14912

13422

كارشناسي ارشد

سازه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1398

نوزده، 113ص. : مصور، جدول، نمودار

داود مستوفي نژاد، محمدرضا افتخار

مرتضي مدح خوان، حسين تاجمير رياحي

1398/05/22

كتابنامه

مهندسي عمران

مهندسي عمران

1400/11/17

2552821

چكيده به دليل نقش اساسي ستونها در پايداري يك سازه بايد رفتار اين اعضا در شرايط مختلف بارگذاري و به خصوص بارهاي ناشي از زلزله به خوبي شناخته شود در صورتي كه مشخص شود ستون يك سازه به هر دليلي عملكرد مورد انتظار تحت بارهاي وارد بر آن را ندارد مقاوم سازي يا بهسازي آن ستون جهت تأمين ايمني افراد ساكن در آن سازه امري اجتناب ناپذير است يكي از روشهاي نوين جهت مقاوم سازي اعضاي سازههاي بتن آرمه استفاده از كامپوزيتهاي FRP است با توجه به اين كه علم مقاوم سازي سازههاي بتن آرمه با كامپوزيتهاي FRP در ابتداي راه خود قرار دارد نياز به تحقيقات گسترده در زمينههاي مختلف اين علم احساس ميشود از آنجا كه معموال مقاوم سازي براي بارهاي ناشي از زلزله انجام ميشود و با توجه به اهميت نقش ستون در سازهها به نظر ميرسد بررسي رفتار ستونهاي بتن آرمهي تقويت شده با FRP تحت اثر بارهاي چرخهاي موضوع مفيد و كاربردي در زمينهي علم مقاوم سازي با FRP باشد در اين تحقيق به منظور شبيه سازي بخشي از پديدهي زلزله و بررسي آثار بارگذاري چرخهاي آن بر ستونهاي بتن آرمه آزمايش جديدي طراحي شد و سپس دستگاهي براي انجام اين آزمايش ابداع و ساخته شد پس از آن 21 ستون بتن آرمه با مقطع مربعي به ابعاد 521 521 ميلي متر مورد آزمايش قرار گرفتند كه 6 عدد از آنها به ارتفاع 006 ميلي متر 6 61 و 6 ستون ديگر به ارتفاع 0001 ميلي متر 7 72 بودند اين نمونهها از نظر نوع تقويت در سه دستهي بدون تقويت تقويت شده با FRP طولي به روش شيار زني تكنيك EBROG و تقويت شده با دورپيچ كامل FRP قرار گرفتند ستونها تحت اثر بار محوري با خروج از مركزيت 09 ميلي متر و به دو صورت يكنوا مونوتونيك و چرخهاي دو طرفه روش ابداعي اين پژوهش آزمايش شدند تا اثر بارهاي چرخهاي بر روي نمونهها با شرايط ذكر شده بررسي گردد نتايج حاصل از آزمايشها نشان داد كه بارگذاري چرخهاي سبب كاهش ظرفيت باربري و شكل پذيري هر ستون نسبت به نمونهي مشابه خود تحت بارگذاري يكنوا مي شود حداكثر مقادير كاهش ظرفيت و شكل پذيري براي نمونههاي بررسي شده در اين تحقيق برابر 01 و 63 و مربوط به نمونهي تقويت شده با FRP طولي به روش EBROG ميباشد همچنين با مقايسهي پارامترهاي استخراج شده براي دو نوع تقويت مورد بررسي در اين تحقيق مالحظه شد كه تقويت ستون با استفاده از FRP طولي به روش EBROG در بارگذاريهاي با خروج از مركزيت زياد منجر به افزايش قابل مالحظهي ظرفيت باربري ستون بيش از 46 درصد ميشود اين در حالي است كه استفاده از دورپيچ FRP در افزايش ظرفيت باربري تأثير چنداني ندارد اما در شرايطي كه نياز به افزايش ظرفيت باربري نباشد و افزايش شكل پذيري مد نظر باشد استفاده از دورپيچ FRP براي بهسازي يك ستون تحت بارهاي با خروج از مركزيت زياد مناسبتر است كلمات كليدي بار محوري چرخهاي با خروج از مركزيت دو طرفه شبيه سازي بارگذاري زلزله رفتار چرخهاي ستون بتن آرمه مقاوم سازي با FRP روش شيار زني دورپيچ FRP

Investigation into the Behavior of RC Columns and Strengthened RC Columns with FRP Composites under Reversed Cyclic Axial Eccentric Loading Mohammad Razavi Tirani mohammad razavi@cv iut ac ir July 1 2019 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors Prof Davood Mostofinejad dmostofi@cc iut ac ir Dr Mohammad Reza Eftekhar eft@cc iut ac irAbstract Due to the pivotal role of the columns in the stability of a structure the behavior of these membersshould be well known in various loading conditions especially under earthquake loads If a column of astructure does not show the expected performance under a loading condition strengthening or retrofittingof the column is inevitable in order to ensure the safety of the residences One of the new methods forstrengthening of reinforced concrete structures is the use of FRP composites Considering that theknowledge of strengthening reinforced concrete structures with FRP composites is at the preliminarystages there is an essential need for extensive research in various fields of this knowledge Sincestrengthening and retrofitting are usually performed for earthquake loads and considering the importantrole of columns in structures it seems that investigating the behavior of reinforced concrete columnsstrengthened with FRP composites is a useful and practical topic in the field of strengthening In this research a new experiment was designed to simulate a part of earthquake phenomenon andexamine the effects of its cyclic loading on reinforced concrete columns and then a device for thisexperiment was devised and constructed Afterwards 12 square reinforced concrete columns with cross sections of 125 125 mm were tested 6 of which had a height of 600 mm 16 6 and 6 columns with 27 7 The specimens were non strengthened strengthened with longitudinala height of 1000 mm FRP sheets using GM method EBROG technique and strengthened with FRP full wrap The columnswere tested under axial compressive loading with 90 mm eccentricity in both monotonic and reversedcyclic patterns to investigate the effect of cyclic loads on the specimens Experimental results revealed that cyclic loading reduced load carrying capacity and ductility of eachcolumn compared to a column with the same properties but under monotonic loading The maximumreduction of load carrying capacity and ductility are 10 and 32 and are related to strengthenedspecimen with longitudinal FRP sheets using EBROG technique Also by comparing the extractedparameters from the data of the tests it was revealed that using longitudinal FRP sheets with EBROGtechnique to strengthen columns under axial load with high eccentricity leads to a significant increase inload carrying capacity more than 64 while using FRP wraps has small effect On the other hand when the goal is to increase ductility and there is no need to increase load carrying capacity using FRPwraps is more suitable to retrofit a column under axial load with high eccentricity Keywords Reversed Cyclic Axial Eccentric Load Earthquake loading Simulation Cyclic Behavior Reinforced Concrete Column retrofitting with FRP Grooving Method FRP Wrap

داود مستوفي نژاد، محمدرضا افتخار

مرتضي مدح خوان، حسين تاجمير رياحي