مطالعه ظرفیت خمشی تیرهای بتن سبک تقویت شده با ورق CFRP در شرایط آماده سازی سطحی مختلف

در صنعت سازه کاهش بار مرده ساختمان منجر به تضعیف اثر نیروی زلزله می گردد. در این شرایط استفاده از بتن سبک اهمیت خاصی یافته و این نوع بتن را با بتن های نرمال قابل رقابت می کند. چنانچه سازه های بتن آرمه به دلایل گوناگونی آسیب بینند، روش مناسب و مدرن به منظور تقویت و بهسازی، استفاده از ورق های FRP می باشد. از این ورق ها در اجزای سازه ای به ویژه تیر، برای عملیات مقاوم سازی مانند نصب در سطح کششی استفاده می گردد. مزایای ورق FRP ؛ بالا بودن مقاومت ورق نسبت به وزن خود، دوام بالا و سهولت اجرای کار می باشد که مسیله بالا بودن هزینه الیاف کربن را پوشش می دهد. در سال های اخیر برای افزایش ظرفیت باربری و جلوگیری از پدیده جداشدگی ورق، تحقیقاتی صورت گرفته و روش های آماده سازی سطحی مختلفی معرفی شده که اخیرا توسط محققین، روش شیارزنی به عنوان جایگزین روش های مرسوم، ارایه شده است. در این مطالعه آزمایشگاهی، 8 تیر بتن مسلح با دو نوع بتن سبک سازه ای و نرمال، در ابعاد یکسان 100×160×1200 میلی متر به دو روش آماده سازی نصب خارجی (EBR) و شیارزنی (GM) با ورق های CFRP تقویت شده و تحت بارگذاری 4 نقطه ای قرار گرفته اند. برای جلوگیری از شکست ترد در بتن سبک، از روش ابداعی تقویت ناحیه فشاری با رزین اپوکسی استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش ظرفیت باربری تیرهای بتن سبک و نرمال، در تیر تقویت شده به صورت GM نسبت به تیر شاهد، به ترتیب 25 و 27 درصد، افزایش کرنش گسیختگی ورق در روش شیارزنی نسبت به روش نصب خارجی، در تیر بتن سبک 45 و تیر بتن نرمال 10 درصد بوده و با تقویت ناحیه فشاری تیرهای بتن سبک، مود گسیختگی از شکست ترد به نرم تبدیل می شود.

کلیدواژه ها:

تیر بتن سبک ، روش شیار زنی ، جداشدگی ورقCFRP ، روش نصب خارجی ، ظرفیت باربری نهایی