بررسی اثر دورپیچ GFRP به صورت نوارهای مجزا در رفتار ستون های بتن آرمه

یکی از موثرترین روشها در بهبود عملکرد سازه های بتن آرمه، مقاوم سازی ستون ها با روش محصورکردن به وسیله پلیمرهای مسلح شده با الیاف FRP می باشد. علیرغم مزایای خوب FRP در مقاوم سازی ستون ها، خلاهای ایجاد شده و جداشدگی بوجود آمده بین FRPو بتن، به خاطر ضعف مهارتی در نصب، باعث کاهش کارایی سازهای آنها، برخلاف انتظار خواهد شد. به منظور کاهش این جداشدگی و سهولت نصب، نوارهای FRP بصورت مجزا پیشنهاد شده است. با توجه به کمبود مطالعات عددی در زمینه تاثیر ورق های مجرای FRPبر منحنی تنش-کرنش ستون های با ابعاد واقعی، در اینجا سعی بر جبران خلاهای موجود شده است. در این مقاله 21 عدد ستون بتن آرمه استوانه ای و دورپیچ شده با نوارهای GFRP، تحت بارگذاری مستقیم فشاری در نرمافزار اجزای محدود Abaqus مدل شده است. ستون ها با متغیرهایی شامل عرض، فاصله و تعداد لایه ورق های GFRP طراحی و مدل شدند و تاثیر این متغیرها، برروی منحنی تنش-کر نش ستون بررسی شد . پس از تحلیل مدل ها و ترسیم منحنی های ظرفیت و تفسیر هر کدام از آنها، بر اساس نتایج، محصور شدگی بتن بوسیله دورپیچ GFRP، تکنیکی موثر برای افزایش مقاومت و شکلپذیری است. پیکربندی دورپیچ تاثیری قابل ملاحظه روی اثربخشی دورپیچ GFRP دارد، طوریکه در مدل هایی که تمام ارتفاع ستون با کامپوزیت محصور شده است، ظرفیت باربری به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. اما در مورد اعضای با دورپیچ مجزا در قسمتی از بتن که محصور نشده است، فشار محصور کننده نهایی کمی حاصل شده است، در نتیجه افزایش مقاومت و ظرفیت باربری با در نظر گیری ملاحظات اقتصادی، در این گونه ستون ها، جهت مقایسه با ستون های با دورپیچ کامل، رابطه مستقیم با چیدمان منطقی الیاف و تعداد لایه های الیاف خواهد داشت.

کلیدواژه ها:

ستون بتن آرمه ، دورپیچ مجزای GFRP ، محصورشدگی ، مدل سازی اجزای محدود ، شکل پذیری