بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی عددی یک روش نوین مقاومسازی ستونهای بتنی

تقویت سازههای بتنآرمه به منظور جلوگیری از آسیبهای احتمالی ناشی از گذشت زمان، خطاهای محاسباتی و یا اجرایی،عوامل مخرب خارجی نظیر بلایای طبیعی و انسانی، تغییر کاربری سازهها، تغییر در آییننامهها و... امری ضروری تلقی میگردد؛تقویت ستونهای بتن آرمه به عنوان یکی از عناصر اصلی سازه که بار محوری را با یا بدون لنگر خمشی منتقل میکنند، از اهمیت بالایی برخوردار و راههای تقویت این اعضا استفاده از ژاکت فولادی، بتنی یا پوششهای کامپوزیتی است. از پوشش کامپوزیتی هم در جهت عرضی و هم در جهت عمودی برای تقویت این اعضا استفاده میشود؛ مشکل اصلی استفاده از FRP بهصورت عمودی جداشدگی از سطح و کمانش آن است. در این تحقیق به ارائهی یک روش مقاومسازی جدید و بررسی تأثیرات این روش بر روی مقاومت فشاری و شکلپذیری ستونهایی که از این طریق مقاومسازی شدند، پرداخته شد. با توجه به تأثیرروش NSM و شیارزنی در به تعویق انداختن کمانش ورقها و میلگردهای FRP و عملکرد فشاری بهتر فولاد، از میلگرد فولادی به جای تسمههای طولی FRP در روش NSM استفاده شد. در طی این تحقیق به بررسی ایجاد محصورشدگی توسط دورپیچهای FRP و تأثیرات میلگردهای طولی چسبانده شده داخل شیارهای سطحی روی بتن، بر روی مقاومت فشاری ستونپرداخته شد. به این منظور 6 نمونهی استوانهای ساخته، شیارهای طولی بر روی آنها تعبیه، میلگردهای فولادی داخل شیارها چسبانده و برای ایجاد محصورشدگی بهتر و همچنین ایجاد تکیهگاه جانبی برای میلگردها ورقهای FRP دورپیچ بر روی آنها چسبانده شد. نمونهها در آزمایشگاه تحت بار محوری خالص شکسته و نمودارهای بار-تغییر مکان و تنش-کرنش رسم و مقایسهشدند. شکلپذیری نیز توسط سطح زیر نمودار بار-تغییر مکان که شاخصی از آن است بررسی شد. نتایج نشانداد که این روش ظرفیت فشاری را به اندازهی 11 % افزایش میدهد. در پایان یک مدل اجزا محدود توسط نرمافزار ABAQUS ارائه و صحتسنجی شد.

کلیدواژه ها:

مقاومسازی ستونها ، محصورشدگی ، افزایش ظرفیت فشاری ، ، NSM ، EBR ، مدلسازی اجزا محدود ، ABAQUS