بررسی اثر تقویت FRP و مهار مکانیکی بر رفتار تیرهای بتن آرمه با مقطع مستطیلی

در سال های اخیر استفاده از الیاف کربن پلیمری مسلح یا CFRP برای تقویت و ترمیم سازه های بتن آرمه به طور گسترده ای افزایش پیدا کرده است. به همین دلیل روش های متفاوتی جهت تقویت تیرهای بتنی ارایه گردیده، از جمله این روش ها چسبانیدن ورق های CFRP در وجه کششی تیرها می باشد. این کار باعث افزایش ظرفیت بارگذاری در تیرهای بتنی گردیده است، اما از جهت دیگر مشکلاتی مانند کاهش شکل پذیری و جداشدگی ورق های تقویتی را به همراه داشته است. به همین دلیل محققین برای افزایش شکل پذیری و کاهش جداشدگی روش های مختلفی را پیشنهاد کرده اند، یکی از این روش ها استفاده از ورق های فولادی نازک است، که در دو وجه تیر نصب می شود. این ورق ها در نزدیکی تکیه گاه و در طول تیر نصب می گردد و باعث افزایش شکل پذیری و کاهش جداشدگی در تیرهای تقویت شده توسط CFRP می شود. در این مطالعه به بررسی تاثیر استفاده از ورق های فولادی نازک در شکل پذیری و جداشدگی CFRP از سطح بتن در تیرهای مستطیلی پرداخته شده، به همین منظور برای پیش بینی و ارزیابی عوامل موثر بر این رفتارها از مدل اجزای محدود غیرخطی استفاده گردیده است. نتایج به دست آمده دقت بالای این روش عددی را در مدل سازی نمونه های آزمایشگاهی نشان می دهد. در همین زمینه مطالعاتی در ارتباط با تاثیر تعداد انکرها با هندسه های مختلف تقویت و اجرای آن، میزان تسلیح خمشی و برشی اولیه ی تیرها، ضخامت صفحات CFRP و تاثیر انکرها در تیرهای که تحت بار گسترده قرار دارند، انجام گرفته است. نتایج نشان داده که استفاده از انکرها در تیرها با بارگذاری متمرکز و گسترده باعث افزایش شکل پذیری گردیده و همچنین ظرفیت بارگذاری را نیز افزایش می دهد.

Keywords:

ورق های CFRP , مهار مکانیکی , هندسه های مختلف تقویت , تیرهای بتنی