بررسی خواص مکانیکی تیرهای گلولام ساخته‌شده با آرایش متفاوت لایه‌ها و مسلح‌شده با میلگردهای فولادی

یکی از محصولات چوبی مهندسی پرکاربرد در ساخت‌وسازها، تیرهای چوبی چندلایۀ چسب‌شده (گلولام) است. گلولام از اتصال قطعه‌های لایه‌ای چوبی با طول و آرایش متفاوت ساخته می‌شود و امکان طراحی سازه‌های مرکب با ابعاد بزرگ را فراهم می‌کند. نگرانی اصلی در استفاده از تیرهای گلولام، دربارۀ مقاومت، سختی و تغییر مکان آنهاست. در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی نمونه‌های تیر زیر خمش چهارنقطه‌ای برای تعیین خواص مکانیکی آنها پرداخته شده است. تیرهای گلولام با طرح‌های متفاوت و به‌کمک میلگردهایی از زیر، بالا یا هر دو تقویت ‌شد. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که تقویت، نیروی نهایی را در تیرهای گلولام با لایه‌های یکسره 22 تا 49 درصد افزایش می‌دهد. همچنین، در پی تقویت در نمونه‌های شاهد این‌گونه تیرها در مقایسه با تیرهای تقویت‌نشده، نیروی نهایی به 11 تا 85 درصد افزایش یافت. جذب انرژی در نمونه‌های تقویت‌شده در کشش و فشار نسبت به نمونه‌های تقویت‌شده تنها در کشش و نمونۀ شاهد بیشتر بود. ضریب گسیختگی تیرهای تقویت‌شده ارتباط مستقیمی با نوع تقویت دارد. تیرهای تقویت‌شدۀ شاهد نسبت به تیرهای تقویت‌شده با لایۀ یکسره، دارای درصد افت کمتر ضریب کشسانی بودند. همچنین با تقویت ناحیۀ کشش و فشار شکست ترد کاهش چشمگیری یافت که در طراحی سازه‌های مقاوم به زلزله از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

Mechanical properties of glulam beams made from different arrangements of layers and reinforced by steel rebars

The glued laminated beam is one of the useful engineered wood products for building constructions. The glulam beam can be used in design of the largescale composite structures. The main concern about using glulam beams is their resistance, stiffness, and displacement. In this paper, glulam beams with different designs were reinforced with a rebar in bottom, top or both, and their mechanical properties were investigated using fourpoint bending tests. The test results showed that the ultimate loads of the reinforced beams increased compared to the unreinforced ones. The increasing of the maximum loads was 22% to 49% in the glulam beams with entire layers and 1185% in the control glulam beams. The absorption of energy in the samples reinforced at the tensile and pressure parts is higher than the specimens only reinforced at the tensile part and the control ones. The amount of MOR depended on the type of reinforcement methods, originally. The reinforced control beams had a greater loss of MOE compared to the reinforced beams with entire layers. Also reinforcing resulted in a significant increase in the ductility of the beams reinforced in the tensile and pressure areas. Consequently, this is particularly important in the designing of the earthquake resistant beams.