بررسی رفتار سازه های بتنی مقاوم سازی شده با الیاف FRP به روش المان محدود

رضا میربیگی¹

1) گروه مهندسی عمران، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

محل انتشار : هشتمین کنگره سالانه بین المللی عمران، معماری و توسعه شهری(8icsau.ir)
چکیده :
مطالعه و بررسی سازه های تخریب شده در اثر زلزله هایی که طی سال های اخیر به وقوع پیوسته، مهندسان را به نقش و اهمیت تقویت سازه های بتنی در افزایش ایمنی ساختمان ها واقف نموده است. در طرح ساختمان ها در برابر زلزله اصل بر این است که سازه طوری طرح و ساخته شود که بتواند در برابر زلزله های متوسط بدون آسیب دیدگی مقاومت کند. در برابر زلزله های شدیدی که برای عمر مفید آن پیش بینی می شود، بدون آسیب دیدگی جدی مقاومت کرده و در برابر زلزله های شدید غیرعادی، سازه دچار تخریب کلی نشود. در این مقاله بررسی رفتار سازه های بتنی مقامسازی شده با الیاف FRP به روش المان محدود بررسی شد. روش تحقیق به روش نرم افزاری و مدلسازی براساس شرایط آزمایشگاهی با نرم افزار آباکوس انجام شد. نمونه با شبیه سازی بارگذاری دستگاه جک هیدرولیکی انجام شده است. مقاطع و طراحی سازه براساس نمونه آزمایشگاهی واحد انجام شده است. سپس با توجه به مقاطع مدل مرجع در نرم افزار آباکوس تحلیل سازه دال بتنی مسلح تقویت شده به وسیله الیاف کربنی FRP انجام شده است. از المان های حجم برای دال بتنی، المان خرپا برای میله گرد، المان پوسته برای الیاف کربنی FRP استفاده شده است. بدلیل بارگذاری فشاری نیرو و عدم وابستگی مساله به زمان، از نوع تحلیل استاتیکی غیرخطی استفاده شده است. مدلسازی نمونه در ادامه بطور کامل توضیح داده شده است. نتایج نشان داد الگوی چیدمان شطرنجی الیاف FRP عملکرد بهتری به نسبت الگوی مستطیلی شکل، از نظر کاهش تغییر مکان و کاهش تنش در دال بتنی دارد. مقاوسازی با الیافFRP باعث افزایش مقاومت خمشی و ظرفیت باربری دالهای یکطرفه و دوطرفه و همچنین افزایش مقاومت برشی می شود. افزودن الیاف باعث افزایش جذب انرژی و مقاومت در برابر خوردگی می شود. الیاف باعث کاهش شکل پذیری به دلیل افزایش سختی و ترد بودن شکست می شود. افزودن الیاف باعث صرفه اقتصادی کلی پروژه و کاهش مدت زمان آن می شود.
کلمات کلیدی : دال بتنی مقاومسازی الیاف FRP آسیب سازه