ارائه روشی جهت محاسبه مقاومت و خیز اعضاء خمشی بتن مسلح مقاوم شده با الیاف پلیمری (Frp)

یک روش موثر جهت مقاوم‌کردن و بازسازی تیرهای بتن مسلح در برابر خمش استفاده از ورقه‌های پلیمری بر روی سطح تیر می‌باشد. مزایای زیاد استفاده از این گونه ورق‌ها جهت مقاوم‌کردن سازه‌ها باعث گردیده که مطالعات مختلف و متعددی در این زمینه انجام شود. یکی از مزایای مقاوم‌کردن سازه‌های بتن مسلح با استفاده از الیاف پلیمری عدم افزایش چشمگیر وزن سازه می‌باشد، ضمنا" استفاده از الیاف مصنوعی برای مقاوم‌کردن سازه‌های بتنی به سادگی انجام می‌گیرد. جهت محاسبه خیز در این گونه تیرها مطالعات محدودی انجام گرفته است و در این مطالعات اکثرا" جهت برآورد خیز از روش اجزاء محدود استفاده شده است. در این تحقیق با استفاده از معادلات تعادل نیروها، سازگاری کرنش‌ها و فرضیات مناسب روشی جهت آنالیز تیرهای بتن مسلح مقاوم شده با الیاف پلیمری ارائه گردیده است. در این تحقیق با استفاده از فرمولبندی مرجع] 11[ ولی تغییر در روابط تنشکرنش میلگرد و بتن ضرائب عددی متفاوت جهت محاسبه نیروی فشاری بتن و لنگر نیروی فشاری بتن حول محور خنثی استخراج شد. مقایسه نتایج حاصل از چند مثال عددی حل شده با روش ارائه شده و نتایج آزمایشگاهی نمایانگر دقت و کارایی قابل قبول آن می‌باشد. نتایج حاصل از فرمولبندی این تحقیق در حالت نهایی (لنگر و خیز نهایی) هماهنگی و انطباق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی نسبت به حالت تسلیم فولادهای کششی دارد و از آن جا که نتایج حالت نهایی بسیار مهم و مورد استفاده می باشند لذا نتایج این تحقیق می تواند به صورت محافظهکارانه جهت برآورد مقاومت و خیز اعضاء خمشی بتنی مقاوم شده با الیاف پلیمری مورد استفاده قرار گیرد.

A method to assess capacity and deflection of flexural reinforced concrete members retrofitted with FRP

The rehabilitation of existing reinforced concrete structures and infrastructures becomes necessary due to ageing, corrosion of steel reinforcement, defects in construction/design, demand in the increased service loads, and damage in case of seismic events and improvement in the design guidelines. Fiberreinforced polymers (FRP) have emerged as promising material for rehabilitation of existing reinforced concrete structures. The use of externally bonded Fiber Reinforced Polymer (FRP) sheets is an effective technique for strengthening and retrofitting of reinforced concrete beams especially under flexural loads. The use of FRP has been on the rise, mainly due to composite materials’ high strength and stiffness, noncorrosive nature and ease of installation. The purpose of retrofitting is to structurally treat the member with an aim to restore the structure to its original strength. Few investigations have performed to investigate the characteristics of retrofitted reinforced concrete flexural members. In the present study, a method for analyzing of the reinforced concrete beams retrofitted by FRP is proposed. The equilibrium equations and associated strain boundary conditions are used to determine the deflection and moment at each point along beam. As it is demonstrate in the numerical example, the proposed procedure can yield in efficient way, accurate result for FRP concrete beams.