تأثیر حالتهای محصورشدگی حاصل از کامپوزیت CFRP بر مقاومت و شکل‌پذیری ستون بتن مسلح لاغر دایروی براساس نتایج تحلیل غیرخطی

Abstract

در این تحقیق نتایج تحلیل غیرخطی انجام شده برای ستونهای بتن مسلح محصور در کامپوزیت FRP در موقعیتهای مختلف پوشش کامپوزیت در ارتفاع ستون، برای نسبتهای مختلف نیروی جانبی به بار محوری، مطالعه می‌شود. برای ارزیابی افزایش مقاومت در حالتهای مختلف محصور بودن ارتفاع ستون، با استفاده از تحلیلهای انجام شده، نمودارهای بار - لنگر نمونه‌های مختلف بررسی شده است. نسبت سطح کل به سطح قسمت خطی نمودار لنگر - دوران در هر نمونه به‌عنوان معیار شکل‌پذیری تعریف شده است. بر این‌اساس، شکل‌پذیری نمونه محصور در پوشش کامپوزیتی نسبت به شکل‌پذیری ستون بتن آرمه متداول - که فقط هسته آن در آرماتور مارپیچ محصور شده - در وضعیت متوازن نمونه‌ها برای پوشش کامل ارتفاع ستون برابر 06/3 و برای حالتی که پوشش FRP فقط در نواحی پلاستیک ستون انجام شده، برابر 09/1 به‌دست آمده است. این در حالی است که نسبت سطح کل زیر نمودار لنگر - دوران برای این دو نمونه نسبت به ستون بتن آرمه متداول و در وضعیت متوازن نمونه‌ها، به‌ترتیب برابر 99/5 و 75/3 است. همچنین در تحقیق حاضر با تحلیل غیرخطی با درنظر گرفتن اثر تغییر‌ شکلهای‌ بزرگ، تأثیر محصورشدگی حاصل از کامپوزیت FRP، بر بار کمانش ستون ارزیابی شد. برای این‌منظور، ستون تحت بار محوری همزمان با بار جانبی بسیار اندک بارگذاری شد تا مرحله‌ای که تغییر مکان جانبی بزرگی به‌طور ناگهانی در ستون ایجاد شود. بر این اساس، محصور کردن تمام ارتفاع ستون در پوشش FRP، سبب افزایش 4/64% بار کمانش می‌شود.