ارزیابی پارامترهای موثر در مقاوم سازی تیرهای بتن مسلح با استفاده از روش های EBR و NSM

زلزله های مخرب و فاجعه آمیز چند دهه اخیر نشان داد که ایران کشوری زلزله خیز است و هیچ نقطه ای از آن از خطر زلزله در امان نیست. از آنجا که متاسفانه برخی از شهر های ایران در حاشیه گسل ها شکل گرفتهاند و حرکتهای افقی یا عمودی آنها منجر به بروز زلزله در این گونه شهر ها یا نواحی پیرامون آنها می شود، ضرورت مقاوم سازی ساختمان ها با معیارهای علمی احساس می شود؛ از سوی دیگر موضوع مهمی که می بایست به آن توجه نمود آن است که هزینه ی تهیه و اجرای مقاوم سازی با FRP نسبتا زیاد بوده و می بایست از مصرف بی مورد آن صرف نظر نمود تا هزینه های اضافه جلوگیری شود؛ بنابراین یافتن طول موثر استفاده از FRP در تیرهای بتن مسلح می تواند از نظر اقتصادی منجر به یک طرح بهینه شود. در این راستا و در مطالعه حاضر به ارزیابی پارامترهای موثر در مقاوم سازی تیرهای بتن مسلح با استفاده از روش های EBR و NSM پرداخته شده است. متغیرهای مورد بررسی به ترتیب شامل روش نصب نوارهای FRP (NSM و EBR)، ضخامت ورق های FRP (165/0 و 33/0 میلیمتر)، مقاومت مشخصه بتن (210 و 280 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع) و طول نوارهای FRP (نصف طول تیر و کل طول تیر) می باشند. بدین ترتیب 18 تیر بتن مسلح با ابعاد، طول دهانه و میلگردهای یکسان در حالت های مختلف با استفاده از روش اجزای محدود به کمک نرم افزار ABAQUS شبیه سازی شدند. همچنین ابعاد تیرهای بتن مسلح و میلگردهای فولادی مورد استفاده در آنها در تمامی حالت ها ثابت فرض شده است. در انتها ظرفیت جذب انرژی هر کدام از تیرهای اشاره شده در حالت های مختلف با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایح حاصل نشان می دهد هنگامی که از روش EBR در مقاوم سازی تیرهای بتن مسلح مورد بررسی استفاده می گردد، افزایش ضخامت ورق CFRP نه تنها تاثیر قابل ملاحظه ای بر افزایش ظرفیت جذب انرژی ندارد؛ حتی در مواردی منجر به کاهش ظرفیت جذب انرژی تا 92 درصد شده است. اما هنگامی که از روش NSM در مقاوم سازی تیرهای مورد بررسی استفاده شده است، افزایش ضخامت ورق CFRP در مواردی منجر به کاهش ظرفیت جذب انرژی تا 64 درصد و در مواردی منجر به افزایش ظرفیت جذب انرژی تا 55 درصد شده است. با توجه به مقادیر اشاره شده می توان به این نتیجه دست یافت که افزایش ضخامت CFRP همواره منجر به افزایش ظرفیت جذب انرژی نخواهد شد و بسته به پارامترهایی نظیر نوع روش مقاوم سازی، مقاومت بتن و طول ناحیه می تواند اثر مثبت و در مواردی اثر منفی داشته باشد.

کلیدواژه ها:

مقاوم سازی ، روش NSM ، روش EBR ، روش اجزاء محدود ، تیر بتن مسلح