مطالعه آزمايشگاهي و مقايسه كاربرد غلاف Grp و دورپيچ Cfrp بر رفتار ستون هاي بتن مسلح با مقطع دايره اي

An Experimental study on the behavior of circular RCC enclosed GRP casing and FRP wrapping

امروزه تقويت ستون ها با استفاده از كامپوزيت هاي الياف پليمري تقويتي، از جمله روش هاي تقويت در سازه محسوب مي شوند. در اين روش افزايش فشار محاطي بر سطح جانبي ستون هاي بتني، باعث افزايش مقاومت هاي فشاري و كششي عضو بتني، افزايش مقاومت در برابر كمانش و افزايش شكل پذيري اين اعضاء مي شود. هم چنين استفاده از لوله هاي پلاستيكي تقويت شده با الياف شيشه به عنوان غلاف ستون هاي بتني، علاوه بر بي نيازي به قالب‌بندي، باعث ايجاد اثر محصوركنندگي بر بتن، شكل‌پذيري و جذب انرژي بالا، كاهش جمع شدگي و خزش بتن، عدم تماس بتن با عوامل خورنده، سرعت ساخت بالا و ظرفيت باربري مناسب مي گردد. در اين پژوهش بر روي 6 نمونه ستون بتن مسلح استوانه اي با قطر و ارتفاع به ترتيب 150 و 600 ميلي متر با و بدون غلاف grp ،آزمايش مقاومت فشاري انجام شده و اثر دورپيچ الياف پليمري تقويتي كربني بر آن ها، به عنوان عامل محصوركننده بررسي گرديد. نتايج نشان داد كه استفاده از دورپيچ cfrp و غالف grp باعث بهبود ظرفيت فشاري ستون هاي بتن مسلح مي شود. افزودن يك لايه و دو لايه دورپيچ cfrp به طور ميانگين باعث افزايش %18/5 و % 26/5 ظرفيت فشاري گرديد، درحالي كه استفاده از غلاف grp به طور ميانگين باعث افزايش %300 در ظرفيت فشاري ستون شده است. نتايج حاكي از آن است كه گرچه دورپيچ cfrp و غالف grp هر دو ايجاد محصوريت مي كنند، ولي غلاف grp به خاطر محصوريت بالاتر، تاثير بسيار بيشتري بر روي افزايش ظرفيت فشاري ستون هاي بتن مسلح دارد.

Nowadays, strengthening of the column using fiber-reinforced polymer (FRP) composites is considered as the strengthening technics of these loading elements in a structure. In this technique, increasing the surrounding pressure on radial levels of the concrete column increases the compressive and tensile strengths of the concrete element, reduces slenderness, and increases the buckling load and ductility of this element. Moreover, using glass-fiber reinforced plastic pipes (GRP) as the concrete column casing in addition to the independence of the need for framing leads to confinement effect on the concrete, high ductility and energy absorption, reduction in shrinkage and creep of concrete, lack of contact of the concrete with the corrosive factors, high construction speed, and proper loading capacity. In this research, a compressive capacity test was conducted on 6 cylinders reinforced concrete columns (RCC) of 150 mm and diameter 600 mm height, with and without GRP casing, and the effect of FRP wrapping was studied on them as the confining factor. The research results showed that using FRP wrapping and GRP casing improved the compressive capacity and ductility of the RCC. Adding one or two FRP wrapping layers increased the compressive capacity by 18.5% and 26.5% on the average, while using GRP casing increased the compressive capacity up to 4 times on the average and this shows that although FRP wrapping and GRP casing are both confined, GRP casing is more effective in increasing the compressive capacity due to its higher confinement with RCC.