مقاومت نهایی تیر بتنی تقویت شده با CFRP

1.علت استفاده از CFRP در بتن

در سال های اخیر، مقاوم سازی سازه های موجودبطور فزایندهای مهم شده است. دلایل مختلفی باعث این امر شده است که فرسودگی سازه ها، افزایش خطاهای طراحی و اجرائی از جمله این عوامل هستند. بعلاوه، بسیاری از سازه های موجود، به علت افزایش بار های وارده، نیاز به افزایش مقاومت دارند

از نقطه نظر محیط زیستی واقتصادی نیز ترمیم،تعمیر، تقویت و مقاوم سازی سازه های موجود بر تخریب ودوباره سازی سازه ها ارجحیت دارد. همچنین در بسیاری از موارد، مقاوم سازی سازه ها کم هزینه تر و کمدردسرتر از نوسازی آن ها است. علاوه بر این، سرعت مقاوم سازی بیش از نوسازی بوده که باعثخارج شدن سازه از سرویس دهی برای مدت طولانی است

از جمله پیشرفت های اخیر درصنعت مقاوم سازی،استفاده از روکش های تقویتکننده پلیمر های مسلح شده با الیاف (FRP )است که برای مقاوم سازی سازه های بتنی، فولادی،بنائیو حتی چوبی به کار گرفته میشود. پذیرش روش مقاوم سازی با سیستمFRP ارتباط نزدیکی با سطح اعتماد مهندسان سازه،مسئولانو کارفرمایان به این روش دارد. اعتماد کافی میتواند از طریق انجام آزمایش های استاندارد و درک بهتر رفتار سازه های تقویت شده با FRP در شرایط مختلف بدست آید. درکدرست از رفتار سازه در شرایط عادی، دمایبالا ودمای پایین،برای پذیرش این روش ضروری است

در سال 2003 میلادی،برایبررسی نیاز هایتحقیقاتی در حوزه مواد FRP برای مقاوم سازی سازه هایبتنی، کمیته ای تشکیل شد. در این بررسی ها مشخصشد که “دوام” و “مقاومت در برابر آتش” سیستم های FRP ،نیازمندبررسیهای جدی است. یکی از جنبه های “دوام” این بررسی ها که ارتباط نزدیکی با مقاومت در برابر آتش دارد، اثر دمای بالا بر رفتار سازه های تقویت شده با FRP است

در مطلاعه ای دیگر که برایشناسایی و اولویتبندی اطلاعات مهم مرتبط با دوام ورق ها و میلگرد های FRP انجام شد، مشخص شد که اطلاعات موجود در رابطه باسازه های تقویت شده باFRP ،زمانیکه در معرض دماهای بالاو یا چرخه های یخ و ذوب قرار می گیرند،بسیار اندک است

در نشریه شماره 345 سازمانمدیریت و برنامهریزی کشور، اثر آتش سوزی روی سازه های تقویت شده با FRP بصورت یک بار ویژه بهشمار میرود که در آن سهم FRP در مقاومت، ناچیز در نظر گرفته میشود . این موضوعبدان معناست که پس ازنبودFRP ،سازهباید توانایی مقاومتدر برابر بارهای وارده با ضرایب ایمنی مورد نظررا (ضرایب بار و مصالح) داشته باشد. اعتقاد بر این است که بدین ترتیب از ریزش ناگهانی سازه تقویت شده باFRP پس ازبین رفتن یک باره چسبندگیبین بتن وFR (بطور مثال در هنگام آتشسوزی و یا خرابکاری)جلوگیری میشود .

این پیشنهاد ها، مقدارحداکثرافزایش مقاومتحاصله را به تفاوت ضرایب ایمنی مربوط به ترکیب بارهای ویژه و ترکیب بارهای نهایی محدود می کند. در مطالعات صورت گرفته، مشخص شده است که چسبندگی موجود بین بتن و لایهFRP ،درنزدیکی و یا بالای دمایگذار شیشه ای چسب یعنی Tg ،ازبینمیرود. رفتار FRP های تقویتی میتواند تحت تاثیرتغییرات دماییمحیط بهره برداری، به دلیل اختلاف زیاد بین ضرایب انبساط دمایی بتن وFRP باشد. وجود این اختلاف، تنشهای حرارتی درمحل اتصال FRP با چسب وچسب با بتن را موجبمیشود که بررفتار سازه تاثیر می گذارد. علاوه بر این، مشخصات فاز های مختلف بتن، چسب، FRP
و مرز بین آنها تحت تاثیرقرار میگیرند. گفته میشودکه افزایش دما، تاثیرات منفی خاصی روی چسب موجود، حتی در دماهای پایین تر از دمای گذار شیشه ای چسب دارد

هدف اصلی تحقیقاتی که نتایجشدر این مقالهآورده شده است، درک صحیح از رفتار تیرهای بتنی مقاوم شده باCFRP انعطاف پذیر و سخت، تحت شرایطدمایی بالا و نیز یخزدگی بوده است که با بکارگیری تیر های بتنی و چسباندن ورق هایCFRP و تعیین مقاومت نهائی آنها درخمش، نوع شکستاین نمونه ها نیز مورد بررسی قرارگرفت. بدین منظور 24 نمونه تیر بتنی بدون آرماتور به ابعاد 350×100×100 میلیمتر ساخته شدند. در این نمونه ها از سه رده مقاومتی بتن استفاده وسپس با CFRP سخت وانعطافپذیر بصورت خمشیتقویت شده وتحت سیکل های تغییر دمایی C °-20 ,C °+50 و C °+80 قرار گرفته و بوسیله دستگاهآزمون خمشی4 نقطه ای تست شده و با نمونه های شاهد قرار گرفته در محیط اتاق از نظر مقاومت نهایی، نوع شکست و غیره مقایسه شدند.

2 -اثر گرما برخواص مواد

برای مطالعه ادامه مقاله به لینک زیر مراجعهکنید

اگر عضو نیستید نمیتوانید لینک ها را مشاهده کنید . لطفا
وارد شوید یا از
اینجا ثبت نام کنید