ارزیابی عملکرد تیرهای بتنی مسلح شده با ترکیبی از میلگردهای فولادی و FRP با روش المان محدود

خنثی سازی بتن مسلح در شرایط محیطی متفاوت، ناشی از خرابی مواد مربوط، میتواند منجر به خوردگی میله های فولادی شده و بطور طبیعی دوام کل سازه را کاهش دهد و مشکلات سازه ای ایجاد کند. به منظور بهبود عملکرد سازه بتنی مسلح، یک راهکار پرکاربرد، استفاده از میله های FRP برای تقویت سازه های بتنی است. در این مقاله به بررسی رفتار تیرهای بتنی تقویت شده با میلگردهای فولادی و FRP به طور همزمان پرداخته شده است. نتایج حاصل از مطالعه عددی با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس، نشان داد که در ترکیب میلگرد فولادی با FRP اگر هدف فقط افزایش میزان انرژی جذب شده می-باشد، افزایش درصد فولاد مورد استفاده روشی مورد قبول برای این منظور بوده و تغییر حالات ترکیبی فولاد و FRP تاثیر چندانی بر این مورد ندارد هر چند مستقیما در مقاومت نهایی موثر خواهد بود. در تنش به طور همزمان برای یک تیر RC که فقط با میله های FRP تقویت شده است، نسبت متعادل تقویت FRP باعث می شود که تیر با خرد شدن بتن و پارگی آرماتور FRP به طور همزمان شکست بخورد. با ترکیب این دو مورد، نسبت تقویت متوازن برای یک تیر RC ترکیبی شرایط خرابی را ایجاد میکند که در آن خرد شدن بتن، تسلیم فولاد و پارگی FRP به طور همزمان اتفاق میافتد. با دو برابر شدن مساحت میلگرد، در حالت ترکیبی، میزان بار نهایی نیز در حد دو برابر بیشتر شده است. تمام تیرهای مدل سازی شده، با خرد شدن بتن شکست خوردهاند، زیرا کرنش میله FRP کمتر از مقادیر نهایی است.