مقاوم سازی ستون های بتن مسلح با استفاده از کامپوزیت هایFRP چند جهته

معمول ترین روش مقاوم سازی ستون ها با FRP، محصور کردن محیط خارجی آن ها است. محصور کنندگی برای اعضای فشاری موثراست و به منظور افزایش ظرفیت تحمل بار، یا افزایش شکل پذیری استفاده می شود. هدف اصلی در این تحقیق، بررسی مقاوم سازی ستون های بتن مسلح دایروی با کامپوزیت های FRP چند جهته می باشد. برای این منظور، ابتدا سه نمونه آزمایشگاهی موجود، عینا در نرم ا فزار ABAQUS مدل سازی شدند؛ بدین ترتیب با مقایسه و نزدیک بودن نتایج نرم افزاری و آزمایشگاهی، صحت مدل سازی ها به اثبات رسید. سپس با در نظر گرفتن متغیرهایی مانند جنس الیاف، جهت لایه های کامپوزیت و درصد فولاد طولی مقطع ستون، 18 نمونه تحلیلی تعریف و در نرم افزار ABAQUS مدل سازی شدند. نمونه های تحلیلی به دو گروه، نیمی با میزان فولادی طولی 2 درصد و نیمی دیگر با میزان فولاد 4 درصد تقسیم شدند. در هر گروه، یک نمونه بدون تقویت، چهار نمونه محصور شده با ورق های CFRP و چهار نمونه تقویت شده با ورق های GFRP در نظر گرفته شد. هم چنین نمونه های هر گروه با لایه های کامپوزیت در جهات مختلف 0،0، 0 درجه و 90، 0، 90 درجه و 45-، 45، 0 درجه و 45-، 45، 90 درجه تقویت شدند. نتایج به دست آمده از تحلیل مدل های اجزای محدود این نمونه ها نشان داد که کامپوزیت های FRP چند جهته، ظرفیت باربری محوری ستون های تقویت شده را 43/1 تا 77/2 برابر و شکل پذیری آن ها را 5/5 تا 13 برابر افزایش می دهند. مقاوم سازی به وسیله کامپوزیت های FRP با لایه های در جهت0 و45 و45- درجه، راه کار خوبی برای افزایش شکل پذیری ستون های بتن مسلح است. هم چنین اثر مقاوم سازی روی نمونه های با فولاد مقطع دو درصد، 8 الی 16 درصد بیش از نمونه های با فولاد مقطع چهار درصد می باشد.