مقاوم سازی نشیمن گاه های بتنی با استفاده از cfrp

در سال های اخیر استفاده از کامپوزیت های cfrp به لحاظ خصوصیت ارزشمند آن ها از جمله مقاومت و دوام بالا در برابر شرایط محیطی ، وزن کم و نصب آسان ، در مقاوم سازی اجزای سازه های بتنی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در سال 1989 نوریس و در سال 1997 ابوایلز پیشنهاد تقویت اتصالات بتنی توسط کامپوزیت های پلیمری کربن دار (cfrp) مطرح کردند و در سال2005 آقای رابرت دابلیو کری به همراه آقای چارلز دابلیو دولان به مطالعه تقویت نشیمن گاه های بتنی با استفاده از ورق های cfrp در آزمایشگاه پرداختند.با اینکه در زمینه تقویت سازه بتنی با cfrp تلاش های زیادی شده است ولی در مورد کربل ها تحقیقات زیادی انجام نشده است و هیچ نتیجه نظری ویا تجربی کافی برای تقویت کربل ها وجود ندارد.در این تحقیق از 4 نوع آرایش متفاوت از ورقه های cfrp برای تقویت کربل بتنی استفاده شده است. ورقه های cfrp بصورت افقی ، مورب ، ترکیب مورب و افقی و در نهایت بصورت شطرنجی بر روی کربل بتنی چسبانده شده اند. این تحقیق به روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس 6.11 انجام گرفته است.نوع آنالیز با توجه به ماهیت مساله از نوع استاتیکی غیرخطی می باشد. هر 4 مدل تقویت شده با cfrp در نرم افزار آباکوس مدل گردیده است و تمام شرایط بگونه ای لحاظ گردیده است تا مدل هرچه بیشتر به واقعیت نزدیک شود. مدل های تقویت شده مورد آنالیز قرار گرفت و نتایج بدست آمده با مدل اولیه(بدون تقویت cfrp) مورد مقایسه قرار گرفتند. با مقایسه نتایج به دست آمده مشاهده می شود که تغییرمکان ناشی از بار های وارده در مدل های تقویت شده با cfrp نسبت به مدل اولیه کاهش پیدا کرده است. همچنین میزان تنش برشی در ناحیه بحرانی کربل در مدل های تقویت شده با cfrp کاهش پیدا کرد و میزان انرژی داخلی سیستم که ناشی از کرنش پلاستیک می باشد ، به میزان قابل توجهی کاهش پیدا کرده است. استفاده از ورقه های cfrp برای تقویت کربل بتنی باعث افزایش شکل پذیری و استهلاک انرژی(دمپ) بیشتر نسبت به مدل تقویت نشده ،گردیده است.