اثرات آرایش میلگرد بر فواصل و عرض ترک‌های خمشی در تیرهای بتن‌آرمه‌ی تقویت‌شده با صفحات CFRP

در این تحقیق اثرات آرایش میلگرد بر فواصل و عرض ترک‌های خمشی در تیرهای بتن‌آرمه و تیرهای بتن‌آرمه‌ی تقویت شده با ورقه‌های cfrp مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور 9 تیر بتن‌آرمه در مقیاس واقعی، با مشخصات یکسان ــ از‌لحاظ ابعاد و میزان میلگرد‌های کششی و فشاری ــ و با سه آرایش مختلف آرماتور کششی ساخته شد و در سه دسته‌ی مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. سه عدد از تیرها در دسته‌ی اول بدون تقویت و به‌عنوان نمونه‌ی شاهد در نظر گرفته شدند. تیرهای دسته‌ی دوم پس از تقویت توسط دو ‌لایه ورقه‌ی cfrp به‌صورت خمش سه‌نقطه‌یی تا مرحله‌ی شکست بارگذاری شدند. به‌منظور بررسی اثرات پیش‌ترک در بار جدا‌شدگی و سازوکار انتشار ترک، ابتدا تیرهای دسته‌ی سوم به‌میزان 70% بار ناحیه‌ی خطی منحنی بار ‌ـ تغییر مکان، بارگذاری شد و پس از ایجاد ترک‌های متعدد خمشی و خمشی ـ‌ برشی، بار‌برداری از نمونه‌ها انجام شد. نمونه‌ها پس از تقویت، توسط دو لایه ورقه‌ی cfrp مجدداً تا مرحله‌ی شکست بارگذاری ‌شدند. نتایج حاصله نشان می‌دهد که استفاده از میلگردهای کم‌قطر در ناحیه‌ی کششی تیر باعث توزیع یکنواختتر ترک در طول تیر میشوند. این توزیع یکنواخت ترک، باز‌شدگی کم‌عرض‌‌تری را نیز ایجاد می‌کند. به‌عکس، امکان وقوع توزیع یکنواخت‌تر کرنش محوریِ ورقِ تقویتی در طول بیشتر تیر، که عامل مهمی در جلوگیری از جدا‌شدگی ورق تقویتی است، در تیرهای دارای آرماتورهای خمشی کم‌تر است. همچنین نتایج حاصله نشان می‌دهد که آرایش میلگردهای داخلی اثرات قابل توجهی بر بار جدا‌شدگی ورق تقویتی ندارد.