رابطه‌سازي كرنش كامپوزيت‌هاي نوين اليافي در آزمون‌هاي خمشي

Strain of newly – developed composites relationship in flexural tests

پليمرهاي تقويت شده با الياف، FRP، به علت دارا بودن ويژگي‌هاي مكانيكي مناسب، نصبي آسان و نسبت مقاومت به وزن بالا، معمول‌ترين گونه از كامپوزيت‌ها هستند كه براي تقويت و بهسازي كاربري‌هاي سازه‌اي استفاده مي‌شوند. در كنار اين برتري‌ها، مقاومت كم در برابر آتش، ناتواني در اعمال بر روي سطح‌هاي مرطوب و در دماهاي پايين را مي‌توان از كاستي‌هاي كامپوزيت‌هاي FRP دانست. از اين رو، كامپوزيت‌هاي نوين پايه سيماني تقويت‌شده با الياف با ويژگي‌ها و برتري‌هاي خود نسبت به كامپوزيت‌هاي FRP، در سال‌هاي اخير جايگزيني مناسب براي آن‌ها به حساب مي‌آيند. در اين مقاله، در راستاي شناخت بيشتر رفتار اين كامپوزيت‌ها، رابطه‌اي بين كارايي نمونه‌هاي تقويت‌شده به كمك اين كامپوزيت‌ها در آزمون خمشي و نتيجه‌هاي آزمون برشي به‌دست آمد. براي اين منظور، نتيجه‌هاي آزمون خمشي سه‌نقطه‌اي چندين نمونه تير بتن‌آرمه‌ي تقويت‌شده با يك لايه از كامپوزيت‌هاي نوين اليافي به كمك تحليل مقطع وارسي شدند و رابطه‌اي براي محاسبه‌ي كرنش الياف در آن‌ها پيشنهاد شد. از طرفي، كرنش‌هاي الياف در نمونه‌هاي مختلف تقويت‌شده با كامپوزيت‌هاي مشابه در آزمون‌هاي برش مستقيم محاسبه و اندازه‌گيري شد. مقايسه‌ي نتيجه‌ها به‌دست آمده از رابطه‌ي پيشنهادي در آزمون خمشي با نتيجه‌هاي آزمون برش مستقيم نشان مي‌دهند كه رابطه‌ي پيشنهادي به خوبي كرنش الياف را پيش‌بيني مي‌كند.

Extending service life and preventing demolition of existing structures are the primary goals of structural strengthening and rehabilitation. Fiber-reinforced polymer (FRP) composites have been the most common type of composite in the realm of structural strengthening applications. In recent years, as a new type of composite, epoxy is replaced by an inorganic matrix, named fiber reinforced cementitious mortar (FRCM), and have attracted a great deal of interest among researchers. Focusing of these kind of novel composites, this paper tries to find a connection between FRCM composites behaviour, as their maximum fiber strain, in flexural and direct shear tests. To achieve this goal, a cross section analysis of previous research works on strengthened RC beams with one layer of composites was conducted and the maximum strain of the fibers was obtained. Calculated fiber strains in flexural strengthening specimens compared with corresponding measured maximum fiber strains in direct shear test specimens. Comparison of results show that the average of maximum fiber strain obtained from flexural specimens is in good agreement with corresponding one measured in direct shear test specimens. Consequently, maximum fiber strains could be designated as the lost link between flexural and direct shear tests as two separated part of a chain..