ارزیابی لرزه ای تیرهای فولادی تقویت شده با GFRP و CFRP
نویسندگان
1 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نوشهر
2 گروه مهندسی عمران، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس ، ایران
3 استادیار وعضوهیات علمی گروه عمران دانشگاه آزاداسلامی واحد چالوس.
doi
10.71507/civil.2025.1210112چکیده
برای تقویت تیرهای فولادی آسیبدیده از الیاف تقویتی، بهویژه کربنی و شیشهای، استفاده میشود تا ظرفیت خمشی و سختی آنها افزایش یابد و تسلیم تأخیر بیفتد. این مواد برای تعمیر تیرهای آسیبدیده، مقابله با خوردگی و افزایش عمر سازه مؤثرند. الیاف کربنی برای تقویت بال و الیاف شیشهای برای تقویت جان تیر مناسبترند. موضوع اصلی این تحقیق ارزیابی لرزه ای تیرهای فولادی تقویت شده به صورت عددی با نرم افزار المان محدود آباکوس می باشد. به منظور بررسی نحوه اثرگذاری تقویت تیر ها با الیاف های کامپوزیت پلیمری کربنی و شیشه ای در این پژوهش، از 7 تیر نیمه پهن متداول در ایران استفاده شده است. الیاف ها نیز در سه موقعیت: زیر بال تحتانی و دوطرف جان تیر و یا همزمان در هر دو، نصب و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که تقویت تیر فولادی با الیاف تقویتی تأثیر کمی بر سختی اولیه (۳ تا ۱۰ درصد) دارد اما سختی ثانویه را به میزان قابل توجهی افزایش میدهد. نصب الیاف زیر بال کششی، رفتار تیر را غیرخطیتر و نصب در دو طرف جان، رفتار آن را خطیتر میکند. همچنین نتایج نشان می دهد که پس از تسلیم، سختی تیر ۸۰ تا ۹۷ درصد کاهش مییابد که این کاهش در کامپوزیت پلیمری کربنی بیشتر از شیشه ای است. ضمنا، شکلپذیری تیر با کامپوزیت پلیمری بین ۱۱ تا ۱۶ درصد کاهش مییابد و نصب الیاف در دو طرف جان، شکلپذیری بیشتری نسبت به سایر حالات دارد. تقویت ترکیبی (بال + جان)، بیشترین سختی ثانویه را ایجاد میکند که در این حالت، کامپوزیت پلیمری شیشه ای عملکرد بهتری نسبت به کربنی دارد. نتایج از نظر جنبه اقتصادی نشان می دهد که کامپوزیت پلیمری کربنی تا ۵۵ درصد گرانتر از شیشه ای است و هزینه تقویت در سه حالت زیر بال، دو طرف جان و ترکیبی، بهترتیب ۵۴٪، ۴۸٪ و ۴۵٪ بیشتر از شیشه ای برآورد شده است.
