بررسی تحلیلی و آزمایشگاهی تیرهای عمیق بتن مسلح دارای گشودگیهای دایروی تقویت شده با ورق های CFRP

Abstract

ایجاد گشودگی در تیرهای عمیق بتنی به منظور عبور تاسیسات مکانیکی و الکترونیکی و دیگر دلایل معماری باعث کاهش ظرفیت باربری این اعضا می شود؛ از جمله روش های مورد استفاده برای جبران این نقص، تقویت این اعضا با ورق های CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) است که کارایی بالای آن ها در افزایش مقاومت و شکل پذیری اجزای بتنی در بسیاری از تحقیقات گذشته به اثبات رسیده است. در این پژوهش با انجام آزمایش بارگذاری تک نقطه ای مونوتونیک بر روی 5 عدد تیر عمیق بتن مسلح با ابعاد mm100x500x1200 و دارای یک زوج گشودگی دایروی به قطر 200 میلی متر، به بررسی روش و جهت نصب ورق های تقویتی CFRP و اثر آن ها بر روی رفتار این تیرها پرداخته شده است. روش های مورد بررسی در این تحقیق شامل آماده سازی سطحی EBR (Externally Bonded Reinforcement) و شیارزنی از نوع EBROG (Externally Bonded Reinforcement On Grooves) بوده که به دو صورت دورپیج و مورب مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان دهنده ی تاثیر گشودگی ها در کاهش حدود 59 درصدی ظرفیت باربری و 66 درصدی جذب انرژی است؛ همچنین در حالی که روش دورپیچی باعث افزایش 27 درصدی ظرفیت باربری نسبت به نمونه بدون تقویت شده است، آرایش مورب این مقدار را تا حدود 43 درصد افزایش داده که از مود گسیختگی نمونه ها می توان به وضوح اثر شیارها در افزایش کارایی کامپوزیت را مشاهده نمود. علاوه بر بررسی آزمایشگاهی، در این تحقیق مدلی تحلیلی بر مبنای مودهای محتلف شکست تیر عمیق ارائه شده است که با استفاده از آن و با دقت مناسبی می توان ظرفیت نهایی تیرهای عمیق را پیش بینی کرد.