مطالعه ی عددی اثر فاصله ی شیارها بر رفتار تیر بتنی تقویت شده با ورق frp به روش های شیار زنی

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 ی frp می باشد. یکی از مشکلات عمده ی تسلیح خارجی با استفاده از ورق frp، جدا شدگی زودرس و ناگهانی ورق از سطح تیر می باشد. طی چند سال گذشته تحقیقاتی در خصوص پدیده ی جدا شدگی در دانشگاه صنعتی اصفهان آغاز شد که نهایتا منجر به ارائه ی روش نوین شیار زنی (ebrog) به منظور تقویت خمشی و برشی تیرهای بتن آرمه توسط مصالح frp گردید. نتایج حاصله بیان گر آن است که استفاده از این روش تا حد زیادی جدا شدگی ورق را به تاخیر می اندازد و در بعضی موارد امکان پارگی ورق را فراهم می کند. پس از آن روشی ارائه شد که در این روش به منظور افزایش سطح تماس بین ورق تقویتی و تیر بتنی و انتقال نیروی برشی ایجاد شده بین آن ها به لایه های مقاوم تر بتن، ورق frp به طور مستقیم به سطح شیارهای ایجادشده در وجه کششی تیر چسبانده می شود. این روش که ترکیبی از روش های ebr، nsm و ebrog می باشد، روش ebrig نام گذاری شد و نتایج بسیار خوبی در پی داشت. تعریف، ساخت و انجام آزمایش روی نمونه های با مقیاس واقعی، جدای از هزینه های بسیار زیاد اقتصادی، فرآیندی زمان بر محسوب می شود؛ لذا به روشی نیاز است که با استفاده از آن بتوان بار و تغییر مکان نهایی و نیز امکان وقوع جدا شدگی را در روش ebrig، با دقت کافی پیش بینی کرد. از این رو در این مطالعه برای نخستین بار رفتار نمونه های تقویت شده با روش ebrig به صورت مدل اجزای محدود غیر خطی مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین مدلی که قبلا برای روش ebrog ارائه شده بود برای نمونه های کوچک مورد صحت سنجی قرار گرفت. نتایج حاصله، دقت بالای این دو مدل در پیش بینی رفتار تیرهای تقویت شده به روش های شیار زنی را نشان می دهد. در ادامه با توجه به هدف تعریف شده برای این تحقیق 60 تیر تقویت شده به روش ebrig مدل سازی عددی شد. نتایج نشان داد در حالاتی که ضخامت ورق تقویتی زیاد و تعداد ردیف شیار نیز بالا می باشد بهترین حالت برای فاصله ی شیار کم ترین مقدار اجرایی است.