بررسی آزمایشگاهی تیرهای بتنی تقویت شده با کامپوزیت‌های الیافی نصب شده به روش سوراخ‌زنی

یکی از مهم‌ترین کاربردهای کامپوزیت‌های الیافی، تقویت خمشی تیرهای بتن مسلح با چسباندن این مصالح به وجه کششی تیر می‌باشد. بیشترین اشکال در این روش تقویت مربوط به جداشدگی زودهنگام ورق از سطح بتن است که موجب گسیختگی زودرس، قبل از حصول ظرفیت نهایی محاسباتی تیر می‌شود. رایجترین روش آماده‌سازی سطح بتن جهت اتصال مناسب ورق‌های کامپوزیت الیافی، روش نصب سطحی  (ebr)نام دارد که علاوه بر ایجاد آلودگی زیست محیطی، مشکل جداشدگی زودرس ورق تقویتی از سطح بتن را نیز به‌طور کامل برطرف نمی‌کند. در این مقاله به بررسی امکان جایگزینی روش پیشنهادی سوراخ‌زنی با نصب پیچ به جای آماده‌سازی به روش نصب سطحی در تقویت خمشی تیرهای بتنی با ورقه‌های کامپوزیتی پرداخته شده است. در این تحقیق 10 عدد نمونه تیر به ابعاد 150×300×1700 میلی‌متر مورد آزمایش خمش 4 نقطه ای قرار گرفت. نمونه‌های مذکور با تغییر تعداد لایه‌ها و روش نصب ورق‌ها و در سه نمونه با تقویت توام خمشی و برشی مورد آزمایش قرار گرفتند. با استفاده از روش پیشنهادی مشکل جداشدگی در تمامی نمونه‌ها به طور کامل برطرف گردید. بیشترین افزایش مقاومت خمشی مربوط به نمونه‌ای بود که روی آن علاوه بر تقویت خمشی، تقویت برشی با روش نصب نزدیک به سطح میلگرد کامپوزیتی اجرا شده بود. اثر حذف چسب در ناحیه میانی ورق‌های تقویت نیز مورد بررسی قرار گرفت. نصب بدون چسب ورق‌ها در قسمت میانی باعث به تاخیر افتادن گسیختگی ورق‌ها گردید.

Experimental investigation on RC beams strengthened with FRP sheets by drilling method

One of the most important applications of FRP sheets is the flexural strengthening of concrete beams by bonding these materials to the beam’s tensile surface. The most common problem in this strengthening method is the early debonding of the sheet from the surface of the concrete, which results in an early failure before the final strength of the beam is obtained. The most common method for preparing concrete surfaces for proper bonding of composite sheets is the Externally Bonded Reinforcement (EBR) method, which, in addition to environmental pollution, does not completely eliminate the problem of early debonding of FRP sheet. This paper examines the possibility of replacing the proposed drilling method with mounting screws instead of EBR method. In this research, ten samples of beam with dimensions of 150 × 300 × 1700 mm3 were tested under 4point bending. The samples were tested by changing the number of layers and the method of mounting the sheets and in three samples with Simultaneous flexural and shear strengthening. Using the proposed method, the debonding problem was completely eliminated in all samples. The greatest increase in flexural strength was related to the sample, which, simultaneously strengthened in shear with FRP bars by NSM method. The effect of removing the bond in the middle part of the FRP sheets was also investigated. The installation without the bond of the sheets in the middle part delayed the rupture of the sheets.