دیوار های برشی بتن آرمه رایج ترین سیستم مقاومت در برابر بار های جانبی در سازه های بلند مرتبه هستند. در سال های اخیر روش های طرح لرزه ای توجه بیش تری بر محدود کردن دریفت سازه در زلزله داشته است. سختی درون صفحه ی بسیار زیاد این المان ها و نقش آن ها در باز توزیع نیروها از ستون ها به دیوار باعث کنترل جا به جایی بین طبقه ای بسیار عالی در سازه می گردد. مطالعات آزمایشگاهی به همراه آنالیزهای غیر خطی، ابزار قدرتمندی در پیش بینی رفتار دیوار برشی بتن آرمه ارائه می دهند. این مطالعات باعث تغییرات اساسی در آیین نامه ها و روش های طراحی المان های بتن آرمه شد . گذشت زمان، آسیب های سازه ای و ضعف آیین نامه های قدیم باعث کارایی نامناسب دیوار های سازه ای موجود در برابر زلزله شده است. از طرفی در سال های اخیر مواد کامپوزیت frp در تقویت و بهسازی المان های سازه ای کاربرد های بسیاری یافته اند. خصوصیات ممتاز این مواد از قبیل مقاومت کششی بسیار عالی، مدول الاستیسیته ی بالا، وزن کم و مقاومت در برابر خوردگی، آن ها را گزینه ی اول پروژه های تقویت قرار داده است. با این وجود مروری بر تحقیقات گذشته نشان می دهد اکثر مطالعات صورت گرفته بر روی دیوارها، دیوار های چاق و کوتاه و تقویت این اعضا با مواد frp را مورد توجه قرار داده اند و تا کنون بر روی تقویت دیوار برشی بتن آرمه ی لاغر با مواد frp مطالعه ی آزمایشگاهی یا تحلیلی صورت نگرفته است. در این پایان نامه اثر تقویت frp و محصور شدگی اجزا ء مرزی دیوار توسط این مواد بر رفتار دیوار برشی بتن آرمه ی لاغر طراحی شده بر اساس آیین نامه ها ی آبا و aci مورد مطالعه قرار گرفته است. نرم افزار اجزاء محدود ابتدا کالیبره شده و صحت نتایج آن با مدل سازی نمونه های آزمایشگاهی مورد تائید قرار گرفته است. در این تحقیق از روش آنالیز اجزاء محدود غیر خطی بتن آرمه و مدل رفتاری پلاستیسیته ی آسیب (damage plasticity ) به همراه اثر سخت شدگی کششی برای مدل سازی رفتار بتن استفاده شده است. سپس نمونه های طرح شده به روش مبتنی بر تنش و روش مبتنی بر تغییر مکان مورد مطالعه قرار داده شدند. مطالعات در دو بخش تقویت طولی اجزای مرزی (استفاده از وزق کامپوزیت روی وجه جانبی جزء مرزی و به موازات میلگردهای طولی)، و تقویت عرضی (اعمال ورق frp به صورت دورپیچ و محصور شدگی) اجزای مرزی با مواد frp انجام شد. نتایج نشان می دهد استفاده از ورق frp به صورت تقویت طولی در اجزای مرزی اثر قابل توجهی بر بار بری دیوار دارد؛ در حالی که اثر ورق frp به صورت تقویت عرضی جزء مرزی تأثیر زیادی بر رفتار شکل پذیر دیوار دارد. افزایش تعداد لایه های ورقfrp باعث بهبود در رفتار دیوار هم در تقویت طولی و هم در تقویت عرضی می شود. مطالعات هم چنین نشان داد که در تقویت دیوار ها کافی است تنها اجزای مرزی و در ناحیه ی مفصل پلاستیک مورد توجه قرار گیرند؛ که از نقطه نظر اقتصاد و و نیز سهولت در پروژه ی تقویت می تواند نتیجه ی مهمی باشد.

در سال های اخیر بهسازی، تقویت و ترمیم سازه های ضعیف و خسارت دیده در سطح وسیعی مطرح شده است. از جمله روش های مرمت، تقویت و بهسازی سازه های بتن آرمه، استفاده از ورق های مسلح کننده frp می باشد. یکی از مشکلات عمده تسلیح خارجی با استفاده از ورق frp، جدا شدگی زودرس و ناگهانی ورق از سطح تیر می باشد. در این راستا از مدتی قبل با تحقیقاتی که در دانشگاه صنعتی اصفهان آغاز شد، روش شیارزنی (تسلیح خارجی با نصب بر روی شیارهای طولی، ebrog) معرفی گردید. بر اساس این روش، ابتدا تعدادی شیار طولی بر روی وجه کششی تیر ایجاد می شود و پس از آن که سطح بتن و شیارهای ایجاد شده با فشار هوا تمیز گردید، شیارها با اپوکسی مناسب پر می گردند. در انتهاء ورق frp توسط رزین مناسب بر روی سطح بتن چسبانده می شود. بررسی نتایج تحقیقات صورت گرفته نشان داد، با انتخاب عرض و عمق شیار معین، می توان جدا شدگی ورق را به طور کامل حذف نمود و یا آن را تا حد زیادی به تعویق انداخت. در این مطالعه به منظور پیش بینی و ارزیابی عوامل موثر بر جدا شدگی در روش ebrog، رفتار این روش به صورت مدل اجزای محدود غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است؛ لذا رفتار سطح بین لایه ای با استفاده از مدل های مناسب تنش برشی- لغزش و با در نظر گرفتن ترکیب تنش های برشی و نرمال ارائه گردید. نتایج حاصله، دقت بالای این روش عددی را در مدل سازی نمونه های آزمایشگاهی شیاردار نشان داد. در همین ارتباط مطالعات موردی در زمینه تأثیر تعداد، عمق و عرض شیار، میزان تسلیح خمشی اوّلیه تیر، و نیز تعداد لایه های ورق frp بر رفتار نمونه های شیاردار انجام گرفته است؛ نتایج نشان داد که با انتخاب مناسب تعداد و ابعاد شیار (بسته به میزان تسلیح داخلی و خارجی تیر)، می توان جدا شدگی زودرس ورق را کنترل نمود. لذا در انتهاء بر اساس نتایج این مطالعه، پیشنهادات و نمودارهای طراحی جهت تقویت بهینه به روش ebrog در نمونه های مشابه، ارائه گردید.

تقویت و مرمت سازه ها جزء لاینفک ساخت و ساز است و از دیرباز مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از ورقه های کامپوزیتی frp به منظور تقویت سازه های بتنی و حتی سازه های فولادی، در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مهم ترین کاربردهای frp، تقویت خمشی تیرهای بتن مسلح با چسباندن این مصالح به وجه کششی تیر می باشد. مشکل اصلی در تیرهای بتنی تقویت شده با ورقه های frp، جدا شدگی ناگهانی ورق از سطح بتن است که موجب گسیختگی زودرس عضو سازه ای می شود. از مهم ترین دلایل جدا شدگی، آماده نبودن سطح بتن جهت اتصال مناسب با ورق کامپوزیتی می باشد. آماده سازی سطح بتن نیز دارای محدودیت هایی است که از جمله ی آن ها می توان به هزینه ی عملیات، عدم دسترسی آسان به عضو مورد نظر، ایجاد گرد و غبار و آلودگی زیست محیطی و در نتیجه عدم امکان بهره برداری از سازه در حین عملیات تقویت اشاره نمود. لذا در این تحقیق، به بررسی امکان جایگزینی روش جدید سوراخ زنی به جای آماده سازی سطحی در تقویت خمشی تیرهای بتنی با ورقه های frp پرداخته شده و هم چنین تلاش شده است که پارامترهای مختلف این روش مورد بررسی قرار گیرد. نمونه های آزمایشگاهی استفاده شده در این تحقیق شامل 120 نمونه ی منشوری به ابعاد 500*100*100 میلی متر می باشد که تحت بارگذاری خمش 4 نقطه ای قرار گرفته اند. نمونه های مذکور در گروه های مختلف طبقه بندی شده اند و به روش های مختلف با کامپوزیت های cfrp تقویت شده اند. چند نمونه نیز به صورت تقویت نشده مورد آزمایش قرار گرفته اند. روش های استفاده شده برای نمونه های تقویت شده شامل بدون آماده سازی سطحی، با آماده سازی سطحی، سوراخ زنی، سوراخ زنی با میخ گذاری و سوراخ زنی با مهار ورق در سوراخ های انتهایی می باشد. نتایج آزمایش ها حاکی از این است که آماده سازی سطح بتن می تواند بار گسیختگی نهایی را افزایش دهد. استفاده از روش سوراخ زنی به جای آماده سازی سطحی باعث افزایش بار گسیختگی نهایی می گردد. هم چنین با استفاده از شیوه های تکمیلی میخ گذاری و مهار ورق تقویتی در سوراخ های انتهایی، علاوه بر افزایش چشم گیر بار گسیختگی نهایی، مود گسیختگی نیز از حالت جدا شدگی به پارگی ورق frp مبدل می گردد.

با پیشرفت روزافزون علم مهندسی مواد و پلیمر، استفاده از کامپوزیتهای پلیمری در ساختمانسازی روز به روز در حال افزایش است. دو نوع مهم از کامپوزیتهای ساخته شده از الیاف کربن و شیشه، به دلایلی از قبیل مقاومت بالا، شکلپذیری مناسب و ارزان بودن آنها، بیشترین استفاده را در صنعت ساختمان دارند. از مهمترین کاربردهای این مواد، نقش بالای آن در افزایش مقاومت و شکل پذیری اجزای سازهای به خصوص ستونها میباشد. در سالهای اخیر، تقویت و بهسازی ستونها به عنوان یکی از مهمترین اجزای سازه، موضوع تحقیقات بسیار زیادی بوده است. کامپوزیتها از طریق محصور کردن ستونها و جلوگیری از اتساع جانبی آنها باعث افزایش قابل توجه ظرفیت باربری و شکل پذیری آنها میشوند. امروزه در کنار بررسی روشهای مختلف محصور شدگی ستون و مواد قابل استفاده در محصور شدگی، به مطالعه ی روشهایی پرداخته میشود که از طریق آنها بتوان بیشترین ظرفیت قابل استحصال از کامپوزیتها را کسب نمود. در واقع کامپوزیتهای استفاده شده در ستونها هیچوقت نمیتوانند ظرفیت واقعی خود را در اجرا نیز نشان دهند. این مسئله علاوه بر اینکه مشکلاتی را در طراحی ستونها به وجود می آورد، باعث میشود که انجام طرح از لحاظ اقتصادی نیز با چالشهایی مواجه شود. عوامل مختلفی در کاهش ظرفیت کامپوزیتها موثر هستند؛ از جمله ی مهمترین این عوامل میتوان به تنشهای چند محوره که در طول بارگذاری ستون به کامپوزیت وارد میشود و همچنین انتقال تمرکز تنش از ترکهای ایجاد شده در ستون به frp اشاره کرد. بنابراین چنانچه بتوان با استفاده از روشی اجرایی، مانع از انتقال تمرکز تنش و تنشهای چند محوره به frp شد، میتوان بخش زیادی از ظرفیت از دست رفته ی frp را استحصال نمود. در تحقیق حاضر به منظور استفاده بهینه از ظرفیت کششی frp در راستای افزایش ظرفیت باربری و بهبود رفتار شکل پذیری ستونهای استوانه ای، سعی شده است ضمن کاهش تنشهای دو محوره وارد بر ورق تقویتی از انتقال تمرکز تنش ناشی از ترک خوردگی سطح بتن به ورق تقویتی نیز جلوگیری شود. مواد استفاده شده در این تحقیق به عنوان لایه ی میانی، ورق گالوانیزه به ضخامت 0.13 میلیمتر و لاستیک فشرده با ضخامت یک میلیمتر میباشند که در اندازه های تقریباً مشابه با ورق تقویتی، بریده شده و در زیر آن قرار داده میشوند. به منظور دستیابی به اهداف تحقیق، 27 نمونه ی استوانه ای بتنی مسلح به قطر 150 و ارتفاع 500 میلیمتر، تحت بارگذاری خالص محوری قرار گرفته است. ستونها به روشهای مختلف و توسط الیاف کربن و شیشه تقویت شده بوده اند. در تقویت بعضی از نمونه ها از لایه ی میانی استفاده شده است و بعضی از آنها نیز بدون استفاده از لایه ی میانی و به روش مرسوم تقویت شده اند. در این تحقیق علاوه بر بررسی نوع الیاف، نوع لایه میانی و تأثیر فضای خالی بین سطح بتن و لایه ی میانی، به بررسی اثر تعداد لایه های تقویتی، اثر عرض نوار و همین طور اثر تقویت اضافی در ناحیه میانی ستون پرداخته شده است. نتایج آزمایشها نشان میدهد که استفاده از لایه ی میانی در نمونه های تقویت شده با یک لایه الیاف کربن باعث افزایش 16 درصدی ظرفیت باربری و 53 درصدی جذب انرژی و در نمونه های تقویت شده با یک لایه الیاف شیشه باعث افزایش 17 درصدی ظرفیت باربری و 117 درصدی جذب انرژی نسبت به نمونه ی بدون لایه ی میانی شده است. همچنین مقایسه ی نتایج مختلف به دست آمده از این آزمایشها نشان میدهد که کارایی لایه ی میانی در نمونه های تقویت شده با الیاف شیشه بیشتر از نمونه های تقویت شده با الیاف کربن میباشد.

روش های تقویت زیادی برای بهسازی لرزه ای سازه های بنایی وجود دارد؛ اما روش های موجود ضمن تطویل زمان اجرا، صعوبت اجرا را به همراه داشته و عمدتاً منجر به توقف بهره برداری از سازه در حین تقویت می شوند. هم چنین روش های متداول تقویت، جرم زیادی به سازه می افزایند که نتیجه ی آن به افزایش نیروی های جانبی زلزله و لزوم تقویت فنداسیون سازه منجر خواهد شد. یکی از روش هایی که در دو دهه ی اخیر برای مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای اعضای سازه های بنایی و بتنی متداول شده است، استفاده از انواع الیاف پلیمری (frp) است. کامپوزیت های frp ضمن دارا بودن مقاومت کششی بالا، شکل پذیری مناسب، نسبت مقاومت به وزن زیاد و سهولت اجرا می توانند بسیاری از معایب دیگر روش های تقویت را برطرف کنند. به طور کلی الیاف frp در سازه های بنایی برای تقویت قوس ها، طاق ها، ستون ها و دیوارها به کار برده می شوند. از جمله مسائل مهم در تقویت دیوارهای بنایی توسط کامپوزیت های frp، جداشدگی نا به هنگام ورقه های مذکور از سطح دیوار می باشد. از جمله دلایل جداشدگی زودرس الیاف، آماده نبودن سطح دیوار جهت اتصال مناسب بین سطح و ورق کامپوزیتی است.آماده سازی سطحی نیز با محدودیت هایی از جمله مسائل زیست محیطی، خسارت ناشی از توقف کار و هزینه ی عملیات مواجه می باشد. لذا در این تحقیق به صورت خاص به بررسی تأثیر روش های آماده سازی سطح دیوار در ظرفیت باربری و شکل پذیری دیوارهای بنایی تقویت شده با ورقه های frp پرداخته شده است. هم چنین ضمن استفاده از روش های جای گزین آماده سازی سطحی نظیر شیار زنی، سوراخ زنی و ایجاد بستری از ملات در حد فاصل دیوار و ورق تقویتی، شاخص های رفتاری و مقاومتی دیوارهای تقویت شده تحت روش های جای گزین آماده سازی سطحی مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور تحقق موضوع، تعداد 20 نمونه دیوار بنایی غیرمسلح به ابعاد 870* 870* 100 میلی متر، در آزمایشگاه ساخته شد. این نمونه ها پس از تقویت توسط سه نوع الیاف مختلف frp، به صورت قطری تحت بار یکنواخت فشاری قرار داده شدند. برای اتصال صفحات تقویتی به سطح دیوار در این نمونه ها، از روش های متفاوتی نظیر سوراخ زنی، شیار زنی، آماده سازی سطحی، میخ گذاری و پلاستر کشی استفاده شده است. نحوه ی تقویت در تمامی نمونه های تقویتی شامل یک لایه نوار frp به عرض 75 میلی متر و طول 1100 میلی متر می باشد که در راستای قطر کششی نمونه به هر دو وجه دیوار چسبانده می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که ظرفیت باربری پانل های بنایی تقویت نشده متأثر از مد گسیختگی نمونه است؛ به طوری که در مدهای شکست لغزشی، ظرفیت باربری دیوار تقریباً به نصف میزان باربری دیوارهای مشابه با شکست قطری محدود می شود. در خصوص پانل های بنایی تقویت شده، علی رغم تفاوت در نحوه ی اتصال و خواص مکانیکی ورق های تقویتی مورد استفاده در این تحقیق، افزایش ظرفیت باربری دیوارهای تقویت شده در مدهای شکست لغزشی بیشتر از افزایش ظرفیت باربری در مدهای شکست قطری است. از جمله شاخصه های مهم در رفتار سازه های بنایی می توان به شاخص شکل پذیری اشاره کرد. دیوارهای بنایی غیرمسلح در زمره ی اعضای ترد شکن و با شکل پذیری کم محسوب می شوند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که این شاخص در پانل های بنایی تقویت شده با الیاف شیشه نسبت به الیاف کربن بهتر بوده و درصد افزایش شاخص شکل پذیری برای روش های مختلف اتصال ورق تقویتی به سطح دیوار به ترتیب برای روش سوراخ زنی و میخ گذاری، شیار زنی، آماده سازی سطحی، ایجاد بستر ملات و بدون آماده سازی سطحی از حدود 30 تا 110 درصد برای انواع مختلف الیاف متغیر است. نتایج فوق هم چنین نشان می دهد که صرف نظر از نوع الیاف مصرفی (شیشه یا کربن) برای تقویت دیوارهای بنایی، نحوه ی اتصال ورق تقویتی به سطح کار می تواند تأثیر قابل توجهی در ظرفیت شکل پذیری عضو ایفا نماید. از بین روش های مورد بحث در این تحقیق، روش سوراخ زنی و میخ گذاری بر اساس شاخص های محاسبه شده، ایفا کننده ی رفتار مطلوب تری است. هم چنین روش نصب ورق های تقویتی بر روی شیارهای ایجاد شده در سطح مصالح بنایی، پاسخ رفتاری قابل قبولی را از حیث شاخص های مورد بحث در این تحقیق به خود اختصاص می دهد. هر چند به لحاظ زیست محیطی روش های سایش سطح و یا شیار زنی چالش هایی را به همراه خواهد داشت.

چکیده امروزه استفاده از کامپوزیت های frp جهت تقویت و یا ترمیم انواع عناصر سازه ای به طور چشم گیری گسترش یافته است. ستون های موجود در سازه از اعضای اصلی آن می باشند که بار محوری را با یا بدون لنگر خمشی منتقل می کنند؛ بنابراین مقاوم سازی این اعضا توسط کامپوزیت های frp و ارائه ی راه کارهای جدید جهت بهبود عملکرد آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است. برای تقویت ستون های بتن آرمه، می توان از پوشش های کامپوزیتی frp به دور ستون استفاده کرد. بیش ترین کاربرد این پوشش ها به صورتی است که الیاف کامپوزیت کاملاً یا به صورت عمده در جهت عمود بر محور طولی ستون یا جهت حلقوی قرار گیرند. از طرفی، می توان با استفاده از کامپوزیت frp با الیاف در راستای موازی با محور طولی ستون نیز مقاومت ستون را افزایش داد. در صورتی که در تقویت ستون تحت بار محوری خالص از کامپوزیت با الیاف طولی استفاده شود، این کامپوزیت می تواند با تحمل قسمتی از تنش فشاری وارد بر ستون، موجب افزایش ظرفیت باربری ستون گردد. یکی از دلایل عدم کارکرد مناسب کامپوزیت frp تحت تنش های فشاری، وقوع پدیده ی کمانش در آن است. در ستون های تقویت شده با کامپوزیت طولی، کمانش ورق کامپوزیت موجب جدا شدن آن از سطح بتن می گردد. از طرفی، توسعه و بررسی روش جدید شیارزنی به عنوان جای گزینی برای روش آماده سازی سطحی متداول، نشان دهنده ی توانایی این روش در به تأخیر انداختن پدیده ی جدا شدگی frp از سطح بتن در تیرها و ستون های بتنی و بتن آرمه است. با توجه به این که اکثر ستون های موجود در سازه تحت اثر توأم بار محوری و لنگر خمشی می باشند، بررسی رفتار ستون ها تحت بار خارج از محور ضروری به نظر می رسد. در صورتی که از کامپوزیت های طولی در تقویت این ستون ها استفاده گردد، بخشی از کامپوزیت ها تحت کشش قرار گرفته و با مقاومت کششی بالایی که دارند، موجب افزایش باربری نمونه می شوند؛ هم چنین بخشی دیگر از کامپوزیت ها تحت فشار قرار می گیرند، که با به کارگیری روش شیارزنی تا حد زیادی از کمانش آن ها جلوگیری می شود و بنابراین با تحمل فشار، نقش موثری در افزایش باربری نمونه خواهند داشت. لذا در این تحقیق، از روش شیارزنی در تقویت نمونه های بتن آرمه با کامپوزیت frp با الیاف طولی استفاده شد و نمونه ها تحت بار محوری و بار خارج از محور قرار گرفتند تا تأثیر روش شیارزنی در به تأخیر انداختن کمانش و جدا شدگی frp از سطح بتن و در نتیجه افزایش باربری نمونه ها مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر این، با توجه به اهمیت شکل پذیری در اعضای سازه ای و از جمله ستون ها، شکل پذیری این نمونه ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. به منظور دست یابی به اهداف تحقیق، تعداد 35 عدد نمونه ی بتن آرمه با مقطع دایره ای به قطر 150 میلی متر و ارتفاع 500 میلی متر تحت بارمحوری با خروج از مرکزیت های صفر، 30، 60 و 90 میلی متر و نیز تحت خمش چهار نقطه ای قرار گرفت. در نمونه های مورد بررسی، از روش متداول نصب سطحی و روش شیار زنی در نصب کامپوزیت طولی frp استفاده شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که به کار گیری روش شیار زنی موجب افزایش ظرفیت باربری ستون تقویت شده با کامپوزیت طولی می گردد؛ و با افزایش خروج از مرکزیت بار، میزان کارایی کامپوزیت های طولی افزایش می یابد. به طوری که میزان افزایش باربری برای بارگذاری با خروج از مرکزیت های صفر، 30، 60 و 90 میلی متر و برای بارگذاری خمش چهار نقطه ای، به ترتیب به میزان 3/8، 2/12، 8/25، 36 و 3/53 درصد نسبت به نمونه ی شاهد می باشد. هم چنین با توجه به نتایج به دست آمده، در تمامی بارگذاری ها، تأثیر روش شیارزنی در افزایش باربری نمونه ها به طور چشم گیری بیش تر از روش آماده سازی سطحی می باشد. علاوه بر این، با توجه به نتایج شکل پذیری، می توان گفت که کامپوزیت های طولی در افزایش شکل پذیری نمونه موثر بوده اند. کلمات کلیدی: نمونه ی بتن آرمه ی دایره ای، ظرفیت باربری، کامپوزیت frp با الیاف طولی، کمانش، شیارزنی، بار با خروج از مرکزیت، بارگذاری خمش چهار نقطه ای.

بنا به دلایل مختلف از جمله خطاهای طراحی و اجرایی، آسیب دیدگی سازه ناشی از بلایای طبیعی یا حوادث، تغییر کاربری، تغییر در آیین نامه ها و عوامل مخرب محیطی ممکن است سازه ی بتنی در طول عمر بهره دهی نیاز به تعمیر و تقویت داشته باشد. در میان تکنیک ها و مصالح مختلف، استفاده از کامپوزیت های frp به عنوان تکنیکی موثر در تعمیر و مقاوم سازی سازه ها و جایگزین روش های سنتی به طور گسترده رواج یافته است. یکی از چالش های موجود در زمینه ی استفاده از کامپوزیت های frp، جدا شدگی پیش از موعد ورق، از سطح بتن قبل از استحصال کامل ظرفیت کششی کامپوزیت های frp می باشد. با وجود مطالعات گسترده در این زمینه، برخی کاستی ها و نواقص موجود و عدم قطعیت و صراحت در آیین نامه های مرتبط، نشان دهنده ی زوایای مبهم از این موضوع است. از این رو، لزوم درک و شناخت کامل رفتار اتصال و عوامل موثر بر آن، بیش از پیش احساس می شود. طول اتصال یکی از پارامتر های تأثیر گذار بر مقاومت اتصال ورق تقویتی به بتن می باشد. افزایش طول اتصال لزوما استحصال ظرفیت کششی کامپوزیت را تضمین نمی کند؛ این مسئله منجر به تعریف مفهوم مهمی به نام "طول مهار موثر" ورق تقویتی می شود که فراتر از این طول، مقاومت اتصال افزایش نمی یابد. لذا هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی رفتار اتصال انواع ورق های تقویتی به بتن و ارزیابی طول مهار موثر ورق های مذکور، با تغییر پارامترهای موثر بر آن می باشد. بدین منظور 34 عدد نمونه ی بتنی به ابعاد 350×150×150 میلی متر تهیه شده و در 6 گروه مورد تقویت قرار گرفت. پارامترهای متغیر در این مطالعه، مقاومت فشاری و کششی بتن، مدول الاستیسیته و ضخامت ورق تقویتی و هم چنین نوع ورق تقویتی می باشد. ورق های تقویتی مورد استفاده در این تحقیق، شامل دو گروه الیاف کربن، دو گروه الیاف شیشه، یک گروه لمینیت cfrp و یک گروه ورق فولادی می باشد. نمونه های بتنی در 3 رده با مقاومت فشاری مختلف ساخته شد؛ رده ی اول با مقاومت فشاری کم تر از 30 مگا پاسکال و رده ی دوم با مقاومت فشاری در محدوده ی 30 تا 40 مگا پاسکال تهیه شد. نمونه ها با مقاومت فشاری بیش از 40 مگا پاسکال در رده ی سوم گنجانده شد. ورق های تقویتی با طول اتصال 200 میلی متر با استفاده از تکنیک نصب خارجی (ebr) بر روی سطح نمونه ها نصب شد. پس از آماده سازی نمونه ها و نصب ورق های تقویتی و عمل آوری چسب، کلیه ی نمونه ها تحت آزمایش برش یک طرفه قرار گرفتند. به منظور دست یابی به میدان کرنش در کل سطح بتن، از تکنیک سرعت سنجی تصویری ذرات (piv) استفاده شد؛ بدین منظور، در طی روند بارگذاری نمونه، با استفاده از دوربین عکس برداری دیجیتال، عکس های متوالی از سطح نمونه ثبت و پردازش شد. مقایسه ی نتایج به دست آمده از آزمایشات برش مستقیم نمونه های بتنی تقویت شده، حاکی از عمل کرد ضعیف آیین نامه ها در پیش بینی طول مهار موثر ورق های تقویتی می باشد. لذا با استناد به نتایج آزمایشات مطالعه ی حاضر و هم چنین نتایج تجربی به دست آمده توسط سایر محققین، سعی بر آن شد تا ضرایب اصلاح با در نظر گرفتن نوع ورق تقویتی به روابط طول مهار موثر موجود در آیین نامه ی اتحادیه ی اروپا (fib 14) و آیین نامه ی آمریکا (aci 440.2r) اعمال شود.