بررسی تاثیر ضخامت FRP بر رفتار تیرهای بتنی مقاوم سازی شده در دماهای مختلف

مهدی جهاندیده ابنوی¹ میثم معمار² داوود قائدیان³

1) دانشجوی کارشناسی ارشد عمران گرایش سازه،موسسه اموزش عالی زند شیراز، دانشکده مهندسی عمران
2) استادیار، موسسه آموزش عالی زند شیراز، دانشکده مهندسی عمران
3) مربی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اقلید، گروه مهندسی عمران

محل انتشار : ششمین کنفرانس بین المللی و هفتمین کنفرانس ملی عمران، معماری، هنر و طراحی شهری(7iccacs.ir)
چکیده :
فروریختن بدترین سناریوهایی است که یک ساختمان ممکن است در طول عمر خود در معرض آن قرار گیرند. در سال‌های اخیر به دلیل شرایط محیطی خارجی (دما و رطوبت) اغلب اوقات این اثرات فوراً آشکار نمی‌شوند و سال‌ها بعد ایجاد می‌شوند که تعیین مسئولیت را دشوار و تعمیر را گران می‌کند. سازه‌های فرسوده باید برای اطمینان از عملکرد مناسب و افزایش عمر مفید آنها تقویت شوند. سازه‌های بدون آسیب نیز ممکن است به دلیل اشتباهات طراحی یا اجرایی و یا برای تطبیق با تغییرات کاربری نیاز به تقویت داشته باشند. درنتیجه، تکنیک‌های مختلف مقاوم‌سازی توسعه یافته است. مقاوم‌سازی‌های سنتی که از مواد فولادی و سیمانی استفاده می‌کنند همیشه مناسب‌ترین راه‌حل‌ها را ارائه نمی‌دهند. چسباندن کامپوزیت‌های پلاستیکی تقویت‌شده با الیاف نازک (FRP) بر روی سطح اعضای بتنی به‌عنوان یک روش مؤثر برای افزایش مقاومت و سختی اعضای بتنی ظاهر شده است. بااین‌حال، یکی از مشکلات برجسته که در مورد تیرهای بتنی مقاوم‌سازی شده با FRP وجود دارد، شکست زودرس پیوند بین بتن و FRP (خصوصاً دماهای بالا) می‌باشد. تحلیل حرارتی نادقیق منجر به ترک‌خوردگی و شکست شدید سازه‌ها شده است. اندازه‌گیری هم‌زمان دمای محیط و دمای بتن خود سازه اطلاعات مفیدی برای در نظر گرفتن اثرات حرارتی می‌دهد؛ بنابراین، این مطالعه بر روی رفتار تیرهای بتنی مقاوم‌سازی شده با FRP در دماهای مختلف و به ازای ضخامت‌های مختلف FRP، با استفاده از مدل‌سازی المان محدود تمرکز خواهد کرد. مدل‌سازی المان محدود سه‌بعدی با استفاده از برنامه ABAQUS-CAE برای بررسی تأثیر دماهای (25 درجه سانتی‌گراد، 100 درجه سانتی‌گراد و 180 درجه سانتی‌گراد)، بر بارهای شکست تیرهای تقویت‌شده با FRP انجام می‌شود. مقاومت خمشی، انحراف دهانه میانی برای مدل‌های آزمایش‌شده موردبررسی قرار می‌گیرد. پس از مدل‌سازی و آنالیز مهم‌ترین نتایج به شرح ذیل حاصل گردید: الف: با افزایش ضخامت ورق CFRP در دماهای مختلف میزان نیروی خمشی وارد بر تیر بتنی تقویت‌شده افزایش‌یافته و همچنین از میزان تغییر شکل تیر بتنی کاسته می‌شود. ب: به ازای تغییرات ضخامت ورق CFRP در دماهای مختلف، میزان تنش اصلی حداکثر با افزایش ضخامت ورق، افزایش می‌یابد.
کلمات کلیدی : CFRP مقاوم‌سازی تیر بتنی دماهای مختلف المان محدود.