مطالعه عددی رفتار برون صفحه ای دیوار بنایی تقویت شده با نوار GFRP

Abstract

سازه‌های بنایی از جمله قدیمی‌ترین ساختمان های جهان بوده و بیشتر سازه‌های سنتی، تاریخی، مدارس و مساجد، از نوع سازه‌های بنایی بوده و نمای زیبا، هزینه‌ و زمان ساخت کم، از جمله عوامل محبوبیت این نوع سازه‌ها می‌باشد. با این وجود سازه‌ی بنایی تقویت نشده بسیار آسیب پذیر بوده و در مقابل مخاطرات طبیعی نیاز به مقاوم سازی و تقویت دارد. در میان روش‌های مختلف مقاوم سازی، تقویت با نوارهای پلیمری مسلح به فیبر شیشه (GFRP)، به جهت وزن کم، مقاومت بالا و نیاز به نیروی کار کم، از جمله روش های موثر مقاوم سازی می‌باشد. در این مقاله با هدف صرفه جویی در زمان، هزینه و سهولت در آنالیز پارامتری، از نرم‌افزارABAQUS جهت مدل‌سازی دیوار بنایی در دو حالت تقویت شده با نوارهای GFRP استفاده شده است. رفتار دیوار با تحلیل دینامیکی صریح مورد بررسی قرار گرفته و قابل استناد بودن آن، برای تحلیل‌ها و بررسی‌های آینده اثبات می‌شود. پس از صحت سنجی، 5 دیوار با آرایش‌های مختلف نوارهای FRP، 4دیوار با ضخامت های مختلف FRP، 4 دیوار با عرض‌های مختلف FRP و 3 دیوار نیز با ضرایب مختلف ملات‌های قرار گرفته بین آجرها مدل می‌شوند. در انتها نشان داده می‌شود که با افزودن نوارهای GFRP به عنوان تقویت کننده، مقاومت، شکل پذیری و انرژی مستهلک شده در دیوار به ترتیب تا حدود 5/3، 5/1 و 20 برابر افزایش می‌یابد. همچنین برای حجم برابر استفاده شده از FRP افزایش عرض، به طور میانگین 10% رفتار بهتری نسبت به افزایش ضخامت دارد.