بررسي اثر زواياي الياف FRP در مقاوم‌سازي تير ستون هاي بتن مسلح

مقاوم‌سازي ستون‌ بتن مسلح با كامپوزيت‌هاي FRP با هدف افزايش توان باربري و شكل‌پذيري آنها صورت مي‌پذيرد. يكي از روش‌هاي رايج در اين حالت، محصورنمودن سرتاسري سطح خارجي ستون‌ با لايه‌هاي FRP مي‌باشد. در تحقيق حاضر به مقاوم‌سازي تحت بار محوري با خروج از محوريت، با لايه هاي FRP پرداخته شده است. نمونه‌ها با مقطع دايره به قطر 125 ميلي‌متر و ارتفاع 800 ميلي‌متر مي‌باشند. حالت اول بارگذاري با خروج از مركزيت به اندازه دو برابر شعاع ستون(2R) و حالت دوم به اندازه چهار برابر شعاع ستون(4R). با توجه به خروج از مركزيت بارگذاري، بخش‌هايي از ستون تحت كشش ناشي از خمش قرار مي‌گيرد. بنابراين علاوه بر تقويت در جهت شعاع ستون، نياز به تقويت طولي عضو نيز مي‌باشد. لذا با دو متغير خروج از مركزيت بار و جهات الياف لايه‌هاي FRP ، 10 نمونه نرم‌افزاري در دو گروه (2R و 4R) با استفاده از نرم‌افزار Abaqus مدل‌سازي و تحليل گرديد. جهت اثبات صحت مدل‌سازي‌ ابتدا دو نمونه آزمايشگاهي موجود با نرم‌افزار شبيه‌سازي ونتايج راستي آزمايي شد. نتايج تحقيق نشان داد با افزايش خروج از مركزيت بار، به‌تدريج اثرگذاري كامپوزيت‌هاي طولي بيش از كامپوزيت‌هاي عرضي در تحمل نيرو و جابجايي افزايش مي‌يابد و اثر مقاوم‌سازي به‌صورت افزايش شكل پذيري بيشتر از افزايش تحمل نيرو در ستون نمايان مي‌شود. به‌طوريكه در گروه 2R نمونه-هاي با كامپوزيت عرضي نسبت به طولي حدود 14درصد نيرو و 15 درصد جابجايي بيشتري تحمل كرده‌اند. برعكس در گروه 4R اعداد فوق در نمونه‌هاي با كامپوزيت طولي نسبت به عرضي افزايشي در حدود 7 و332 درصد داشته‌اند.