بررسی مقاوم سازی برشی تیرهای بتنی سراسری با الیاف CFRP

روش تقویت و مقاوم سازی با استفاده از ورقه های پلیمری مسلح کربنی (CFRP) یکی از مناسبترین روش های تقویت می باشد. بنابراین لازم است که رفتار ورقه های پلیمری مسلح کربنی (CFRP) در مقاوم سازی سازه ها ارزیابی شود تا از تمام پتانسیل آنها در مقاوم سازی استفاده گردد. بعضی تیرهای بتن مسلح دارای ضعف برشی بوده و نیاز به تقویت دارند که این ضعف ها ممکن است به دلیل ناکافی بودن آرماتورهای برشی، کاهش در سطح مقطع آرماتورها به دلیل خوردگی، افزایش میزان بارهای سرویس، و نقص های طراحی و ساخت باشند. لذا در این پایان نامه به بررسی تقویت برشی با ورق CFRP پرداخته شده است و در آن پارامترهای موثر در تقویت برشی را به روش اجزای محدود و به کمک نرم افزار ABAQUS نسخه 6.12.3 چون تاثیر جهت، ضخامت و زاویه الیاف نسبت به محور تیر و همچنین تفاوت استفاده از الیاف یک جهته و دوجهته مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش پس از تکمیل فرآیند صحت سنجی مدل در نرم افزار ABAQUS و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، ابتدا تیر بتنی سراسری در سه حالت مختلف با FRP یک جهته با ضخامت 0.13 و 0.26 و 0.34 و زوایای مختلف 0 و 45 و 90 مقاوم سازی و ملاحظه گردید که استفاده از الیاف یک جهته در بهترین حالت باعث افزایش ظرفیت باربری به میزان 03 % نسبت به حالت تیر بدون مقاوم سازی میگردد سپس از الیاف دو جهته ضربدری (45°, 135°) استفاده، که در بهترین حالت 50% افزایش ظرفیت باربری نسبت به تیر بدون مقاوم سازی ملاحظه و در مقایسه با الیاف یک جهته 12% بهبود وضعیت باربری مشاهده شد. و در ادامه میزان لغزش میلگرد برای حالتهای مختلف مقاوم سازی نیز ارزیابی و ملاحظه گردید که کمترین میزان لغزش در حالت مقاوم سازی چهار طرفه می باشد. سپس جهت بررسی پدیده جداشدگی و با تغییر رفتار سطح تماس بین FRP و تیر و استفاده از المان چسبنده (contact-cohesive) موضوع جدا شدگی ورق مورد بررسی قرار گرفت وجدا شدگی ورق از سطح تیر در محل تکیه گاه میانی، در یال فوقانی و در محل اعمال بار، در یال تحتانی رخ داد و مسیرترک ها نیز از محل تکیه گاه میانی به طرف نقاط اعمال بار متمرکز گسترش پیدا کرد.

Keywords:

بتن , مقاوم سازی , تیر بتنی , تحلیل غیر خطی , مقاومت برشی , ورق FRP