بررسی رفتار دال های بتنی تقویت شده با میلگرد فولادی و گریتینگ کامپوزیتی پالترود شده

در این مقاله ابتدا رفتار گریتینگ های کامپوزیتی ساخته شده از مقاطع پالترود شده، به دلیل کاربرد وسیع آنها در سازه های صنایع پتروشیمی، به روش تئوری و المان محدود بررسی شده است. سپس این مواد به عنوان تقویت کننده بتن و جایگزینی برای آرماتورهای فلزی، به دلیل مقاومت خوردگی بالا، پیشنهاد شده اند. به دلیل اهمیت کنترل جابجایی در سازه های بتنی، رفتار بار- جابجایی آنها به صورت تحلیلی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در مدل تحلیلی ارائه شده برای دال بتنی تقویت شده با گریتینگ های پالترود شده، معادله دیفرانسیل حاکم بر صفحات ارتوتروپیک با تعریف ضرایب سفتی در جهت های اصلی توسعه داده شده و برای حالت خمش چهار نقطه ای بصورت دقیق حل شده است. سپس با فرض یک طرفه بودن دال، بار نهایی شکست با اصلاح روابط تئوری مربوط به آرماتورهای فلزی برای گریتینگ ها، محاسبه گشته است. در روش المان محدود با بکارگیری نرم افزار ANSYS و تعریف رفتار غیرخطی بتن و استفاده از معیار تخریب سه بعدی برای ترک خوردگی و خردشدگی، بار نهایی تخریب و بار در شروع ترک خوردن تخمین زده شده است. برای مقایسه رفتار بار-جابجایی و میزان تغییر باربری نهایی دال تقویت شده با گریتینگ پیشنهادی، یک دال تقویت شده با میلگرد فولادی (با سفتی کششی معادل گریتینگ) نیز مدل سازی و تحلیل شده است. نتایج حاصل از روش تحلیلی و المان محدود، با نتایج آزمایش های انجام شده توسط محققان دیگر مقایسه گردیده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد جایگزینی میلگردهای فولادی با گریتینگ های پالترود شده، علاوه بر کاهش خوردگی، باعث افزایش 12 درصدی بار نهایی شکست و افزایش 5/116 درصدی بار شروع ترک می شود.