Skip to main content
SUPERVISOR
Davood Mostofinejad,Mohammad reza Eftekhar
داود مستوفی نژاد (استاد راهنما) محمدرضا افتخار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Razavi tirani
محمد رضوی تیرانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
Due to the pivotal role of the columns in the stability of a structure, the behavior of these members should be well known in various loading conditions, especially under earthquake loads. If a column of a structure does not show the expected performance under a loading condition, strengthening or retrofitting of the column is inevitable in order to ensure the safety of the residences. One of the new methods for strengthening of reinforced concrete structures is the use of FRP composites. Considering that the knowledge of strengthening reinforced concrete structures with FRP composites is at the preliminary stages, there is an essential need for extensive research in various fields of this knowledge. Since strengthening and retrofitting are usually performed for earthquake loads, and considering the important role of columns in structures, it seems that investigating the behavior of reinforced concrete columns strengthened with FRP composites is a useful and practical topic in the field of strengthening. In this research, a new experiment was designed to simulate a part of earthquake phenomenon and examine the effects of its cyclic loading on reinforced concrete columns, and then a device for this experiment was devised and constructed. Afterwards, 12 square reinforced concrete columns with cross sections of 125×125 mm were tested; 6 of which had a height of 600 mm ( ) and 6 columns with a height of 1000 mm ( ). The specimens were non-strengthened, strengthened with longitudinal FRP sheets using GM method (EBROG technique), and strengthened with FRP full wrap. The columns were tested under axial compressive loading with 90 mm eccentricity in both monotonic and reversed cyclic patterns to investigate the effect of cyclic loads on the specimens.Experimentalresults revealed that cyclic loading reduced load-carrying capacity and ductility of each column compared to a column with the same properties but under monotonic loading. The maximum reduction of load-carrying capacity and ductility are 10% and 32%, and are related to strengthened specimen with longitudinal FRP sheets using EBROG technique. Also, by comparing the extracted parameters from the data of the tests, it was revealed that using longitudinal FRP sheets with EBROG technique to strengthen columns under axial load with high eccentricity leads to a significant increase in load-carrying capacity (more than 64%), while using FRP wraps has small effect; On the other hand, when the goal is to increase ductility and there is no need to increase load-carrying capacity, using FRP wraps is more suitable to retrofit a column under axial load with high eccentricity.
به دلیل نقش اساسی ستون‌ها در پایداری یک سازه، باید رفتار این اعضا در شرایط مختلف بارگذاری و به خصوص بارهای ناشی از زلزله به خوبی شناخته شود. در صورتی که مشخص شود ستون یک سازه به هر دلیلی عملکرد مورد انتظار تحت بارهای وارد بر آن را ندارد، مقاوم سازی یا بهسازی آن ستون جهت تأمین ایمنی افراد ساکن در آن سازه امری اجتناب ناپذیر است. یکی از روش‌های نوین جهت مقاوم سازی اعضای سازه‌های بتن آرمه، استفاده از کامپوزیت‌های FRP است. با توجه به این که علم مقاوم سازی سازه‌های بتن آرمه با کامپوزیت‌های FRP در ابتدای راه خود قرار دارد، نیاز به تحقیقات گسترده در زمینه‌های مختلف این علم احساس می‌شود. از آن‌جا که معمولا مقاوم سازی برای بارهای ناشی از زلزله انجام می‌شود و با توجه به اهمیت نقش ستون در سازه‌ها، به نظر می‌رسد بررسی رفتار ستون‌های بتن آرمه‌ی تقویت شده با FRP تحت اثر بارهای چرخه‌ای، موضوع مفید و کاربردی در زمینه‌ی علم مقاوم سازی با FRP باشد. در این تحقیق به منظور شبیه سازی بخشی از پدیده‌ی زلزله و بررسی آثار بارگذاری چرخه‌ای آن بر ستون‌های بتن آرمه، آزمایش جدیدی طراحی شد و سپس دستگاهی برای انجام این آزمایش ابداع و ساخته شد. پس از آن 12 ستون بتن آرمه با مقطع مربعی به ابعاد 125×125 میلی متر مورد آزمایش قرار گرفتند؛ که 6 عدد از آن‌ها به ارتفاع 600 میلی متر (6/16= ) و 6 ستون دیگر به ارتفاع 1000 میلی- متر (7/27= ) بودند. این نمونه‌ها از نظر نوع تقویت در سه دسته‌ی بدون تقویت، تقویت شده با FRP طولی به روش شیار زنی (تکنیکEBROG ) و تقویت شده با دورپیچ کامل FRP قرار گرفتند. ستون‌ها تحت اثر بار محوری با خروج از مرکزیت 90 میلی متر و به دو صورت یکنوا (مونوتونیک) و چرخه‌ای دو طرفه (روش ابداعی این پژوهش) آزمایش شدند تا اثر بارهای چرخه‌ای بر روی نمونه‌ها با شرایط ذکر شده بررسی گردد. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان داد که بارگذاری چرخه‌ای سبب کاهش ظرفیت باربری و شکل پذیری هر ستون نسبت به نمونه‌ی مشابه خود تحت بارگذاری یکنوا می‌شود؛ حداکثر مقادیر کاهش ظرفیت و شکل پذیری برای نمونه‌های بررسی شده در این تحقیق برابر 10% .و 36% و مربوط به نمونه‌ی تقویت شده با FRP طولی به روش EBROG می‌باشد. هم‌چنین با مقایسه‌ی ‌پارامترهای استخراج شده برای دو نوع تقویت مورد بررسی در این تحقیق، ملاحظه شد که تقویت ستون با استفاده از FRP طولی به روش EBROG، در بارگذاری‌های با خروج از مرکزیت زیاد منجر به افزایش قابل ملاحظه‌ی ظرفیت باربری ستون (بیش از 64 درصد) می‌شود. این در حالی است که استفاده از دورپیچ FR در افزایش ظرفیت باربری تأثیر چندانی ندارد. اما در شرایطی که نیاز به افزایش ظرفیت باربری نباشد و افزایش شکل پذیری مد نظر باشد، استفاده از دورپیچ FRP برای بهسازی یک ستون تحت بارهای با خروج از مرکزیت زیاد مناسب‌تر است. کلمات کلیدی: بار محوری چرخه‌ای با خروج از مرکزیت دو طرفه، شبیه سازی بارگذاری زلزله، رفتار چرخه‌ای، ستون بتن آرمه، مقاوم سازی با FRP، روش شیار زنی، دورپیچ FRP.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی