تقویت دال‌های دو‌طرفه با استفاده از صفحات FRP برای افزایش برش‌منگنه‌ای

در سال‌های اخیر تقویت سازه‌های بتن‌آرمه با استفاده از کامپوزیت‌های FRP مورد توجه زیادی قرار ‌گرفته و مطالعات و آزمایش‌های زیادی بر روی انواع سازه‌های بتن‌آرمه که با صفحات FRP تقویت‌ شده‌اند, صورت‌ گرفته‌ است. در این میان تقویت دال‌های دوطرفه به‌خصوص جهت افزایش مقاومت برش منگنه‌ای کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. ماهیت رفتاری ویژة دال‌های دو طرفه سبب کاربرد زیاد این‌ نوع سازه شده ‌است؛ ولی دال دو طرفه در‌ضمن با مشکلاتی نیز همراه است که از ‌جمله می‌توان به خیز زیاد و برش منگنه‌ای اشاره‌کرد. برش ‌منگنه‌ای که در اتصالات دال‌های دو طرفه به‌دلیل ماهیت ترد شکست بتن پدید می‌آید, بدترین نوع شکست محسوب می‌شود. این نوع برش ممکن است بنا به دلایل مختلف از‌جمله انتقال لنگر از ستون در هنگام زلزله, تغییر در کاربری و یا ایجاد بازشو پدید آید. در این مقاله تقویت دال‌های دو طرفه با صفحات FRP برای افزایش ظرفیت برش منگنه‌ای مورد مطالعه قرار‌گرفته است. به این منظور ابتدا مدل اجزاء محدود دال دو طرفه که برای تجربة شکست در حالت برش‌ منگنه‌ای طراحی شده است, در برنامة ANSYS توسعه ‌داده ‌شد و خصوصیات رفتاری غیر‌ خطی مصالح, منظور‌گردید. برای اطمینان از صحت مدل‌سازی, از نتایج آزمایش‌های سایر محققین که رفتار برش منگنه‌ای در دال دو طرفه را بررسی کرده بودند, استفاده‌ شد و منحنی‌های بار-تغییر‌مکان مورد مقایسه قرار‌گرفت که تطابق خوبی مشاهده ‌شد. پس از کالیبره‌کردن برنامه, صفحات FRP به سطح کششی دال اضافه ‌شدند و رفتار دال مورد بررسی قرار‌ گرفت. سپس تأثیر پارامترهای مختلف از ‌جمله میزان فولاد, ابعاد, نوع و تعداد لایه های صفحات تقویتی مورد بررسی قرار‌گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که صفحات تقویتی FRP در دال‌های دو طرفه, علاوه بر افزایش ظرفیت برش منگنه‌‌ای, افزایش میزان باربری و کنترل تغییر مکان را نیز به‌دنبال دارند.

کلیدواژه ها:

بتن آرمه ، تقویت ، برش منگنه ای ، FRP ، دال تخت ، دال دو طرف