کتاب بهسازی لرزه‌ای ستون‌های بتنی با استفاده از نوارهای پیش‌تنیده FRP (بررسی آزمایشگاهی)

نویسنده:

محمدرضا آرمات-کورش نصرالله‌زاده

ناشر:

مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی

تعداد صفحه:

۱۵۲

زبان نوشتار:

فارسی

سال انتشار:

۱۳۹۴

نوبت چاپ:

دوم

معرفی کتاب بهسازی لرزه‌ای ستون‌های بتنی با استفاده از نوارهای پیش‌تنیده FRP (بررسی آزمایشگاهی)

چکیده طرح پژوهشی:
در این تحقیق 14 نمونه ستون با مقطع مربعی به ابعاد 25 سانتی‌متر تحت آزمایش بارگذاری جانبی قرار گرفتند. گسیختگی این ستون‌ها به دلیل کمبود آرماتور عرضی به ویژه در ناحیة مفصل خمیری از نوع برشی بود و یکی از اهداف عمدة طرح بهسازی بوسیله نوارهای FRP عبارت بود از تغییر مود گسیختگی ترد برشی به مود شکل‌پذیر خمشی. سه نمونه از ستون‌ها تحت بار محوری با نسبت 0.4 مورد آزمایش قرار گرفتند. در حالی که بقیة نمونه‌ها تحت بار محوری 0.2 آزمایش شدند. دو نمونه از ستون‌های تقویت‌شده با استفاده از نوارهای با الیاف آرامید بهسازی شدند. در حالی که بقیة ستون‌ها با استفاده از نوارهای کربنی تقویت گردیدند. درهر گروه از ستون‌های آزمایش شده، حداقل سه نمونه شامل نمونه مرجع، نمونة بهسازی شده با نوارهای غیر پیش‌تنیدة FRP (غیر فعال) و نیز نمونة تقویت شده با پیش‌تنیدگی خارجی نوارهای FRP (فعال) مورد آزمایش قرار گرفتند. با مقایسة نمونة بدون تقویت و نمونه تقویت‌شده با استفاده از نوارهای غیر پیش‌تنیده FRP مشخص گردید که استفاده از تعداد کمی نوار FRP در ناحیه انتهایی ستون بتنی می‌تواند مود گسیختگی ترد برشی را به حالت شکل‌پذیری خمشی تبدیل کند و برای دو نمونه تقویت شده تا دریفت 8 % افت مقاومت ناچیز بوده است. حداکثر کرنش غیرفعال قابل بسیج در FRP 7000 میکرون بدست آمد این مقدار می‌تواند مورد توجه طراحان مقاوم‌سازی قرار گیرد. بین منحنی‌های هیسترزیس نمونه‌های تقویت‌شده با نوارهای FRP برای دو حالت بدون پیش‌تنیدگی و با پیش‌تنیدگی خارجی، تفاوت محسوسی بر حسب مقاومت حداکثر و یا شکل‌پذیری ستون‌ها مشاهده نشد. هر چند که خسارت نهایی در شکل ترک‌های گسترش یافته در نمونة پیش‌تنیده کمتر از نمونة غیر پیش‌تنیدة نظیر بود. محصورسازی بتن با FRP چه در حالت فعال و چه در حالت غیر فعال، مقاومت فشاری و کرنش نهایی بتن را افزایش می‌دهد. در معادلات طراحی برای احتساب دو مشخصۀ اصلی روش بهسازی ارائه شده در این تحقیق یعنی پیش‌تنیدگی FRP و نیز استفادۀ نواری از FRP، از روابط آیین‌نامه ژاپن و ریچارت استفاده شد. که بر اساس آن پیش‌تنیدگی نوارهای FRP را اولاً: به صورت فشار جانبی که بر مقطع بتنی (پیرامون خارجی) اثر می‌کند در نظر گرفته و ثانیاً: 4.1 برابر آن را بر مقاومت فشاری بتن محصورنشده می‌افزاییم. با مراجعه به ضوابط آیین‌نامۀ طراحی بتن ژاپن و با معرفی برخی فرضیات و تغییرات در روابط مزبور، روابط جدیدی برای محاسبۀ ظرفیت برشی ستون‌های بتنی بهسازی‌شده با نوارهای FRP چه در حالت پیش‌تنیده و چه در حالت غیر پیش‌تنیده ارائه شد. بر اساس این روابط، ظرفیت برشی ستون به عنوان کمترین مقدار حاصل از سه معادله در نظر گرفته می‌شود. این روابط هم عمل خرپایی و هم عمل قوسی را در نظر می‌گیرند.

توضیحات بیشتر

برچسب ها: