ظرفیت باربری و سختی در ناحیه آسیب دیده مجهز به لایه های ۲CFRP در ستون های فولادی آسیب دیده

استفاده از کامپوزیت های *FRP در سال های اخیر، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. وزن سبک، مقاومت زیاد و مقاومت در برابر خوردگی از جمله خواصی است که این نوع مواد را در قالب های گوناگون در امر مهندسی ساختمان مطرح ساخته است. ستون ها از جمله اعضای مهمی هستند که براساس بارهای فشاری طراحی می شوند، با توجه به بروز اشتباهات در طراحی، ضعف و اشکال در اجرای سازه ها، جزئیات نامناسب در تقویت کننده های فولادی، تغییر در کاربری ساختمان، خوردگی، آتش سوزی، زنگ زدگی و همچنین خسارت دیدگی سازه ها در اثر بلایای طبیعی مثل باد، زلزله و... دچار آسیب شوند. تحقیق حاضر به آنالیز قابلیت اطمینان ستون های قوطی شکل دارای نقص ناشی از خوردگی تسریع شونده و مقاوم سازی شده با الیاف کربنی پرداخت. تعداد ۹ عدد ستون بدون مقاوم سازی و مقاوم سازی با مقطع قوطی شکل تحت تاثیر خوردگی، بصورت آزمایشگاهی و نرم افزاری بررسی گردید. نحوه مقاوم سازی اعضای فشاری بصورت موضعی در ناحیه آسیب با توجه به یک لایه عرضی و یک لایه طولی انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمایش محوری مشخص کرد، در اثر ایجاد خوردگی، محل آسیب دیده در اثر بارگذاری دچار ضعف و کاهش مقاومت شدید شد، همچنین دامنه نقاط آسیب در اثر بار محوری دچار تغییر شکل زیاد نسبت به حالت اولیه شد. آسیب های ایجاد شده در دو طرف ستون فولادی تاثیرات چشمگیری در کاهش سختی و تغییرشکل ستون های فولادی اعمال گردید، شایان ذکر است خوردگی ایجاد شده در دو سمت اضلاع ستون فولادی دارای بیشترین تغییرات در بین نمونه ها شد. همچنین، نتایج به دست آمده مشخص است نتایج حاصله از با روش FORM در نمونه های نرمال بدون مقاوم سازی مقدار شاخص قابلیت اطمینانB =۰,۷۳۶ و مقدارPf = ۰.۲۳۱۸ و در نمونه های مقاوم سازی شده با الیاف CFRP مقدار B=۴,۰۲۲ و مقدار احتمال خرابی می۱۰-۵ Pf = ۳,۰۷ باشد .همانگونه که ازنتایج به دست آمده مشخص است نتایج حاصل از روشMonte Carlo در نمونه های نرمال بدون مقاوم سازی مقدار شاخص قابلیت اطمینانB= ۰,۷۳۴ و مقدار احتمال خرابیPf = ۰.۲۳۱۷ و در نمونه های مقاوم سازی شده با دو لایه الیاف CFRP مقدار شاخص قابلیت اطمینان ۴,۰۱۸=B و مقدار احتمال خرابی ۱۰-۵ Pf =۲,۹۱ می باشد.استفاده از لایه های CFRP۲ در ستون های فولادی آسیب دیده منجر به افزایش ظرفیت باربری و سختی در ناحیه آسیب دیده تحت اثر خوردگی شد، بصورتی که تقویت این ستون ها توسط الیاف کربنی باعث بهبود محوری اعضا گردید.

کلیدواژه ها:

قابلیت اطمینان ، ستون های دارای نقص ، خوردگی تسریع شونده ، الیاف CFRP