بررسی گسیختگی خمشی تیرهای بتنی تقویت شده با FRP و مقایسه نتایج با روش مقاوم سازی کلاسیک

با گذشت سالها از عمر سازه های فولادی و بتنی موجود در سرتاسر دنیا، مقاوم سازی این سازه ها به یکی از مسائل روز مهندسی تیدیل شده است ازجمله دلایل این مقاوم سازی ها می توان به تغییر در کاربری سازه و بارهای بهربرداری وارد به آن، خطاهای محاسیاتی، اشتیاه در ساخت و اجرا، ضعف آیین نامه های قدیمی، افزایش تعداد طیقات و تاثیر عوامل مخرب محیطی اشاره نمود هر چنس عملیات مقاوم سازی در بیشتر موارد بسیار اقتصادی تر و عملی تر از بازسازی کل سازه می باشد، اما با این حال مشکلات خاص خود را نیز دارا می باشد با ورود مصالح FRP به بازار تحولی شگرف در امر مقاوم سازی به وقوع پیوست خواص ویژه ی FRP ، از جمله دوام بسیار زیاد در مقابل عوام مخرب محیطی، مقاومت کششی بسیار زیاد، اجرای ساده، وزن کم و امکان حمل و نقل آسان، آن را بیش از پیش مورد توجه طراحان قرار داده است از همین روی در دو دهه ی اخیر بخش عمدهای از مطالعات و تحقیقات پیرامون مقاوم سازی سازه ها به کاربرد و عملکرد مصالح FRP به ویژه ورق های FRP در مقاوم سازی اختصاص داده شده است. در این تحقیق در مجموع تعداد 15 نمونه ی بتنی مسلح ساخته شد 3 تیر از این 15 تیر به عنوان نمونه شاهد و بدون تقویت هستند 6 نمونه دیگار بعد از نصب ورق FRP ، توسط جک هیرولیکی، تحت بارگذاری وسط دهانه قرارگرفت و ظرفیت باربری نهایی و مکانیزم گسیختگی نمونه ها، بررسی شد. همچنین 6 نمونه ی مسلح بتنی دیگر با شرایط مشابه را با روش کلاسیک (افزایش ابعاد مقطع) مقاوم سازی کردیم و نتایج دو روش مقایسه شدند همچنین بررسی تاثیرمیزان میلگرد کششی بر رفتار خمشی نمونه ها و بررسی تاثیر تعداد لایه های ورق FRP بر رفتار خمشی از سایر اهدافی است که در این تحقیق دنیال می شود. نتایج بدست آمده برای مقاومت نهایی و تغییر مکان وسط دهانه در مقاومت نایی تیرهای تقویت شده نسیت به تیرهای کنترل (بدون تقویت) به طور خلا صه در زیر شرح داده می شود: 1- تیر های گروه اول : این گروه که کمترین درصد میلگرد کششی را نسیت به سه گروه دیگر دارند، در حالت تقویت با الیاف کربن افزایش مقاومت نهایی تا 30 درصد و کاهش تغییر مکان تا 72 درص و در حالت تقویت به روش کلاسیک افزایش مقاومت نهایی تا 62 درصد و افزایش تغییر مکان تا 59 درصد را به همراه داشتند. 2-تیرهای گروه دوم: این گروه با درصد میلگرد کششی متوسط نسبت به سه گروه دیگر در حالت تقویت با الیاف کربن افزایش مقاومت نهایی تا 32 درصد و کاهش تغییر مکان تا 65 درصد و در حالت تقویت به روش کلاسیک افزایش مقاومت نهایی تا 59 درصد و افزایش تغییر مکان تا 84 درصد را به همراه داشتند. 3-تیرهای گروه سوم: این گروه که بیشترین درصد میلگرد کششی را نسبت به سه گروه دیگر دارند، در حالت تقویت با الیاف کربن افزایش مقاومت نهایی تا 29 درصد و افزایش تغییر مکان تا 50 درصد و در حالت تقویت به روش کلاسیک افزایش مقاومت نهایی تا 72 درصد و افزایش تغییر مکان تا 206 درصد را به همراه داشتند. نحوه شکست هر یک از تیرها و نمودارهای بار- تغییر مکان آنها تا لحظه شکست و مقایسه بین حالات مختلف به طور مفصل در متن مقاله آمده است.