مقاوم‌سازی تیرهای بتنی توسط الیاف پلیمری شیشه‌ای

نوع مقاله: یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید رجایی

2 دانشگاه علم وفرهنگ، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری، دانشکده عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، سیرجان

چکیده

استفاده از الیاف پلیمری مسلح شده،FRP، یکی از روش‌های مقاوم‌سازی و تعمیر سازه‌های بتنی می‌باشد. در این تحقیق به بررسی تقویت برشی، پیچشی و خمشی تیرهای بتنی خودمتراکم با ورق تقویتی دارای الیاف پلیمری شیشه ای، GFRP، پرداخته شده است. برای مقاوم سازی تیرهای تحت اثر برش، خمش و پیچش، ورق‌های GFRP به ترتیب به صورت نوارهای U شکل، مستقیم در سطح زیرین و دور پیچ چسبانده شده‌اند. در این مطالعه ابتدا نتایج آزمایشگاهی با نتایج بدست آمده از مدل های عددی مقایسه شده اند و صحت مدل سازی مورد تایید قرار گرفته است. سپس ورق‌های تقویتی در یک و دو لایه بر روی مدل‌های تیر بتنی چسبانده شده اند. با بررسی نتایج عددی که از نرم‌افزار آباکوس بدست آمده است، مشاهده می‌شود که با افزایش ترک‌ها در تیرهای بتنی، سختی آنها کاهش می‌یابد و سپس تنش‌ها توسط لایه چسب و ورق‌های GFRP تحمل می‌شوند، که این امر منجربه افزایش ظرفیت باربری تیرهای مورد مطالعه در این تحقیق گردیده است. نتایج حاصل از مدل سازی عددی نشان می‌دهد که با تقویت تیرهای بتنی با یک لایه ورق GFRP، مقاومت‌های برشی و پیچشی به ترتیب به میزان 32 و 47 درصد افزایش یافته اند. در صورتی که از دو لایه ورق تقویتی استفاده شود، میزان ظرفیت باربری تیرها در اثر برش و پیچش به ترتیب حدود 45 و 61 درصد افزایش داشته اند. همچنین ظرفیت باربری تیرهای بتنی که تحت اثر خمش قرار گرفته اند، با اضافه کردن یک و دو لایه ورق تقویتی GFRP به ترتیب به میزان 32 درصد و 48 درصد افزایش داشته اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Strengthening of Concrete Beams Using Glass Fiber Reinforced Polymers

نویسندگان [English]

  • Moosa Mazloom 1
  • Morteza Mehrvnd 2
  • Azim Savari Pour 3
1 Shahid Rajaee University
2 Science and Culture University
3 Islamic Azad University, Sirjan,
چکیده [English]

The use of fiber reinforced polymers, FRP, is one of the methods for strengthening and retrofitting concrete structures. In this research, the strengthening of reinforced self-compacting concrete beams against shear, torsion and bending has been investigated using GFRP. For reinforcing the beams against shear, bending and torsion, the strips of GFRP were used in the forms of U-shape, straight on the bottom surface and screwed around the beams respectively. In this study, the experimental results were compared with the results of the numerical models and their accuracies were confirmed. Then reinforcement sheets were applied in one and two layers on concrete beam models. By studying the numerical results obtained from Abaqus software, it was observed that with the increase of cracks in the concrete beams, their stiffness decreased and then the stresses were tolerated by the adhesive layers and the GFRP sheets, which has led to an increase in the bearing capacity of the beams. The results of numerical finite elements modeling show that by reinforcing the concrete beams with one layer of GFRP, the load bearing capacities of the beams improved in shear and torsion about 32% and 47% respectively. Moreover, if two layers of reinforcement sheets were used, the shear and torsion capacities of the beams increased about 45% and 61% respectively. The bending capacities of the concrete beams strengthened with one and two layers of GFRP increased up to 32% and 48% respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • concrete beam
  • GFRP
  • ABAQUS
  • Shear
  • Bending
  • Torsion

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 12 تیر 1397
  • تاریخ دریافت: 11 آذر 1396
  • تاریخ بازنگری: 26 اسفند 1396
  • تاریخ پذیرش: 12 تیر 1397