کاربرد مصالح frp در بادبندهای کمانش ناپذیر

سهولت اجرایی و کارایی موثر بادبندها به ویژه در ساختمانهای فولادی، آنها را به عنوان روشی مناسب برای مهار نیروهای جانبی مطرح ساخته است. معمولاً بادبندها هم در معرض نیروهای کششی و هم در معرض نیروهای فشاری قرار داشته و طراحی آنها بر اساس بیشترین بار وارده و غالباً نیروهای فشاری صورت می گیرد. وقتی بادبندها در معرض نیروهای فشاری بزرگ قرار می گیرند، کمانش کرده و پایداری خود را از دست می دهند. لذا برای جلوگیری از کمانش ستونها و بادبندها یا باید لاغری آنها را کاهش داد و یا به طرق دیگر مانع کمانش گردید و بدیهی است که جلوگیری از کمانش عضو، سبب افزایش تحمل فشاری آن تا حد تسلیم خواهد گردید. تکنیک جلوگیری از کمانش کلی و موضعی در بادبند سازه ی فولادی، مقوله ای به نام بادبندهای کمانش ناپذیر را به وجود آورده است. در این تحقیق، برای نخستین بار قابلیت و امکان بکارگیری مصالح frp به عنوان پوسته ی بادبند کمانش ناپذیر جهت جلوگیری از کمانش بادبند، با انجام آزمایش فشار روی نمونه های مختلف در محیط آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس آزمایشهایی روی نمونه های مختلف بادبند با پوسته gfrp و بادبند بدون پوسته با طول ثابت 800 میلیمتر انجام گردید و نتایج جالب توجهی بدست آمد. در آزمایش نمونه ی بادبند بدون پوسته، حداکثر نیروی فشاری محوری تحمل شده توسط بادبند52.45kn ثبت گردید که از نیروی تسلیم کششی هسته ی فلزی، یعنی 198kn کمتر بود و دچار کمانش کلی گردید. اما در آزمایش نمونه ی بادبندی که با پوسته gfrp حول محور قوی در کل طول آزاد هسته محصور شده بود، نیروی محوری فشاری تحمل شده توسط هسته 200kn ثبت گردید که بیشتر از نیروی تسلیم کششی هسته بود و مشخص گردید که این نوآوری، شرایط بادبند کمانش ناپذیر را تأمین نموده است؛ ضمن اینکه هیچگونه کمانشی در بادبند مشاهده نشد. همچنین بررسی سطح زیر منحنی نیرو- تغییرمکان نمونه ها، نشان داد که ظرفیت جذب انرژی در نمونه ی بادبندی که با پوسته gfrp حول محور قوی در کل طول آزاد هسته محصور شده بود، نسبت به سایر نمونه ها از افزایش قابل ملاحظه ای برخوردار است.