بررسی خیز دال‌های بتنی تقویت شده با استفاده از صفحات و میلگردهای پلیمری gfrp وcfrp

امروزه افزایش انعطاف‌پذیری و مقاوم‌سازی سازه‌ها در برابر انفجار، برخورد و ضربه، یکی از اصلی‌ترین دغدغه‌های سازمان‌های دولتی در سراسر دنیا است. توجه به موضوع خرابی پیش رونده در سال‌های اخیر، باعث پررنگ شدن اهمیت مقاوم‌سازی سازه‌ها در برابر بارهای ناگهانی مانند انفجار شده است. این در حالی است که اکثر سازه‌های موجود، مقاومت و شکل‌پذیری کافی در برابر انفجار و برخورد و ضربه را ندارند. در این پژوهش برای به‌دست آوردن تغییر مکان دال‌ها، رفتار یک دال بتن مسلح یک طرفه در چهار حالت تقویت نشده و تقویت شده با استفاده از صفحات پلیمری از نوع gfrp در سامانه باربر ثقلی ساختمان از رو و زیر دال تحت بار انفجار تماسی به‌صورت یک سازه یک طبقه با یک دهانه در برابر فشار مستقیم ماده منفجره مورد بررسی قرار گرفته است. مدل‌سازی در این پژوهش با خرج انفجاری از جنس tnt و به شکل مکعبی به مقدار 0.5کیلوگرم جهت ارزیابی خیز دال ها با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ansys که قابلیت تحلیل سازه تحت بار انفجاری را دارا می‌باشد، انجام گرفته است. شاخص های بارگذاری به‌دست آمده با مدل‌سازی هندسی و دیگر شاخص‌های مورد نیاز سازه در نرم‌افزار به‌صورت ساخت اشیاء سه بعدی کامپیوتری از نرم‌افزار می‌باشد. به‌طور خلاصه نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که استفاده از ورق‌های تقویت gfrp و cfrp در کاهش مقدار جابه‌جایی دال بر اثر نیروی حاصل از انفجار، جلوگیری از قلوه‌کنی و فروریزش آوار در دال‌ها موثر بوده و موجب کاهش 62 درصدی تغییر مکان دال خواهد شد. همچنین با افزایش ضخامت دال‌ها و قطر میلگردهای gfrp و تعداد لایه‌های cfrp و درصد پوشش آن بر دال‌ها، خیزی که توسط نمونه‌ها تجربه شده است، به شدت کاهش یافته است.

Investigating the Deflection of Concrete Slabs Reinforced with CFRP and GFRP Plates and Bars

Today, increasing the flexibility and strength of structures against explosions and impacts is one of the main concerns of governmental organizations across the world. The consideration of progressive destruction has added to the importance of structural strength against explosions and impacts in recent years. In this regard, most of the existing structures do not have adequate resistance and flexibility against explosions and impacts. The present study investigates the behavior of a onesided concrete slab in four cases, including the reinforced and nonreinforced concrete, using glassfiberreinforced plastic (GFRP) plates in a gravity bearing building system on and under the slab explosiveloaded as a onestory structure with a span against direct explosive pressure. A TNT explosion model in the form of a 0.5kg cube was applied to evaluate the deflection of the slabs in the ANSYS software which is capable of analyzing the explosionload behavior of the structure. The loading parameters obtained from geometric modeling and other parameters required by the structure were modeled as 3D objects. The results indicated that the use of GFRP and carbon fiber reinforced polymer (CFRP) reinforcement plates were effective in reducing the displacement of the slabs due to the explosion load. They prevented the spalling and collapse of slabs and reduced slab displacement by 62%. In addition, an increase in the thickness of slabs, the diameter of GFRP bars, the number of CFRP layers, and their slab coverage percentage dramatically reduced the deflection of the samples.