بررسی رفتار دالهای بتنیِ تقویتشده با میلگرد فولادی و گریتینگ کامپوزیتی پالترود شده
نویسندگان
1 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
doi
10.22034/jss.2009.237785چکیده
در این مقاله ابتدا رفتار گریتینگهای کامپوزیتی ساخته شده از مقاطع پالترود شده، به دلیل کاربرد وسیع آنها در سازههای صنایع پتروشیمی، به روش تئوری و المان محدود بررسی شده است. سپس این مواد به عنوان تقویتکننده بتن و جایگزینی برای آرماتورهای فلزی، به دلیل مقاومت خوردگی بالا، پیشنهاد شدهاند. به دلیل اهمیت کنترل جابجایی در سازههای بتنی، رفتار بار–جابجایی آنها به صورت تحلیلی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در مدل تحلیلی ارائه شده برای دال بتنیِ تقویت شده با گریتینگهای پالترود شده، معادله دیفرانسیل حاکم بر صفحات اُرتوتروپیک با تعریف ضرایب سختی در جهتهای اصلی توسعه داده شده و برای حالت خمش چهار نقطهای به صورت دقیق حل شده است. سپس با فرض یکطرفه بودن دال، بار نهایی شکست با اصلاح روابط تئوری مربوط به آرماتورهای فلزی برای گریتینگها محاسبه گشته است. در روش المان محدود با بهکارگیری نرمافزار ANSYS و تعریف رفتار غیرخطی بتن و استفاده از معیار تخریب سهبعدی برای ترکخوردگی و خردشدگی، بار نهایی تخریب و بار در شروع ترکخوردن تخمین زده شده است. برای مقایسه رفتار بار–جابجایی و میزان تغییر باربری نهایی دال تقویت شده با گریتینگ پیشنهادی، یک دال تقویت شده با میلگرد فولادی (با سختی کششی معادل گریتینگ) نیز مدلسازی و تحلیل شده است. نتایج حاصل از روش تحلیلی و المان محدود، با نتایج آزمایشهای انجام شده توسط محققان دیگر مقایسه گردیده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد جایگزینی میلگردهای فولادی با گریتینگهای پالترود شده، علاوه بر کاهش خوردگی، باعث افزایش ۱۲ درصدی بار نهایی شکست و افزایش ۱۱۶/۵ درصدی بار شروع ترک میشود.
