مقایسه شکل پذیری دیوارهای برشی تسلیح شده با میلگردهای کامپوزیت پلیمری GFRP وفولادی

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، گروه مهندسی عمران، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران

چکیده

چکیده
در سازه های بتن مسلح به منظور کاهش تغییر مکان طبقات یکی از روش های ساده استفاده از دیوار برشی می‌ باشد. با توجه به اینکه دیوار برشی دارای سختی مناسب می باشد می تواند تغییر مکان طبقات را به اندازه نیاز لرزه ای محدود بکند. استفاده از میلگرد‌‌های کامپوزیت پلیمری GFRP در دیوارهای برشی سیستم های سازه های بتن مسلح در کنار مزایای خود می‌تواند جهت افزایش دوام و طول‌عمر مفید اینگونه عناصر سازه‌ای مفید باشد. همچنین در دیوارهایی که تراکم میلگرد فولادی سبب مشکلاتی در ویبره کردن و عمل آوری مناسب بتن می شود جایگزینی میلگردهای کامپوزیت پلیمری با میلگرد های فولادی به علت مقاومت کششی زیاد آن و در نتیجه کاهش سطح مقطع و تعداد میلگرد می تواند کارساز باشد.
در این مقاله 43 نمونه دیواربرشی بتن مسلح با استفاده از تحلیل های استاتیکی و اعمال بار فزاینده به منظور تعیین عملکرد این عناصر سازه ای بررسی شده است. 20 نمونه از آنها دیواربرشی مسلح شده با میلگردهای کامپوزیت پلیمری GFRP و20 نمونه دیوارهای برشی مسلح شده با میلگردهای فولادی و تعداد 4 مدل بابت تاثیر مقاومت فشاری بتن بر عملکرد دیوارهای برشی تسلیح شده با میلگرد های کامپوزیت پلیمری GFRPدر نظر گرفته‌شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد دیوار برشی تسلیح شده با میلگرد های کامپوزیت پلیمری GFRPقابلیت تحمل تغییر مکان و نیروی جانبی بیشتری را نسبت به دیوار برشی تسلیح شده با میلگرد فولادی را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of Ductility in the Shear Walls Reinforced with GFRP and Steel Rebars

نویسندگان [English]

  • Fiaz Yousefy 1
  • A. Vatani Oskouei 2
  • Saeed Maadani 3
1 Masters student, Department of Civil Engineering, Takestan branch, Islamic Azad university, Takestan,Iran
2 Assoc. Prof, Department of Civil Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Takestan branch, Islamic Azad university, Takestan,Iran
چکیده [English]

In concrete structures in order to reduce the story drift, one of the simple methods are using a shear wall. Due to the fact that the concrete shear wall has a suitable stiffness, it can be limited the displacement of the story as much as the seismic demand. The use of GFRP polymer composite rebar in concrete shear walls of along with its many advantages, can be useful for increasing the durability and service life of such structural elements. Also, in concrete shear walls where the congestion of steel reinforcement causes problems in vibration and quality of concrete, replacement of polymer composite rebar with steel rebar due to its high tensile strength, thus reducing the number and cross-sectional area of reinforcing element.
In this study 43 shear walls was analysed subjected to pushover analysis to determination the amount of ductility and lateral strength. 20 models of them reinforced by GFRP polymer composite reinforcement rebar and 20 models reinforced by steel reinforcements, and for three last models difference concrete compression amount was used. The results show that the reinforced shear wall with GFRP polymer composite reinforcement has the ability to withstand displacements and greater lateral force than the steel reinforced steel walls.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Shear wall
  • Reinforce Concrete
  • composite fibers
  • GFRP reinforcement
  • Ductility

[1] Bazli,M., Ashrafi, H., Vatani Oskouei, A. (2017) “Experiments and probabilistic models of bond strength between GFRP bar and different types of concrete under aggressive environments” Journalof Construction and Building Materials, 134.

[2] Mohamed, N., Farghaly, A. S., Benmokrane, B., and Neale, K. W. (2014). “Flexure and Shear Deformation of GFRP-Reinforced Shear Walls.” Journal of Composites for Construction, Vol. 18, Issue 2.

[3] Mohamed, N., Farghaly, A. S., Benmokrane, B., and Neale, K. W. (2014)."Experimental Investigation of Concrete Shear Walls Reinforced with Glass FiberReinforced Bars under Lateral Cyclic Loading” Journal of Composites for Construction, Vol. 18, Issue 3.

[4] Mohamed, N., Farghaly, A. S., Benmokrane, B.,(2015)” Aspects of Deformability of Concrete Shear Walls Reinforced with Glass Fiber–Reinforced Bars” Journal of Composites for Construction, Vol. 19, Issue 5.

[5] Mohamed, N., Farghaly, A. S., Benmokrane, B., and Neale, K. W. (2014). Numerical simulation of mid-rise concrete shear walls reinforced with GFRP bars subjected to lateral displacement reversals" Journalof Engineering Structures, 73.

[6] Mohamed, N., Farghaly, A. S., Benmokrane, B., and Neale, K. W. (2014)”Drift Capacity Design of Shear Walls Reinforced with Glass Fiber-Reinforced Polymer Bars" ACI Structural Journal, V. 111, No. 6.

[7] Toutanji,H. and Deng, Y. (2003)“ Deflection and crack-width prediction of concrete beams reinforced with

glass FRP rods” Construction and Building Materials,Vol. 17, 69–74.

[8] Toutanji H, Saafi M.(2000) Flexural behavior of concrete beams reinforced with glass fiber reinforced polymer (FRP) bars.

ASCE Struct J;97(5):712 –9.

[9] Soric, Z. , Kisicek, T. and Galic, J. (2010)” Deflections of concrete beams reinforced with FRP bars”, Materials and Structures, 43:73–90.

[9] Ashrafi, H., Bazli, M. and Vatani Oskouei, A.(2017)” Enhancement of bond characteristics of ribbed-surface GFRP bars with concrete by using carbon fiber mat anchorage” Journalof Construction and Building Materials 134 .

[10] Massone, L. M., and Wallace, J. W. 2004. Load – deformation responses of slender reinforced concrete walls. ACI Structural journal, 101(1): 103-113.

[11] Nuclear Power Engineering Corporation of Japan (1996), Comparison report. Seismic shear wall ISP. NUPEC’s seismic ultimate dynamic response test. Report No. NU-SSWISP-D014, Organization for economic co-operation and development, Paris; p. 407.

[12]Priestley, M. J. N., and Kowalsky, M. J. (1998). “Aspects of drift and ductility capacity of rectangular structural walls.” Bull. N. Z. Nat. Soc. Earthquake Eng., 31.

[13]Vatani Oskouei, A. (2017) “ Concrete Structure, reinforced with FRP rebar” ,Shahid Rajaee Teacher Training University,Tehran, 390 (In Farsi).