18014

15727

كارشناسي ارشد

سازه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

چهارده، 101ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار

داود مستوفي نژاد

عليرضا سلجوقيان

ابوالفضل اسلامي، محمدرضا افتخار

1401/08/22

كتابنامه

مهندسي عمران

پرديس

1401/08/23

2879066

در سال هاي اخير، تحقيقات بسياري در رابطه با سازه هاي بنايي و بتن آرمه ي تقويت شده با كامپوزيت هاي FRP، انجام شده است. تحقيقات قبلي عمدتا روي عناصر سازهاي مرسوم مانند ستونها، تيرها و ديوارها متمركز بوده است. در اين ميان، تحقيقات بسيار كمي در مورد عناصر و سازه هاي قوسي شكل انجام گرفته است. در تحقيق حاضر، رفتار تيرهاي قوسي بتن آرمه ي تقويت شده با كامپوزيت FRP بررسي مي گردد. به اين منظور، تعداد 15 عدد نمونه ي تير قوسي بتن آرمه با مقطع مربعي به ابعاد 150 ميلي متر، و با طول دهانه ي 947 ميلي متر، ارتفاع تاج 233 ميلي متر و شعاع قوس 725 ميلي متر مورد آزمايش قرار گرفتند. همچنين نمونه ها به دو گروه تقسيم بندي شده كه 6 نمونه ضعيف از نظر خمش (در طراحي) و 9 نمونه ي ديگر داراي ضعف برشي مي باشند. نمونه ها با روش نصب سطحي (EBR) و روش شيارزني (EBROG و EBRIG) تقويت گرديدند. نمونه هاي خمشي با الياف كامپوزيت FRP از جنس شيشه و نمونه هاي برشي با الياف كامپوزيت FRP از جنس كربن تقويت گرديدند. نتايج نشان داد افزايش ظرفيت باربري نمونه هاي تقويت شده به روش شيارزني نسبت به نمونه ي شاهد در مقايسه با افزايش ظرفيت باربري نمونه هاي تقويت شده به روش EBR، در هر دو گروه نمونه هاي خمشي و برشي بيشتر مي باشد. ميزان افزايش ظرفيت باربري براي نمونه هاي خمشي تقويت شده به روش EBR و EBROG (با يك لايه) نسبت به نمونه ي شاهد به ترتيب برابر با 65/1 و 80/2 درصد مي باشد. نمونه ي تقويت شده به روش EBROG با دو لايه نسبت به نمونه ي شاهد افزايش ظرفيت باربري برابر با 86 درصد از خود نشان داد. همچنين نمونه ي تقويت شده به روش EBROG با دو لايه و داراي بست هاي U شكل در دو طرف مركز تير، افزايش ظرفيت باربري برابر با 92/3 درصد از خود نشان داد. نمونه ي تقويت شده به صورت خمشي با روش EBRIG (با دو لايه) نيز نسبت به نمونه ي شاهد 89/6 درصد افزايش ظرفيت باربري از خود نشان داد. در نمونه هاي برشي تقويت شده به صورت دو طرفه ي غير پيوسته، ميزان افزايش ظرفيت باربري نمونه هاي تقويت شده به روش EBR و EBROG نسبت به نمونه ي شاهد به ترتيب برابر با 6/1 و 21/7 درصد و در نمونه هاي تقويت شده به صورت U شكل (غير پيوسته و يك لايه) به ترتيب برابر با 34/8 و 47/3 درصد مي باشد. همچنين نمونه ي برشي تقويت شده به صورت U شكل (غير پيوسته و دو لايه) با روش EBROG نيز سبب افزايش ظرفيت باربري به ميزان 59 درصد گرديد. همچنين نمونه هاي خمشي داراي رفتاري نرم و شكل پذير بودند. ميزان درصد افزايش شكل پذيري و صلبيت خمشي موثر نمونه هاي تقويت شده به روش شيارزني نسبت به نمونه ي تقويت نشده، بيشتر از نمونه ي تقويت شده به روش EBR مي باشد. با توجه به نتايج تحقيق حاضر، روش شيارزني جايگزين بسيار مطلوبي براي روش EBR در تقويت اعضاي بتن آرمه ي قوسي شكل با كامپوزيت FRP مي باشد.

In recent years, many studies have been conducted on the behavior of masonry and Reinforced Concrete Structures strengthened with FRP Composites. Previous investigation has mainly focused on usual structural members such as columns, beams, walls, etc; while there is little research on arched members and structures. In this study, the behavior of RC arched beams strengthened via FRP composites has been investigated. For this purpose, a number of 15 arched beam specimens with a square cross-section of 150 mm, span length of 947 mm, arch height of 233 mm, and radius of 725 mm were tested. The specimens were divided into two groups: the first group included 6 specimens named flexural specimens (specimens that are weak in terms of flexural strength) and the second group included 9 specimens named shear specimens (Specimens with shear weakness). All Specimens have been strengthened via Externally Bonded Reinforcement (EBR) method and Grooving Method (EBROG and EBRIG techniques). Flexural and shear specimens have been strengthened with glass and carbon FRP respectively. The results showed the specimens strengthened via the grooving method exhibited more increase in load-carrying capacity compared to specimens strengthened via the EBR method in both flexural and shear groups. In the first group (flexural specimens), the load-carrying capacity of specimens strengthened via EBR and EBROG methods (with one layer) increased by 65.1 and 80.2 % respectively, compared to nonstrengthened specimens. Specimen strengthened via the EBROG method with 2 layers of FRP showed an increase of 86 % compared to the non-strengthened specimen. Besides, the results demonstrated that adopting the EBROG method in 2 layers and utilizing of U-shaped batten, increase load carrying capacity by about 92.3 percent; also load carrying capacity of the specimen strengthened with the EBRIG method (in 2 layers) increased by 89.6 % compared to the non-strengthened specimen. In the second group (shear specimens), the load-carrying capacity of specimens strengthened via EBR and EBROG methods (discontinuous U-shaped pattern in one layer) increased by 6.1 and 21.7 % respectively, compared to the nonstrengthened specimen. Specimen strengthened via the EBROG method (discontinuous U-shaped pattern in two layers) showed an increase of 59 % compared to the non-strengthened specimen. This is noteworthy that flexural specimens had ductile behavior. Results revealed the superiority of the EBROG-strengthened columns over the EBR-strengthened and non-strengthened ones in terms of increased load-carrying capacity ductility and effective flexural stiffness.

داود مستوفي نژاد

عليرضا سلجوقيان

ابوالفضل اسلامي، محمدرضا افتخار