بررسی اثرات فولاد کششی بر ظرفیت نهایی و قابلیت استهلاک انرژی تیرهای بتن مسلح تقویت شده با FRP پیش تنیده تحت بارهای چرخه ای

عطا حجت کاشانی¹ سارا زنجانی²

1) استادیار، عضو هیات علمی دانشگاه جامع علمی-کاربردی، استاد مدعو دانشگاه امیرکبیر
2) دانشجوی کارشناس ارشد سازه دانشگاه آزاد تهران جنوب

محل انتشار : کنفرانس بین المللی عمران، معماری و منظر شهری(iccacs.com)
چکیده :
با توجه به هزینه قابل ملاحظه نوسازی مجدد سازه ها‚ در سال های اخیر مسئله تقویت و ترمیم سازه های ضعیف و خسارت دیده‚ در سطح وسیعی مطرح شده است. یکی از روش های نسبتا جدید تقویت اجزاء بتنی تقویت شده محصور شدگی مناطق تحت تنش و برش با CFRP است. این روش تقویت به علت وضعیت مواد کامپوزیتی نظیر وزن سبکشان و رفتار الاستیک خطی تا نقطه گسستگی و مقاومت کششی خیلی بالا و مدول الاستیسیته بالا‚ مقاومت در برابر خوردگی‚ مقاومت بالا نسبت به خستگی و... خیلی مرسوم گردیده اند. در هنگام مقاوم سازی یک سازه با استفاده از مصالح FRP به صورت غیر پیش تنیده‚ اغلب استفاده کامل از ظرفیت مصالح FRP امکان پذیر نیست. این مسئله در کنار قیمت نسبتا بالای این مواد‚ گاه تعادل مناسبی را از لحاظ درصد تقویت و هزینه مصرفی ایجاد نمی کند. لذا پیش تنیده کردن الیاف CFRP نقش بسزایی در استفاده مطلوب از این مصالح داشته است. حال پرسش دیگری مطرح میگردد که تحت چه میزان فولاد کششی پیش تنیدگی بیشترین تاثیر را در ظرفیت نهایی و قابلیت استهلاک انرژی تیرها دارد. در این مقاله با استفاده از نرم افزار ABAQUS چهار نمونه تیر بتن مسلح با درصدهای فولاد کششی 0.45%، 1.25%، 1.36% و 1.61% در دو حالت بدون پیش تنیدگی و پیش تنیدگی صفحات CFRP مدل شدند و تحت الگوی بارگذاری چرخه ای قرار گرفتند. در بین این تیرها، تیر با درصد 1.25% بیشترین درصد افزایش ظرفیت نهایی و قابلیت استهلاک انرژی را داشته است.
کلمات کلیدی : تیرهای بتن مسلح, CFRP, پیش تنیدگی, ظرفیت نهایی, قابلیت استهلاک انرژی, بارگذاری چرخه ای