اثر نوع و تعداد لایه های کامپوزیت در تقویت خمشی دال های مجوف بتن مسلح با FRP از روش اجزای محدود

گسترش روز افزون استفاده از کامپوزیت های FRP برای تقویت و ترمیم اعضای باربر سازه ای، همچنین وزن کم، انعطاف پذیری بالا، سهولت حمل و نقل، سرعت عمل بالا، راحتی برش در اندازه های دلخواه، سادگی اجرا و امکان تقویت به صورت خارجی، از عمده دلایل استفاده از ورق های FRP در ترمیم سازههای بتنی نسبت به سایر روشها میباشند. یکی از موارد کاربرد ورقه های FRP ، در تقویت دال های بتن آرمه است، که در این مقاله به بررسی اثر نوع و تعداد لایه های کامپوزیت در تقویت خمشی دال های مجوف بتن آرمه با ورقه FRP پرداخته شده است. از دال های مجوف به منظورکاهش حجم بتن ریزی ، هزینه و همچنین کم کردن وزن سازه استفاده می شود. برخی از این ساختمان ها و پل ها به خاطر حوادث طبیعی از قبیل زلزله ، باد و یا بر اثر خستگی مصالح و عوامل خورنده قلیایی و اسیدی آسیب های شدیدی دیده اند. از این رو تعمیر و تقویت سطوح باربر سازه های فوق ، امری حیاتی و مقرون به صرفه می باشد. در این تحقیق به بررسی پارامتری اثر نوع و ضخامت الیاف FRP بر رفتار خمشی دال مجوف تقویت شده با استفاده از سیستم های مختلف FRP GFRP-CFRP پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا سقف بتنی مجوف در نرم افزار ANSYS مدل سازی شده و سپس جهت صحت سنجی مسأله ، بامدل آزمایشگاهی موجود مقایسه شده است. پس از انجام صحت سنجی، با تغییر در پارامترهای نوع و ضخامت الیاف RFP در دال مجوف مدل شده، مقاومت نهایی دال مورد بررسی قرار گرفته است. این بررسی ها نشان داده اند که دالهای تقویت شده با الیاف GFRP شکل پذیری بهتری نسبت به دالهای تقویت شده با الیاف CFRP دارند، ولی مقاومت نهایی دال هایی که با CFRP مقاوم سازی شدند به طور محسوسی بیشتر از دال های مقاوم سازی شده با الیاف GFRP می باشند. همچنین مشخص گردید که با افزایش تعداد لایه های ورق کامپوزیت در دال مجوف تقویت شده، ظرفیت تهایی دال مجوف افزایش می یابد.

Keywords:

دال مجوف , تقویت خمشی , لایه کامپوزیت , ضخامت الیاف , الیاف CFRP و GFRP