ارزیابی رفتار ستون‌های دوبل ناودانی فولادی دارای نقص ناشی از جوشکاری مقاوم‌سازی‌شده با الیاف cfrp

در سال‌های اخیر مهندسان با مشکلات سازه‌ای زیادی از قبیل کمانش، خوردگی و بارگذاری بیش از حد در سازه‌های فولادی آسیب‌دیده مواجه بوده‌اند. اشتباه نیروی کار در هنگام جوشکاری و همچنین تخریب جوش از جمله مشکلات عدیده در سازه‌های فولادی می‌باشد. از این رو مقاوم‌سازی و ترمیم محل جوش در سازه‌های فولادی امری اجتناب‌ناپذیر است. در این مقاله به بررسی تاثیر پلیمرهای مسلح شده به الیاف کربن برای مقاوم‌سازی ستون‌های دوبل ناودانی فولادی دارای نقص ناشی از جوشکاری پرداخته شده است. برای این منظور هفت ستون فولادی در نرم‌افزار المان محدود آباکوس مدل‌سازی گردید. یک ستون شاهد به عنوان اولین نمونه که هیچ نقصی بر روی آن قرار ندارد و سرتاسر جوشکاری شده، مدل‌سازی گردید. بقیه نمونه‌های دارای نقص با استفاده از الیاف cfrp مقاوم‌سازی شدند. از طرفی تقویت با استفاده از الیاف cfrp در جهت بهبود محل نقص‌، به شکل دقیق برای سه نمونه مورد بررسی قرار گرفت. مقاوم‌سازی این مقاطع با استفاده از الیاف cfrp نه تنها روش موثری برای افزایش حداکثر نیروی قابل تحمل محوری در این ستون‌ها می‌باشد بلکه کمک شایانی در جهت بهبود مقاومت و به تاخیر انداختن کمانش موضعی در آن‌ها کرده است. با توجه به نتایج مشاهده گردید که در بین تمامی نمونه‌ها، حداکثر ظرفیت باربری مربوط به نمونه 2uw3 بوده و به ترتیب در نمونه آزمایشگاهی و مدل‌سازی عددی به میزان 29.9 و 21.7 درصد نسبت به نمونه 2uw3c1 افزایش یافته است. علاوه بر این نمونه‌های 2uw3c1 و 2uw1c1 به ترتیب در بین نمونه‌های آزمایشگاهی و مدل‌سازی عددی بیشترین سختی را دارند.

evaluating the behavior of welding-defected cfrp fiber-reinforced double-channel steel columns

engineers have faced many structural problems in recent years, such as buckling, corrosion and excessive loading in damaged steel structures. the labor force’s mistakes during welding and the destruction of the weld are among the many problems in steel structures. therefore, strengthening and repairing the welding place in steel structures is inevitable. this article investigates the influence of polymers reinforced with carbon fibers for strengthening steel studded double columns with defects caused by welding. for this purpose, seven steel columns were modeled in abaqus finite element software. a control column was modeled as the first sample with no defects and welded all over. the rest of the defective samples were reinforced using cfrp fibers. on the other hand, strengthening using cfrp fibers to improve the location of the defect was investigated in detail for three specimens. reinforcement of these sections using cfrp fibers is not only an effective method to increase the maximum axial force in these columns, but it has also helped to improve resistance and delay local buckling in them. according to the results, it was observed that among all the samples, the maximum bearing capacity is related to the 2uw3 model, and it has increased by 29.9% and 21.7% in the laboratory sample and numerical modeling, respectively, compared to the 2uw3c1 sample. in addition, 2uw3c1 and 2uw1c1 samples have the highest hardness among laboratory and numerical modeling samples, respectively.