Skip to main content
SUPERVISOR
Davood Mostofinejad,Mojtaba Azhari
داود مستوفی نژاد (استاد راهنما) مجتبی ازهری (استاد مشاور)
 
STUDENT
محمدرضا افتخار

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1380

TITLE

Effect of Arrangement of Flexural Reinforcement and External Reinforcing On Debonding of Strengthening CFRP Laminates in RC Beams
Despite extensive field applications of FRP plates, not all behavioral aspects of this construction material have yet been fully understood. One neglected aspect is their rupture and the causes for their debonding off the concrete surface to which they are adjoined under unexpected, premature loads. The present study aims to initially investigate, experimentally, the effects of internal rebar arrangements and externally-bonded strengthening FRP on the debonding of strengthening plates. The results will then be employed to model these effects using some common finite element programs. Keywords : FRP, RC Beams, Debonding, Crack spacing, Crack Width, Strengthening, Bar Diameter, Strips
با وجود استفادة میدانی از ورقه‌های کامپوزیت FRP، هنوز همة جنبه‌های رفتاری این مصالح به صورت کامل شناخته نشده است. از جملة این موارد می‌توان به گسیختگی این ورقه‌ها و علل آن به صورت جدا شدگی از سطح بتن، در بارهای غیر قابل پیش بینی و زودرس اشاره کرد. در این تحقیق، ابتدا اثرات آرایش تسلیح داخلی و خارجی، به صورت تجربی و آزمایشگاهی، بر جدا شدگی ورق تقویتی مورد ارزیابی قرار گرفته و سپس امکان مدل سازی این اثرات توسط برنامه‌های رایج عناصر محدود، بررسی شده است. به منظور دستیابی به اهداف مورد نظر در طرح، تعداد 24 تیر بتن آرمه در ابعاد مقطع 350 × 300 میلی متر و طول 3300 میلی متر، به صورت دو سر ساده و تحت بار خمش سه نقطه‌ای مورد آزمایش قرار گرفت. نمونه‌های آزمایشی به لحاظ میزان آرماتور کششی به دو نوع I و II تقسیم می‌شوند. سطح مقطع آرماتور کششی در نمونه‌های نوع I، حدود 765 میلی متر مربع و در نمونه‌های نوع II، حدود 1230 میلی متر مربع در نظر گرفته شده است. از تعداد 24 نمونة آزمایشی، 4 نمونه به عنوان تیرهای شاهد آزمایش گردید. 20 نمونة آزمایشی دیگر، مطابق با اهداف مورد نظر در این تحقیق، در 4 گروه آزمایشی به شرح زیر تقویت و مورد آزمایش قرار گرفته‌اند.گروه (1) شامل 6 تیر بتن آرمه از نوع I و 2 تیر بتن آرمه از نوع II است، که به منظور بررسی تاثیر آرایش میلگردهای کششی بر جدا شدگی ورق تقویتی آزمایش شده‌اند. در تیرهای تقویت شدة نوع I، از سه آرایش آرماتور گذاری شامل 2?22، 3?18 یا 5?14، و در تیرهای نوع II، از دو آرایش 2?28 یا 2?20 3?16 برای آرماتورهای ناحیة کششی مقطع استفاده شده است. هم‌چنین به منظور بررسی اثرات وجود پیش ترک در نمونه‌ها، در بار جدا شدگی، نیمی از تیرهای نوع I در این گروه، قبل از تقویت تا حدود 60% ناحیة خطی و الاستیک منحنی بار- تغییر مکان نمونه‌های شاهد، تحت بار گذاری قرار داده شده‌اند. سپس از این نمونه‌ها، بار برداری به صورت کامل انجام شده است و پس از تقویت با ورقه‌های FRP و عمل آوری لازم، مجددا تا بار نهایی، تحت آزمایش خمش سه نقطه‌ای قرار داده شده‌اند. در گروهِ (2) آزمایشات اثرات تقویت خارجی، بر جدا شدگی ورق تقویتی شامل تعداد لایه‌ها و هم‌چنین تعداد نوارهای ورق مورد بررسی قرار گرفته است. گروه (3)، به بررسی اثرات قطع یا خم میلگردهای کششی در بار جدا شدگی و رفتار ترک خوردگی تیرهای بتن آرمة تقویت شده با صفحات CFRP، اختصاص داده شده است. ایجاد قطع و خم میلگردهای خمشی، موضوعی است که معمولا به دلیل صرفه جویی بیشتر در مصرف میلگرد، در همة پروژه‌های اجرایی انجام می‌شود. این گروه شامل 5 تیر بتن آرمه از نوع I است که در هر یک از نمونه‌ها از 5 عدد میلگرد ?14، به عنوان آرماتور کششی، در محل حداکثر لنگر خمشی تیر استفاده شده است. در این گروه، برای تقویت تیرها، دو لایه ورق CFRP به عرض 150 میلی متر و طول 2700 میلی متر در حد فاصل بین دو تکیه‌گاه تیر به وجه کششی تیر چسبانده شده است. در این نمونه‌ها قطع و خم آرماتور با میزان 20 و 60 درصد انجام شده است. برنامة آزمایش گروه (5)، به اثرات ایجاد شیار بر بار جدا شدگی و رفتار نمونه‌های تقویت شده در مقیاس واقعی و با تسلیح داخلی، اختصاص داده شده است. در این گروه 5 تیر بتن آرمه شامل 4 نمونه از تیرهای نوع I، و یک نمونه از تیرهای نوع II، با روش شیار زنی تقویت و آزمایش شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی