بررسی اثر زوایای الیاف frp در مقاوم‌سازی تیر ستون های بتن مسلح

مقاوم‌سازی ستون‌ بتن مسلح با کامپوزیت‌های frp با هدف افزایش توان باربری و شکل‌پذیری آنها صورت می‌پذیرد. یکی از روش‌های رایج در این حالت، محصورنمودن سرتاسری سطح خارجی ستون‌ با لایه‌های frp می‌باشد. در تحقیق حاضر به مقاوم‌سازی تحت بار محوری با خروج از محوریت، با لایه های frp پرداخته شده است. نمونه‌ها با مقطع دایره به قطر 125 میلی‌متر و ارتفاع 800 میلی‌متر می‌باشند. حالت اول بارگذاری با خروج از مرکزیت به اندازه دو برابر شعاع ستون(2r) و حالت دوم به اندازه چهار برابر شعاع ستون(4r). با توجه به خروج از مرکزیت بارگذاری، بخش‌هایی از ستون تحت کشش ناشی از خمش قرار می‌گیرد. بنابراین علاوه بر تقویت در جهت شعاع ستون، نیاز به تقویت طولی عضو نیز می‌باشد. لذا با دو متغیر خروج از مرکزیت بار و جهات الیاف لایه‌های frp ، 10 نمونه نرم‌افزاری در دو گروه (2r و 4r) با استفاده از نرم‌افزار abaqus مدل‌سازی و تحلیل گردید. جهت اثبات صحت مدل‌سازی‌ ابتدا دو نمونه آزمایشگاهی موجود با نرم‌افزار شبیه‌سازی ونتایج راستی آزمایی شد. نتایج تحقیق نشان داد با افزایش خروج از مرکزیت بار، به‌تدریج اثرگذاری کامپوزیت‌های طولی بیش از کامپوزیت‌های عرضی در تحمل نیرو و جابجایی افزایش می‌یابد و اثر مقاوم‌سازی به‌صورت افزایش شکل پذیری بیشتر از افزایش تحمل نیرو در ستون نمایان می‌شود. به‌طوریکه در گروه 2r نمونه-های با کامپوزیت عرضی نسبت به طولی حدود 14درصد نیرو و 15 درصد جابجایی بیشتری تحمل کرده‌اند. برعکس در گروه 4r اعداد فوق در نمونه‌های با کامپوزیت طولی نسبت به عرضی افزایشی در حدود 7 و332 درصد داشته‌اند.

the effects of frp fiber’s elongation angles on strength behavior of rc beam-columns

strengthening of rc columns using frp composites is done with the aim of increasing bearing capacity and ductility. one common method in this case is to enclose the entire outer surface of the column with frp. in this paper, it has been done to strengthen this columns under eccentricity axial load, with the frp layers. the specimens used have a circular cross-section with a diameter of 125 mm and a height of 800 mm, which are loaded in two cases by eccentricity. first case, the eccentricity is twice the radius of the column (2r) and the second case the eccentricity is four times the radius of the column (4r). due to the eccentricity of the load, parts of the column are subjected to bending tension. ten numerical models in two groups (2r and 4r) were analyzed using abaqus software. in order to verify the accuracy of the modeling, first two existing experimental specimens were simulated with software and then the results were evaluated. the results showed that by increasing the eccentricity of the load, the longitudinal composites are more effected than transverse composites on force bearing and displacements. also, the fiber has been effected on ductility increasing more than force tolerance in the column. in the 2r group, specimens with transverse composite have been increased about 14% in forcing and 15% in displacement capacities than longitudinal. conversely, in the 4r group, the above mentioned numbers in samples with longitudinal composite increased by about 7% and 332% relative to transverse.