مقاوم‌سازی ستون‌های بتن مسلح با استفاده از کامپوزیت‌هایFRP چند جهته

معمول­ترین روش مقاوم­سازی ستون­ها با FRP، محصور کردن محیط خارجی آن‌ها است. محصور کنندگی برای اعضای فشاری موثراست و به‌منظور افزایش ظرفیت تحمل بار، یا افزایش شکل­پذیری استفاده می­شود. هدف اصلی در این تحقیق، بررسی مقاوم‌سازی ستون‌های بتن مسلح دایروی با کامپوزیت‌های FRP چند جهته می‌باشد. برای این ‌منظور، ابتدا سه نمونه آزمایشگاهی موجود، عینا در نرم‌ا‌فزار ABAQUS مدل­سازی شدند؛ بدین ترتیب با مقایسه و نزدیک بودن نتایج نرم­افزاری و آزمایشگاهی، صحت مدل‌سازی‌ها به اثبات رسید. سپس با در نظر گرفتن متغیرهایی مانند جنس الیاف، جهت لایه‌های کامپوزیت و درصد فولاد طولی مقطع ستون، 18 نمونه تحلیلی تعریف و در نرم‌افزار ABAQUS مدل‌سازی شدند. نمونه‌های تحلیلی به دو گروه، نیمی با میزان فولادی طولی 2 درصد و نیمی دیگر با میزان فولاد 4 درصد تقسیم شدند. در هر گروه، یک نمونه بدون تقویت، چهار نمونه محصور شده با ورق‌های CFRP و چهار نمونه تقویت شده با ورق‌های GFRP در نظر گرفته شد. هم­چنین نمونه‌های هر گروه با لایه‌های کامپوزیت‌ در جهات مختلف 0،0، 0 درجه و 90، 0، 90 درجه و 45-، 45، 0 درجه و 45-، 45، 90 درجه تقویت شدند. نتایج به‌دست آمده از تحلیل مدل‌های اجزای محدود این نمونه‌ها نشان داد که کامپوزیت‌‌های FRP چند جهته، ظرفیت باربری محوری ستون‌های تقویت شده را 43/1 تا 77/2 برابر و شکل‌پذیری آن‌ها را 5/5 تا 13 برابر افزایش می‌دهند. مقاوم­سازی به­وسیله کامپوزیت­های FRP با لایه‌های در جهت0 و45 و45- درجه، راه­کار خوبی برای افزایش     شکل­پذیری ستون‌های بتن مسلح است. هم­چنین اثر مقاوم‌سازی روی نمونه‌های با فولاد مقطع دو درصد، 8 الی 16 درصد بیش از نمونه‌های با فولاد مقطع چهار درصد ‌می‌باشد.