بررسی عددی اثر شکل مقطع بر ظرفیت باربری نهایی ستون بتن مسلح تقویت شده باCFRP

معمول ترین روش مقاوم سازی ستون ها، محصور کردن آن ها با کامپوزیت های FRP است؛ که باعث افزایش ظرفیت باربری محوری و جانبی ستون می شود. هدف اصلی در این تحقیق، بررسی مقاوم سازی ستون های بتن مسلح مربعی و مستطیلی با کامپوزیت های FRP است. برای این منظور، ابتدا یک نمونه ی آزمایشگاهی موجود، عینا در نرم افزار آباکوس مدل سازی شد؛ به این ترتیب با مقایسه و نزدیک بودن نتایج نرم افزاری و آزمایشگاهی، صحت مدل سازی به اثبات رسید. سپس با در نظر گرفتن متغیرهایی مانند شکل و ابعاد مقطع ستون و تعداد لایه های کامپوزیت، 18 نمونه ی تحلیلی تعریف و در نرم افزار آباکوس مدل سازی شدند. نمونه های تحلیلی به دو گروه، نیمی با شکل مقطع مربعی و نیمی دیگر با شکل مقطع مستطیلی تقسیم شدند. در هر گروه سه نمونه ی بدون تقویت، سه نمونه ی تقویت شده با یک لایه و سه نمونه تقویت شده با دو لایه CFRP در نظر گرفته شد. نتایج به دست آمده از تحلیل مدل های اجزای محدود این نمونه ها نشان داد که شکل مقطع ستون بر ظرفیت باربری محوری اثری ندارد ولی بر ظرفیت باربری جانبی موثر است. همچنین افزودن لایه های CFRP بر ظرفیت باربری جانبی ستون اثر زیادی دارد و برخلاف ظرفیت باربری محوری حضور لایه دوم CFRP بسیار موثر است. با افزایش نسبت طول به عرض مقطع در نمونه های مستطیلی و با افزایش ابعاد مقطع در نمونه های مربعی تاثیر تعداد لایه های دورپیچ بر ظرفیت باربری محوری و جانبی و انرژی جذب شده توسط ستون کاهش می یابد.