بررسي آزمايشگاهي تاثير بار ثابت بر روي رفتار خمشي تيرهاي بتن آرمه تقويت شده به وسيله پليمرهاي مسلح اليافي (FRP)

Experimental investigation on flexural behavior of concrete beams strengthened under constant load by CFRP sheets

بهسازي سازه‌هاي بتن آرمه با استفاده از پليمرهاي مسلح اليافي امروزه به عنوان يك شيوه‌ي كارآمد در سراسر جهان مورد استفاده مي‌باشد. از جمله مهم‌ترين كاربردهاي اين پليمرهاي اليافي، تقويت خمشي تيرهاي بتن آرمه است. معمولا در صورت امكان تقويت خمشي تيرهاي بتن آرمه بوسيله پليمرهاي مسلح اليافي(FRP ) پس از باربرداري از روي تير مورد نظر انجام مي‌شود. در اين تحقيق به بررسي آزمايشگاهي تاثير تقويت اعضاي خمشي پس از قرار گرفتن تحت بار اوليه، با باربرداري قبل از تقويت و يا تقويت با حفظ بار پرداخته شده است. به اين منظور، 11 عدد تير بتن آرمه با ابعاد 200×200×1700 ميلي متر مكعب ساخته شده و بغير از نمونه‌هاي شاهد بقيه تحت بار اوليه با دو سطح مختلف كه منجر به ايجاد ترك خوردگي در تيرها گرديد، قرار گرفتند. سپس تقويت خمشي با يك لايه ورق CFRP يك جهته با روش EBR و EBRIG ، با يا بدون باربرداري انجام گرفت. نتايج آزمايش حاكي از تاثير بيشتر تقويت خمشي تحت بار ثابت(در حد بار سرويس كه در محدوده رفتار الاستيك باقي بماند) بود.

Today, strengthening of reinforced concrete structures and especially flexural strengthening by fiber reinforced polymers (FRP) is used worldwide as an efficient way. In this study, the existing of a constant load during FRP flexural strengthening versus load removal before strengthening were experimentally investigated and compared. A preload with two different predetermined amounts, one to make the beam cracked elastically and the other to make beam deflected to plastic region, was applied before the strengthening of beam samples. All Externally Bonded Reinforcement In Groove (EBRIG) installed FRP sheets were ruptured during test and no de-bonding was observed. Pre-cracking of beams in unloaded strengthened beams caused a minor decrease in ultimate load capacity of strengthened beams. Also ductility and ultimate deformation was decreased. Flexural strengthened beams under constant load showed better ultimate strength (up to 8%) and also better ductility and energy dissipation ability.It can be concluded that FRP flexural strengthening of beams under constant load is more appropriate than load removal of beams during strengthening. The appropriate amount of load during strengthening must be studied in detail but excessive loading to plastic extents is not appropriate.