مطالعه آزمایشگاهی مقاوم سازی تیرهای بتن آرمه با استفاده از پانل های پیش ساخته بتن فوق توانمند مسلح شده با صفحات فولادی مشبک
احسان عباسپور
عمران(پردیس)
۱۴۰۲
۷۴ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران، گرایش سازه
۱۴۰۲/۰۶/۲۸
امروزه با توجه به هزینه¬های سرسام¬آور و بسیار بالای نوسازی و احداث سازه¬های جدید، مقاوم¬سازی و بهسازی اجزای سازه-ای بسیار مهم بوده و مورد توجه محققان قرار گرفته است. استفاده از روش بهسازی با مصالح بتن فوق توانمند (UHPC) و الیـاف پلیمر تقویت شده (FRP) در اجزای سـازه¬ای از جمله زمینه¬های پژوهشی می¬باشد که بدلیل ایجاد شکل¬پذیری و مقاومت قابل ملاحظه در اجزای سازه¬ای در پژوهش¬های اخیر مطرح شده است. در پژوهش حاضر طرح مقاوم¬سازی تیر بتن-آرمه با استفاده از پانل پیش¬ساخته مقاوم¬ساز بررسی گردید. بدین منظور در ابتدا پنج تیر بتن¬آرمه در شرایط آزمایشگاهی ساخته شد. سپس پانل مقاوم¬ساز به عنوان یک المان کامپوزیتی از دو لایه بتن فوق توانمند و یک لایه ورق فولادی تولید گردید. یکی از نمونه¬های تیر بتن¬آرمه تولید شده، به عنوان نمونه شاهد در نظر گرفته شد و در ادامه به منظور مونتاژ تیر بتن¬آرمه بهسازی شده، سطح یال تحتانی چهار نمونه از تیرهای اصلی آماده¬سازی شده و شیارهایی مورب بر آن ایجاد گردید. سپس چهار پانل مقاوم¬ساز ساخته شده با استفاده از ملات پلیمری بر یال تحتانی تیرها نصب شد. همچنین به منظور ایجاد عملکرد یکپارچه بین تیر بتن¬آرمه و پانل مذکور، در دو نمونه از تیرها، پانل مقاوم¬ساز با استفاده از دو پیچ فولادی در انتهای تیر بر آن ثابت گردید. در ادامه به منظور ایجاد محصورشدگی در بر تکیه¬گاه¬ها، در دو نمونه دیگر از تیرهای مونتاژ شده، صفحه¬های پلیمر تقویت شده به صورت U- شکل با استفاده از چسب اپوکسی به مجموعه تیر و پانل مقاوم¬ساز چسبانده شد. در نهایت تیرهای مذکور با شرایط چهار نقطه به صورت شبه استاتیکی بارگذاری گردیده و نمودارهای بار- جابجایی هر یک از تیرها بدست آمد. نتایج نشان داد که طرح بهسازی مطرح شده باعث افزایش مقاومت، افزایش استهلاک انرژی و بهبود شکل¬پذیری در تیرها می¬گردد. همچنین بر اساس مودهای خرابی بدست آمده مشخص گردید که ایجاد محصورشدگی در بر تکیه¬گاه¬ها موجب انتقال محل خرابی از نقاط تکیه¬گاهی به وسط دهانه تیر می¬شود
Recently, due to the high costs of renovation and construction of new structures, strengthening and Rehabilitation of structural components is very important and received the attention of researchers. The use of the Rehabilitation methods with Ultra-high-performance Concrete materials (UHPC) and fiber reinforced polymer (FRP) in structural components is one of the research fields that due to the creation of considerable plasticity and resistance in structural components in Recent studies have been proposed. In the present study, the project of strengthening reinforced concrete beams using reinforced prefabricated panels was investigated. For this purpose, at first, five reinforced concrete beams were made in laboratory conditions. Then, the resistant panel was produced as a composite element from two layers of high strength concrete and one layer of steel sheet. One of the produced reinforced concrete beam samples was considered as a control specimen, and in order to assemble the improved reinforced concrete beam, the lower edge surface of all four specimens of the main beams was prepared and diagonal grooves were made on it. became Then, four resistant panels made using polymer mortar were installed on the lower edges of the beams. Also, in order to create a unified function between the reinforced concrete beam and the mentioned panel, the resistant panel was fixed on it using two steel screws at the end of the beam on the two specimens. Then, in order to create confinement on the supports, in the other two specimens of the assembled beams, U-shaped reinforced polymer plates were glued to the beam assembly and the resistant panel using epoxy glue. Finally, the aforementioned beams were loaded quasi-statically with four-point conditions and the load-displacement diagrams of each beam were obtained. The results showed that the proposed improvement plan increases resistance, increases energy consumption, and improves ductility in beams. Also, based on the obtained failure modes, it was determined that creating confinement on the supports causes the failure location to move from the support points to the middle of the beam opening.
Experimental study on the flexural strengthening of reinforced concrete beams using prefabricated UHPC panels reinforced with perforated steel plates