Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad reza Eftekhar,Davood Mostofinejad
محمدرضا افتخار (استاد مشاور) داود مستوفی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amirhomayoon Tabatabaei Kashani
امیرهمایون طباطبائی کاشانی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Grooving as a Substitute of Surface Preparation to Postpone Debonding of Shear Strengthening FRP Laminates from Concrete Surface
One of the methods of retrofitting reinforced concrete structures is use of FRP sheets to increase the flexural and shear strength of concrete elements. Use of FRP materials is in rapid progress because of their high strength, light weight and easy installation of FRP composites. Poisson’s ratio mismatch between FRP sheets and concrete is resulted premature debonding of FRP strips. Surface preparation for being connected to the sheets can delay debonding to some extent. This separation, however, has been evidenced in most studies in reinforcement concrete beams have been strengthened by FRP sheets. On the other hand, preparing the surface of concrete suffers from such limitations as losses due to pause in work, expensiveness, and even lack of access to the member involved. Therefore, in the current study, the effect of preparing the surface for shearing strength of reinforcement concrete beams and replacement of this method by grooving will be investigated. The experimental specimen included 20 beams of 560×85×80 mm and 48 beams of 560×85×70 mm and covered 11 series subjected to four-point loading. An attempt was made to delay flexural failure of beams through longitudinal and mechanical anchorages so that it would be possible to compare the increase in the shearing capacity of the beams resulting from the use of different methods in installing FRP strips. The beams used in each series include control beams, the strengthened without surface preparation, with surface preparation and with grooving method. The results of the study showed that surface preparation before installation of FRP strips can increase failure load to a small extent when compared with specimen without surface preparation. However, the debonding of FRP strip from concrete surface still occurs. This method, increases shear capacity, and can also increase ultimate load of beams up to 12 percent. On the other hand, Comparison between the ultimate load and deflection of the test beams demonstrates that grooving method was effective and led to elimination of debonding of FRP strips used for shear strengthening. This method, increases mid span deflection, and also increase ultimate load of beams up to 19 percent.
یکی از متداول ترین روش‌های تقویت سازه‌های بتن آرمه، استفاده از ورق‌های تقویتی FRP جهت بالابردن مقاومت خمشی و برشی اعضای بتنی می‌باشد. به دلیل مقاومت بالا، سبکی، اجرای ساده و مقاوم بودن در برابر خوردگی، استفاده از این مصالح روز به روز گسترش بیش‌تری پیدا کرده است. ضریب پواسون ورق‌های FRP با بتن تفاوت زیادی دارد؛ که این مسئله منجر به جدا شدگی سریع صفحات تقویتی از سطح بتن می‌شود. آماده نمودن سطح بتن جهت اتصال مناسب بین سطح و ورق تا حدی می تواند جدا شدگی را به تعویق بیاندازد؛ ولی در اکثر تحقیقاتی که تیرهای بتن آرمه با ورق های FRP در برش تقویت شده اند، جدا شدگی رؤیت شده است. آماده سازی سطحی بتن نیز با محدودیت هایی از جمله خسارت ناشی از توقف کار، هزینه ی مراحل گوناگون و حتی عدم دسترسی به عضو مورد نظر مواجه است. لذا در این تحقیق تأثیر آماده سازی سطحی به منظور تقویت برشی تیرهای بتن آرمه و جای گزینی این شیوه با روش شیار زنی بررسی می گردد. نمونه های آزمایشگاهی شامل 20 تیر به ابعاد 80×85×560 میلی متر و 48 تیر به ابعاد 70×85×560 میلی متر در قالب 11 سری می‌باشد که تحت بار گذاری 4 نقطه ای قرار گرفتند. با استفاده از میلگرد طولی و مهار مکانیکی سعی شد که شکست خمشی تیرها به تعویق بیفتد؛ تا آن جا که امکان مقایسه بین افزایش ظرفیت برشی تیرها، به واسطه ی روش های مختلف نصب نوارهای FRP فراهم گردد. تیرهای هر سری شامل نمونه های شاهد، تقویت شده بدون آماده سازی سطحی، با آماده سازی سطحی و شیار زنی است. نتایج آزمایش ها حاکی از این بود که آماده سازی سطحی بتن قبل از اتصال نوار FRP می تواند بار گسیختگی را اندکی نسبت به نمونه های بدون آماده سازی سطحی افزایش دهد، ولی هم چنان جدا شدگی نوار FRP از سطح بتن اتفاق می افتد. این روش با افزایش ظرفیت برشی، بار گسیختگی تیرها را 12 درصد افزایش داد. روش شیار زنی جبران عدم آماده سازی سطحی را نمود؛ به طوری که در هیچ یک از نمونه های تقویت شده با این روش جدا شدگی نوارهای FRP اتفاق نیفتاد. ضعف برشی تیرها برطرف و شکست خمشی، مود گسیختگی غالب شد. تغییر شکل وسط تیرها به دلیل شکست خمشی افزایش یافت و بار نهایی نمونه ها نسبت به تیر شاهد 19 درصد افزایش پیدا کرد. کلمات کلیدی:

ارتقاء امنیت وب با وف بومی