مقاوم سازی دال های بتن مسلح با استفاده از صفحات فلزی خارجی

امروزه ، فعالیت های مقاوم سازی و تقویت سازه ها همگام با مهندسی سازه در حال رشد و توسعه روز افزون می باشند. محققان روش های گوناگونی را برای تقویت سازه ها ارائه نموده اند. در این تحقیق ، از میان فعالیت های مختلف مقاوم سازی ،تقویت دال های بتنی مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از روش های تقویت دال های بتنی ، اتصال صفحات فلزی یا frp به وسیله چسب یا ابزار مکانیکی بر روی سطح دال ها می باشد. استفاده از صفحات فولادی و نوارهای فولادی در وجه کششی دال های بتنی باعث افزایش ظرفیت باربری دال ها و کاهش قابل توجه در تغییر مکان دال ها خواهد شد. در این کار تحقیقاتی از روش merge کردن گره های المان های مختلف و روش استفاده از المان واسطه در قرار گیری سطوح مختلف استفاده شده است. در بخش اول این تحقیق ، به کمک نتایج حاصل از تحلیل های عددی نرم افزارv. 12 ansys ، رفتار دو نمونه دال مسلح کنترلی تقویت شده با صفحات فولادی در ضخامت های مختلف، مورد بررسی قرار گرفته است. نسبت عرض به ضخامت صفحه فلزی بهینه برای دو نمونه دال یکطرفه کنترلی مورد بررسی، 33/133 در نظر گرفته شد. باید افزود در همه موارد گسیختگی دال تقویت شده به علت جداشدگی ناحیه اتصال صفحه فولادی و دال بتنی می باشد. در بخش دوم تحقیق ، رفتار دو نمونه دال کنترلی که با نوار های فولادی تقویت شده اند، مورد بررسی قرار گرفته است. انتخاب فواصل بهینه برای نوارهای فولادی تابعی از میزان ظرفیت نهایی مورد نیاز دال و هزینه های اجرایی می باشد. بنابراین فاصله cm 5/2 نوارها به عنوان فاصله بهینه انتخاب گردید. در بخش سوم تحقیق ، مطالعه پارامتریک بر روی عوامل تاثیر گذار بر رفتار فصل مشترک بتن و صفحه فولادی انجام شده است. نتایج این مطالعات نشان می دهند که استفاده از چسب با مدول الاستیسیته ی کمتر و نیز استفاده از لایه ی چسب به ضخامت زیاد و همچنین استفاده از بولت های مکانیکی, تنش برشی در فصل مشترک بتن و صفحه فولادی را در مدل های مورد مطالعه کاهش داده و احتمال وقوع جداشدگی ناگهانی صفحه از سطح بتن را کمتر خواهد کرد. این راه کارها می توانند علاوه بر ایجاد یک اتصال پایدار، باعث تغییر مود جداشدگی اتصال صفحات به مود شکست خمشی کلاسیک شوند.