تحلیل غیرخطی تیرهای بتنی سراسری مقاوم سازی شده با FRP تحت برش

روش تقویت و مقاوم سازی با استفاده از ورقه های پلیمری مسلح کربنی (CFRP) یکی از مناسبترین روش های تقویت می باشد. بنابراین لازم است که رفتار ورقه های پلیمری مسلح کربنی (CFRP) در مقاوم سازی سازه ها ارزیابی شود تا از تمام پتانسیل آنها در مقاوم سازی استفاده گردد. ضعف اصلی تیر های بتنی مورد استفاده در پلها و دیگر سازه های بتنی، ضعف خمشیو برشی آنهاست. بعضی تیر های بتن مسلح دارای ضعف های برشی بوده و نیاز به تقویت دارند که این ضعف ها ممکن است بهدلیل ناکافی بودن آرماتورهای برشی، کاهش در سطح مقطع آرماتورها به دلیل خوردگی، افزایش میزان بارهای سرویس، و نقصهای طراحی و ساخت باشند. در این پژوهش چندین تیر بتنی مقاوم سازی شده با ورق FRP کربنی یا همان CFRP مدلسازی شدند تا اثر این مقاوم سازی ها و ضخامت و زاویه آنها مورد بررسی قرار گیرد.جهت تایید صحت مدلسازی نتایج تحلیل های المان محدود نمونه تیرهای بتنی مدلسازی شده در نرم افزار ABAQUS با نتایج آزمایشگاهی انجام شده بر روی تیرهایی با آرایش های متفاوت مقایسه گردید. نتایج مدلسازی نمایانگر بهبود چشم گیر مقاومت تیرها در تمامی نمونه ها می باشد. تحلیل های صورت گرفته برای برآورد تنش برشی تیرها صورت گرفت که بدین منظور بارگذاریهای انجام شده در همهی این مدلها برشی و قراردادن و آرایش بندی ورقهای FRP نیز در جهتی انجام شد که موجب کاهش بار برشی بر روی تیر گردد اما برخی آرایش ها بر سایر آنها برتری داشته و به عنوان نمونه ی بهینه هم از لحاظ استحکام و هم هزینه مورد توجه بودند بطوریکه هرچه زاویه بین الیاف با راستای عمود بر شکست برشی احتمالی کمتر باشد اثر آن ها در افزایش مقاومت برشی تیر بیشتر است. در بیان نتیجه کلی می توان اظهار داشت که همهی مقاوم سازی ها با ورقهای مختلف به ضخامتهای مختلف و حتی زوایای مختلف موجب کاهش جابجایی عمودی تیر در همه ی بارگذاری ها می شود که میزان این جابجایی در مقایسه با تیر تقویت نشده یک مرتبه کمتر می باشد کهمیزان بسیار چشم گیری است.