مطالعه عددي رفتار خمشي تير هاي بتن مسلح مقاوم سازي شده با لايه هاي فيبر كربن  Fulltext 

[ عليرضا خالو ] - استاد دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه صنعتي شريف
[ علي قراچورلو ] - استاد دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه صنعتي شريف

خلاصه مقاله:

ورق ها ي FRP به سبب نسبت مقاومت به وزن بالا، مقاومت در مقابل خوردگي و مواد شيمياي و همچنين مقاومت در برابر خستگي ناشي از بارگذاري و نصب سر يع در چند سال اخير جهت امر بهسازي و ترميم سازه ها خصوصا سازه ها ي بتني بهشدت مورد توجه قرار گرفته اند . اين مقاله به بررسي نتايج تحليل به روش المان محدود براي تقويت خمشي تير هاي بتني مسلح كه سطح كششي آنها به كمك ورق هاي CFRP تقويت شده است، به صورت 3 بعدي و غير خطي مي پردازد . جهت معرفي مصالح بتني در نرم افزار از مدلي غير خ طي با منحني هاي تنش -كرنش غير خطي و همچنين امكان ايجاد ترك و خرد شدگي استفاده مي گردد . يك رابطه دوشاخگي نيز براي معرفي فولاد اختصاص يافته و جهت مدل سازي لايه هاي فيبر كربن از مصالح با خواص كامپوزيت ها استفاده شده است . نمودار هاي بار -تغيير مكان كه بر اساس نتايج نرم افزار ANSYSرسم گرديده اند، نشان مي دهند كه پاسخ نمونه هاي تقويت شده در محدوده اي كه بتن ترك نخورده است تقريبا مشابه با نمونه هاي كنترل مي باشد اما پس از ترك خوردن بتن نمونه هاي تقويت شده سخت تر عمل مي كنند . به گونه اي كه در لحظه جاري شدن فولاد ها در حدود 10 تا 30 درصد به مقاومت تير ها افزوده مي گردد . پس از جاري شدن فولاد ها نمونه هاي تقويت شده كماكان سخت تر مي گردند . در اين مرحله در صورت عدم جدا شدن لايه هاي فيبري از تيرها، بين 30 تا 120درصد افزايش مقاومت به چشم مي خورد كه حد بالاي غير معمول آن ب ه خاطر استفاده از درصد سطح مقطع فولاد كششي بسيار ناچيز در نمونه مدل سازي شده مي باشد . در اين مقاله مقايسه رفتار نمونه هاي عددي مدل سازي شده با مطالعات آزمايشگاهي معتبر نشان داد كه نتايج مدل ساخته شده از مطابقت عالي با نمونه هاي آزمايشگاهي برخوردار است به ن حوي كه درصد خطاي بين مقاومت نهايي نمونه آزمايشگاهي و مدل عددي در محدوده 3 و 9 قرار دارد

الياف FRP مقاومت خمشي، المان محدود، لايه هاي فيبر كربن، شكل پذيري