بررسی ظرفیت، گسیختگی و شکل پذیری ستون های بتن مسلح با پوسته GRP با و بدون کاربرد CFRP تحت بار خارج از مرکز

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

2 دانشجوی دکتری عمران- سازه، گروه عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه لرستان

10.22065/jsce.2021.300315.2536

چکیده

در این تحقیق ظرفیت، گسیختگی و شکل‌پذیری ستون‌های بتن‌مسلح دایره‌ای شکل که با استفاده از غلاف لوله‌های پلاستیکی تقویت شده با الیاف شیشه و دورپیچ الیاف پلیمری تقویتی کربنی ، تقویت شدند، تحت نیروی خارج از مرکز، بررسی گردید. اثرات خارج از مرکزیت، غلاف، دورپیچ و تعداد لایه‌های آن بر رفتار ستون‌ها ارزیابی شدند. 18 ستون‌ دایره‌ای با و بدون غلاف و به ترتیب با قطر و ارتفاع 150 و 600 میلی‌متر، تحت بار محوری با خروج از مرکزیت‌های 20 و 50 میلی‌متر قرار گرفتند و اثرات GRP و CFRP به عنوان عوامل محصور‌کننده ستون‌ها بررسی شدند. نتایج نشان داد که کاربرد دورپیچ و غلاف به‌صورت جداگانه و همزمان باعث افزایش قابل-توجه در ظرفیت فشاری ستون‌ها می‌شوند. افزودن یک لایه و دو لایه دورپیچ به‌طور متوسط و به ترتیب در ستون های بدون غلاف و غلافدار، سبب افزایش ظرفیت آنها به میزان %24، %34 ، %3/6 و %12 شدند. تعداد لایه‌های دورپیچ اثر زیادی بر ظرفیت فشاری نهایی در ستون‌های غلافدار نداشت؛ در حالی که غلاف به‌طور متوسط موجب افزایش 5/3 برابری ظرفیت فشاری ستون‌ها شد. گسیختگی در ستون‌های بدون غلاف اکثرا به صورت موضعی و به تدریج، و در ستون‌های غلافدار کامل اتفاق افتاد؛ علت آن را می‌توان در میزان بسیار زیاد محصوریت ناشی از غلاف دانست. کاربرد غلاف باعث افزایش شکل‌پذیری ستون‌های بتن‌‌مسلح به مقدار زیادی شد، به‌گونه‌ای که میانگین افزایش تغییرمکان محوری در ستون‌های غلافدار نسبت به ستون‌های مشابه بدون غلاف، %399 بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of capacity, rupture and ductility of RCC’s with GRP casing with and without CFRP application under eccentric load

نویسندگان [English]

  • Seyed Fathollah Sajedi 1
  • Mehran Zolfaghari Hamooleh 2
  • Ahmad Dalvand 3
1 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 PhD Student in Civil Engineering, Department of Civil Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
3 Assistant professor, Faculty of engineering, Lorestan University,Khorramabad, Iran
چکیده [English]

In this study, the capacity, rupture and ductility of circular reinforced concrete columns reinforced with glass-fibre reinforced plastic pipes and carbon- fibres reinforced plastic, under eccentric load was checked. The effects of eccentricity, casing, twist and number of layers on the behaviour of the columns were evaluated. Eighteen circular columns with and without casings, with diameters and heights of 150 and 600 mm, respectively, were subjected to axial loads with eccentricity of 20 and 50 mm, and the effects of GRP and CFRP as the enclosing factors of the columns were investigated. The results showed that the use of casing and twist separately and simultaneously causes a significant increase in the compressive capacity of the columns. On average, the addition of one layer and two twisted layers with and without casing, increased their capacity by 24%, 34%, 6.3% and 12%, respectively. The number of twisting layers did not have much effect on the ultimate compressive capacity in the columns with casing; while the casing increased the compressive capacity of the columns by 3.5 times on average. Rupture occurred in columns without casing mostly locally and gradually, and in columns with casings completely; the cause can be attributed to the very high degree of enclosure caused by the casing. The use of casing increased the ductility of reinforced concrete columns by a large amount, so that the average increase in axial displacement in columns with casing compared to similar columns without casing, was 399%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reinforced concrete circular column
  • eccentric load
  • GRP casing
  • CFRP twist
  • Capacity
  • Rupture
  • Ductility
  • تاریخ دریافت: 27 مرداد 1400
  • تاریخ بازنگری: 13 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 10 آبان 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 10 آبان 1400