ارزیابی تغییرمکان قائم کوتاه‌مدت تیرهای بتن‌آرمه با میلگردهای کامپوزیت frp

یکی از مهم‌ترین عوامل موثر بر قابلیت بهره‌برداری سازه‌ها، تغییرمکان قائم در اعضای بتنی می‌باشد. در این مقاله تغییرمکان قائم کوتاه‌مدت تیر‌های بتن‌آرمه با میلگردهای فولادی و میلگردهای کامپوزیت frp، با مدل‌سازی در نرم‌افزار آباکوس مورد مطالعه قرار گرفت. برای انواع مختلف میلگردهای فولادی و frp، دوازده تیر بتن‌آرمه مورد تحلیل قرار گرفت و ممان اینرسی موثر و تغییرمکان قائم حاصل با روابط aci 440.1r-15 و روابط پیشنهادی سایر محققان مقایسه گردید. پس از تحلیل مشخص شد که برای جلوگیری از شکست ناگهانی تیر بتن‌آرمه با میلگرد frp، بهتر است تیر بتنی با نسبت آرماتور بالا طراحی شود. باتوجه به نمودارهای نیرو تغییرمکان قائم تیرهای بتنی مسلح با میلگرد‌های کامپوزیت frp، استفاده از میلگردهای کامپوزیت کربن (cfrp) در محیط‌های خورنده، جایگزین مناسبی برای میلگردهای فولادی می‌باشد. با مقایسۀ روابط مختلف مشخص شد که استفاده از روابط بیشف گروس و بیشف اسکانلون در تیرهای مسلح‌شده با میلگردهای کامپوزیت شیشه (gfrp) و آرامید (afrp) به‌ترتیب با خطای کمتر از دو درصد و ده درصد برای تعیین تغییرمکان قائم در این تیرها مناسب می‌باشد. نتایج تحلیل بیانگر آن است که روابط پیشنهادی محققان مختلف، برای تمام انواع میلگرد frp نتایج قابل قبولی را ارائه نمی‌نماید و برحسب میلگرد مورد استفاده باید از رابطۀ خاصی استفاده گردد.

Investigation of ShortTerm Deflection in Reinforced Concrete Beams with FRP Bars

One of the most important factors affecting the serviceability of structures is the deflection of concrete members. In this paper, shortterm deflection of reinforced concrete (RC) beams with FRP and steel bars were studied by modeling in ABAQUS software. For different types of steel and FRP bars, twelve RC beams have been analyzed and the effective moment of inertia and deflection of the results were compared with the ACI 440.1R15 and proposed equations. After analysis, it was found that to prevent sudden failure of RC beams with FRP bars, it is better to design a concrete beam with over reinforced sections. According to loaddeflection curves of RC with FRP bars, the use of carbon FRP (CFRP) bars are the suitable alternative for steel bars in the corrosive environment. It is concluded that the use of Bischoff Scanlon, and Bischoff Gross equations in RC beams with glass FRP (GFRP) and aramid FRP (AFRP) with the error of less than 2% and 10%, respectively, are appropriate for determining deflection in these beams. Results indicate that any of the proposed relations for all different types of FRP rebar does not provide satisfactory results and in terms of used reinforcement special equations should be used.