بررسی عددی مقاوم سازی تئرها و دال های بتنی با استفاده از کامپوزیت های الیافی توانمند تحت اثر بارهای استاتیکی

امروزه بسیاری از ساختمان های بتن آرمه در ایران و جهان، عمری بیش از چند دهه دارند و به دلایل زیادی آسیب دیده اند. با توجه به آنکه جایگزین کردن این ساختمان ها هزینه های فراوانی به دنبال داشته و توجیه اقتصادی و زیست محیطی ندارد جهت تقویت و بهسازی سازه های بتنی روش های متعددی مطرح گشته است. یکی از روش های مقاوم سازی می تواند رویکرد استفاده از بتن های ویژه با توانمندی و عملکرد بالا باشد که از انواع این بتن ها می توان به hpfrcc اشاره کرد. ترکیب سیمان مسلح شده با الیاف با عملکرد بالا (hpfrcc ) ماده ای است با ترکیبی از خمیره ی سیمان و الیاف تقویتی کوتاه که تحت تنش کششی ترک های متعددی در آن ایجاد می شود و به علت مقاومت پیوستگی بالا از آن به عنوان ماده ی تعمیر استفاده شده است. در این پایان نامه از لایه های hpfrcc در ضخامت ها ی مختلف و موقعیت های متفاوت با بهره گیری از تکنیک وصله برای تقویت خمشی تیرها و دال های بتنی استفاده گردیده و با استفاده از روش المان محدود و نرم افزار آباکوس به بررسی عددی اثر مقاومتی لایه های hpfrcc و موقعیت آن ها بر این تیرها و دال ها پرداخته شده است. نتایج نشان داد که مقاوم سازی تیرها و دال ها با وصله ی hpfrcc منجر به کاهش خسارت های فشاری و کششی بتن گردیده و با افزایش ضخامت وصله میزان کاهش آسیب ها بهبود بیشتری نشان داده است. همچنین مقاوم سازی تیرها با وصله یhpfrcc در کل بخش تحتانی تیر و نیز وجود وصله فقط در یک سوم بخش تحتانی تیر با توجه به میزان ضخامت وصله و موقعیت آن، شکل پذیری را به میزان 1/13% تا 27/23% افزایش و میزان انرژی جذب شده را 35/1 تا 96/1 برابر نسبت به تیر بتن معمولی افزایش می دهد. مقاوم سازی دال ها با وصله یhpfrcc در کل بخش تحتانی دال و نیز وجود وصله فقط در مرکز بخش تحتانی دال با توجه به میزان ضخامت وصله و موقعیت آن، شکل پذیری را به میزان 2/18% تا 81/22% افزایش و میزان انرژی جذب شده را 21/1 تا 03/2 برابر نسبت به دال بتن معمولی افزایش می دهد. همچنین مقاوم سازی در دال ها ی ضعیف شده نیز با توجه به میزان ضخامت وصله و موقعیت آن، شکل پذیری را به میزان 93/15% تا 7/20% افزایش و میزان انرژی جذب شده را 09/1 تا 79/1 برابر نسبت به دال بتن معمولی افزایش می دهد.