ارائه اتصال مکانیکی جدید برای مقاومسازی ستونهای بتن مسلح با مواد کامپوزیتی

Abstract

تحقیقات انجام شده بر روی پلهای بتن مسلح آسیب دیده در زلزله های گذشته، موید این مطلب است که اصلی‌ترین دلیل فروپاشی این نوع سازه‌ها خرابی در ستونهای ضعیف بوده است. با اینکه مقاوم‌سازی ستونهای بتنی مسلح با الیاف FRP در تقویت برشی و محوری ستونها نقش بسزایی دارد با این حال در بالا بردن ظرفیت خمشی این اعضا تاثیر زیادی نداشته است. یا این وجود با ادامه تحقیقات تا کنون روشهای مختلفی جهت بالا بردن ظرفیت خمشی ستونهای بتنی با الیاف FRP پیشنهاد شده است. بر اساس بررسی‌های انجام گرفته، روشهای ارائه شده دارای مشکلات مختلفی می‌باشند که از جمله آنها می-توان به دشواری اجرا، هزینه بالا، سرعت پایین عملیات اجرایی و عدم اطمینان از عملکرد اشاره نمود. در این تحقیق یک اتصال جدید مکانیکی برای افزایش ظرفیت خمشی ستونهای بتنی مسلح مقاوم سازی شده با الیاف FRP پیشنهاد گردیده است. اتصال مکانیکی ارائه شده ضمن سهولت اجرا و هزینه کم، در زمانی کوتاه قابل اجرا می‌باشد. به منظور ارزیابی رفتار اتصال پیشنهادی ابتدا با استفاده از نتایج آزمایشگاه، یک مدل ستون بتن مسلح در نرم‌افزار اجزاء محدود ABAQUS مدلسازی شده و صحت‌سنجی گردیده است. سپس دو حالت مختلف متداول نصب لایه‌های طولی CFRP در مقایسه با اتصال مکانیکی پیشنهادی مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده اتصال مکانیکی پیشنهادی موجب بهبود ظرفیت خمشی ستون می‌گردد. علاوه بر آن کاربرد مواد کامپوزیتی همراه با اتصال ارائه شده، رفتار کلی المان تقویت شده را ارتقاء داده و موجب ایجاد خرابی نرم در ستون بتنی مسلح می‌شود.