مقاوم سازی ستون های فولادی پرشده با ملات دارای نقص توسط cfrp

اخیرا، استفاده از ستون‌های فولادی پرشده با بتن  cfst ))به‌دلیل مزایای متعددی که دارند، رواج فراوانی پیدا کرده است. برخی از ستون‌های cfst ممکن است که متحمل آسیب‌های ناشی از عوامل مختلف بوده و از اینرو، نیازمند تقویت باشند. یکی از روش‌هایی که می‌توان برای بهبود عملکرد ستون‌های آسیب دیده استفاده نمود، مقاوم‌سازی با پلیمرهای مسلح شده به الیاف frp )) می‌باشد. مطالعۀ حاضر به صورت عددی و آزمایشگاهی، اثر مقاوم‌سازی ستون‌های فولادی دارای نقص پرشده با مالت گروت را مورد بررسی قرار می‌دهد. مدل‌سازی عددی به صورت سه‌بعدی با استفاده از نرم‌افزار آباکوس abaqus ))و مطالعه آزمایشگاهی توسط دستگاه فشار یکنواخت انجام گرفت. نقص‌های ایجاد شده به‌صورت افقی و عمودی در مرکز ستون به وجود آمد. نمونه‌ها شامل یک نمونه ستون کنترل و چهار نمونه دارای نقص‌های افقی و عمودی بود که دو عدد از آنها با چهار لایه پلیمر مسلح شده به الیاف کربن cfrp )) مقاوم‌سازی شده بودند. نتایج مشخص نمود، نقص افقی ایجادشده در ستون باعث بیشترین کاهش ظرفیت باربری نسبت به نمونۀ کنترل (%46 )شد. مقاوم‌سازی نمونه‌ها با چهار لایه الیاف کربنی (دو لایه عرضی و دو لایه طولی) به صورت مناسب باعث افزایش ظرفیت تحمل بار، در حدود 27 %افزایش نسبت به نمونه دارای نقص، شد. استفاده از الیاف کربنی به صورت دورپیچ کامل، کمک شایانی به افزایش مقاومت محصورشدگی و کنترل گسیختگی‌های موضعی اعضا نمود.

Strengthening of Deficient Mortar Filled Steel Columns using CFRP

Recently, the application of concretefilled steel tubes (CFST) columns has been widely trended due to their several advantages. Some of the CFST columns may be damaged due to different problems and need to be strengthened. One of the methods which can be applied to improve the efficiency of the damaged columns is the strengthening using fiber reinforced polymers (FRP). The present research investigates the effects of strengthening deficient columns through numerical and experimental studies. The numerical simulation has been adopted using ABAQUS software in 3D simulation method, and the experimental test has been done using steady pressure test machine. The defects created horizontally and vertically at the center of the columns. The specimens include one control and four deficient specimens, which two of them were strengthened using four carbon fiber reinforced polymers (CFRP) layers. The results showed that the horizontal deficiencies in columns resulted the most reduction in loadbearing capacity in comparison with Control (46%). Strengthening using four CFRP layers (twotransverse and twolongitudinal) resulted in improving load bearing capacity appropriately (approximately %27 increment in comparison by the deficient column). The application of CFRP improved confinement strength and controlled the local failures.