ارائه و تعیین الگوی بهینه برای مقاوم‌سازی مستقیم برش منگنه‌ای دال‌تخت بتن‌مسلح با استفاده از FRP بادبزنی

نویسندگان

1 استادیار، بخش سازه، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی وزارت راه و شهرسازی، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری عمران-سازه، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 استادیار، بخش سازه، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی وزارت راه و شهرسازی، تهران، ایران

4 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22065/jsce.2020.201717.1949
چکیده

دال‌های تخت بتن‌مسلح به دلیل مزایایی نظیر پوشش دهانه‌های بزرگ بدون نیاز به وجود تیر، سهولت اجرا، افزایش سرعت ساخت، کاهش ارتفاع کلی ساختمان، در بسیاری از نقاط جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال این سیستم در معرض خطر شکست ترد برش منگنه‌ای می‌باشد. در سال‌های اخیر روش‌های مختلفی جهت مقاوم‌سازی دال‌تخت پیشنهاد شده است که از جدیدترین آن‌ها می‌توان به سوراخ نمودن و عبور الیاف مسلح پلیمری (FRP) از ضخامت دال، اشاره کرد. این روش با موفقیت در مطالعات پیشین بررسی شده و در این تحقیق در نظر است مناسب‌ترین الگوی قرار‌گیری این الیاف برای مقاوم‌سازی دال تخت مورد ارزیابی قرارگیرد. برای این منظور دو نمونه‌ی دال آزمایشگاهی، شامل یک نمونه شاهد و یک نمونه تقویت شده در نرم افزار ABAQUS مدل‌سازی و تحلیل شدند تا صحت نتایج تحلیلی به اثبات برسند. سپس با در نظر گرفتن دو نوع الگوی مختلف مقاوم‌سازی با FRP، بادبزنی خطی و شعاعی و تغییر تعداد سوراخ‌های عبوری از ضخامت، تعداد 18 نمونه در این نرم افزار مدل‌سازی شدند تا بهترین الگو از نقطه‌نظر ظرفیت باربری، شکل‌پذیری، انرژی جذب‌شده، سختی، تعیین و در نهایت بهترین فاصله استقرار این الیاف از بر ستون نیز مشخص شود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد، الگوی L1 که در آن الیاف به صورت خطی در دو ردیف موازی در چهار وجه ستون قرار می‌گرفتند در میان الگوهای خطی، و نیز الگوی R5 که در آن شش ردیف الیاف حول نقطه مرکزی ستون بصورت شعاعی چیده شده بودند در میان الگوهای شعاعی، بهترین عملکرد را داشتند. درهرحال روش مقاوم‌سازی بادبزنی موجب افزایش ظرفیت باربری به میزان حداکثر 137%، انرژی جذب‌شده 535% و سختی الاستیک معادل 6/21% نسبت به دال مقاوم‌سازی نشده، گردید. از نتایج حاصل از تحلیل می‌توان در تعیین الگوی مناسب مقاوم‌سازی دال‌های تخت با لحاظ نمودن جنبه اقتصادی طرح، استفاده کرد.