مقاوم سازی خمشی ستون های بتن مسلح با استفاده از میلگردهای کامپوزیتی مدفون در سطح

در چند سال اخیر استفاده از مواد کامپوزیت جهت تقویت و مقاوم‌سازی سازه‌های بتن مسلح رشد چشمگیری داشته است. تحقیقات بسیاری در خصوص افزایش ظرفیت باربری محوری، ظرفیت برشی و شکل‌پذیری ستون‌های بتن مسلح دور پیچ شده با الیاف کامپوزیت انجام گرفته‌است  که همه این تحقیقات نشان از عملکرد مناسب مواد کامپوزیت در بهبود عملکرد ستون‌های بتن مسلح دارد، اما دورپیچ کامپوزیت تاثیر چندانی بر روی افزایش ظرفیت خمشی و ظرفیت باربری جانبی ستون‌های بتن مسلح ندارد. در این مقاله از میلگردهای کامپوزیت مدفون در نزدیک سطح که nsm (near surface mounted) نامیده می‌شود، جهت افزایش ظرفیت خمشی ستون‌های بتن مسلح استفاده می‌گردد. این روش شامل قرار دادن میلگردهای nsm در داخل شیارهای ایجاد شده بر روی سطح بتن و پر کردن داخل شیار با چسب مخصوص می‌باشد. به این منظور هفت نمونه ستون بتن مسلح ساخته شده و با درصد مختلف میلگردهای nsm تقویت شده‌است. نمونه‌های ساخته شده، تحت بارگذاری محوری ثابت و جابه‌جایی جانبی سیکلی قرار گرفته و نتایج آن بررسی شده‌است. هم‌چنین عملکرد این روش در ترکیب با دورپیچ frp نیز مورد بررسی قرار گرفته‌است. لزوم مهار انتهای میلگردهای nsm در داخل بتن نیز بخش دیگری از این تحقیق است. نتایج آزمایش‌های نشان از عملکرد مناسب میلگردهای nsm در ترکیب با دورپیچ frp در افزایش ظرفیت خمشی، سختی و میزان انرژی جذب شده توسط ستون‌های بتن مسلح دارد.

Strengthening of RC Columns with NSM Bars and CFRP Jacketing

This paper shows the results of an experimental study on the behavior of rectangular reinforced concrete columns that strengthened in bending with NSM FRP bars and CFRP jacketing under combined compression axial load and cyclic lateral loading. Near surface mounted (NSM) fiber reinforced polymer (FRP) is one of the best retrofitting techniques for reinforced concrete (RC) structures. This technique is based on inserting fiber reinforced polymer bars into slits in the cover of reinforced concrete members. For this purpose, seven rectangular RC columns including one control specimen constructed and tested under constant axial load and lateral cyclic displacement. Experimental parameters include different ratios of NSM FRP bar, maximum lateral load capacity, and failure modes are describes based on the test results. The crack patterns in the specimens are also presented. Also, the study was designed to evaluate the necessity of anchoring the end of NSM FRP bars in the foundation. The test results show that a significant increase in the load carrying capacity, stiffness, and energy dissipation of rectangular RC columns can be achieved by using the NSM technique.