Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad reza Eftekhar,Davood Mostofinejad
محمدرضا افتخار (استاد مشاور) داود مستوفی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seyed Masoud Shameli
سیدمسعود شاملی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Externally Bonded Reinforcement In Grooves (EBRIG) Technique to Attach FRP Laminates to Concrete Beams
One of the most common methods for flexural strengthening of concrete beams with FRP materials is the Externally Bonded Reinforcement (EBR) method. The main problem that has greatly hampered the use of EBR method is the premature debonding of FRP laminate from the beam substrate. This will shorten the expected lifespan of the reinforced membrane and makes EBR method uneconomical. Near Surface Mounted (NSM) method is another flexural strengthening technique for reinforced concrete structures. The NSM technique can provide a significant increment of the load at serviceability limit state, as well as, the stiffness after concrete cracking. In terms of the debonding issue, experiments have shown that the NSM has a better performance compared to the EBR; however, delamination and debonding of FRP sheets from concrete is highly probable in both methods and still remains as a limitation. Recently, special treatments on concrete surface prior to using the FRP sheets in the EBR technique, named as Externally Bonded Reinforcement On Grooves (EBROG), has been introduced in Isfahan University of Technology (IUT), Iran; According to this method, longitudinal grooves were first caved on the tension face of the concrete beam, The grooves were then cleaned with compressed air and filled with appropriate epoxy resin and Carbon fiber sheets were adhered to the surface. The EBROG method has shown a great promise in resolving the debonding problem. Based on some experimental investigations, the EBROG method can considerably postpone the debonding and in some cases may completely eliminate it. The aim of the current study is to introduce another improved strengthening procedure by using the EBROG method while the FRP sheet is in direct contact with carved grooves on the tension face of concrete beam in a wet-lay-up application. This method is named Externally Bonded Reinforcement In Grooves (EBRIG). For this purpose, 36 beam specimens with the dimensions of 120 × 140 × 1000 mm were cast. Four distinct strengthening methods, i.e., Externally Bonded Reinforcement (EBR), Near Surface mounted (NSM), Externally Bonded Reinforcement On Grooves (EBROG) and Externally Bonded Reinforcement In Grooves (EBRIG) were examined. A group of specimens were also considered in which FRP laminates were applied to the beams using EBR technique without any surface preparation. The beams were then subjected to four-point flexural loading. Results showed that EBRIG technique performs as good as EBROG when the section area of FRP sheets are relatively low; however it permits for higher failure loads and displacements compared to EBROG method, when multi-layer FRP sheets are used. Thus, the method can be used as a reliable technique to significantly reduce or even eliminate the debonding of FRP sheets from the concrete surface in flexural strengthening of concrete beams.
امروزه استفاده از کامپوزیت های FRP در صنعت ساختمان، به دلیل ویژگی های خاص آن از جمله مقاومت کششی بسیار زیاد، اجرای آسان، وزن بسیار کم و مقاومت در برابر خوردگی بسیار مورد توجه محققین و مهندسین قرار گرفته است. یکی از روش های متداول تقویت خمشی تیرهای بتن آرمه با استفاده از کامپوزیت های FRP، روش نصب سطحی (EBR) می باشد. مهم ترین ایراد این روش، که استفاده از آن را تحت تأثیر قرار داده است، جدا شدگی ورق FRP از وجه کششی تیر بتنی در هنگام بارگذاری، و در نتیجه شکست زود رس و غیر اقتصادی عضو سازه ای می باشد. یکی از راه کارهای روش نصب در نزدیک سطح (NSM)، از دیگر روش های تقویت خمشی تیرهای بتنی توسط مصالح FRP می باشد. در مقایسه با روش EBR، روش NSM عملکرد بهتری در کنترل پدیده ی جدا شدگی و افزایش ظرفیت باربری تیرها دارد؛ اما با این حال، جدا شدگی در روش NSM نیز کاملاً محتمل می باشد و یکی از نقص های این روش به شمار می رود. اخیراً تحقیقاتی با توجه ویژه به پدیده ی جدا شدگی، در دانشگاه صنعتی اصفهان در جریان است که نتیجه ی آن ارائه ی روشی جدید برای تقویت تیرها با استفاده از کامپوزیت های FRP می باشد. این روش که شیار زنی (EBROG) نام دارد، نتایج بسیار خوب و امیدوار کننده ای در پی داشته است. نتایج مذکور نشان می دهد که در روش EBROG، جداشدگی تا حد زیادی به تعویق افتاده؛ و در بعضی موارد به طور کامل حذف گردیده است. هدف از تحقیق حاضر، ارائه ی روشی ارتقا یافته با بهره بردن از مزایای هریک از روش های EBROG و NSM می باشد؛ به این صورت که به منظور افزایش سطح تماس بین ورق تقویتی و تیر بتنی و انتقال نیروی برشی ایجاد شده بین آن ها به لایه های مقاوم تر بتن، ورق FRP به طور مستقیم به سطح شیارهای ایجاد شده در وجه کششی تیر چسبانده می شود. این روش، روش EBRIG نام گذاری شد و نتایج بسیار خوبی در پی داشت. به منظور پیشبرد اهداف تحقیق، تعداد 36 عدد تیر بتنی با ابعاد 1000×140×120 میلی متر ساخته شد و به روش های مختلف توسط FRP تقویت گردید. تیرها سپس تا لحظه ی گسیختگی نهایی تحت بارگذاری خمشی چهار نقطه ای قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هنگامی که از یک لایه ورق FRP استفاده می شود، هر سه روش NSM، EBROG و EBRIG نتایج بسیار خوبی دارند؛ به این صورت که جدا شدگی حذف شده و تیرها با پاره شدن ورق FRP گسیخته می شوند. نتایج هم چنین نشان داد که هنگاهی که با اضافه کردن تعداد لایه های ورق تقویتی، سطح مقطع FRP افزایش می یابد، روش EBRIG توانایی بیشتری در استفاده از ظرفیت ورق FRP و به تعویق انداختن جدا شدگی نسبت به روش های EBROG و NSM از خود نشان داده و تیرهای تقویت شده به این روش، بارهای بسیار بیشتری را تجربه می کنند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی