بررسی رفتار ستون های بتن مسلح مستطیلی مقاوم شده با frp

امروزه استفاده از پلیمرهای مسلح شده با الیاف (frp)، یکی از پرکاربردترین روش های مقاوم سازی اعضای بتن مسلح از جمله ستون ها می باشد. در اعضای فشاری لایه های frp به دور ستون ها پیچیده شده و از طریق محصورکنندگیِ بتن، سبب افزایش مقاومت محوری آن هامی گردد. اهتمام اصلی در این پایان نامه، مدل سازی رفتار غیرخطّیِ بتن محصورشده با استفاده از نرم-افزار ansys می باشد. به منظور مدل سازی رفتار غیرخطّیِ بتن، از معیار تسلیمِ دراکرـ پراگر که همان معیار بهبود یافت? موهرـ کولمب است، استفاده شده است. صحت مدل های ارائه شده بر مبنای نتایج حاصل از آزمایشات انجام شده توسط سایر محققین مورد تأیید قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا بهبود اثر محصورکنندگی دورپیچ frp بر ستون های بتن مسلح مستطیلی توسط اصلاح سطح مقطع ستون مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش مقاوم سازیِ ستون، قبل از اقدام به دورپیچ کردن ستون، سطح مقطع آن توسط اجرای پوششی بتنی به اشکال دایروی و یا بیضوی اصلاح شده و سپس اقدام به دورپیچ کردن آن می شود. این کار سبب توزیعِ یکنواخت-تر فشار محصورکنندگیِ دورپیچ frp می شود. نتایج نشان می دهد که تأثیر اصلاح سطح مقطع ستون از کارآمدترین و اقتصادی ترین روش های افزایش اثر محصورکنندگی است. البته محدودیّت-های معماری، کاربرد این روش را محدود می کند. پس از آن تأثیر اعمال بار با خروج از مرکزی در ظرفیت باربری ستون های بتن مسلح مستطیلی مورد بررسی قرار گرفت. در ادام? این بررسی، دیاگرام اندرکنش بارـ ممان ستون ها به دست آمده از اجزای محدود با دیاگرام های پیشنهادیِ aci 440.2r-08 مقایسه شده است. نتایج حاصل از مدل ها حاکی از آن است که با اعمال خروج از مرکزیّتی هر چند ناچیز، ظرفیت باربری ستون محصورشده به شدّت کاهش می یابد. با افزایش خروج از مرکزی از کارایی محصورکنندگی کاسته شده؛ به طوری که در ناحی? کنترل کشش به خصوص نقط? خمش خالص، محصورشدگی ستون بسیار بسیار کم می شود. هم چنین مقایس? دیاگرام های حاصل از مدل سازیِ اجزای محدود و پیشنهادیِ aci 440.2r-08 نشان می دهد که در ناحی? کنترل فشار، نتایج aci محافظه کارانه بوده؛ با این وجود نتایج ویرایش 2008 این راهنمای طرّاحی، نسبت به ویرایش 2002 آن بسیار واقع گرایانه تر شده است.