استفاده از روش شیار زنی به جای آماده سازی سطحی متداول جهت جلوگیری از جدا شدگی صفحات تقویتی frp در برش

یکی از متداول ترین روش های تقویت سازه های بتن آرمه، استفاده از ورق های تقویتی frp جهت بالابردن مقاومت خمشی و برشی اعضای بتنی می باشد. به دلیل مقاومت بالا، سبکی، اجرای ساده و مقاوم بودن در برابر خوردگی، استفاده از این مصالح روز به روز گسترش بیش تری پیدا کرده است. ضریب پواسون ورق های frp با بتن تفاوت زیادی دارد؛ که این مسئله منجر به جدا شدگی سریع صفحات تقویتی از سطح بتن می شود. آماده نمودن سطح بتن جهت اتصال مناسب بین سطح و ورق تا حدی می تواند جدا شدگی را به تعویق بیاندازد؛ ولی در اکثر تحقیقاتی که تیرهای بتن آرمه با ورق های frp در برش تقویت شده اند، جدا شدگی رویت شده است. آماده سازی سطحی بتن نیز با محدودیت هایی از جمله خسارت ناشی از توقف کار، هزینه ی مراحل گوناگون و حتی عدم دسترسی به عضو مورد نظر مواجه است. لذا در این تحقیق تأثیر آماده سازی سطحی به منظور تقویت برشی تیرهای بتن آرمه و جای-گزینی این شیوه با روش شیار زنی بررسی می گردد. نمونه های آزمایشگاهی شامل 20 تیر به ابعاد 80×85×560 میلی متر و 48 تیر به ابعاد 70×85×560 میلی متر در قالب 11 سری می باشد که تحت بار گذاری 4 نقطه ای قرار گرفتند. با استفاده از میلگرد طولی و مهار مکانیکی سعی شد که شکست خمشی تیرها به تعویق بیفتد؛ تا آن جا که امکان مقایسه بین افزایش ظرفیت برشی تیرها، به واسطه ی روش های مختلف نصب نوارهای frp فراهم گردد. تیرهای هر سری شامل نمونه های شاهد، تقویت شده بدون آماده سازی سطحی، با آماده سازی سطحی و شیار زنی است. نتایج آزمایش ها حاکی از این بود که آماده سازی سطحی بتن قبل از اتصال نوار frp می-تواند بار گسیختگی را اندکی نسبت به نمونه های بدون آماده سازی سطحی افزایش دهد، ولی هم چنان جدا شدگی نوار frp از سطح بتن اتفاق می افتد. این روش با افزایش ظرفیت برشی، بار گسیختگی تیرها را 12 درصد افزایش داد. روش شیار زنی جبران عدم آماده سازی سطحی را نمود؛ به طوری که در هیچ یک از نمونه های تقویت شده با این روش جدا شدگی نوارهای frp اتفاق نیفتاد. ضعف برشی تیرها برطرف و شکست خمشی، مود گسیختگی غالب شد. تغییر شکل وسط تیرها به دلیل شکست خمشی افزایش یافت و بار نهایی نمونه ها نسبت به تیر شاهد 19 درصد افزایش پیدا کرد.