Skip to main content
SUPERVISOR
Davood Mostofinejad,Mojtaba Azhari
داود مستوفی نژاد (استاد راهنما) مجتبی ازهری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Farhang Farahbod
فرهنگ فرحبد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1379
The current thesis is dedicated to investigation of the possible increase of ductility and moment redistribution in RC frames strengthened with CFRP laminates. Eleven two-span RC beams connected to the top and bottom columns at the middle support were cast and tested, including two control specimens and nine strengthened specimens with CFRP laminates. The frame specimens were categorized in two groups: A and B. The beams in group A specimens had tensile reinforcement and compressive reinforcement at mid-spans and at middle support adjacent to the columns ( is the tensile balanced reinforcement ratio). Furthermore, the beams in group B specimens had tensile reinforcement and compressive reinforcement at mid-spans, and tensile reinforcement and compressive reinforcement around the columns at middle support. Small chamfers were provided at the junction of the columns to beams and L-shape FRP strengthening was performed at this region. To prevent debonding of the FRP laminates at the end region and at the beam-to-column junction, U-shaped FRP anchorages were provided on FRP laminates for all of the frame specimens at appropriate locations. Furthermore, mechanical anchorages of steel plates and bolts were added to the laminates for one specimen in each group. Test results showed that the load carrying capacity of the strengthened frames in groups A and B compared to that of control frames, had an increase of 16% to 33%, and 22% to 38%, respectively. Furthermore, the flexural capacity of the strengthened frames compared to that of control frames increased up to 20% and 58% at the faces of the columns and at the mid-spans, respectively; therefore, the flexural strengthening at the mid-span regions was more effective than that at the face-of-column regions. The curvature ductility factor in the strengthened frames without plates and bolts decreased 1.5 to 2.2 times compared to that in the control frames. Furthermore, the curvature ductility factor of the strengthened frames with plates and bolts had 1.5 times more reduction compared to the strengthened frames without plates and bolts. The moment redistribution of 20% to 56% was observed in all of the strengthened frames. The amount of moment redistribution in the frames strengthening with FRP only at the positive moment regions was more than that of the frame specimens with laminates at both positive and negative moment regions. Furthermore, the experimental results compared with the analytical results using Ansys software. As a part of this study, the flexural rigidity method was developed for the estimation of the amount of moment redistribution in strengthened frames, using appropriate uncracked and cracked flexural rigidity at positive and negative moment regions. ...
رسالة حاضر به بررسی امکان افزایش شکل پذیری و بازتوزیع لنگر در قابهای سراسری بتن آرمة تقویت شده با ورقهای CFRP میپردازد. برای این منظور، 11 نمونه قاب سراسری، مشتمل بر 2 قاب کنترلی و 9 قاب تقویت شده، با در نظر گرفتن متغیرهای میزان فولاد طولی تیر، و میزان و چگونگی آرایش ورق تقویت مورد آزمایش قرار گرفتند. قابها با توجه به فولاد گذاری طولی تیرهای آن، به دو دستة A و B تقسیم شدند. تیر قابهای دستة A شامل فولاد کششی و فولاد فشاری در ناحیة وسط دهانه و مجاور ستون؛ و تیر قابهای دستة B شامل فولاد کششی و فولاد فشاری در ناحیة وسط دهانه، و فولاد کششی و فولاد فشاری در ناحیة مجاور ستون بودند. با توجه به محدودیتی که وجود ستون میانی در نصب پیوستة ورق تقویت ناحیة لنگر منفی قابها ایجاد مینمود، پخ کوچکی در گوشة فوقانی اتصال تیر- ستون به وجود آورده و تقویت این ناحیه به صورت L شکل انجام شد. برای جلوگیری از جدا شدگی انتهایی و جدا شدن ورق تقویت در محل پخ اتصال تیر- ستون، در تمام قابهای تقویت شده، از مهار U شکل CFRP، و در قابهای آخر هر دسته، علاوه بر مهار U شکل، از مهار مکانیکی تسمه و پیچ فولادی در طول ورق تحتانی، و در محل پخ گرة اتصال استفاده گردید. بررسی بر روی نتایج آزمایشگاهی نشان داد که ظرفیت باربری در قابهای دستة A و B، بسته به میزان و نحوة آرایش ورق تقویت، و استفاده یا عدم استفاده از مهار مکانیکی تسمه و پیچ فولادی، به ترتیب 16% الی 33% و 22% الی 38% نسبت به قاب کنترلی نظیرشان رشد داشته است. ظرفیت خمشی وجه ستون و وسط دهانة قابهای تقویت شده نیز به ترتیب تا میزان حداکثر 20% و 58% نسبت به قاب تقویت نشدة نظیر خود رشد نموده؛ و لذا تقویت خمشی در ناحیة وسط دهانة قابهای تقویت شده به مراتب موثرتر از ناحیة مجاور ستون بوده است. شکل پذیری در قابهای تقویت شدة بدون مهار مکانیکی تسمه و پیچ فولادی، با توجه به محاسبة ضریب شکل پذیری انحنایی، 5/1 تا 2/2 برابر نسبت به قاب کنترلی کاهش یافت؛ و در قاب تقویت شدة همراه با مهار مکانیکی تسمه و پیچ فولادی نیز کاهش بیشتری تا 5/1 برابر نسبت به قاب تقویت شدة بدون مهار پیدا نمود. نکتة دیگر آن که در تمام قابهای تقویت شده، به میزان 20% تا 56% بازتوزیع لنگر مشاهده شد. میزان بازتوزیع لنگر در قابهای تقویت شدهای که فقط در ناحیة تحتانی وسط دهانه تقویت شده بودند، بیش از قابهای تقویت شده در هر دو ناحیة وسط دهانه و مجاور ستون؛ و در قابهای تقویت شده با تعداد چهار لایه، بیش از قاب تقویت شده با دو لایه بهدست آمد. در مرحلة بعد علاوه بر 11 نمونة تجربی، با در نظر گرفتن متغیرهای نوع ورق CFRP، نوع تنش تسلیم فولاد و مقاومت فشاری بتن، 77 نمونة دیگر در نرم افزار ANSYS مدل سازی و تحلیل غیر خطی شدند. نتایج حاصل از تحلیلهای مزبور نشان داد که استفاده از ورق CFRP نوع قویتر، سبب افزایش ضریب شکل پذیری انحنایی، و میزان بازتوزیع لنگر قابهای تقویت شده میشود. حال آن که استفاده از فولاد با تنش تسلیم بزرگتر، به کاهش ضریب شکل پذیری و بازتوزیع لنگر منتهی خواهد شد. به کار بردن بتن با مقاومت فشاری بزرگتر نیز، سبب کاهش ضریب شکل پذیری انحنایی و بازتوزیع لنگر گردید. …

ارتقاء امنیت وب با وف بومی