Skip to main content
SUPERVISOR
Davood Mostofinejad
داود مستوفی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Naderi
علی نادری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Numerical Study of Effect of Type and Arrangement of FRP Bolts and Grids on Increasing the Punching Shear Capacity of Strengthened Two-Way Slabs
Nowadays, flat slabs has been frequently used in the construction, parking and bridges beacuse simple implementation and the architectural beauty of this system. However, there are some particular problems with this system, one of the most important problems is creating the punching shear. Punching shear is the sudden brittle failure, for this reason many studies is done to retrofit flat slabs against of punching shear. In this paper will be tried to offer a new technique for retrofitting in flat slabs against punching shear. In this study will be used of strew, CFRP, GFRP rods also CFRP, GFRP grids to retrofitted flat slabs. Therefore, spans of the structure analyzed were 3.6 m by 3.6 m bays in two directions with 4 kN/m2 dead and 5 kN/m2 live loads in addition to the slab self weight due to a depth of 125 mm. Computational percentage of the bending rods in this slab is equal to 1 percent, but in order to punching shear failure occur in all simulated samples, maximum bending rods that is equal to 2.7 percent is used. To achieve the purposes of current study, 31 flat slabs with dimensions of 1800 × 1800 × 125 mm were simulated with a finite element software called ABAQUS, including a sample without strengthening as the control sample and 30 samples are strengthened with 5 methods. Load was applied on rigid 150 × 150 × 10 mm steel plate to center of these slabs. In each of five methods, in order to properly install screw bolts and FRP rods in the slabs around the 150 × 150 mm loading plate in the center of the slabs, two arrangement of radial and orthogonal were used. The results of current study showed that the use of bolts and grids increasing the capacity of the punching shear in flat slabs.Also, despite using approximately 2.5 times composites in the bolts against of the grids, but they have almost equal punching shear capacity. among slabs strengthened with bolts, slabs strengthened with bolts and orthogonal arrangement that distance of them is 50 mm showed perform better than the rest of the arrangements. In addition, in this study, CFRP bolts showed the best performance of strengthening slabs. Key Words: Strengthening flat slabs, Punching shear, Two-Way slabs, Slab-Column connection, FRP bolts, FRP grids.
امروزه استفاده از دال های تخت در ساختمان سازی، پارکینگ های طبقاتی و پل ها به دلیل اجرای ساده و هم چنین زیبایی معماری این سیستم؛ کاربرد فراوان پیدا کرده است. با این وجود یکی از مهم ترین مسائل در استفاده از این سیستم سازه ای، خرابی برش منگنه ای در آن می باشد. برش منگنه ای به دلیل این که یک شکست ترد و ناگهانی است، از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و به همین جهت در دهه های اخیر مطالعات زیادی در مورد مقاوم سازی دال های تخت در مقابل این شکست، انجام شده است. از این میان می توان به روش هایی از قبیل نصب تیر در وجه کششی دال در کنار ستون، قرار دادن گل میخ در جهت عمود بر صفحه ی دال، استفاده از صفحات فلزی در وجوه دال و استفاده از کامپوزییت های FRP به دو صورت چسباندن کامپوزیت ها به وجه کششی دال در اطراف ستون و قرار دادن این کامپوزیت ها به صورت عمود بر صفحه ی دال اشاره نمود. در این تحقیق نیز سعی می شود با ارائه ی تکنیک جدیدی در مقاوم سازی دال های تخت، ظرفیت برش منگنه ای و هم چنین شکل پذیری آن ها را تا حد امکان افزایش داد. در این تحقیق به مقاوم سازی دال های تخت در مقابل برش منگنه ای به کمک بولت های فولادی، CFRP و GFRP و هم چنین استفاده از شبکه های CFRP و GFRP پرداخته خواهد شد. بدین منظور به مقاوم سازی ناحیه ی اتصال دالی با ابعاد دهانه 6/3*6/3 متر، تحت بارهای ثقلی مرده و زنده به ترتیب 400 و 500 دکا نیوتن بر متر مربع پرداخته شده است. درصد میلگرد خمشی محاسباتی چنین دالی برابر با 1 درصد می باشد؛ ولی به منظور این که در نمونه های تقویت شده شکست برش منگنه ای اتفاق بیافتد، در نمونه های شبیه سازی شده از حداکثر میلگرد خمشی که برابر با 7/2 درصد می باشد، استفاده شده است. به منظور دست یابی به اهداف این تحقیق، تعداد 31 عدد دال تخت بتن آرمه به ابعاد 125*1800* 1800 میلی متر، شامل یک نمونه ی شاهد بدون تقویت کننده و 30 نمونه ی تقویت شده به کمک پنج روش ذکر شده، به کمک نرم افزار ABAQUS مدل سازی شدند. این نمونه ها تحت باری متمرکز که توسط یک ورق به ابعاد 10*150*150 میلی متر به مرکز دال اعمال می شود، قرار گرفتند. در هر پنج روش برای جا نمایی تقویت کننده ها در دال های ساخته شده، از دو آرایش شعاعی و متعامد برای قرار گیری تقویت کننده ها استفاده شده است. هم چنین فاصله ی بین این تقویت کننده ها از یک دیگر در هر روش ثابت بوده و برابر با 30، 40 و 50 میلی متر در نظر گرفته شده اند. نتایج حاصل از تحلیل مدل های ساخته شده، نشان داد که استفاده از بولت ها و شبکه های تقویت کننده، باعث افزایش ظرفیت برش منگنه ای و هم چنین افزایش قابل توجه جذب انرژی دال های تخت تقویت شده در مقایسه با دال تقویت نشده، گردید. در بولت های تقویت کننده ی ساخته شده از کامپوزیت های CFRP و GFRP، با وجود استفاده حدوداً 5/2 برابری کامپوزیت های ذکر شده در مقابل شبکه های تقویت کننده، ولی افزایش ظرفیت برش منگنه ای تقریباً برابری را ایجاد کردند. البته استفاده از بولت های فولادی، CFRP و GFRP در تقویت دال های تخت عملکرد بهتری از خود نشان دادند و باعث جذب انرژی بالاتری در دال ها در مقایسه با دال های تقویت شده با شبکه های CFRP و GFRP، شدند. هم چنین در بین دال های تقویت شده با بولت های تقویت کننده، دال های دارای تقویت کننده هایی با آرایش قرارگیری متعامد و فاصله ی 50 میلی متر از یکدیگر، عملکرد بهتری نسبت به بقیه ی آرایش ها از خود نشان دادند. در ضمن بولت های CFRP در این تحقیق بهترین عملکرد را در تقویت دال های تخت، از خود نشان دادند. کلمات کلیدی: تقویت دال های تخت، برش منگنه ای، دال های دو طرفه، اتصال دال ـ ستون، بولت های FRP، شبکه های FRP

ارتقاء امنیت وب با وف بومی