بررسی تاثیر استفاده از ورق های CFRP در مقاوم سازی گوشه های ممان گیر قاب های بتن مسلح

در مطالعه حاضر به بررسی مقاوم سازی گوشه های ممان گیر قاب های بتن مسلح با استفاده از ورق های پلیمری مسلح شده با کربن (CFRP) پرداخته شد. برای این منظور از روش اجزاء محدود به کمک نرم افزار ABAQUS استفاده گردید. پارامترهای متغیر مورد بررسی به ترتیب شامل تعداد لایه های CFRP (1، 2 و 3 لایه) و آرایش قرارگیری ورق های CFRP برروی سطوح پیرامونی تیر و ستون (موازی محور طولی عضو، عمود بر محور طولی عضو و پوشش کامل) بود. همچنین طول ناحیه ی مسلح شده با ورق های CFRP بر اساس رابطه طول موثر احتمالی مفصل پلاستیک تعیین گردید. بارگذاری به صورت جانبی و تدریجی در تراز بالایی قاب انجام شد رفتار قاب های مقاوم سازی شده با استفاده از ظرفیت جذب انرژی (مساحت زیرمنحنی بار – جابجایی) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که استفاده از ورق های CFRP در گوشه های ممان گیر قاب های بتن مسلح مورد بررسی در مطالعه ی حاضر ظرفیت جذب انرژی را بین 14 تا 46 درصد افزایش می دهد. همچنین ظرفیت جذب انرژی قاب های مقاوم سازی شده با پوشش کامل نسبت به پوشش های موازی و عمودی برای تعداد لایه های مختلف حدودا بین 6 تا 12 درصد بیشتر شده است. از این رو و با توجه به قیمت نسبتا بالای ورق های CFRP و اختلاف نسبتا کم ظرفیت جذب انرژی متناظر با پوشش های کامل و موازی و عمودی می توان با توجه به شرایط پروژه از آرایش های موازی و عمودی استفاده نمود؛ زیرا اگرچه میزان ظرفیت جذب انرژی قاب ها در حالت های موازی و عمودی در مقایسه با پوشش کامل کمتر شده است، اما به لحاظ اقتصادی استفاده از پوشش موازی و عمودی تقریبا به میزان 50 درصد هزینه تمام شده را با توجه به مصرف کمتر CFRP، کاهش می دهد.

Keywords:

قاب بتن مسلح , مقاوم سازی , ورق های CFRP , روش اجزاء محدود , گوشه ممان گیر قاب