بررسی آزمایشگاهی رفتار ستون‌های بتنی غیرمسلح تقویت شده با شیوه نوین کاربرد ترکیبی ژاکت‌های فولادی پلیمری

در این مقاله شیوه نوین تقویت، محصورکنندگی ترکیبی با استفاده هم زمان از عناصر فولادی مسلح کننده و الیاف frp، به منظور تقویت ستون ها و پایه های بتنی غیرمسلح پیشنهاد و کفایت آن با انجام مطالعه آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های استوانه ای از بتن با مقاومت پایین ساخته شده و تحت بارگذاری فشاری در شرایط آزمایشگاهی، برخی مشخصه های مکانیکی از قبیل میزان جذب انرژی، تغییر شکل محوری، سختی اولیه و رفتار بار تغییر شکل برای آنها تعیین گردید. دو نمونه تقویت نشده به عنوان نمونه معیار انتخاب شده و 18 نمونه دیگر با استفاده از روش های مرسوم تقویت از قبیل دورپیچ کردن با cfrp، gfrp، دورپیچ کردن با استفاده هم زمان پوشش frp و میلگردهای فولادی نصب شده در سطح بتن (nsm) و در نهایت دو روش پیشنهادی در این تحقیق تقویت شدند. بر مبنای نتایج آزمایش مشخص گردید که با استفاده از شیوه تقویت پیشنهادی ظرفیت باربری فشاری، میزان جذب انرژی و تغییرشکل محوری نسبت به استفاده از سایر روش های تقویت بهبود یافته، هرچند در میزان سختی الاستیک نمونه ها افزایش ایجاد شده است. از روش تقویتی پیشنهاد شده می توان برای تقویت برشی و خمشی ستون ها و پایه های بتنی غیر مسلح پل های جاده ای و راه آهن استفاده کرد.

Experimental Investigation about the Behavior of Retrofitted Plain Concrete Columns using a Novel Hybrid SteelFRP Confinement

In current study, a novel retrofitting scheme, hybrid confinement using steel reinforcement profiles and FRP wraps was presented for strengthening of columns and plain concrete piers and verified using the results of an experimental work results. Twenty cylindrical concrete specimens were produced in laboratory conditions and energy dissipation, axial deformation, initial stiffness and loaddeflection curve was calculated for each specimen. Two of specimen was used as benchmark, however the other were retrofitted using CFRP wraps, GFRP wraps, near surface mounted steel rods, FRP confinement and proposed retrofitting scheme. Based on the results, axial compressive strength, energy dissipated and ductility was enhanced. The axial forceaxial displacement behavior of hybrid confined specimens had two parts. In the first part a parabola curve was observed whereas in the second part the behavior was linear. The failure of specimens was brittle and had explosive nature towards CFRP or GFRP rupture. However the results proved that we will be able to use the proposed novel confinement scheme for shear and flexural strengthening of columns and plain concrete piers of road and railroad bridges.