رفتار محوری ستون های بتن آرمه مربعی محصور شده با استفاده از نوارهای FRP در گوشه‌ها و بست های FRP در وجوه

Abstract

یکی از روش های رایج برای تقویت اعضای بتن‌آرمه از جمله ستون ها، محصورسازی آن ها توسط کامپوزیت های FRP می باشد. بر‌اساس تحقیقات انجام گرفته، هنگامی که کامپوزیت FRP به صورت دورپیچ چسبیده به بتن، برای محصورسازی ستون ها به کار رود، از تمامی ظرفیت کششی آن استفاده نمی شود؛ به طوری که FRP در کرنشی بسیار کمتر از مقدار ظرفیت کششی گزارش شده طبق آزمایش نمونههای تخت گسیخته می شود. به علاوه، پارگی زودهنگام FRP در ستون های با مقطع چهارگوش به علت توزیع غیریکنواخت فشار محصورکننده روی محیط مقطع و تمرکز تنش در گوشه های آن مورد توجه بیش تری می باشد. در تحقیق حاضر تکنیک جدیدی تحت عنوان استفاده از نوارهای گوشه به همراه بست های FRP، جهت محصورسازی ستون های بتنی چهارگوش، مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش سعی شده که با کاهش انحنای ورقه های FRP در حین محصورسازی نمونه و نزدیک نمودن عملکرد آن به نمونه های تخت، از کارایی کامپوزیت در حد مطلوبی استفاده گردد. برای مقایسه روش جدید ذکر شده با سایر روش های محصورسازی، 11 نمونه ستون بتن‌آرمه مربعی به ابعاد 500 133 133 میلی متر، تحت آزمایش فشار تک محوری قرار گرفتند. پارامترهای مورد مطالعه در این نمونه ها شامل تاثیر روش تقویتی، پیوستگی یا غیرپیوستگی نوارهای گوشه در ارتفاع و حجم الیاف مصرفی می باشد. نتایج حاصل نشان دادند که استفاده از تکنیک جدید نوار گوشهبست، شرایطی را فراهم می‌سازد که نوارهای بست محصورکننده به صورت کاملاً یکنواخت تحت کشش ناشی از محصورشدگی قرار گیرند؛ بنابراین با ایجاد محصورشدگی یکنواخت در مقطع و همچنین حذف اثرات منفی ناشی از تمرکز تنش در گوشه ها، میزان مقاومت و شکل پذیری نمونه را به میزان قابل ملاحظه ای نسبت به نمونه دورپیچ شده به صورت معمول افزایش می دهند.