بررسي اثرات لايۀ مياني در محصورشدگي ستونهاي بتن آرمۀ تقويت‌شده با ورقه هاي CFRP

Intermediate Layer Effects in Performance of FRPConfined RC Columns

امروزه استفاده از مواد كامپوزيتي پليمري (FRP) به‌عنوان يك مادۀ تقويتي براي تعمير و تقويت اجزاي مهم سازه هاي بتن آرمه به خصوص ستون ها، رواج گسترده اي پيدا كرده است. در اين تحقيق با انجام آزمايش بارگذاري محوري، تأثير لايه ي مياني بر بهبود رفتار محصورشدگي ستون هاي بتن آرمه بررسي شده است. براي اين هدف، 14 عدد ستون بتن آرمه به قطر 150 و ارتفاع 500 ميلي متر و به روش هاي مختلف توسط يك يا دو لايه ورقFRP تقويت‌شده و تحت بار فشاري محوري قرار گرفته است. در اين رابطه تأثير محصورشدگي با نوارهاي منقطع CFRPدر حالت سنتي (بدون استفاده از لايۀ مياني) و با استفاده از شيوۀ نوين بررسي شده در تحقيق حاضر، با يكديگر و با نتايج بارگذاري ستون هاي با تسليح داخلي و بدون تقويت خارجي (به‌عنوان نمونه شاهد) مقايسه شده است. روش جديد شامل استفاده از يك لايه ورق نازك گالوانيزه به ضخامت 13/0 ميلي متر مي باشد كه با نصب اين ورق در زير نوار FRP از انتقال تمركز تنش ناشي از ترك خوردگي بتن به ورق FRP ممانعت مي شود. وجود لايه مياني ضمن كاهش انتقال تنش هاي دومحوره به ورق FRP، باعث افزايش قابل توجه مقاومت و شكل‌پذيري نمونه هاي تقويت‌شده با لايۀ مياني نسبت به نمونه هاي تقويت‌شده در حالت سنتي مي شود.

The use of polymer composite (FRP) as a reinforcement material for the repair and strengthening of important components of reinforced concrete structures, particularly columns, has found wide spread. In this study, the effect of intermediate layer on improving the confinement behavior of reinforced concrete columns has been investigated. To achieve the objectives of the study, 14 cylindrical reinforced concrete specimens with 150 mm diameter and 500 mm height were tested under pure axial load. The columns have been classified into four groups and were reinforced by one or two layers of carbon fibers and then to investigate the research topic, confinement with intermittent CFRP strips was performed in both traditional (Without intermediate layer) and modern method examined in the present study and the results were compared together and with the results of loading columns with internal reinforcement and without external reinforcement (the control sample). The new method involves using a thin layer of galvanized sheet (thickness 0.13 mm) which is mounted under the FRP sheet to prevent the transmission of stress concentration induced cracking concrete to FRP Sheets.The middle layer reduces the transfer of biaxial stress to FRP sheettoo. The results suggest that specimens reinforced with FRP and galvanized sheets have higher strength and ductility than specimens reinforced with FRP and without Galvanized.