بررسي پتانسيل جاي‌گزيني روش استفاده از FRP بادبزني با روش شيارزني و آماده‌سازي سطحي در تقويت نمونه‌هاي منشوري بتني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

سازه‌هاي بتني در طول عمر خود بنا بر دلايل مختلفي از جمله تغيير در آيين‌نامه‌ها، تغيير كاربري سازه، خطاهاي طراحي و اجرا، آسيب‌ديدگي ناشي از بلاياي طبيعي مانند زلزله و زوال بتن نياز به تعمير و مرمت دارند. در ميان تكنيك‌هاي مختلف، استفاده از كامپوزيت‌هاي FRP براي تعمير سازه‌ي بتني به عنوان يك تكنيك مؤثر رواج پيدا كرده است. يكي از چالش‌هاي موجود در استفاده از اين كامپوزيت‌ها، جداشدگي ورق از سطح بتن پيش از حصول ظرفيت نهايي ورق مي‌باشد. در راستاي مقابله با اين چالش، روش‌هاي گوناگوني توسط محققين ارائه گرديده است. از جمله‌ي اين روش‌ها مي‌توان به استفاده از مهار بادبزني FRP، روش شيارزني و ديگر روش‌هاي آماده سازي سطحي اشاره كرد. از بين روش‌هاي آماده سازي سطحي نظير برداشتن شيره‌ي بتن و اسيد شويي، عملكرد روش شيارزني در تعويق يا حذف جداشدگي صفحات تقويت FRP از سطح بتن در مطالعات زيادي به اثبات رسيده است. با اين وجود به دليل عيوب روش شيارزني و مقابله با مشكلات زيست محيطي اين روش، استفاده از روش‌هاي با عملكرد مشابه و با كاهش تبعات زيست محيطي در اين تحقيق مورد هدف قرار گرفت. در اين تحقيق تعداد 60 آزمايش برش يك طرفه در 4 گروه بر روي نمونه‌هاي بتني با مقاومت فشاري 30 تا 40 مگاپاسكال انجام گرديد. پارامترهاي متغير در اين تحقيق، عرض ورق، نوع ورق، تعداد لايه‌هاي ورق، عرض ورق مورد استفاده براي ساخت بادبزن، زاويه‌ي پخش مهار بادبزني و تعداد مهار مي‌باشد. ورق‌هاي مورد استفاده در اين تحقيق، شامل دو گروه ورق الياف كربن ساخت شركت‌هاي سيكا و كوآنتوم مي‌باشد. طول اتصال در همه‌ي ورق‌ها برابر با 200 ميلي‌متر در نظر گرفته شد. پس از نصب ورق‌هاي تقويتي و مهارهاي بادبزني، تمام نمونه‌ها تحت آزمايش برش يك‌طرفه قرار گرفتند. به منظور دستيابي به ميدان كرنش در كل سطح بتن، از تكنيك DIC و با استفاده از نرم‌افزار GOM Correlate استفاده شد. بدين منظور در حين روند بارگذاري نمونه‌ها، با استفاده از دوربين عكس برداري ديجيتال، عكس‌هاي متوالي از سطح بتن گرفته شد و با استفاده از اين نرم‌افزار، پردازش گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه استفاده از مهار بادبزني، مقاومت اتصال را در حدود 100 درصد افزايش داد به‌طوري كه مود گسيختگي پارگي ورق در اين روش قابل حصول است. هم‌چنين مقايسه‌ي نتايج استفاده از مهار بادبزني و روش شيار زني در ظرفيت باربري نمونه‌هاي برش مستقيم، نشان مي‌دهد كه استفاده از يك يا دو عدد مهار بادبزني در نمونه‌هاي برش يك طرفه، معادل عملكرد حدود يك تا سه شيار 10×10 ميلي‌متر در نصب ورق‌هاي تقويتي در روش شيارزني است.

212767

سازه

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان

كياچهر بهفرنيا، محمدعلي رهگذر

محمدرضا افتخار