تحلیل تنش های میان رویه در تیرهای بتن مسلح تقویت شده با ورق های چسبنده خارجی frp یا فولادی

در این رساله از روشی تحلیلی برای محاسبه ی تنش های برشی و قائم در میان رویه ی تیرهای بتن مسلّح (rc) تقویت شده با ورق هایfrp یا فولادی استفاده شده است. از آنجا که ترکیب بیشینه ی تنش های برشی و قائم میان رویه، در نزدیکی انتهای ورق های تقویتیfrp یا فولادی به وجود می آید، بنابراین بروز پدیده ی جداشدگی در این محل تشدید شده و ممکن است سبب شکست ناگهانی در این سازه ها گردد. در اینجا اثرات تغییرشکل های برشی در هر سه؛ تیر بتنی، ورق تقویت و لایه ی چسبنده؛ به طور کامل در نظر گرفته شده است. از اینرو تیر بتن مسلّح مرکب به صورت تیر تیموشنکو فرض می شود. به کارگیری فرضیات تیر تیموشنکو به یافتن یک زوج معادلات دیفرانسیل همزمان درجه ی دوم و چهارم معمولی با ضرایب ثابت منجر می گردد. معادلات مزبور در ادبیات مهندسی، دستگاه معادلات دیفرانسیل درگیر نامیده می شوند. معادلات درگیر مزبور به صورت تحلیلی و بدون حذف بخش هایی از آنها حل شده اند. این رساله به درک اثرات تنش های میان رویه بر رفتار سازه های بتن مسلّح تقویت شده با ورق هایfrp یا فولادی، کمک شایانی می نماید. سرانجام، سازگاری نتایج موجود و به دست آمده حکایت از آن دارد که دقت روش پیشنهادی در تعیین تنش های برشی و قائم در مرز مشترک دو ماده متفاوت، کاملاً پذیرفتنی است. در بخش دیگری از این رساله به بررسی تأثیر مولفه های مود کلی و جزئی نرخ رهایی انرژی کرنشی در تیرهای بتن مسلّح (rc) تقویت شده با صفحات frp پرداخته می شود. یک روش عمومی برای تقویت تیرهای rc، چسباندن صفحات frp بر سطوح خارجی واقع در نواحی تحت کشش است. چنانچه در محل اتصال صفحه ی frp و بتن پدیده ی جداشدگی بوجود آید، در این صورت ممکن است به شکست ناگهانی سازه ها منجر گردد. نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی گواهی می دهند که شش نوع شکست در سطح مشترک frp و بتن، به سبب پدیده-ی جداشدگی در سازه های بتنی به وجود می آید. در اینجا به دو نوع از معمول ترین و در عین حال مهمترین آنها پرداخته می شود. نوع نخست آن، جدایش بین صفحه ی frp و تیر بتنی در انتهای اتصال ایندو به یکدیگر، و دیگری نیز جداشدگی ناشی از ترک میانی است. جداشدگی نوع اخیر را ترک برشی- خمشی نیز نام نهاده اند. رساله ی حاضر با ارائه ی الگویی مناسب به بررسی جداشدگی مود ترکیبی و اثرات آن بر روی رفتار سازه های بتنی تقویت شده با صفحات frp می پردازد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که اثر پارامترهای مکانیکی و هندسی صفحه ی تقویتی بیش از تأثیر پارامترهای مزبور در لایه ی چسبنده بر روی مولفه های کلی و جزئی نرخ رهایی انرژی کرنشی است.