ارزیابی عملکرد ورق‌های پلیمر فیبر کربنی cfrp در مقاوم‌سازی اتصال دال ستون بتنی مسلح rc

در دال‌های بتنی تخت به دلیل عدم وجود تیرهای نگهدارنده، تنش‌های برشی سه بعدی در اطراف ناحیه اتصال دال ستون ایجاد می‌گردد که منجر به ترک برشی شعاعی و در نهایت شکست پانچ در ناحیه اتصال ستون به دال می‌شود. در این مقاله به هدف ارزیابی مقاوم‌سازی اتصال ستون به دال بتنی تخت مسلح با بهره‌گیری از ورق‌های cfrp تحت شرایط بارگذاری برش پانچ و بارگذاری لرزه‌ای مطالعات پارامتریکی به روش عددی انجام شده‌است. براین اساس با در نظر گرفتن 5 متغییر: شرایط بارگذاری، تعداد لایه‌های فیبر در ورق، زاویه قرارگیری الیاف، ضخامت ورق و ابعاد ورق‌های cfrp، مطالعات در بستر نرم‌افزار المان محدود آباکوس و در قالب 33 مدل مجزا انجام شده‌است. صحت‌سنجی مدل عددی بر اساس مدلسازی نمونه آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین خطای مدلسازی عددی 5.2% نسبت به نمونه آزمایشگاهی بوده که نشان دهنده دقت قابل قبول مدل عددی می‌باشد. نتایج نشان داد که دو پارامتر ضخامت و ابعاد ورق به عنوان اصلیترین پارامتر در مقاوم‌سازی اتصال دال ستون rc بوده، به گونه‌ای که با در نظر گرفتن مقادیر بهینه هریک از دو پارامتر میزان آسیب در دال بتنی حدودا تا 98% کاهش می‌یابد. نتایج حاصل از این پژوهش می‌تواند به عنوان یک مدل جامع برای طراحی و به کارگیری ورق های cfrp در مقاوم‌سازی اتصال ستون دال بتنی تخت مورد استفاده قرار گیرد.

performance evaluation of cfrp sheets in reinforcing rc slab column connection

in concrete slabs, due to the absence of support beams, three dimensional shear stresses are created around the slab column connection area, leading to radial shear cracks and punching shear in the column slab connection area. in this article, for evaluating the strengthening of the slab column connection using cfrp sheets under the conditions of punching shear and seismic loading, the numerical method has carried parametric studies out. therefore, considering 5 variables: loading conditions, number of fiber layers in the sheet, angle of fiber placement, sheet thickness, and dimensions of cfrp sheets, parametric studies have been carried out in the form of 33 separate models by abaqus finite element software. validation of the numerical model was evaluated based on the modeling of the laboratory sample. the results showed that the average error of numerical modeling was 5.2% compared to the laboratory sample, indicating the numerical model’s acceptable accuracy. also, the results showed that the two parameters of sheet thickness and dimensions are the main parameters in strengthening the rc slab column connection, so considering the optimal values of about 98% reduces the damage to the concrete slab. the results of this research can be used as a comprehensive model for the design and application of cfrp sheets in strengthening the concrete column slab connection.