بررسي اثر پوشش های پلیمری کربنی در تقويت و ترميم تيرهاي پيوند

دسته بندي : فنی و مهندسی » عمران
چكيده :
در اين پژوهش، اثر پوشش های پلیمری CFRP در تقويت لرزه اي و ترميم تيرهاي پيوند بتني بررسي مي شود. براي اين منظور سه تير پيوند با آرماتور گذاري هاي مختلف و يا الگوهاي تقويت متفاوت، آزمايش شده و نتايج ظرفيت، شكل پذيري، سختي و جذب انرژي آنها مورد ارزيابي قرار گرفته است. همچنین، دو عدد از نمونه ها پس از شکست نيز مجدداً توسط CFRP ترميم وسپس آزمایش شده اند. در برخی نمونه ها، اثر مقيد سازي طولي ناشي از ديافراگم کف در نظر گرفته شده است. بررسي حاضرنشان مي دهد كه استفاده از پوشش های CFRP در نمونه هاي با آرماتور گذاري معمولي موجب افزايش ظرفيت مي شود و تغيير جدي در شكل پذيري تیر های پیوند ايجاد نمي كند. وجود دیافراگم کف، باعث کاهش شکل پذیری و افزایش سختی تیر ها می گردد. همچنین با ترمیم تیرهای پیوند توسطCFRP مي توان به ظرفیت اولیه و حتي بيشتر ازآن دست يافت ولي اين عمل باعث کاهش پارامترهای سختی و شکل پذیری می شود.

کلید واژه : تیر پیوند، دیوار برشی، دیوار بتنی، دیوار همبسته، پوشش پلیمری

1- مقدمه :
رفتار ديوار برشي همبسته بسيار متاثر از سختي، ظرفيت و شكل پذيري تير پيوند مي باشد. لذا تا كنون مطالعات بسيار زيادي در رابطه با رفتار اين نوع تيرانجام شده است. نخستين بار پائولي[1,2]، نشان داد كه تير هاي پيوند با نسبت دهانه به ارتفاع كم با آرماتورگذاري متعارف داراي شكست بسيار ترد بوده و رفتار لرزه اي مناسبي ندارند. وي استفاده از آرماتورگذاري قطري را براي افزايش شكل پذيري پيشنهاد نمود[3]. اين نوع آرماتور گذاري شكل پذيري تير را به نحو چشمگيري افزايش مي دهد ولي معمولا اجرا ی آن بسيار مشكل و دست وپا گير است. پس از آن مطالعات گسترده اي براي ارائه يك آرايش مناسب ميلگردگذاري انجام شد [4,5,6]. در پاره اي از تحقيقات نيز استفاده از ورق ويا تير فولادي مورد بررسي قرار گرفت[7,8]. در این پژوهش، با توجه به گسترش کاربرد مواد پلیمری در صنعت ساختمان
اثر این نوع مواد درتقويت وترميم تيرهاي پيوند مطالعه مي شود. در بسياري از مواقع به علت تغيير آيين نامه هاي طراحي و يا خطاهاي محاسباتي، تيرهاي پيوند نياز به تقويت دارند. در اين مورد استفاده از كامپوزیت CFRP با توجه به ظرفيت بالا و سهولت اجرا مي تواند مفيد باشد. همچنين مي توان از اين كامپوزیت ها براي بازسازي و ترميم عناصرآسيب ديده در زلزله نيز استفاده نمود. در قسمتهاي بعدي كارايي اين مواد در بهبود مشخصات لرزه اي تير پيوند مورد مطالعه قرار مي گيرد. اكثر مطالعات آزمايشگاهي در خصوص تيرهاي پيوند، بدون در نظر گرفتن اثر مقيد كننده دال ديافراگم بوده است و حتي در برخي از آنها افزايش طول تیرگزارش شده است[9,10]. با توجه به اينكه مقيدسازي طولي تیر ظرفيت و شكل پذيري آن را تغيير مي دهد[10]، تیرها به صورت مقيد و نامقيد طولي بررسي شده اند.

2- برنامه آزمايش :
2-1- نمونه ها و متغيرها
این پژوهش حاصل قسمتی ازمطالعات یک طرح پژوهشی است که دردانشگاه فردوسی در حال انجام است. درنخستین بخش اين پژوهش3 تيرپيوندآزمايش شد. پس از انجام اولين مرحله آزمايش،2عددازتيرهاي يادشده مجددا ترميم گرديدند.آرماتورگذاري کلیه نمونه ها به صورت متعارف مي باشد. متغيرهاي اصلي آزمايشها عبارتند از: نحوه تقويت با FRP، شرايط مقيد سازي طولي ومیزان آرماتورهاي برشي و خمشي. ابعاد نمونه ها به همراه آرماتورگذاري كلي آن در شكل 1 نمايش داده شده است.