp بدست دهد و حتی در حالتی که آرماتورهای طولی در محدوده برشی %26 کوتاه تر شده باشند باز هم مقاومت نهائی تیر از حالت استفاده از پنج لایه cfrp حدود %14 بیش تر خواهد بود. این در حالی است که هزینه های اجرائی و عملیاتی استفاده از روش ترکیبی بسیار کم تر از روش استفاده از الیاف cfrp می باشد.