بررسی عددی و آزمایشگاهی ستون های فولادی توخالی مقاوم سازی شده با کامپوزیت های مسلح به الیاف کربن

در این تحقیق ستون های فولادی قوطی شکل توخالی که در سطح خارجی بوسیله ورقهای CFRP دور پیچ شده و تحت فشار محوری قرار گرفته، بررسی شده اند. روشهای متداول مقاوم سازی از جمله استفاده از ورقهای فولادی ضمن اینکه وزن سازه را افزایش می دهد در بعضی موارد دشوار و حتی غیر ممکن است. تحقیق حاضر در دو مرحله، به صورت تست آزمایشگاهی و مدل سازی به روش اجزای محدود و به کمک نرم افزار ANSYS  انجام شده است. به منظور تعیین میزان افزایش بار نهایی فشاری ستون های فولادی قوطی شکل توخالی، تعداد 7 نمونه قوطی توخالی به ابعادmm  5/2 × 90 × 90  که با CFRP تقویت شده بودند، و دو نمونه شاهد  مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از نرم افزار با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی گردید. سپس نمونه ها با استفاده از نرم افزار  ANSYS شبیه سازی شد. نتایج نشان داد، وقتی که پوشش لایه های CFRP کامل نباشد، CFRP تاثیری در افزایش بار محوری فشاری ستون ها ندارد. همچنین نتایج نشان داد که، موقعیت قرارگیری، تعداد، جهت و درصد پوشش لایه های CFRP در افزایش ظرفیت فشاری ستون های فولادی قوطی شکل توخالی موثر می باشند.

کلیدواژه ها:

ستون های فولادی ، مقاوم سازی ، CFRP ، روش اجزای محدود ، روش آزمایشگاهی