بررسي مقاومت و شكل‌پذيري اتصالات بتن‌آرمه تقويت‌شده با كامپوزيت‌هاي FRP

يكي از دلايل مهمي كه سازه‌هاي بتن آرمه در ايران در برابر زلزله دچار آسيب‌هاي جبران‌ناپذيري شده‌اند، عدم استفاده از اصل ستون قوي- تير ضعيف مي باشد كه عدم رعايت اين موضوع در طراحي سازه ها، باعث تشكيل مفاصل پلاستيك در ستون‌ها مي شود كه نتيجه آن وارد شدن صدمات شديد به سازه در هنگام زلزله خواهد بود. لذا روند طراحي بايد طوري باشد كه مفاصل پلاستيك در تيرها تشكيل شود كه اين عمل با قوي كردن اتصالات تير- ستون ميسر مي شود. روش‌هاي متفاوتي براي تشكيل مفاصل پلاستيك در تيرها وجود دارد كه يكي از اين روش‌ها تقويت اتصالات تير – ستون بتني با استفاده از كامپوزيت هاي FRP مي‌باشد. براي اين منظور يك روش مقاوم سازي شامل تقويت جان تير با كامپوزيت‌هاي FRP در محل اتصالات جهت دور كردن مفصل پلاستيك از برِ ستون‌ به كار گرفته مي‌شود. با اين روش، شكل‌پذيري و همچنين ايمني قاب خمشي افزايش مي‌يابد. در اين خصوص ابتدا به كمك تحليل اجزاي محدود غيرخطي و با به‌كارگيري نرم‌افزار ABAQUS، سختي خمشي اتصالات خارجي و داخلي قاب استخراج گرديده و سپس سختي و شكل پذيري آن‌ها را مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد كه مقاومت قاب‌هاي بتن‌آرمه در صورت تقويت اتصالات با كامپوزيت هاي FRP نسبت به قاب‌هاي بدون تقويت بيشتر مي‌باشد. نتايج به دست آمده از تحليل غيرخطي اتصالات تقويت شده نشان مي دهد كه در قابهاي تقويت شده با اجراي يك لايه كامپوزيت FRP، اتصال داخلي در بهترين حالت، مقدار 29% افزايش مقاومت خمشي دارد و شكل پذيري نيز به ميزان 30% كاهش داشته است.