طراحی و بهینه سازی تیر کامپوزیت نیمه محصور شده شامل بتن، فولاد و frp

امروزه به علت نیاز روز افزون به استفاده از مواد ترکیبی برای دستیابی به خواص و عملکردهای مطلوب، استفاده از مصالح مرکب به طور قابل توجهی در صنعت ساختمان رو به رشد بوده و با سرعت فوق العاده¬ای در حال توسعه می¬باشد. در این مطالعه دو نوع تیر مرکب مورد بررسی قرار می¬گیرد تیر مرکب اول شامل یک مقطع ذوزنقه¬ای شکل نیمه محصور شده از جنس gfrp می باشد که روی آن توسط دو لایه gfrp و بتن پوشانده شده است. به منظور بررسی ظرفیت باربری، مدل¬سازی اجزاء محدود تیر مرکب مورد نظرتحت اثر بارگذاری کنترل تغییر¬مکان انجام و نتایج حاصل با استفاده از نتایج مطالعات آزمایشگاهی مشابه که توسط محققین دیگر بدست آمده بود اعتبارسنجی گردید. سپس در ادامه تحقیق، پارامترهای موثر بر عملکرد خمشی و رفتار تیر مرکب نیمه¬محصور شده مورد بررسی قرار گرفت. از جمله این پارامترها می¬توان به ضخامت اعضا مقطع ذوزنقه¬ای شکل gfrp، ضخامت لایه بتنی، ضخامت لایه gfrp، تغییر شکل مقطع از ذوزنقه به مستطیل و میزان محصور¬شدگی تیر اشاره کرد. در ادامه به طراحی تیر مرکب نیمه محصورشده¬ای دارای مقطعی مشابه مقطع تیر مرکب اول، اینبار از جنس بتن و فولاد پرداخته شد و پارامترهای موثر بر ظرفیت باربری آن مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که در تیر مرکب شامل بتن و gfrp میزان محصورشدگی تیر به دلیل اینکه از جداشدگی بین بتن و لایه gfrp جلوگیری می¬کند، نسبت به سایر پارامترها بیشترین تاثیر را بر ظرفیت باربری آن دارد و در تیر مرکب شامل بتن و فولاد، ضخامت جان بیشترین تاثیر را بر ظرفیت خمشی تیر دارد. هم چنین با استفاده از نتایج به دست آمده از بررسی پارامترهای مختلف در هر دو تیر مرکب، مدلی بهینه از مقطع تیر اولیه ارائه گردیده است که با همان حجم مصالح به کار رفته در مقطع تیر اولیه، ظرفیت باربری بیشتری از آن را بدست خواهد داد.