بررسی عددی افزایش ظرفیت باربری قاب بتن مسلح با استفاده از کامپوزیت‌های سیمانی مسلح الیافی توانمند

کامپوزیت‌های سیمانی مسلح با الیاف توانمند (hpfrcc) به مصالحی شامل ملات سیمانی با سنگدانه‌های ریزدانه و الیاف اطلاق می‌شود. ویژگی شاخص این مصالح آن است که تحت بارگذاری کششی، رفتار سخت‌شوندگی کرنش از خود بروز می‌دهند. این مصالح توانمند می‌توانند در بسیاری موارد نظیر بهسازی لرزه‌‌یی اعضای ساختمانی به‌کار رود. در این نوشتار، پس از معرفی مختصر این مصالح توانمند، قاب آزمایش‌شده توسط کرانستون آزمایش انتخاب و مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین، چشمه‌ی اتصال قاب مذکور با مصالح hpfrcc با مقاومت‌های کششی و فشاری متفاوت جایگزین شده است و با قاب‌های بتنی کامل و hpfrcc کامل مقایسه می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که با استفاده از این مصالح توانمند، ظرفیت باربری و شکل‌پذیری این قاب‌ها افزایش می‌یابد. در این بررسی، با افزایش مقاومت کششی و فشاری hpfrcc ظرفیت باربری قاب به طور متوسط حدود 40% نسبت به قاب بتن مسلح معمولی افزایش یافته است. همچنین با افزایش مقاومت فشاری و کششی این کامپوزیت، شکل‌پذیری قاب به‌طور میانگین به ترتیب حدود 50% و 70% افزایش پیدا کرده و نحوه‌ی ترک‌خوردگی این سازه‌ها نیز با یکدیگر مقایسه شده است.