نوع مقاله : علمی - پژوهشی
نویسندگان
1
مربی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران
2
کارشناس ارشد مهندسی عمران گرایش سازه، گروه مهندسی عمران، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
3
استادیار گروه مهندسی عمران، واحد فیروزاباد، مرکز میمند، دانشگاه آزاد اسلامی، میمند، ایران
4
مربی، دانشکده مهندسی عمران، ، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران
چکیده
تاکنون ثابت شده که سازه‌های بتنی از مقاومت مناسبی در برابر نیروهای وارده برخوردار هستند اما ممکن است میلگرد مدفون در بتن بدلیل خطاهای اجرایی یا محاسباتی دچار زوال و شکست زودهنگام گردد. بنابراین لازم است تا برای تقویت ساختمان‌های بتنی اقدامات بعد از ساخت انجام شود. امروزه مرسوم است که با استفاده از کاشت میلگرد کامپوزیت در بتن (روش NSM)، میزان ظرفیت و دوام ستون را افزایش دهند. لذا بررسی اثر تقویت همزمان ورق و میلگرد کامپوزیت و بهینه‌یابی روش نصب آن بر روی ستون‌های بتنی دارای اهمیت می‌باشد. در این تحقیق تعداد 12 ستون بتنی بوسیله میلگرد و ورق کامپوزیت با تعداد و حالت‌های مختلف تقویت شدند که طی سه گروه مجزا تحلیل و نتایج آن‌ها با هم مقایسه گردید. مدل اولیه مطابق با مقاله مرجع به روش اجزا محدود در نرم افزار آباکوس راستی آزمایی گردید. سپس این مدل با تعداد مختلف میلگردهای GFRP به روش NSM و شیوه‌های نصب مختلف با ورق FRP تقویت شدند. در این تحقیق پارامترهای مهم مقاوم‌سازی مانند میزان ظرفیت باربری و دوام لرزه‌ای، میزان استهلاک انرژی، نسبت شکل‌پذیری، میزان سختی، ضریب رفتار، بررسی آسیب‌های پلاستیک و شاخص اقتصادی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که بطور میانگین استفاده از روش NSM به همراه دورپیچ ورق FRP می‌تواند تا ۳۰% دوام لرزه‌ای ستون را افزایش دهد. همچنین استفاده از 8 میلگرد NSM دوام لرزه‌ای ستون را بطور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد اما باعث تُرد شدن رفتار ستون خواهد شد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Investigating the Finite Elements of Reinforced Concrete Column Reinforcement Under Cyclic Loading Using NSM Method and FRP Wrap in Different Installation Situations
نویسندگان [English]
-
Mahmoud Reza Golshan
1
-
hamed Yousefinezhad
2
-
Babak Mansoori
3
-
amirhossein bazaee
4
1
Instructor, Department Of Civil Engineering, Technical And Vocational University (TVU), Tehran, Iran
2
Master's degree in Civil Engineering, Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Islamic Azad University, Shiraz Branch, Shiraz, Iran
3
Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Firoozabad Branch, Meymand center, Islamic Azad University, Meymand, Iran
4
Instructor, Faculty of Civil Engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
چکیده [English]
So far, it has been proven that concrete structures have good resistance against incoming forces, but the rebar inside the concrete may be damaged and fail prematurely due to execution or calculation errors. Therefore, it is necessary to take measures after construction to strengthen concrete buildings. It is customary to increase the capacity and durability of the column by planting composite rebar in concrete (NSM method). Therefore, it is important to investigate the effect of simultaneous reinforcement of composite sheet and rebar and to optimize its installation method on concrete columns. In this research, 12 concrete columns were strengthened by rebars and composite sheets with different numbers and modes of installation, which were analyzed in three separate groups and their results were compared. The initial model was adjusted according to the reference article using the finite element method in Abaqus software. Then this model was reinforced with GFRP rebars by NSM method and enclosure with FRP sheet. In this research, the important parameters of retrofitting such as load capacity and seismic durability, energy consumption rate, ductility ratio, hardness reduction rate, behavior coefficient, failure analysis and economic index were investigated. The results of this research showed that, on average, using the NSM method along with the FRP sheet wrap can increase the seismic durability of the column by 30%. Also, the use of 8 NSM rebars significantly increases the seismic durability of the column, but it will cause the behavior of the column to become brittle and cause unexpected and sudden fractures.
کلیدواژه‌ها [English]
-
Reinforcement of the column
-
Cyclic loading
-
Composite materials
-
NSM rebar
-
FRP sheet
)