بررسي رفتار خمشي و شكل‌پذيري تيرپل‌هاي بتني T شكل مقاوم‌سازي شده با CFRP پيش‌تنيده

يكي از روش‌هاي موثر در مقاوم‌سازي اعضاي بتن‌آرمه، استفاده از كامپوزيت‌هاي CFRP مي‌باشد. با وجود اينكه اين روش داراي مزاياي بسياري مي‌باشد، نتايج آزمايشات نشان داده‌اند كه CFRPها از 30% الي 40% ظرفيت خود در حين مقاوم‌سازي تيرها و دال‌هاي بتني استفاده كرده و پيش از رسيدن به حداكثر ظرفيت خود دچار پديده جداشدگي (Debonding) مي‌شوند. بدين دليل ايجاد پيش‌تنيدگي در CFRP از راهكارهاي مناسب جهت استفاده حداكثري از ظرفيت آن‌ها و نيز به تاخير انداختن پديده جداشدگي هنگام مقاوم‌سازي مي‌باشد. هدف تحقيق حاضر بررسي تاثير اين روش مقاوم‌سازي در‌ رفتار خمشي و شكل‌پذيري تيرپل‌هاي بتن‌آرمه مي‌باشد. در اين تحقيق 8 نمونه تير T شكل بتني مقياس‌ شده به ابعاد (mm 3000×300×250) در چهار سري، نمونه‌هاي كنترلي، نمونه‌هاي مقاوم‌سازي شده با CFRP، نمونه‌هاي مقاوم‌سازي شده با CFRP پيش‌تنيده به ميزان 20% و 35%، ساخته شده‌‌اند. به منظور ايجاد پيش‌تنيدگي در CFRPها، از يك چينش مكانيكي نوين استفاده شده است. در ادامه، نمونه‌ها تحت بارگذاري خمشي چهار نقطه‌اي فزاينده قرار‌ گرفته‌ و رفتار آنها بررسي شده است. نتايج حاكي از آن است كه ايجاد پيش‌تنيدگي در كامپوزيت باعث افزايش محسوس ظرفيت باربري و نيز بهبود مكانيزم شكست نسبت به حالت مقاوم‌سازي شده با CFRP بدون پيش‌تنيدگي شده است. همچنين نتايج نشان مي‌دهند كه كاهش شكل‌پذيري تيرها با افزايش ميزان پيش‌تنيدگي كامپوزيت تا 35%، نسبت به حالت بدون پيش‌تنيدگي، كمتر از 10% مي‌باشد. به علاوه، يك روش عددي جهت شبيه‌سازي مناسب رفتار تيرهاي بتني مقاوم‌سازي شده با CFRP پيش‌تنيده با استفاده از كدنويسي سابروتين‌ها در نرم‌افزار ABAQUS ارائه شده است.