مقاوم سازی ستون فولادی با استفاده از ورقهای پلیمر مسلح شده با الیاف (FRP) با درنظر گرفتن امکان جداشدگی چسب

از دهه های قبل مقاوم سازی ستونهای بتن مسلح با دورپیچ FRP به دلیل مقاومت نسبت به وزن و ماندگاری بالا و نصب آسان مورد توجه بوده و مورد استفاده قرار گرفته است . با این حال، استفاده از پلیمر تقویت شده با الیاف در مورد ستونهای فولادی که به دلیل نقص یا عوض شدن آیین نامه های طراحی نیاز به تقویت دارند،کمتر مورد توجه قرار گرفته است . این روش می تواند جایگزین استفاده از ورقهای تقویتی فولادی شود که باعث ایجاد وزن اضافه ، کاربرد سخت و احتمال خوردگی هستند. در این تح قیق استفاده از پوشش FRP برای تقویت ستون فولادی با استفاده از شبیه سازی اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته است . در ابتدا اعتبارسنجی مدلسازی با استفاده از نتایج یک تحقیق آزمایشگاهی انجام شد و انطباق مناسبی مشاهده گردید. در ادامه مطالعه پارامتریک با متغیر ضخامت لایه FRP انجام شده است . تحلیل استاتیکی غیرخطی با درنظر گرفتن اثر تغییرشکلهای بزرگ انجام شده است . امکان جداشدگی لایه FRP به دلیل عدم کفایت لایه چسب در شبیه سازی درنظر گرفته شده است . نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که با افزایش ضخامت لایه FRP، سخت شوندگی در منحنی نیرو -تغییرمکان مشاهده می شود و پس از بروز جاری شدگی ، نمونه با افزایش مقاومت روبه رو می شود. هرچه ضخامت لایه FRP افزایش یافته ، نقطه شروع افت منحنی به تعویق افتاده است . به همین دلیل ضخامت های بالاتر لایه FRP تاثیر چندانی بر افزایش مقاومت و شکل پذیری ندارد و در صورت استفاده، از حداکثر ظرفیت مصالح FRP استفاده نشده است که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست . با افزایش ضخامت لایه FRP، میزان آسیب چسب در پایین ستون کاهش یافته است . چسب در بخش بالایی ستون در حال جدایی است که دلیل آن را می توان به اعمال بار از بالای ستون مربوط دانست .

کلیدواژه ها:

ستون فولادی ، FRP ، مقاوم سازی ، چسب ، شبیه سازی اجزای محدود ، تحلیل استاتیکی غیرخطی