بررسی لاغری تیرستونهای frp پر شده با بتن

خوردگی قطعات فولادی در سازه های مجاور آب و نیز خوردگی میلگردهای فولادی در سازه های بتن آرمه ای که در معرض محیط های خورنده کلروی و کربناتی قرار دارند، یک مساله بسیار اساسی تلقی می شود که جایگزینی فولاد با frp یکی از راه های بسیار مناسب می باشد. با توجه به اثرات محصور شدگی تیوب های frp عملکرد آنها نسبت به اعضای معمولی بتن آرمه افزایش یافته است. به طور کلی سختی frp کمتر از فولاد است و ممکن است اثرات لاغری از حداکثر مقاومت ستون جلوگیری کند. تیوب های frp با ایجاد محصورشدگی برای هسته ی بتنی باعث افزایش ظرفیت باربری می شود. ضعف تیوب های فولادی در محیط های خورنده و قلیائی است همچنین به دلیل بالا بودن مدول الاستیسیته ی فولاد بخش بزرگی از بارهای محوری توسط ژاکت های فولادی تحمل شده که منجر به کمانش زود هنگام فولاد می شود که در ابتدا به تشریح آن پرداخته شده است. در ادامه به نحوه مدلسازی اجزاء محدود تیر- ستون های frp پر شده با بتن تحت بارهای محوری و لنگر خمشی و همچنین صحت سنجی روند مدلسازی انجام شده با نتایج آزمایشگاهی پرداخته شده است. در این پژوهش با بهره گیری از نرم افزار اجزاء محدود ansys به بررسی تیر- ستون های مدل شده تحت لاغری های مختلف در خروج از مرکزیت های متفاوت، اثرات ضخامت تیوب frp بر روی لاغری های مختلف و تاثیرات نحوه ی چیدمان الیاف frp با زوایای مختلف الیاف نسبت به محور طولی پرداخته شده است. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد که استفاده از معیار گسیختگی تسای- وو باعث بهبود نتایج عددی گردید. افزایش لاغری در روی تیر- ستون های frp باعث کاهش ظرفیت باربری آنها شد و با افزایش خروج از مرکزیت بار نهایی کاهش یافت.