رفتار تیرهای بتن مسلح تقویت شده با روش Nsm-Sma/Frp

خاصیت بازگشت پذیری آلیاژهای هوشمند حافظه‌دار (smaهای) فوق الاستیک، ویژگی منحصر به فردی است که از آن می‌توان در ساخت و تقویت اجزای بتن مسلح استفاده کرد. اجزای بتنی تقویت شده با این آلیاژها، قابلیت شکل پذیری و جذب انرژی بالاتری نسبت به تیرهای بتن مسلح معمولی دارند و همچنین در چرخه‌های متوالی بارگذاری و باربرداری، خسارت کمتری نسبت به تیرهای بتن مسلح رایج متحمل می‌شوند. هدف از پژوهش پیشرو، بررسی آزمایشگاهی رفتار تیرهای بتن مسلح تقویت شده با آلیاژهای هوشمند حافظه‌دار به روش تقویت خمشی نصب در نزدیک سطح (sma-nsm )و مقایسه‌ی آنها با تیرهای بتن مسلح معمولی و نیز تیرهای بتن مسلح تقویت شده با روشfrp-nsm است. برای دستیابی به اهداف پژوهش، 11 تیر بتن مسلح به ابعاد مقطع 200×150 میلی‌متر و طول 1150 میلی‌متر ساخته شد. از میان این تیرها، 3 نمونه بدون تقویت بودند، 4 نمونه به وسیله روش sma-nsm تقویت شدند و 4 نمونه با میلگردهای gfrp و با روش nsm -frp مورد تقویت قرار گرفتند. نمونه‌ها به صورت دو سر ساده تحت آزمایش خمش سه نقطه‌ای و بارگذاریهای استاتیکی و بارگذاری-باربرداری قرار گرفتند و عوامل متعددی از جمله مقاومت، میزان جذب انرژی، قابلیت بازیابی تغییر شکل و توانایی بستن عرض ترک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد تیرهای بتن مسلح تقویت شده با روش sma-nsm تحت بار استاتیکی، تغییر مکان وسط دهانه و جذب انرژی بالاتری نسبت به سایر تیرها دارند. همچنین تحت بارگذاری باربرداری، تیرهای تقویت شده با روش sma-nsm خسارت کمتری نسبت به سایر تیرها داشتند.

Experimental Investigation on the Behavior of Reinforced Concrete Beams Retrofitted with NSM-SMA/FRP

Recentering is an exclusive characteristic of superelastic Shape Memory Alloys (SMAs) which can be used in manufacturing and retrofitting of reinforced concrete elements. Reinforced concrete beams retrofitted with SMA bars have more ductility and higher energy dissipation compared to conventional RC beams. Furthermore, these beams experience less damage in consecutive loadingunloading cycles. The current research aims to investigate the behavior of reinforced concrete beams retrofitted with SMA bars using NearSurface Mounted (NSM) flexural retrofitting method. Eleven RC beam specimens with the cross section of 200*150 mm and length of 1150 mm were cast. Three of the specimens had no external strengthening, four of them were retrofitted with SMA bars and other four beams were retrofitted with GFRP reinforcements. The specimens were subjected to threepoint bending test under either monastic or loadingunloading. Different parameters including loadcarrying capacity, energy dissipation, deformation recovery and reduction capability of crack width were investigated. The results showed that RC beams retrofitted with SMA bars had more midspan deflection and higher energy dissipation compared to other specimens under monotonic loading. Moreover, under loadingunloading, RC beams retrofitted with SMA bars method experienced less damage.