بررسی رفتار اتصالات تیر به ستون خارجی حاوی ملات پایه سیمانی مسلح الیافی مقاوم سازی شده با frp

چکیده بررسی رفتار اتصالات تیر به ستون خارجی حاوی ملات پایه سیمانی مسلح الیافی مقاوم سازی شده با frp در سازه های بتن آرمه یکی از مهمترین اعضاء در طراحی و اجرا، اتصالات بتنی می باشند که در هنگام وقوع زلزله می تواند بحرانی تلقی گردد. رفتار اتصال تیر به ستون تحت بارهای لرزه ای تاثیر عمده ای بر رفتار سازه دارد که درک این رفتار پیچیده مستلزم دقت نظر در طراحی، شناخت و اجرای صحیح سازه می باشد. در بسیاری از ساختمان های بتنی که در سالیان اخیر طراحی و اجرا شده اند در هنگام وقوع زلزله رفتارهای نامناسبی از جمله: ناتوانی در اتلاف مناسب انرژی، تشکیل نامناسب مفصل پلاستیک در مکان مورد انتظار، نداشتن مقاومت جانبی مناسب و همچنین شکست برشی ناشی از آرماتور گذاری عرضی غیرمتراکم در ناحیه اتصال نشان می دهند. درخصوص رفتار برشی یک اتصال ذکر دو نکته قابل توجه است، یکی میزان آرماتور عرضی بکار رفته در اتصال و دیگری مقاومت فشاری بتن در ناحیه اتصال. در صورت عدم تامین مقاومت برشی مناسب در یک اتصال در اثر اعمال نیروهای جانبی هر چند کم تغییرشکل های غیر الاستیک رخ داده که منجر به ایجاد شکست می شود. همواره تخریب و بنای مجدد یک سازه بتنی تنها راه حل جهت رسیدن به حداکثر کارایی نمی باشد. تخریب و احیای مجدد مستلزم هزینه بسیار زیاد است لذا مقاوم سازی سازه های ضعیف برای جلوگیری از آسیب لرزه ای ضروری است. روش های متعددی برای مقاوم سازی یک اتصال بتنی وجود دارد که از این بین می توان به روش هایی مانند: محصورکردن ناحیه اتصال با ورق های فولادی، استفاده ازملات های مایع سخت شونده، تزریق اپوکسی ها، بتن ریزی مجدد جهت افزایش سطح اتصال و استفاده از مواد کامپوزیتی را نام برد. در سالیان اخیر استفاده پلیمرهای مسلح شده با الیاف (fibre-reinforced polymer) یا frp به دلیل آسانی استفاده، کاهش هزینه، ملاحظات معماری بیشتر شده است. رفتار frp متاثر از عواملی هم چون خصوصیات مکانیکی الیاف، طول، شکل و ترکیب الیاف، جهت الیاف، چسبندگی بین رزین و الیاف می باشد. در بخش آزمایش این مطالعه، سه اتصال خارجی ساخته شده از ملات پایه سیمانی مسلح الیافی ساخته و تحت بارهای یکنواخت آزمایش می شوند؛ یک اتصال به عنوان نمونه کنترل و دو نمونه دیگر طی یک شیوه با الیاف کربن و شیشه مقاوم سازی شده است. ملات های سیمانی مسلح الیافی به صورت موادی مرکب با دو مولفه اصلی شامل الیاف و ملات تعریف می شوند، الیاف و ملات به سبب وجود پیوستگی با یکدیگر کار می کنند که منجر به تشکیل یک کامپوزیت قوی می گردد. استفاده از ملات های پایه سیمانی مسلح الیافی، معمولا فقط در بخش های کوچک از سازه که نیاز به مقاوم سازی دارند به کار برده می شوند. در چنین مواردی استفاده از این ملات، اقتصادی و قابل رقابت با سایر مصالح می باشد. یکی از نقاطی از سازه که برای کاربرد این مصالح مناسب است عبارتند از ناحیه فشاری تیرها و ستون ها به منظور افزایش شکل پذیری اتصال. براساس نتایج آزمایش مشخص خواهد شد که مقاوم سازی اتصالات با الیاف frp می تواند یکپارچگی و انسجام اتصال، مقاومت و استحکام، صلبیت و قابلیت شکل پذیری آن را بهبود بخشد و مفصل های پلاستیکی را از بر ستون به سمت تیر انتقال دهد.