مقایسه آزمایشگاهی و عددی رفتار ستون های بتن آرمه بیضی شکل ساخته شده از بتن های معمولی و پرمقاومت با و بدون غلاف و دورپیچ تحت بار محوری

در این تحقیق به مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی رفتار ستون های بتن آرمه با مقطع بیضی ساخته شده از بتن های معمولی و پرمقاومت که توسط غلاف پلاستیکی تقویت شده با الیاف شیشه و دورپیچ الیاف پلیمری تقویتی کربن ، محصور شدند، پرداخته شد. منظور از رفتار، ظرفیت فشاری و شکل پذیری ستون ها است. تاثیر نوع بتن، غلاف، دورپیچ و تعداد لایه های آن بررسی شدند. ۱۲ ستون به قطرهای ۲۰۰ و۱۲۰ و ارتفاع ۶۰۰ میلی متر ساخته شدند. ستون ها به دو گروه شش تایی از بتن های معمولی و پرمقاومت، و هر گروه نیز به دو بخش سه تایی تقسیم شدند؛ بخش اول دارای غلاف و بخش دوم فاقد غلاف بودند. از هر بخش یک ستون فاقد دورپیچ، یک ستون یک لایه و ستون دیگر دو لایه داشتند. مدل سازی عددی با نرم افزار آباکوس انجام گردید و نتایج حاصله با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند که تطابق خوبی بین آن ها به دست آمد. نتایج تحقیق نشان داد که دورپیچ و غلاف باعث بهبود رفتار ستون ها گردیدند. افزودن یک لایه و دو لایه دورپیچ به طور میانگین در روش آزمایشگاهی سبب افزایش %۷/۱۹ و %۷/۲۸ در ظرفیت فشاری در گروه اول و %۱۱و %۷/۲۸ در گروه دوم و در روش عددی سبب افزایش %۹/۱۹ و %۶/۳۶ در ظرفیت فشاری در گروه اول و % ۸/۱۶و %۹/۳۰ در گروه دوم گردید؛ کاربرد غلاف میانگین افزایش ظرفیت ستون ها در روش آزمایشگاهی در گروه اول به میزان ۱۵/۴ برابر و در گروه دوم ۵۱/۳ برابر و در روش عددی در گروه اول به میزان ۲۶/۴ برابر و در گروه دوم ۲۵/۳ برابر را نتیجه داد. هرچند که دورپیچ و غلاف هر دو محصوریت ایجاد می کنند، اما مقایسه اثر محصوریت غلاف با دورپیچ نشان داد که غلاف به خاطر محصوریت بیشتر، تاثیر بسیار زیادتری بر بهبود رفتار ستون ها به ویژه ستون های ساخته شده از بتن معمولی دارد.

کلیدواژه ها:

ستون بتن آرمه بیضی شکل ، رفتار ، بتن پرمقاومت ، غلاف GRP ، دورپیچ CFRP ، آباکوس